反水雷新利器 英国“护身符”系列潜航猎雷机器人

来源:用户上传      作者: 李晓东

　　据英国“简氏国际防务评论”网站在不久前刊载的消息称，日前英国BAE系统公司、综合系统技术分公司推出了两种新型的验证型潜航猎雷机器人(UUV)。这两种名为“护身符-M”(Talisman M)和“护身符-L”(Talisman L)的潜航猎雷机器人具有很好的水下机动性，可以在狭窄的海道中执行反水雷作战任务――
　　
　　为反水雷作战而生
　　
　　自从水雷这种可怕的水下兵器问世之后，如何快速有效地执行反水雷作战一直是世界各国海军研究的重点之一。一战以来，为对付敌方的大量布雷行动，世界上的主要海军强国都研制出多个型号、不同材质的专业扫雷艇或体型更大的猎雷舰艇进行反水雷作战。然而采用传统的扫雷／猎雷作业模式，即便是一艘现代化手段齐备的猎雷舰去消灭一枚水雷或一个水中可疑目标也是十分耗费时间的。在海况较好、情况较明朗的情况下，对付布放在水中的普通水雷，猎雷舰艇先要用舰壳声呐(声呐是一种利用水声技术来测定海中物体的存在，运动方向，位置或性质的设备――编者注)反复对其搜索、探测、分类和识别后，然后再进行火力摧毁。而这一过程一般要花费2～3个小时，若遇到气象、水文、海底情况复杂等不利条件时，扫雷／猎雷作业的时间还会更长。这样就很难满足快速消灭敌人布设的水雷障碍，迅速开辟航道或开辟登陆通道的要求。也正因如此，1990年代之后，在海岸附近大量布设水雷，就成为弱小国家对抗美、英这样海军强国的重要利器。
　　在1991年和2003年的两次海湾战争中，尽管以美国为首的多国部队从意大利、日本等国调来了数十艘扫雷／猎雷舰艇协助在波斯湾水域进行反水雷工作，但还是时常有多国部队舰只触雷的消息传出。
　　1990年代以后，为了提高海军反水雷作战的效能，美、俄等海上强国加大了无缆自主式潜航猎雷机器人的研发力度。2003年3月，美国海军在进入伊拉克的乌姆盖斯尔港时，利用其新研制的REMUS自主式潜航猎雷机器人在强海流和低能见度条件下进行反水雷作战，成功地缩短了扫雷时间，将水雷对人员安全的威胁降到最低限度。这一战例首次证实了潜航猎雷机器人在舰队反水雷作战中具有明显的作用，从而进一步激发了各国对潜航猎雷机器人的研发热情。而英国BAE系统公司综合系统技术分公司就是在这一大背景下，开始了“护身符”系列潜航猎雷机器人的研制工作。
　　
　　水中“法拉利”：“护身符-M”潜航猎雷机器人
　　
　　虽然猎雷作战在英国起步最早，然而英国的无人潜航猎雷器的研制工作开始得却很晚。英国BAE系统公司综合系统技术分公司的“护身符-M”潜航猎雷机器人的研制工作最早开始于2003年前后。其是英国BAE系统公司研制的“智能自主”作战系统的一个重要组成部分。2005年8月，该公司对“护身符-M”潜航猎雷机器人的小尺寸模型进行了首次水下试验，测试结果令研制方十分满意，随后英国BAE系统公司正式开始了“护身符-M”潜航猎雷机器人原型机的制造和调试工作。2006年上半年，首个“护身符-M”潜航猎雷机器人的全尺寸原型机在英国波特兰海港水下试航成功。2008年3月，首个携带4具一次性灭雷具的“护身符-M”潜航猎雷机器人原型机在美国海军水雷战管理机构下属的试验基地进行反水雷能力演示，美国海军对其也表现出强烈的兴趣。目前，英国BAE系统公司已完成了“护身符-M”潜航猎雷机器人的全部研发和反水雷的试验工作，该机器人装备英美等国海军的时间已是指日可待。
　　“护身符-M”系统包括潜航猎雷机器人，一个兼容有通信模块、数控软件和支持设备的水上遥控台，以及一个开放式的结构控制系统。潜航猎雷机器人自身质量约1800kg，长约4.5m，宽约2.5m。同以往见到的由鱼雷改装而来的无人潜航器的外形不同，“护身符-M”的外壳由多平面的合成纤维制成，这种结构有利于分散自主攻击式水雷上主动声呐发出的声波，从而大大降低“护身符-M”水下声呐的回波强度，提高了猎雷的安全性。而怪异的多棱面设计，也使得“护身符-M”从外观上来看更像是一辆充满现代气息的名贵“法拉利”跑车。
