摘要:大型無人水面艇(LUSV)、中型無人水面艇(MUSV)、超大型無人潛航器(XLUUV)是正在發展的重點型號,未來幾年內可服役,將爲美海軍帶來顯著的能力提升和行動靈活性。大型無人水面艇(LUSV)是美海軍的新項目,將於2020財年啓動。

摘 要

作爲推動現有兵力向分佈式兵力結構轉變的重要舉措之一,美海軍近年大力發展水面和水下無人系統。大型無人水面艇(LUSV)、中型無人水面艇(MUSV)、超大型無人潛航器(XLUUV)是正在發展的重點型號,未來幾年內可服役,將爲美海軍帶來顯著的能力提升和行動靈活性。

一、概述

一直以來,美國都將無人系統作爲其長期保持軍事優勢的重要技術手段之一,並大力投入。美海軍2020財年預算文件顯示:“海軍需要在傳統兵力結構上有所取捨,以加快面向未來作戰需求的新軍事能力的投入。海軍正在研發和部署基於無人系統、定向能、人工智能、高超音速及其它先進武器的新型能力。”作爲推動海軍向新型的分佈式兵力結構轉變的重要舉措之一,美國海軍近年大力發展無人水面艇和無人潛航器。搭載傳感器、武器或其他負載的無人系統可遠程半自主或(隨技術進步)全自主作業。由於不需要設計人員空間及相關的保障設備等,無人系統的成本將低於有人艦船和飛機。無人系統可用於不適合有人系統來承擔的“3D”類型任務,即“枯燥、髒亂及危險”(Dull, Dirty and Danger)。美海軍無人系統的研製和試驗工作已持續多年,取得了顯著成果。

二、美海軍無人水面艇和無人潛航器分類

如下圖所示,美海軍將無人水面艇根據尺寸分爲四個類別:大型、中型、小型和超小型。無人潛航器則分爲超大型、大型、中型和小型四個類別。小型無人系統通常由有人艦船或潛艇搭載和釋放,以擴展有人系統的任務能力;而像大型和中型無人水面艇、超大型無人潛航器這類無人系統則傾向於直接從基地碼頭出發,替代有人系統執行任務。美海軍目前尚未確定是否將這些可替代有人艦艇執行任務的大型無人系統計入海軍艦艇數量中。無人水面艇和無人潛航器的部署有助於美海軍向分佈式艦隊兵力結構轉變,減少大型有人戰艦的數量需求。

美海軍無人水面艇類別和發展路線圖

美海軍無人潛航器類別和發展路線圖

三、重點項目最新進展
1、大型無人水面艇(LUSV)項目

大型無人水面艇(LUSV)是美海軍的新項目,將於2020財年啓動。美海軍計劃在2020-2024財年每年採購兩艘大型無人水面艇。

美海軍要求LUSV採用基於商業船舶設計的可重構結構,低成本,長續航,且有足夠能力搭載各類模塊化負載,尤其是反潛戰和打擊(主要是反艦和對陸攻擊導彈)負載。LUSV要能以“人在迴路”的遙控方式或半自主及全自主方式運行,並且能夠獨立行動或與有人戰艦聯合行動。儘管美海軍將其命名爲“無人水面艇”,但更準確地說,LUSV是“可選有人”艦船,因爲有時可能需要少量人員上船,尤其是近期美海軍在解決關鍵技術和驗證作戰概念時。LUSV的特點是既有嵌入的能力,又能搭載外部模塊化負載,並能使用現有的海軍傳感器和武器發射系統。

爲實現要求的負載能力和續航力,海軍認爲LUSV的長度應超過50米。更具體地,海軍設想的在2020-2024財年採購的LUSV長度應爲200-300英尺(60.96~91.44米),滿載排水量約2000噸,尺寸相當於一艘護衛艦。

