水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)裝備：未來(lái)或成戰(zhàn)場(chǎng)主角

文/袁亞 張木

▲水下核試驗(yàn)

隨著智能化、信息化的快速發(fā)展，以無(wú)人技術(shù)為主導(dǎo)的智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇、水下無(wú)人潛航器等無(wú)人裝備將逐漸成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的主角。2007―2013年間，美國(guó)國(guó)防部先后發(fā)布了4版《無(wú)人系統(tǒng)（一體化）路線圖》，將天、空、海、陸各類無(wú)人系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃中。此后，美國(guó)于2016年發(fā)布了《2025年自主水下航行器需求》，報(bào)告對(duì)水下無(wú)人航行器的作戰(zhàn)使命、當(dāng)前作戰(zhàn)任務(wù)、未來(lái)任務(wù)挑戰(zhàn)、后續(xù)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行了闡述，并提出了海床戰(zhàn)、反自主水下航行器戰(zhàn)等新興作戰(zhàn)概念，旨在通過無(wú)人航行器的系列發(fā)展，構(gòu)建新型完整的水下無(wú)人作戰(zhàn)體系。

水下作戰(zhàn)體系復(fù)雜龐大，主要由水下預(yù)警監(jiān)視系統(tǒng)、指揮通信系統(tǒng)、攻防作戰(zhàn)系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)等構(gòu)成。水下攻防系統(tǒng)由各類潛艇、無(wú)人潛航器、跨介質(zhì)無(wú)人飛行器、水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)等組成。其中，水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)是指將無(wú)人機(jī)、各類導(dǎo)彈、魚雷等作戰(zhàn)裝備預(yù)先放置于大陸架、島鏈等敏感海域并進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間潛伏，并可通過遠(yuǎn)程手段激活后執(zhí)行偵察、打擊、航路封鎖等任務(wù)，是一種新型的水下攻擊武器裝備。

國(guó)外裝備發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)“沉浮載荷”計(jì)劃

2013年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）公布了“沉浮載荷”計(jì)劃，旨在研發(fā)一種可在大洋下長(zhǎng)時(shí)間潛伏的無(wú)人分布式作戰(zhàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成包含有效載荷、遠(yuǎn)程通信裝置、浮筒發(fā)射裝置等，其中有效載荷包括低功率的激光攻擊系統(tǒng)、監(jiān)視傳感器，甚至是作為誘餌或提供情報(bào)和目標(biāo)信息的無(wú)人機(jī)和潛航器等。在項(xiàng)目第一階段的設(shè)計(jì)中，DARPA資助了包含深海遠(yuǎn)程通信、深海耐壓容器設(shè)計(jì)、深海載荷釋放發(fā)射等十多項(xiàng)研究。在后續(xù)的研究中，將通過制造原理樣機(jī)驗(yàn)證深海水下各載荷之間的通信技術(shù)、耐壓耐腐蝕殼體設(shè)計(jì)技術(shù)、多種載荷發(fā)射技術(shù)等。在“沉浮載荷”計(jì)劃資助下，美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室已研制耐腐蝕且隱蔽性較高的無(wú)人機(jī)。目前原型系統(tǒng)已完成開發(fā)和測(cè)試，其特點(diǎn)是能在深海停留和啟動(dòng)，不需要任何結(jié)構(gòu)性金屬部件和機(jī)械加工面，而且成本低，可用于高風(fēng)險(xiǎn)作戰(zhàn)。

俄羅斯“賽艇”導(dǎo)彈

2013年5月，俄羅斯在白海進(jìn)行了水下固定彈道導(dǎo)彈的發(fā)射試驗(yàn)。這種代號(hào)為“賽艇”的導(dǎo)彈可裝在集存儲(chǔ)、運(yùn)輸和發(fā)射于一體的特殊儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射器中，可以保護(hù)導(dǎo)彈免受過大的壓力和免遭海水腐蝕，能保證其與指揮所通信暢通，同時(shí)由小型潛艇秘密運(yùn)送至海底布設(shè)并長(zhǎng)期隱蔽待命，待接到激活指令后，再?gòu)暮５装l(fā)射升空，執(zhí)行攻擊任務(wù)，隨時(shí)對(duì)洲際目標(biāo)實(shí)施戰(zhàn)略打擊。目前，俄羅斯馬克耶夫國(guó)家導(dǎo)彈中心只向媒體證實(shí)了其正在按照相關(guān)性能指標(biāo)生產(chǎn)賽艇彈道導(dǎo)彈，但沒有透露細(xì)節(jié)。相關(guān)文章分析指出，“賽艇”導(dǎo)彈屬于俄P-29RM“輕舟”潛射彈道導(dǎo)彈系列，彈長(zhǎng)14.8米、彈徑1.9米、起飛質(zhì)量40.3噸、射程8300公里，彈頭為分導(dǎo)多彈頭，采用天文慣性制導(dǎo)及液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

