俄羅斯大力發(fā)展無人潛航器以提升水下作戰(zhàn)能力

伍尚慧

未來戰(zhàn)爭(zhēng)是智能化的戰(zhàn)爭(zhēng)，隨著信息技術(shù)智能化水平的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，無人智能化裝備已成為未來戰(zhàn)爭(zhēng)的主角。無人潛航器（UUV）是一種水下智能化裝置，在水下無人戰(zhàn)爭(zhēng)中，因其重要的軍事應(yīng)用價(jià)值，如可用于水下搜索、監(jiān)視、偵察、獵雷、通信、導(dǎo)航和反潛作戰(zhàn)等，而受到世界各軍事強(qiáng)國的青睞。近年來，俄羅斯憑借其雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)實(shí)力，大力發(fā)展無人潛航器技術(shù)，并已取得矚目的成就。雖然，2019年7月5日發(fā)生了俄羅斯深海潛航器失火事件，并造成了人員傷亡，但并不能阻擋俄羅斯繼續(xù)走向深海，發(fā)展包括無人潛航器在內(nèi)的水下裝備的決心。本文通過梳理與剖析俄羅斯的最新發(fā)展現(xiàn)狀，旨在為我國開展該領(lǐng)域的相關(guān)研究提供借鑒與支持。

背 景

蘇聯(lián)是世界上最早涉入無人潛航器研制的國家，但解體后受技術(shù)和經(jīng)費(fèi)等的制約，無人潛航器發(fā)展緩慢，僅個(gè)別型號(hào)列裝。目前，俄羅斯為了應(yīng)對(duì)美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)和在地緣上步步緊逼的戰(zhàn)略包圍等重大戰(zhàn)略威脅，實(shí)施有效的反制手段，高度重視并加快包括無人潛航器在內(nèi)的無人裝備發(fā)展，俄羅斯采取不對(duì)稱發(fā)展思路，以突破美國現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)，要求一方面發(fā)揮常規(guī)武器作戰(zhàn)效能與反擊效果，另一方面在新技術(shù)裝備方面要發(fā)展“撒手锏”非傳統(tǒng)武器。在俄國防部規(guī)劃中，到2025年，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)在俄軍裝備總體結(jié)構(gòu)中所占比例將超過30%。當(dāng)前，無人潛航器的研發(fā)呈現(xiàn)活躍，多型潛航器項(xiàng)目齊頭并進(jìn)，且體現(xiàn)目標(biāo)性強(qiáng)、自主性強(qiáng)等特點(diǎn)。

發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，俄軍方不斷加大對(duì)無人系統(tǒng)研發(fā)的投入，發(fā)展了多型無人潛航器，其UUV產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到世界一流水平。俄羅斯研制的一系列無人潛航器包括：大鍵琴-1R/2R、朱諾、護(hù)身符、馬爾林-350、替代等各個(gè)量級(jí)的多型無人潛航器。其中，最引人注目的是正在研發(fā)的波塞冬戰(zhàn)略級(jí)核動(dòng)力無人潛航器（取自希臘神話中“海神”之意）。分析人士稱，這種武器將徹底擊敗美國的全球?qū)椃烙w系。

波塞冬核動(dòng)力無人潛航器

大琴鍵無人潛航器

從2019年的發(fā)展來看，俄羅斯除升級(jí)護(hù)身符無人潛航器，研發(fā)適用于寒冷水域探測(cè)的四軸潛航器等裝備外，著重發(fā)展了核動(dòng)力無人潛航器波塞冬。波塞冬是俄海軍在研狀態(tài)6海洋多用途系統(tǒng)的核心裝備，具有出色的核打擊能力，作為可遂行戰(zhàn)略戰(zhàn)役任務(wù)的超大型核動(dòng)力無人潛航器，波塞冬將是俄海軍未來無人裝備體系的關(guān)鍵組成部分。目前俄羅斯正在開發(fā)的無人潛航器設(shè)計(jì)方案超過17個(gè)。