美海軍2019財年預算申請計劃的是在2023財年採購第一艘LUSV,但2020財年預算申請建議加快進度,在2020財年採購第一艘LUSV。美海軍在2019年3月發佈了LUSV項目的信息徵求書(RFI)。海軍計劃在2019財年發佈LUSV項目概念設計招標書,並在2020財年授出多方案設計合同。預計2021財年授出詳細設計與建造合同。

2、美海軍中型無人水面艇(MUSV)項目

MUSV項目啓動於2019財年,海軍計劃2019財年授出第一艘MUSV的合同,並在2023財年授出第二艘的合同。

美海軍要求MUSV與LUSV一樣具有低成本、高續航特點,並具有可重構設計,能適應各種類型的負載。MUSV初始階段的主要負載是情報監視偵察和電子戰系統。MUSV被表述爲在與均勢或接近均勢對手作戰時可“損耗”的資產。MUSV要求初期能以“人在迴路”的遙控方式或半自主方式運行。

根據美海軍的定義,MUSV長度在12米到50米之間。通常部分海軍艦船具備搭載、投放和回收長度小於11米的小艇或無人水面艇的能力。上述對MUSV長度的定義意味着MUSV由於尺寸過大,無法通過有人艦船來布放,而是從基地碼頭直接投放。

爲了加快MUSV項目進度,海軍將以國防高級研究計劃局(DARPA)的“反潛持續跟蹤無人艇”(ACTUV)項目和海軍研究署的中型排水量無人水面艇研究成果爲基礎,來建造MUSV。“反潛持續跟蹤無人艇”項目設計、建造和測試了“海上獵人”中型排水量無人水面艇原型船。該無人艇長40.2米,排水量140噸。

國防高級研究計劃局的“海上獵人”反潛持續跟蹤無人艇

美海軍將在2019財年向工業界發佈MUSV的徵求建議書(RFP),並在2019財年底授出單個MUSV原型船合同。估計2022財年交付首艇。

3、美海軍超大型無人潛航器(XLUUV)項目

XLUUV也被稱爲Orca(虎鯨)項目。根據美海軍的定義,XLUUV是指直徑超過84英尺(25.6米)的無人潛航器,這個尺度意味着無法通過有人潛艇來布放,只能從碼頭出發部署。美海軍要求XLUUV裝備模塊化負載艙。

美海軍計劃在2020-2024財年採購9艘XLUUV。2019年2月13號美海軍發佈了XLUUV的設計競標書,並在2019年3月27號最終選擇了波音公司承包首批四艘XLUUV的建造、測試和交付(另一家競標單位是洛克希德·馬丁公司)。波音公司的XLUUV設計將基於其“回聲旅行者”(Echo Voyager)無人潛航器。該無人潛航器長51英尺(15.54米),2.59米X2.59米的方形截面,重50噸,航程可達6500海里。它還可加載一個35英尺(10.36米)長的模塊負載艙,使總長達到85英尺(25.91米)。該負載艙可額外提供約2000立方英尺(56.63立方米)的內部負載空間。該潛航器還可搭載外置載荷。波音公司已與亨廷頓英戈爾斯公司的技術解決部開展合作,以建造XLUUV。

波音公司的“回聲旅行者”(Echo Voyager)無人潛航器

4、項目投資

下圖所示爲美海軍2020財年預算申請中對大型無人水面艇和無人潛航器的投資計劃。2020財年對LUSV、MUSV和XLUUV項目,及LUSV與MUSV關鍵技術攻關的預算申請爲6.288億美元,2020~2024財年預算申請總計達45.188億美元。

LUSV、MUSV和XLUUV項目2020財年預算申請

四、結語

隨着分佈式作戰概念的提出和不斷成熟,美海軍正着力推動海軍向適應分佈式作戰要求的兵力結構轉型。大型無人水面艇和無人潛航型是適應這一轉型趨勢的裝備,受到美海軍的高度重視,並不斷加快發展速度。這一類新型裝備將在未來幾年內服役,給美海軍帶來顯著的能力提升和行動靈活性,甚至可能引發未來海戰模式的變革,有必要開展持續關注和研究。

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