印度水下預(yù)置導(dǎo)彈

潛射彈道導(dǎo)彈和核潛艇是印度完成核武器試驗(yàn)后一直追求的目標(biāo)，然而?；鶟撋浜肆α可婕凹夹g(shù)最復(fù)雜、建設(shè)困難大，世界核大國(guó)在研制潛射核力量方面也曾歷經(jīng)艱辛，所以印度的核潛艇和潛射導(dǎo)彈的發(fā)展也并非一帆風(fēng)順。2001年，印度研發(fā)出代號(hào)“78工程”預(yù)置導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)，并于2008年2月利用“78工程”試射了“海洋”彈道導(dǎo)彈。由于印度國(guó)產(chǎn)核潛艇“殲敵者”距離正式形成戰(zhàn)斗力還需一段時(shí)間，所以其對(duì)“水下預(yù)置武器”設(shè)想充滿熱情，不排除其退而求其次，選擇水下預(yù)置導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)作為完善自身核打擊體系的“第二道路”。

可以看出，雖然世界各海洋大國(guó)發(fā)展水下預(yù)置的無(wú)人作戰(zhàn)裝備的原因和路線大相徑庭，但均試圖發(fā)展水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)裝備完善自身水下作戰(zhàn)體系，同時(shí)抵消潛在對(duì)手水下作戰(zhàn)能力。

▲俄羅斯“賽艇”導(dǎo)彈計(jì)劃

▲美國(guó)“藍(lán)鰭金槍魚-21”自主水下航行器，曾用于馬航失聯(lián)客機(jī)MH370的搜尋工作

▲美國(guó)“長(zhǎng)蛇座”計(jì)劃無(wú)人潛航器

▲美國(guó)沉浮載荷計(jì)劃

裝備特點(diǎn)

水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)相比于無(wú)人潛航器、潛艇等水下裝備，具有以下特點(diǎn)：

一是潛伏時(shí)間長(zhǎng)，隨時(shí)喚醒。

根據(jù)不同的作戰(zhàn)需求，水下預(yù)置的無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)需在水下潛伏數(shù)月甚至數(shù)年。同時(shí)，在接收到作戰(zhàn)指令后具備快速被喚醒、隨時(shí)執(zhí)行任務(wù)的能力。

二是目標(biāo)特性小，隱蔽性強(qiáng)。

水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)外形小，處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)海底環(huán)境復(fù)雜，其混雜在礁巖和海底沉積物中將難以被傳統(tǒng)聲吶探測(cè)裝置進(jìn)行定位和識(shí)別。此外，水下無(wú)人作戰(zhàn)裝備依靠被動(dòng)信號(hào)接受裝置接收遠(yuǎn)程遙控指令，不會(huì)主動(dòng)發(fā)射電磁波信息，其自身目標(biāo)特性較小，更加增加了被探測(cè)的難度。

三是載荷復(fù)雜多樣，功能齊備。

水下預(yù)置的無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)不僅可攜帶無(wú)人機(jī)、無(wú)人潛航器、水下通信裝備執(zhí)行偵察、通信、數(shù)據(jù)中繼等任務(wù)，還可攜帶各類導(dǎo)彈、魚雷等執(zhí)行對(duì)陸打擊、反艦、防空、反潛等戰(zhàn)術(shù)級(jí)任務(wù)，甚至可發(fā)射洲際彈道導(dǎo)彈，執(zhí)行核反擊任務(wù)。

四是系統(tǒng)可靠性高，無(wú)需維護(hù)。

水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)由潛艇、艦船部署至目標(biāo)海域后進(jìn)行二次維護(hù)會(huì)增加系統(tǒng)暴露風(fēng)險(xiǎn)，降低武器系統(tǒng)的隱蔽性，同時(shí)由于部署海域一般為海底，其維護(hù)的成本也較高，所以要求整個(gè)武器系統(tǒng)具有較高的可靠性。

面臨問題

一是海底和大洋深處部署作戰(zhàn)裝備類型受國(guó)際條約限制。

1972年生效的《禁止在海底和大洋深處部署核武器和其他大規(guī)模殺傷性武器》條約（目前已有94個(gè)國(guó)家簽署）規(guī)定，禁止在海岸線12海里外的公海海底放置核武器或大規(guī)模殺傷性武器，所以，部署在水下無(wú)人作戰(zhàn)裝備的行為和裝備的類型受到嚴(yán)格的限制。攜帶核彈頭的俄“賽艇”洲際彈道導(dǎo)彈只能部署在內(nèi)陸湖泊、近海大陸架或內(nèi)海上，其原有的威懾效果將大大的降低。