波塞冬核動(dòng)力無人潛航器俄羅斯一直對(duì)研發(fā)的戰(zhàn)略核武器、無人潛航器有明確標(biāo)準(zhǔn)，要求必須具有突破美國反導(dǎo)系統(tǒng)的能力。目前在研的波塞冬核動(dòng)力無人潛航器具有下潛深、航程遠(yuǎn)、速度快、核常兼?zhèn)涞葍?yōu)勢(shì)，與世界上其他國家研發(fā)的無人潛航器相比，優(yōu)勢(shì)明顯。波塞冬核動(dòng)力無人潛航器由紅寶石中央海洋技術(shù)設(shè)計(jì)局和圣彼得堡孔雀石海洋機(jī)械制造設(shè)計(jì)局聯(lián)合研制。波塞冬由戰(zhàn)斗部、核動(dòng)力系統(tǒng)、推進(jìn)器、電子設(shè)備等艙段組成；配備核動(dòng)力裝置，續(xù)航能力非常強(qiáng)，巡航距離超過10000千米，最高航速接近60節(jié)，最大潛深為1000米，攜帶核魚雷直徑1.6米，具有超大威力打擊能力，一旦裝上核彈頭，相當(dāng)于200萬噸的TNT當(dāng)量。波塞冬是一種智能化、高自主的超大型多用途類魚雷水下機(jī)器人系統(tǒng)，具有大潛深、超高速、超長航時(shí)和高隱蔽性的性能特點(diǎn)，采用液態(tài)金屬核反應(yīng)堆，是一種緊湊型、啟動(dòng)快和超高能量密度的核動(dòng)力裝置，與現(xiàn)有的核潛艇相比，其核動(dòng)力裝置縮小100倍，工作模式轉(zhuǎn)換時(shí)間縮短200倍，達(dá)到指定功率的時(shí)間以“秒”計(jì)，具有低輻射噪聲特點(diǎn)。其造成的核污染及引發(fā)的海嘯將產(chǎn)生巨大破壞力。該型無人潛航器的載荷艙段約占全長1/4，即約6～7米長，直徑1.8～2米，既可搭載常規(guī)戰(zhàn)斗部，也能搭載核戰(zhàn)斗部，作戰(zhàn)目標(biāo)包括航母編隊(duì)、海岸基地和基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的多種目標(biāo)。

自2018年3月俄羅斯總統(tǒng)普京在年度國情咨文中提及正在研制超大型波塞冬核動(dòng)力無人潛航器以來，俄羅斯不斷推進(jìn)該裝備的研究。2018年12月，波塞冬戰(zhàn)略無人潛航器開始水下試驗(yàn)，2019年2月完成關(guān)鍵測(cè)試。據(jù)悉，波塞冬將在2019年夏開始工廠試驗(yàn)。另外，2019年4月下水的09852型貝爾哥羅德號(hào)核潛艇將成為第一艘搭載波塞冬的潛艇，并可同時(shí)搭載6個(gè)波塞冬。波塞冬與潛艇的聯(lián)合試驗(yàn)將進(jìn)行兩年，計(jì)劃2020年—2021年整個(gè)系統(tǒng)列裝海軍。而09851項(xiàng)目的哈巴羅夫斯克號(hào)潛艇是第二艘搭載波塞冬的潛艇，該潛艇預(yù)計(jì)于2020年春季下水，2022年服役。

波塞冬核動(dòng)力無人潛航器借鑒了美國海軍近年來發(fā)展大排量無人潛航器的思路，是俄軍構(gòu)建未來無人裝備體系的重要舉措，滿足了俄羅斯政府對(duì)水下作戰(zhàn)裝備提出的“潛航器航速高出潛艇、現(xiàn)代化魚雷、所有水面艦艇數(shù)倍”等指標(biāo)要求。波塞冬的研制已納入《2018年—2027年俄聯(lián)邦國家武器裝備綱要》內(nèi)，計(jì)劃2027年～2030年間服役，首批裝備數(shù)量將為32艘。

替代無人潛航器攜帶拖曳式天線的工作原理圖

升級(jí)版護(hù)身符無人潛航器2019年6月，俄羅斯紅寶石設(shè)計(jì)局在“綜合安全-2019”展覽會(huì)期間展出了升級(jí)版護(hù)身符無人潛航器。相比于第一代護(hù)身符無人潛航器，升級(jí)版對(duì)軟件和導(dǎo)航系統(tǒng)做了改變，艇體長度縮短150毫米，整體重量從25千克下降到17.5千克，但玻璃纖維的船首和船尾保持不變。該型無人潛航器將主要用于勘測(cè)、繪圖、搜索和識(shí)別水下物體，以及探測(cè)水下建筑的缺陷，其大部分組件來自國外成熟設(shè)計(jì)，以節(jié)約設(shè)計(jì)成本，性價(jià)比較高。

第一代護(hù)身符無人潛航器在俄羅斯“軍隊(duì)2017”年度軍事展覽會(huì)上推出，其優(yōu)勢(shì)同樣是低成本，主要由進(jìn)口組件設(shè)計(jì)組裝而成。該無人潛航器潛深50米，最大水下速度1.5米/秒，航程15千米，長度為1.6米，重量為25千克，是性價(jià)比極高的無人潛航器。

探測(cè)寒冷水域的四軸潛航器2019年1月，俄羅斯西伯利亞國立科技大學(xué)研發(fā)出一種四軸潛航器。這種潛航器能夠探測(cè)較深的海域深度，將用于偵察西伯利亞水域，包括沉船、資源及其他的偵察工作。

