我國(guó)水下運(yùn)載器發(fā)展探討

曾林

摘 要：隨著世界形勢(shì)的變化和格局的發(fā)展，以及海上威脅和沖突的增加，水下運(yùn)載器作為體型小、隱蔽、靈活、適宜潛水作戰(zhàn)等優(yōu)點(diǎn)，水下運(yùn)載器由過去的輔助性的偵查發(fā)展為如今的近岸偵查和作戰(zhàn)手段，現(xiàn)在已經(jīng)向水下戰(zhàn)略武器平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，未來將會(huì)成為海洋作戰(zhàn)的有效武器和工具。

關(guān)鍵詞：水下；運(yùn)載器；發(fā)展；探討

中圖分類號(hào)：U674 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、水下運(yùn)載器的發(fā)展

水下運(yùn)載器的使用具有很長(zhǎng)的歷史，第一次世界大戰(zhàn)的時(shí)候就出現(xiàn)了水下運(yùn)載器，意大利與奧匈帝國(guó)的海戰(zhàn)中，意大利的蛙人操控小艇潛入普拉港，擊沉了奧匈帝國(guó)的戰(zhàn)艦。最早的水下蛙人用的運(yùn)載器采用的是壓縮空氣作為能源，后來被人們改為鉛酸電池作為動(dòng)力能源，使航行的速度和距離的性能越來越理想，在使用水下運(yùn)載器到了今天已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化，隨著科技的發(fā)展和戰(zhàn)爭(zhēng)模式的不斷變化，水下運(yùn)載器為了適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，如今的運(yùn)載器功能不斷地被完善，適用范圍也越來越大。

我國(guó)的水下運(yùn)載器的研制工作相對(duì)其他國(guó)家要晚一些，主要是在20世紀(jì)70年代才開始研制，由最開始中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所聯(lián)合多家企業(yè)單位設(shè)計(jì)的探索者號(hào)，到如今由中船重工702所自主研發(fā)的蛟龍?zhí)栞d人潛水器，我國(guó)經(jīng)歷了幾十年的努力與發(fā)展，不斷地追趕國(guó)際的腳步，如今我國(guó)的深海載人技術(shù)已經(jīng)是世界的領(lǐng)先者。如今國(guó)內(nèi)外對(duì)運(yùn)載器的研究方向主要是向深海發(fā)展、向遠(yuǎn)程發(fā)展、向智能化方向發(fā)展。

隨著社會(huì)的發(fā)展和對(duì)海洋研究的深入，越來越多的國(guó)家把發(fā)展的目光放在了海洋上，這其中包括經(jīng)濟(jì)類的海洋資源開發(fā)和軍事類的海洋活動(dòng)，以及以后考慮建設(shè)的海底空間站等，這些活動(dòng)和發(fā)展都離不開水下運(yùn)載器，其中對(duì)于水下運(yùn)載器的對(duì)接的研究更是關(guān)鍵技術(shù)。通過對(duì)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的水下運(yùn)載器的技術(shù)研究，再結(jié)合我國(guó)的海洋特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)的水下運(yùn)載器進(jìn)行探討。隨著水下運(yùn)載器的不斷發(fā)展，對(duì)于運(yùn)載器的航行安全問題應(yīng)該重視，海洋的環(huán)境變化很復(fù)雜，這對(duì)運(yùn)載器的航行帶來很大的困難。由于水下運(yùn)載器的靈活性、隱蔽性、突然性、有效增大作戰(zhàn)半徑、適宜水下作戰(zhàn)的能力，而且可以有效地減少人員和昂貴的作戰(zhàn)艦艇的損失，使水下運(yùn)載器在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中的偵查、登陸、反潛等現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，還可以用水下運(yùn)載器對(duì)海洋進(jìn)行勘探?，F(xiàn)在各國(guó)大力發(fā)展高新技術(shù)武器裝備，水下運(yùn)載器也是多種多樣且用途廣泛。

二、水下運(yùn)載器的使用

現(xiàn)在的運(yùn)載器的使用任務(wù)多種多樣，類型也是很多，運(yùn)載器可分為載人型運(yùn)載器和無人潛航器兩類。水下載人型運(yùn)載器是潛航式送人、裝備、探測(cè)設(shè)備等，主要是執(zhí)行一些特殊的任務(wù)。載人型運(yùn)載器根據(jù)載人艙的水密性分為干式運(yùn)載器和濕式運(yùn)載器兩種。載人型運(yùn)載器可執(zhí)行輸送偵查人員登陸執(zhí)行偵查任務(wù)，輸送突擊隊(duì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打擊破壞任務(wù)，輸送潛水員執(zhí)行水下救援、勘探和設(shè)備維修等任務(wù)。

