《武器與裝備研究選編》
第四部分:無人海上艦船研究報(bào)告
一、無人海上艦船概述
無人海上艦船(USV)又稱無人艇,其應(yīng)用歷史最早可追溯到二戰(zhàn)期間,但是受到技術(shù)上的限制,無人艇在出現(xiàn)后的幾十年中一直沒有取得顯著進(jìn)步,基本是作為軍事訓(xùn)練用的目標(biāo)靶船。直到上世紀(jì)九十年代以來,隨著以計(jì)算機(jī)、通信、導(dǎo)航、控制等為代表的信息科技取得了巨大進(jìn)步,這才顯著地推動了無人艇的發(fā)展。
美國海軍未來無人艦隊(duì)之USV
無人艇在軍事和民用領(lǐng)域具有極其廣泛的應(yīng)用前景,它的使用領(lǐng)域非常廣泛,比如軍事領(lǐng)域的反恐作戰(zhàn)、瀕海作戰(zhàn)、情報(bào)/監(jiān)視與偵察(ISR)等用途;民用領(lǐng)域的海洋觀測、海洋資源勘探與開采、海洋環(huán)境監(jiān)測等用途。
然而到目前為止,只有美國、以色列等軍事強(qiáng)國在無人艇的研究領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展,并且于第二次海灣戰(zhàn)爭期間應(yīng)用到實(shí)戰(zhàn)中。
2007年,美國海軍發(fā)布了第一個(gè)USV總體規(guī)劃圖,在規(guī)劃中把USV定義為:一種靜止時(shí)浮于水面,而在運(yùn)動時(shí)幾乎持續(xù)地同水面接觸,具有不同自動操控能力的無人運(yùn)載器。
目前無人艇的典型代表有美國“Autocat”號雙體ASV、“Spartan”號滑行式高速USV和RMMV型半潛式USV;以色列“Protector”號和“Stingray”號滑行式高速USV;葡萄牙“Delfim”號雙體型ASV;意大利“Charlie”號雙體型ASV和英國“Springer”號雙體型USV等。下面簡要介紹各國無人艇的典型代表。
二、當(dāng)前世界無人海上艦艇主要型號
1.反潛無人艇
反潛無人艇是濱海戰(zhàn)斗艦(LCS)反潛任務(wù)包中的一個(gè)組件化、可配置、高速任務(wù)系統(tǒng)。這種無人、半自動化的工程開發(fā)模型具備持續(xù)作戰(zhàn)能力。目前的有效載荷包括無人侵入式聲納、USV陶式陣列系統(tǒng)和多靜態(tài)場外源。這種艦船裝備有水面搜索雷達(dá),用于導(dǎo)航和探測USV附近的船只,同時(shí)具有高級通信能力。
2.“Spartan”無人艇
“Spartan”是由美國聯(lián)合法國、新加坡共同研制的一款硬殼充氣型高速USV,目前已經(jīng)投入實(shí)戰(zhàn)中。它既能自主航行也可遙控操縱,艇長7m、排水量2t,最高航速50kn,可搭載1350-2300kg的有效載荷。“Spartan”是一艘由標(biāo)準(zhǔn)組件構(gòu)成并可重配置的多功能的半自主USV。“Spartan”的標(biāo)準(zhǔn)配置為:無人駕控系統(tǒng)、攝像機(jī)、導(dǎo)航雷達(dá)、GPS、通信系統(tǒng)等,多數(shù)為成熟產(chǎn)品。其主要參研機(jī)構(gòu)為美國空間和海戰(zhàn)系統(tǒng)中心。
3. Owl MK II無人艇
Owl MK II無人艇是美國海軍研究所研制的,它采用滑行艇型,噴水推進(jìn),尤其是通過改進(jìn)舷側(cè)輪廓后,能顯著地增強(qiáng)艇的隱蔽性和有效載荷能力,實(shí)艇已經(jīng)被應(yīng)用到波斯灣。另外,美國海軍研究所還開發(fā)了一種專門應(yīng)用于港口安全的小型USV,即無人海港安全艇(UHSV),該艇是Owl MK II的高級版本。
4.MK XX 無人艇
