無人水下航行器

無人水下航行器是航行器的一種，潛航器無人水下航行器技術是指套用於無人水下航行器，保證其能夠順利執行各種使命的技術。已確定了六項關鍵技術，即長續航力推進/能源、水下通信、大地和相關導航、任務管理/控制、感測器和信號處理以及航行體設計。航行體設計技術的子項目是：材料、低噪音和低速控制。

基本介紹

• 中文名：無人水下航行器
• 關鍵技術：六項
• 子項目：材料、低噪音和低速控制。
• 開發時間：20世紀90年代以來
• 開發國家：美國海軍
• 套用領域：軍事、海底探測

發展歷程

20世紀90年代以來，潛艇在水下戰場中的作用已發生了明顯變化，被越來越多地套用於近海海域來支援聯合作戰。然而，這對價格昂貴的常規潛艇及核潛艇來說，風險無疑是增加了。尤其是體積大、噸位大的潛艇，根本無法在近海淺水海域作戰，即使是在水深100米以上的近海活動，也很容易被對方反潛兵力發現和攻擊。與此同時，海軍需要隱形的無人駕駛系統到傳統海上力量無法到達的地方收集情報和攻擊目標；而開展非戰鬥性海軍活動，如蒐集氣象和海洋數據等，也需要考慮使用無人駕駛系統，以提高質量降低費用。在這種情況下，無人水下航行器便脫穎而出。世界上已有10多個國家在研究它了。

美國海軍已裝備了數百艘執行各種任務的無人水下航行器。美國海軍研製辦公室確定了未來12種新型海戰武器。無人水下航行器是其中的重點。美國海軍眼下正在加緊研製新一代無人水下航行器，使之能作為潛艇的“助手”實施水下作戰。

結構

無人水下航行器身上攜帶著一個多波束主動搜尋聲吶和一個側掃分類聲吶，前者主要是在水下進行初始搜尋，判定是否存在水雷，後者則進行精確勘測，對類似水雷的物體進行定位和分類。

當攜帶有無人水下航行器的核動力攻擊潛艇駛抵預定海域或基地時，可先投放出無人水下駕駛器前去檢查水下是否有水雷。對於不明海峽和水道，也需要派無人水下航行器進行偵察，蒐集有關海底地形分布的情報，特別是海底水雷的布放狀況、水雷的種類等，從而決定潛艇能否通過。

功能

無人水下航行器的“本事”其實遠不止實施水雷偵察，它還是實施水下攻擊、進行反潛作戰的“能手”。

無人水下航行器不僅能進行情報蒐集、勘測戰場、確定和跟蹤各種感興趣的目標，還能實施攻擊。其實，在完成所有這些任務以後，它們還可以作為遠程感測器的節點，繼續提供有價值的情報，並通過網路與其他節點共同分享情報資源，大大改善水下作戰的狀況。正因如此，無人水下航行器在未來海戰中將很有前途，特別是在網路中心戰中。網路戰鬥群中任何一艘潛艇只要擁有發射和回收水下航行器的能力，就能大幅度增加主戰平台使用感測器和武器的效能，使作戰範圍大為增加。

發射來源

不過，現今各國的無人水下航行器大多是從潛艇上的533毫米魚雷發射管中發射的，這限制了其作戰潛力的發揮。小型UUV，如21英寸直徑的任務可重新配置UUV，由於受到尺寸和重量的限制，動力不可能很大，使航行器的續航力和載荷能力受到限制，則不可能具備更強的情報、監視和偵察能力，反水雷能力，及淺水反潛能力。只有“取消魚雷管的限制”，才能使未來由潛艇發射的無人水下航行器更適合水下環境。英國國防部就提出用潛艇錐套軟管回收無人水下航行器的方案，並研究了從後艇庫投放大型無人水下航行器的構想。

無人水下航行器

雖然無人水下航行器還稱得上是“新生事物”，人們對其在海戰中的套用也還處於探索階段，但是我們有理由相信，在未來的海底戰場上，無人水下航行器將越來越多地替代有人潛水艇去衝鋒陷陣，就像今天的無人駕駛飛行器已開始替代有人戰鬥機去執行任務一樣。

套用

UUV是無人水下航行器的英文縮寫。由於這類水下航行器不需要用纜繩與母艦艇連線，因而也稱為無纜水下航行器或無纜水下機器人。現代世界無人水下航行器的發展日新月異、千姿百態，美、英、法等國都取得了大的進展，但走在世界最前面的卻是北歐小國挪威。

相關事件

挪威海軍試驗“休金”1000式無人水下航行器

2004年10月，挪威海軍“卡爾莫伊”號獵雷艇攜帶實驗型“休金”1000UUV參加了北約組織的反水雷演習。“休金”1000以捕捉目標又快又準的優異表現令參觀的其他國家海軍軍官吃驚。2005年，挪威海軍正式裝備了“休金”1000無人水下航行器，同時擁有世界最強的深海偵察能力。

無人水下航行器

在“休金”1000之前，挪威研製的民用“休金”1型/2型和“休金”3000型已博得國際水下探測業界的肯定。“休金”1型承擔著軍用試驗型的任務。“休金”1000就是在“休金”1型和“休金”3000型的基礎上研製的新型UUV。“休金”1000外觀與“休金”3000相似，既有些像紡錘狀的飛彈，又有些像袖珍潛艇，只是長度和直徑略小。它頭部為水滴形，主體呈圓柱狀，圓錐形尾部裝有十字形舵葉和螺旋槳。流線形的器體有利它在水下航行。它是一種無需母艦用電纜控制的自主式無人水下航行器，也是新一代的水雷偵察系統。

“休金”1000直徑750毫米，體長根據裝備感測器的不同而有所變化，一般為3.85~5米，空重650公斤。它以鋰離子電池作為動力源，巡航速度3~4節，作戰航速2~6節，續航時間取決於搭載物品和航速。“休金”1000採用慣性導航系統和差分GPS系統及聲定位系統，確保 UUV的正確航行和定位。它配備了先進的測量裝置、都卜勒計程儀、壓力計和回聲測深儀等。通常情況是，“休金”1000航行一段時間後會上浮至水面，利用 GPS確認自己的位置，然後通過無線電與母艦艇通信。在水下時，它通過水聲鏈路向母艦艇傳送各種數據，必要時也可依據母艦艇的命令變更指令。

無人水下航行器

“休金”1000探測水雷目標使用干涉型合成孔徑聲吶和立體搜尋聲吶，具有很高的解析度。它對水雷目標識別覆蓋率為1000米2/ 秒。普通合成孔徑聲吶解析度為100毫米×100毫米，而“休金”1000所用聲吶解析度可達20毫米×20毫米。它工作水深達3000米，可連續工作 48小時，水下探測力很強。由於它可裝備拖曳陣聲吶和大功率低頻換能器，能模擬大型潛艇聲場特徵，所以它又可在反潛和反潛訓練中發揮作用，這增加了它的軍事使用價值。但“休金”1000也受到一個大的難題困擾，它還沒有能力發現海底泥沙掩埋著的水雷。