　　潜肮猎雷机器人前部两侧各安装了一具单螺旋桨推进器，而在尾部两侧则各安装了一组双联式的推进器。这6个推进器共同负责潜航猎雷机器人的水下机动。在它们的作用下，潜航猎雷机器人的水下最大航速可以超过5节(9.26km/h)。英国BAE系统公司强调说，潜航猎雷机器人上安装的这种推进器能为潜航猎雷机器人提供零速度的悬浮能力，甚至还能使“护身符-M”进行水下悬停状态下的旋转和倒退机动。这样“护身符-M”潜航猎雷机器人就十分适合在复杂的水下环境或狭窄水道中执行猎雷作战任务。
　　“护身符-M”潜航猎雷机器人的基本信息采集设备由艇载惯性测量设备、多普勒速度计、水深和水压传感器组成。当其浮出水面时，潜航猎雷机器人的导航设备能通过GPS进行定位。当潜航猎雷机器人在水下工作时，其与基舰的联系是通过无线传输的WiFi高速数据链和“铱”卫星通信来实现的。另外，英国BAE系统公司还在“护身符-M”上安装了一个视距内的无线电通信设备，以方便基舰上的操控人员控制潜航猎雷机器人。“护身符-M”还采用了一种被称为自主导航和感知试验研究(ANSER)的技术，该技术是由BAE系统公司澳大利亚分公司开发成功的。这一技术可实现多个无人系统之间共享传感器和地理、水文信息，因此可以允许多个“护身符-M”潜航猎雷机器人像“狼群”一样集体行动。
　　“护身符M”潜航猎雷机器人的水下续航力超过24小时。目前采用锂离子电池供电，而在不久的将来，可能会考虑加装新型燃料电池，从而进一步提高“护身符-M”的续航能力。“护身符-M”可以携带超过500kg的有效载荷，水下设备既可以装在壳体内，也可以挂载在壳体外。其可选择的有效载荷包括猎雷声呐、更小的无人潜航器及一次性灭雷具等。
　　“护身符-M”是目前各国研制的惟一一种可执行全部反水雷任务的自主水下航行器，其在水下可自主完成包括对水雷的定位、分类和灭雷等多项战术任务。这一点十分重要，因为迄今为止，包括美国在内的其他国家研制的各种类型的自主水下航行器只具备探测水雷的能力，而不具备灭雷能力。
　　在执行灭雷任务时，“护身符M”潜航猎雷机器人的工作水深约为0～300m，一次可携带4具英国研制的“射水鱼”灭雷具。“射水鱼”灭雷具是上世纪末、本世纪初英国开发的性能先进的一次性水下灭雷具，曾出口到美国等多个国家。“射水鱼”灭雷具的直径为104mm，长880mm，质量约15kg，工作水深为0.5～300m，航速为4～6节(7.4～11.1km/h)，续航时间

约5分钟。
　　到目前为止，英国BAE系统公司已经为“护身符-M”潜航猎雷机器人项目投资约350万美元，有消息称，英国国防部目前还没有为该项目提供资金支持。
　　
　　近海新秀：“护身符-L”潜航猎雷机器人
　　
　　在成功研制出“护身符M”潜航猎雷机器人后，英国BAE系统公司综合系统技术分公司在2009年3月又开始了小型“护身符-L”潜航猎雷机器人的研制工作。“护身符-L”中的“L”是英语单词“littoral”(意为海滨、沿海地区)的首字母，这意味着体积更小、下水机动性更强的“护身符-L”潜航猎雷机器人主要是执行固定海港、近岸和极浅水域的猎雷作战任务。由于借鉴了“护身符-M”潜航猎雷机器人研制中的成功经验，“护身符-L”潜航猎雷机器人项目的研制进展迅速。据英国BAE系统公司透露，2009年7月，“护身符-L”的首台原型机就进行了海上试验，不过有关海上试验的结果并未向外界公布。