水下無人運(yùn)載器可分為遙控航行器和自主式水下航行器，遙控航行器需要有一個(gè)電纜，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要有人為操控。自主式無人航行器在執(zhí)行任務(wù)時(shí)就不需要進(jìn)行遙控，運(yùn)載器被發(fā)射出去以后根據(jù)任務(wù)管理器對(duì)航向、航速、潛深、規(guī)避機(jī)動(dòng)的控制來完成任務(wù)，自主式水下航行器可以遠(yuǎn)離母艦，獨(dú)立完成任務(wù)。隨著高新科技的發(fā)展和新的動(dòng)力能源的使用未來的自主式水下航行器將具有反潛戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)、偵查監(jiān)視和水下攻擊等戰(zhàn)爭(zhēng)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，成為未來戰(zhàn)場(chǎng)上必不可缺的重要武器。自主式水下航行器可以在水中武器試驗(yàn)時(shí)當(dāng)做靶子，可以尋找和回收海底物品，對(duì)海底的設(shè)施進(jìn)行安裝檢查和維修等工作，還可以在軍事上用作對(duì)敵軍的破壞行動(dòng)，對(duì)敵人的水下通信進(jìn)行干擾和破壞，這樣大大地減少了人員的傷亡，在敵人經(jīng)常出現(xiàn)的地方進(jìn)行水下跟蹤，對(duì)敵人的動(dòng)向進(jìn)行了解。在水雷戰(zhàn)中裝有特殊裝置的自主式水下航行器可以很容易地穿越敵人的雷區(qū)，并且能繪制出敵人的雷區(qū)布防圖，對(duì)于潛艇和水面艦艇的通過提供重要的情報(bào)。所以隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，自主式的運(yùn)載器是人們未來戰(zhàn)爭(zhēng)中不可缺少的，運(yùn)載器的發(fā)展速度也隨之提升很多，自主式水下運(yùn)載器具有使用靈活、不受海洋深度的限制、可以反復(fù)地使用、不會(huì)造成人員傷亡等優(yōu)點(diǎn)，自主式水下運(yùn)載器已經(jīng)成為水下運(yùn)載器的主要發(fā)展方向?？梢愿鶕?jù)任務(wù)性質(zhì)的不同，水下運(yùn)載器搭載不同的設(shè)備和武器進(jìn)行組合編隊(duì)，形成一個(gè)具有偵查、探測(cè)、干擾、對(duì)抗的完整系統(tǒng)。如果在水下運(yùn)載器中安裝大容量的能源裝置可以是運(yùn)載器具有超遠(yuǎn)程水下作業(yè)能力，搭載水雷就可以變成遠(yuǎn)程自航水雷。

隨著人類對(duì)海洋資源的需求和對(duì)海洋的不斷探索，海洋運(yùn)載器成為人們探索海洋的主要工具，對(duì)海洋運(yùn)載器的研究也不只僅限于軍事用途，地球上有70%的海洋覆蓋，海洋的地理?xiàng)l件十分復(fù)雜，而海洋中具有很多人類需求的東西，這就給人類對(duì)海洋的開發(fā)帶來了很大的困難，如果只靠人力去征服整個(gè)海洋是一件很困難的事情，為了尋找到更多的礦產(chǎn)和能源，人們對(duì)運(yùn)載的使用越來越頻繁，多種不同用途的運(yùn)載器被人們使用在深海的地理信息調(diào)查、水下作業(yè)、能源的勘探及水下作戰(zhàn)等方面。同時(shí)國(guó)家也大力支持對(duì)海洋的大力開發(fā)和使用。

三、運(yùn)載器的動(dòng)力裝置

動(dòng)力推進(jìn)裝置是運(yùn)載器的動(dòng)力源泉，會(huì)影響運(yùn)載器的行駛速度和使用壽命，傳統(tǒng)的運(yùn)載器的動(dòng)力裝置大多是內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)螺旋槳進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)的方式。由于內(nèi)燃機(jī)的體積過大且重量大、燃料需求量大等問題的存在，無法適用于當(dāng)今運(yùn)載器的使用，所以現(xiàn)在的運(yùn)載器一般采用電力推進(jìn)的方法，大大地減小了推進(jìn)系統(tǒng)的體積，增大了推進(jìn)效率，減小了運(yùn)載器的重量，提高了燃料的使用率。運(yùn)載器如今大多采用電力推進(jìn)，用燃料電池作為動(dòng)力鞥能源，為推進(jìn)器、電氣設(shè)備、測(cè)量?jī)x表、使用工具、作戰(zhàn)武器提供能源，但是由于海洋運(yùn)載器的容積很小，無法攜帶過多的能源，這就限制了運(yùn)載器的的水下作業(yè)時(shí)間和續(xù)航時(shí)間，從而影響了運(yùn)載器的使用性能。運(yùn)載器在近水面低速直線航行時(shí)，由于海面的環(huán)境不穩(wěn)定，導(dǎo)致運(yùn)載器的受力情況十分復(fù)雜，對(duì)運(yùn)載器的動(dòng)力能源的消耗也非常大。運(yùn)載器近水面時(shí)經(jīng)常低速航行，在海浪的干擾下螺旋槳推力和轉(zhuǎn)矩都會(huì)有能量地消耗，從而增加運(yùn)載器的能源消耗，針對(duì)這一特點(diǎn)建立海洋運(yùn)載器電力推進(jìn)模型，并復(fù)合控制補(bǔ)償動(dòng)態(tài)附加負(fù)載的電力推進(jìn)策略。