MK XX是一種無人水上飛艇(USAV),或者說是無人機(jī)與無人艦艇的結(jié)合。它使用的是2010版通用保密應(yīng)用系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)包括模塊化艦載系統(tǒng)、蜂群無人系統(tǒng)、混合動力(燃油/電池),多平臺自動LaR系統(tǒng)(AlaRS)。這種USV從2米到21米,大小可變,速度可以達(dá)到100節(jié)。
5.“Protector”(保護(hù)者)號無人艇
“Protector”號無人艇是以色列拉法爾公司與以色列航空防務(wù)系統(tǒng)公司開發(fā)的一種多用途USV。“Protector”是一艘硬殼充氣式滑行艇,全長9m,排水量4t,最高航速40kn,最大有效載荷1000kg,它既可自行航行,也能遙控操作。
6.“Starfish”(海星)號無人艇
以色列航空防務(wù)系統(tǒng)公司設(shè)計(jì)的“Starfish”號USV艇長11m,艇重6t,有效載荷2500kg,巡航速度45kn,續(xù)航力300 n mile,配備兩臺柴油發(fā)動機(jī),采用噴水推進(jìn)。該艇使用開放式體系結(jié)構(gòu),配備了光電系統(tǒng)、目標(biāo)搜索系統(tǒng)、通信/情報(bào)系統(tǒng)等設(shè)備,以及一門小口徑艦炮,可由陸基、海基或空基平臺控制。
7.“Silver marlin”(銀槍魚)號無人艇
以色列埃爾比特系統(tǒng)公司于2006年研制出“Silver marlin”號USV,并于2007年初開始海試。該艇被稱為第二代USV,可以遙控操縱,但主要是自主操控。它以Café賽艇35為基礎(chǔ)建造,艇長10.67m、重4t,有效載荷2500kg,航速可達(dá)45kn,續(xù)航力500n mile,續(xù)航時(shí)間24h。
8.“Stingray”(海鰩魚)號無人艇
以色列埃爾比特系統(tǒng)公司獨(dú)資研制了“Stingray”號小型USV。該艇在民用噴水推進(jìn)艇型基礎(chǔ)上開發(fā),航速可達(dá)40kn,有效載荷150kg,自持力大于8h,可實(shí)現(xiàn)海岸目標(biāo)識別、情報(bào)/偵察與監(jiān)視、電子戰(zhàn)和電子偵察等功能,特點(diǎn)是艇體很小、便于隱身。
9.“Rodeur”號無人高速滑行艇
“Rodeur”號無人高速滑行艇是Sirehna公司2007年成功研制的。它以9.2米的RHIB平臺為基礎(chǔ),是一艘可執(zhí)行多種使命任務(wù)的全自動水面艇。“Rodeur”的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是執(zhí)行獵雷、反潛戰(zhàn)、保護(hù)/監(jiān)視、海洋污染調(diào)查/化學(xué)檢測、細(xì)菌/輻射探測等使命任務(wù)。
10.UMV-H型無人艇
UMV-H型無人艇是日本Yamaha公司研制的無人高速軍用艇。UMV-H型無人艇采用深V形滑行艇,配備90kW發(fā)動機(jī)和噴水推進(jìn)器,航速40kn,可采取有人或無人操控模式;艇長4.44m,既便于在船上攜帶,也有足夠的空間搭載其它必需設(shè)備和作業(yè)工具,比如水下相機(jī)、聲納設(shè)備等。
文章來源:《武器與裝備研究選編》國際防務(wù)科技叢書(2015年第5期,總第15期)中國電子科學(xué)研究院管理研究中心編譯/ 圖片來自于原報(bào)告或互聯(lián)網(wǎng)。
《武器與裝備研究選編》
第一部分:美國航母研究報(bào)告
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第三部分:無人機(jī)研究報(bào)告