美智庫發布《無人系統時代保持水下優勢的美國戰略》報告

2020-12-16 騰訊網

導語

近日,美大西洋理事會發布《無人系統時代保持水下優勢的美國戰略》報告,研究了無人潛航器的軍事應用與風險,提出美海軍需要開發有人無人系統聯合的作戰概念及其能力,通過無人潛航器促進更多的合作夥伴關係,實施「爬-走-跑」的無人潛航器發展舉措。並強調美軍應研發水下無人系統增強潛艇能力、無人潛航器不會造成水下軍備競賽以及無人潛航器會削弱水下核威懾力等相關問題。

一、背景

報告認為,美海軍是確保美國海上防禦、全球兵力投射、利益保護、威懾對手、確保美全球盟友和夥伴安全的重要保障。海軍潛艇具有精確打擊、隱蔽性、拒止區域作戰、長時獨立作戰和核威懾等能力,是美海軍水下最具優勢的能力。但未來水下無人潛航器將在水下作戰中發揮重要作用。

中俄無人潛航器進展。中國研製的新型無人潛航器可在海上和沿海區域執行廣泛任務,運載各種有效載荷。俄羅斯最新「亞森」級潛艇與美最新「維吉尼亞」級快速攻擊潛艇性能接近,具有核動力、高度自動化、安靜平臺的特點,可用於反潛戰和火力打擊任務;「波塞冬」無人潛航器可提供洲際、自主、核動力魚雷,裝載核彈頭,將於2027年左右列裝;大型攻擊型無人潛航器「頭足動物」,可向對手潛艇發射魚雷,為彈道飛彈潛艇提供港口安全,可在波羅的海等受限海域作戰;「大鍵琴」無人潛航器可由潛艇或艦艇攜帶,提供更好的情報監視與偵察(ISR)能力,可下潛2000米。

美海軍無人潛航器進展。美海軍無人潛航器常用於反水雷戰,情報、監視與偵察和海上調查行動,支持分布式作戰,是未來海戰力量的核心組成部分。還需要發展海上發射運載工具,混合有人無人系統,擴大水下、水面和空中的影響、殺傷力和作戰人員態勢,進行更多無人潛航器試驗。

二、主要內容

(一)無人潛航器的水下作戰應用與風險

報告認為,未來無人潛航器可遂行水雷戰,火力打擊,情報、監視與偵察,海上搜救,受損石油鑽井等平臺恢復,水下無人集群戰術等作戰任務,給對手造成巨大困境或帶來新的火力打擊;與其他水下傳感器結合,將獲取作戰海域的水下全景態勢,徹底改變水下作戰,尤其是潛艇作戰及其秘密穿越或火力打擊能力。同時,美軍應研發水下無人系統的防禦能力及其作戰概念,避免對手獲得無人潛航器水下作戰優勢。

(二)發展有人無人系統聯合的作戰概念

報告認為,需要開發水下無人潛航器作戰概念,提供相關的作戰目的、能力要素、應用背景和聯合作戰概念,實現水下作戰能力。

一是開發進攻性水雷戰作戰概念。當前的水雷戰能力現代化滯後,無人潛航器可以徹底改變進攻性水雷戰的作戰方式,可結合快速攻擊潛艇的隱身、機動、傳感器驅動的目標追蹤或隨機打擊的優勢,結合水雷的隱蔽、成本低優勢,避免潛艇成本高,水雷的濫殺濫傷、不能自由航行、難清理等缺點,以有人無人混合方式增強潛艇的打擊能力,給對手造成生理心理障礙。

▲美海軍試驗中的無人潛航器

報告總結,美海軍應利用已開發的無人潛航器模型和攻擊型水雷的採辦流程,進一步改進水下無人潛航器。應基於維吉尼亞類潛艇開發可潛射的「母」UUV,利用已有的水下無人潛航器設計開發低成本方案,如利用波音公司的回聲巡邏兵、回聲探索者和回聲航行者等;開發「母」UUV的運載、發射和回收小型戰術UUV的能力;開發與小型UUV、潛艇、浮標等裝備進行通信的指揮控制模塊;改善現有平臺的作戰深度、速度和續航時間作為戰術UUV原型,用於進攻性水雷戰作戰概念;建立跨空氣和水介質的指揮控制網絡,實現水下無人潛航器對船舶、水面平臺、浮標和潛艇的近實時指揮控制。

二是開發反水雷戰作戰概念。目前,美海軍反水雷作戰任務由三位一體反水雷系統組成,該系統的直升機和反水雷艦艇存在老化和故障問題,海軍可利用無人潛航器進行三位一體反水雷作戰,海軍爆炸物處理機動連利用無人潛航器搜索水雷,完成雷區上空的反水雷艦艇操控及聲納搜索水雷任務。目前存在從UUV發現和定位水雷到完成排雷任務的數小時甚至數天的長時間間隔問題,影響作戰戰略。