四、運(yùn)載器的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)

目前世界上的各種水下運(yùn)載器約有200多種，技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家主要是美國(guó)、俄羅斯、日本等國(guó)家，其中美國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展處于國(guó)際領(lǐng)先地位。日本的深海運(yùn)載器發(fā)展也非常先進(jìn)，近年來載人和無人運(yùn)載器系統(tǒng)多次在水下進(jìn)行作業(yè)，曾經(jīng)到達(dá)過太平洋馬里亞納海溝和海底斜坡，并且采用地球物理探測(cè)技術(shù)對(duì)日本周邊的地殼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行勘察，同時(shí)對(duì)地震、火山、海嘯等自然條件進(jìn)行研究和探索。美國(guó)主要研究和開發(fā)無人無纜水下機(jī)器人，美國(guó)的運(yùn)載器的目標(biāo)是深度要大，航程要長(zhǎng)，以及各項(xiàng)軍事用途。為了滿足未來的發(fā)展計(jì)劃，美國(guó)專門成立了深海科學(xué)委員會(huì)的一個(gè)小組，美國(guó)人認(rèn)為載人深探器是其他運(yùn)載器無法替代的，為了保持在深海研究領(lǐng)域的地位，美國(guó)也加大了對(duì)深海運(yùn)載器的研究。

為了滿足人們對(duì)運(yùn)載器的需求，并且能夠適應(yīng)水下復(fù)雜的環(huán)境條件，未來水下運(yùn)載器要求開發(fā)新型的能源電池，提高運(yùn)載器的續(xù)航能力；改變通信方式，增加運(yùn)載器的遠(yuǎn)距離通信能力；改進(jìn)控制系統(tǒng)，研發(fā)自主式運(yùn)載器；發(fā)展組合導(dǎo)航系統(tǒng)的能力，對(duì)運(yùn)載器的定位能力強(qiáng)化；增加運(yùn)載器的功能，使其能夠更加適應(yīng)現(xiàn)有的環(huán)境和任務(wù)。水下運(yùn)載器的航行能力主要是要看所使用的電池的能力大小，為了滿足軍事的需求，未來的水下運(yùn)載器必須要求行駛距離遠(yuǎn)，人們通過對(duì)電池材料的選用，大大地增加了電池的儲(chǔ)存量，目前先進(jìn)國(guó)家正在研發(fā)新的動(dòng)力源放射性同位素電池，這種電池的重量小、使用壽命長(zhǎng)、可以補(bǔ)充等優(yōu)點(diǎn)成為未來水下運(yùn)載器的主要?jiǎng)恿δ茉础Ｈ缃竦乃逻\(yùn)載器的通信主要是靠光纖進(jìn)行傳遞信息的，但是水下磁場(chǎng)混亂，有時(shí)信號(hào)不穩(wěn)定，可能會(huì)影響在戰(zhàn)爭(zhēng)的決策，未來的水下運(yùn)載器要大力開展高品質(zhì)通信能力。如今的運(yùn)載器應(yīng)更具有自主能力，這樣能更好地適應(yīng)水下的突發(fā)情況，所以未來水下運(yùn)載器應(yīng)具有智能化，從而完成相應(yīng)的任務(wù)。

結(jié)語

水下運(yùn)載器作為未來戰(zhàn)略和主要武器和對(duì)深海探索的重要工具，尤其我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)，對(duì)于海洋資源的開采和利用都離不開水下運(yùn)載器的使用，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，水下運(yùn)載器的技術(shù)水平越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越簡(jiǎn)單，功能越來越多，在水下的適應(yīng)能力也越來越強(qiáng)。只有不斷地加強(qiáng)對(duì)水下運(yùn)載器的研究和開發(fā)，尋找更多更大的能源，才能對(duì)國(guó)家的未來發(fā)展提供有力的保障，才能對(duì)保證國(guó)家和人們的安居樂業(yè)，提高國(guó)家的綜合國(guó)力。

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