　　根据现在已公开的资料看，“护身符-L”潜航猎雷机器人是一种由两位操控人员就可以完全操作的小型无人潜航器。“护身符-L”的质量只有约50kg，可以由小艇或充气筏携带，在近岸海域灵活执行反水雷作战任务。从外形上来看，“护身符-L”潜航猎雷机器人更像是一条由碳纤维合成材料制成的大鱼。
　　“护身符-L”潜航猎雷机器人虽然体积小巧，可在推进系统方面一点也不比体积比它大得多的“护身符-M”潜航猎雷机器人简单。在“护身符-L”上同样安装有6个推进器，包括固定在潜航猎雷机器人机身前部两侧的2个主推进器和4个集成在机器人机身上的辅助推进器(其中2个完全封闭在机身前部，2个集成到尾部水平舵上)。这种复杂的推进系统使“护身符-L”潜航猎雷机器人能够在水中零速度悬停时，完成比“护身符-M”更复杂的动作。“护身符-L”潜航猎雷机器人目前同“护身符-M”一样由自身携带的锂电池组供电。据称，其能源装置能够为“护身符-L”提供大约12小时的水下续航电力。另外，“护身符-L”潜航猎雷机器人的水下最大速度约为5节(9.26km/h)，一般探测性工作速度在1.5～3节(2.78～5.56km/h)之间。
　　“护身符-L”潜航猎雷机器人体积虽小，却“五脏俱全”。其所携带的反水雷电子设备都是在“护身符-M”潜航猎雷机器人的基础上改进而来的。在“护身符-L”中前部安装有一台英国蓝视(BlueView)技术公司生产的DF-900/2250双频前视成像声呐。该声呐可以进行中短距离的成像，其低频波段将为“护身符-L”提供前方20～30m的探测能力，而高频波段则可以详细描绘出“护身符-L”前方3～5m范围的毫米级分辨率的图像。目前英国BAE系统公司正在检验本国奎奈蒂克公司最新生产的缩小版Vision 600合成孔径声呐。一旦测试通过，该声呐将很快安装在“护身符-L”上。
　　在“护身符-L”潜航猎雷机器人的头部携带有一台多视图/视频摄像机及配套照明设备。这台摄像机的镜头可以在上下及左右方向进行一定角度的摆动，从而扩大摄像机的视角范围。“护身符-L”与水面基舰的通信同样由WiFi高速数据链和“铱”卫星通信系统完成，通信系统的天线安装在潜航猎雷机器人的中部上方。
　　值得一提的是，英国BAE系统公司综合系统技术公司同样也为“护身符-L”安装了其最新研制的IXSEA PHINS型精确惯性导航系统，该系统已经在“护身符-M”潜航猎雷机器人上进行了多年的测试和系统整合工作，其可为在水下执行反水雷任务的潜航猎雷机器人提供精确导航数据。据称，其水下定位精度可以精确到1m以内。
　　在具体的反水雷器具选择上，体积较小的“护身符-L”潜航猎雷机器人一次只能携带一具英制“射水鱼”一次性灭雷具。在执行任务时，灭雷具通过独立悬挂系统安装在“护身符-L”机器人的下部。
　　“护身符-L”潜航猎雷机器人还有一个十分突出的特点，那就是它可以挂载在“护身符-M”潜航猎雷机器人的下方，由“护身符M”携行。在接近敌方水雷所在海域后，“护身符-L”潜航猎雷机器人可脱离“护身符-M”，进行区域内水雷的搜索和引爆工作。
　　
　　优势明显　前途光明
　　
　　与传统的扫/猎雷舰艇，甚至潜艇相比，英国BAE系统公司研制的“护身符-M”、“护身符-L”潜航猎雷机器人在水下航行时，声场和磁场特征较小，几乎不会被主动攻击型水雷探测到，加之又是无人装备，因此具有极高的安全性。同时，“护身符-M”、“护身符-L”潜航猎雷机器人整套系统可以广泛安装在各种水面舰艇上，十分适于在载人平台不能抵达的危险水域使用，为海军的反水雷作战提供了更多便利。预计不久的将来，在网络化、一体化海上作战要求的牵引下，“护身符-M”、“护身符-L”潜航猎雷机器人将在英国海军舰队近海岸行动中担负越来越重要的作用。
　　
　　编辑　刘兰芳

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