報告想定了伊朗在荷姆茲海峽的一條航道放置25~50枚水雷,美海軍迅速派直升機部署2名排爆技術人員、一艘剛性充氣艇(RHIB)和4個預先編組的無人潛航器及其指揮控制模塊,聯合搜索可疑雷區。無人潛航器識別到水雷,從其船尾艙部署小型戰術UUV,與「母」UUV地理位置同步,戰術UUV配備小型搜索攝像頭和可部署的爆炸物反裝藥,排爆人員通過指揮控制模塊控制戰術UUV到達雷區,識別水雷,在水雷旁放置反裝藥,控制戰術UUV後退,引爆水雷,利用戰術UUV確認引爆成功並控制其「返航」回收。反覆使用該排雷過程,6小時內清理所有水雷。

反水雷作戰概念依賴於僅利用傳感器、通信、指揮控制的水雷識別技術,目前的無人潛航器可作為概念能力的開發原型。美海軍的MK18系列系統可作為「母」UUV原型,具備搜索水雷能力,還需要配備能攜帶和發射小型戰術無人潛航器的額外艙室,追擊水雷;需要增強軟體,實現自動實時的水雷識別與分類;商用產品可作為小型無人潛航器的原型,具備集成攝像頭和可攜帶和投擲炸藥的機械臂,還需要開發能從母UUV發射、同步母UUV的地理位置並自主駕駛到指定位置的功能,可與指揮控制模塊聯網進行「有人駕駛」機動,遠程引爆炸藥排雷,並完成「返航」回收。反水雷作戰概念中最複雜的是無人潛航器的指揮控制網絡系統,可通過水下聲吶流傳輸視頻圖片和聲納數據進行指揮控制。

三是其他有人/無人系統作戰概念。無人潛航器可用於開發其他水下作戰域概念,增強潛艇作戰能力,完成拒止或有衝突水域的水下情報監視與偵察、火力打擊、水下基礎設施和關鍵港口防護、軍艦和潛艇的防護,以及海軍特種作戰行動等作戰任務。

▲「刀魚」中型反水雷UUV,用於部署

在瀕海戰鬥艦附近

(三)快速開發水下作戰能力

報告認為,完成無人潛航器作戰概念向能力的轉化,一是制定嚴格的無人潛航器迭代開發過程。海軍作戰中心利用商用系統進一步開發完善無人系統,艦隊作戰人員對系統進行測試評估,開發人員進一步完善系統,需要制定嚴格的迭代管理流程,防止開發時間和成本的增加。二是需要海軍相關作戰中心、作戰單位和工業部門之間的能力會聚,充分利用國防部和工業界的已有合作,建立作戰能力的研發、工程與採辦流程;三是應關注美國對手正開發的反無人潛航器作戰能力。

(四)擴展美國合作夥伴

無人潛航器為美軍提供了新的合作夥伴擴展方式,如與合作夥伴在海上執法調查和海底石油礦物經濟等領域的合作。UUV等水下偵察工具可以巡邏、探測、識別和跟蹤販毒潛艇或半潛式潛艇,在打擊毒品販運方面建立新的夥伴關係;與盟國共享新興技術,利用UUV進行海底石油設施檢查或維護,協助收集和運輸海底礦物,建立更多夥伴關係。

三、戰略實施舉措

戰略的實施需要美國優先發展無人潛航器水下攻擊能力,其次是水下防禦能力;儘可能利用現有技術;採用「爬-走-跑」方式開發水下無人潛航器的作戰概念與能力,爬的階段,開發無人潛航器在拒止環境獨立執行任務的能力,併集成到指揮控制網絡,走的階段,在軍事演習中將無人系統與有人系統集成,在作戰概念內試驗,利用新興技術,根據對手的行動或威脅性質調整作戰概念;跑的階段,將無人潛航器納入當前和未來的應急行動中,寫入相關的作戰和應急計劃。

四、相關問題探討

一是美軍應研發水下無人系統增強潛艇能力。UUV可增強潛艇的殺傷力,為潛艇提供相關威脅的「指示與告警」,保護潛艇;可在敵對或有爭議水域執行任務,避免有人潛艇處於高風險;應利用無人潛航器的進攻和防禦能力,保持軍事優勢。

二是發展無人潛航器不會造成水下軍備競賽。無人潛航器在系統體系的集成以及指揮控制方面具有複雜性,近期會阻止多數國家發展。

三是可利用UUV自毀或智能晶片等技術,防止對手捕獲並竊取美水下無人潛航器核心技術。

四是美軍不應因擔心技術被用於攻擊美國而禁止發展水下無人潛航器。

五是無人潛航器會擴大水下透明度,降低潛艇的隱身性,削弱美國的水下核威懾力。可通過改進潛艇水下隱身技術,降低被看到或聽到的可能性,改變潛艇的作戰理念來解決。

如需轉載請註明出處:「國防科技要聞」(ID:CDSTIC)

來源 | 美大西洋理事會

圖片 | 網際網路

作者 | 薛曉芳

編輯 | 張岸佳

註:原文來源網絡,文中觀點不代表本公眾號立場,相關建議僅供參考。

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