二是大水深耐壓密封殼體技術(shù)要求高。

潛水器耐壓殼結(jié)構(gòu)主要用于承受深水壓力，從而為內(nèi)部的電子元器件裝置、儀器設(shè)備提供合適的環(huán)境，并保護(hù)它們不會(huì)因海水壓力和腐蝕而受到損害，要求耐壓殼體具有足夠的強(qiáng)度和可靠的密封性。目前，美國(guó)深海沉浮載荷水下貯存深度最大可達(dá)4000米，水下裝備能否承受深水高壓的影響將直接決定裝備是否可正常使用。

三是海底地形地貌復(fù)雜多變。

海底地貌可以分為大陸邊緣、深海洋底和大洋中脊，不同海域的海底地貌表現(xiàn)形式也不盡相同，且隨著洋流、地震、海底火山、海底熱泉、黑煙囪等因素影響時(shí)刻變化。在海洋部署預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)需對(duì)部署海域的地形、地貌進(jìn)行充分的調(diào)查研究。

四是海水腐蝕和微生物污損。

海水是包含氯化鈉以及鉀、溴、碘等元素的鹽類，同時(shí)海水中溶解有氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等氣體，極易引起碳鋼、低合金鋼等金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕。另外，海水中含有豐富的氧微量元素和營(yíng)養(yǎng)鹽類等，為海洋生物的生存和繁殖提供了必要的條件，而海洋生物的存在則會(huì)對(duì)金屬材料造成腐蝕。水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)裝備需通過新材料研究、微生物控制等手段，解決裝備在海水全浸區(qū)和海底泥土區(qū)的長(zhǎng)時(shí)間貯存的海洋環(huán)境腐蝕和污損問題。

▲核動(dòng)力無(wú)人潛航器大大改變了水下作戰(zhàn)模式

五是海底沉積物的影響。

海底邊界層沉積物再懸浮是發(fā)生在海岸、大陸架海區(qū)中一種非常重要的物理過程。波浪、海流等海洋動(dòng)力作用，底棲生物擾動(dòng)作用，人類海洋活動(dòng)過程以及沉積物自身特性等都對(duì)沉積物再懸浮過程起著重要的影響。海底邊界層沉積物以及沉積物都會(huì)對(duì)預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)裝備的水下動(dòng)穩(wěn)定性、設(shè)備外部動(dòng)載荷造成直接的影響。

六是深海通訊問題。

預(yù)置的無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)需接收激活信號(hào)后執(zhí)行攻擊任務(wù)，但海水介質(zhì)是非均勻且有損的，對(duì)聲能的吸收和聲傳播的擴(kuò)展效應(yīng)會(huì)造成聲信號(hào)的衰減和畸變，同時(shí)海水信道的溫度梯度，以及存在各種漂浮物和顆粒、波浪、海底粗糙不平、海水介質(zhì)起伏等因素，都會(huì)給預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)的接收帶來(lái)較大的影響。

發(fā)展趨勢(shì)

第一，長(zhǎng)時(shí)間帶動(dòng)力航行。

水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)大多采用無(wú)動(dòng)力靜態(tài)部署形式，其機(jī)動(dòng)能力和控制區(qū)域有限，執(zhí)行任務(wù)靈活性較差。美國(guó)目前正在實(shí)施的“長(zhǎng)蛇座”水下計(jì)劃則自身具備動(dòng)力，能在水下自由轉(zhuǎn)移，能對(duì)無(wú)人機(jī)或無(wú)人潛艇執(zhí)行偵察、攻擊任務(wù)。所以，水下預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)朝著無(wú)人潛航器的方向發(fā)展，具備動(dòng)力航行、游弋、跟蹤能力。

第二，無(wú)人自主決策攻擊。

自主決策對(duì)于無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)有著重要意義，努力提高智能化程度和自適應(yīng)能力，具有容錯(cuò)、故障診斷和排除功能，改善系統(tǒng)的安全性和可靠性，是未來(lái)無(wú)人水下航行體發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的飛速發(fā)展，新型預(yù)置無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)具有足夠高的智能化程度，能有效地探測(cè)和識(shí)別目標(biāo)，能夠和環(huán)境發(fā)生交互作用，增加航行體對(duì)場(chǎng)景感知的水平，以便順利完成各項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)，真正成為海中幽靈殺手。

第三，使用水下無(wú)線光通信技術(shù)。

要完成水下目標(biāo)之間、水下目標(biāo)與水面目標(biāo)之間的雙向通信，水聲通信是當(dāng)前唯一可以選擇的通信形式，但是水聲通信傳輸速度慢，采用聲學(xué)無(wú)線通信技術(shù)無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。水下無(wú)線光通信是使用波長(zhǎng)為450～700毫米的藍(lán)綠光作為信息載體的通信方式，比較水聲通信，水下無(wú)線光通信的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率更高，保密性更強(qiáng)，受海洋環(huán)境影響更小并且設(shè)備體積小、重量輕、能耗小、成本低，十分適合水下無(wú)人作戰(zhàn)這樣的體積小、能源有限的無(wú)人水下平臺(tái)。