該潛航器采用一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)，從外形上非常接近白俄羅斯反坦克無人機(jī)，四軸潛航器使用專為北方地區(qū)水域和氣候設(shè)計(jì)的新的電子地理信息系統(tǒng)，將攜帶進(jìn)行探測(cè)和躲避障礙物的一系列傳感器，可分辨深度330英尺的顏色。四軸潛航器首先將用于河流，未來有望實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。目前正在一個(gè)游泳池進(jìn)行測(cè)試，未來第一個(gè)任務(wù)很可能是探測(cè)葉尼塞河的河床，最終將用于探索北極。其售價(jià)從2000美元起，是一種獲取水下信息的廉價(jià)選擇。

大鍵琴系列無人潛航器 大鍵琴是俄羅斯研制的深水無人潛航器，目前發(fā)展了大鍵琴1R和大鍵琴2R-PM兩種型號(hào)。其中，大鍵琴1R已經(jīng)在海軍投入使用，大鍵琴2R-PM正處于研發(fā)中。大鍵琴系列無人潛航器搭載了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、電磁探測(cè)器、聲學(xué)分析器等探測(cè)設(shè)備，能夠進(jìn)行自主作業(yè)和按控制平臺(tái)指令進(jìn)行工作，主要用于搜索海底武器裝備，研究海底環(huán)境和監(jiān)視通信設(shè)備，執(zhí)行多種軍用和民用領(lǐng)域任務(wù)。大鍵琴系列潛航器可進(jìn)行海底測(cè)深，對(duì)探測(cè)到的物體進(jìn)行攝像，向地面接收站傳輸高分辨率圖像。

大鍵琴1R無人潛航器的頭部覆蓋著一個(gè)半球形整流罩，設(shè)備長度為5.8米，殼體直徑900毫米，重2.5噸，下潛深度6083米，移動(dòng)速度2.9節(jié)，續(xù)航距離300千米，可自主工作120小時(shí)。主要觀測(cè)設(shè)備是側(cè)掃聲吶，低頻模式的掃瞄寬度達(dá)到800米，高頻模式時(shí)為200米。2008年，大鍵琴1R無人潛航器生產(chǎn)了3部交付俄羅斯海軍。

大鍵琴2R-PM的主要構(gòu)件是用于安裝主要系統(tǒng)的矩形截面框架。大鍵琴2R-PM長6.5米，殼體直徑1米，重量約3.7噸，航行速度與大鍵琴1R大致相等，但航程降至50千米。殼體的堅(jiān)固性可以確保大鍵琴2R-PM的下潛深度達(dá)到6千米。2016年9月底，大鍵琴2R-PM完成了水池試驗(yàn)、蒸汽試驗(yàn)，并在黑海水域進(jìn)行了下潛試驗(yàn)，下潛深度達(dá)到500米。

替代無人潛航器 該潛航器由紅寶石中央海洋技術(shù)設(shè)計(jì)局研制，排水量40噸、長17米、最大航速24節(jié)、續(xù)航力600海里（5節(jié)）、最大潛深600米，配有鋰離子電池。其作用一是模擬敵方核潛艇或常規(guī)潛艇，攜帶拖曳陣天線，充分效仿潛艇物理場(chǎng)環(huán)境，其使用簡便，維護(hù)和升級(jí)成本低；二是模擬俄自身潛艇，部署無人潛艇，可有效轉(zhuǎn)移敵方注意力。無人潛航器的模塊化設(shè)計(jì)可改變其功能，可用作日常訓(xùn)練、海底測(cè)繪和偵查，并可憑借其較大尺寸來摧毀敵方潛艇。

朱諾無人潛航器 朱諾是一種類魚雷式無人自主潛航器，由探測(cè)系統(tǒng)、浮力保障系統(tǒng)、蓄電池及動(dòng)力系統(tǒng)、航行控制系統(tǒng)、水下探照燈及攝像系統(tǒng)、螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)等七大系統(tǒng)組成。朱諾總長2.9米，直徑0.2米，總重量80千克，潛深超過1000米，自主工作時(shí)間6小時(shí)。規(guī)格比俄海軍現(xiàn)役的潛鳥潛航器稍大，技術(shù)狀態(tài)也比潛鳥有明顯提升，技術(shù)更復(fù)雜，攜帶的傳感器更多樣化，性能更強(qiáng)。充分體現(xiàn)出俄羅斯在無人潛航器技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)展。根據(jù)紅寶石設(shè)計(jì)局方面介紹，它可以裝備俄羅斯現(xiàn)役的水面艦艇和潛艇，執(zhí)行偵察、掃雷、海洋探測(cè)等多種任務(wù)職能。

朱諾無人潛航器模型

俄羅斯無人潛航器發(fā)展趨勢(shì)

縱觀近年來俄羅斯無人潛航器的發(fā)展，俄羅斯緊密結(jié)合國家安全需求，將無人化放在裝備建設(shè)中的重要位置。水下無人潛航器的發(fā)展將為加強(qiáng)俄軍水下裝備體系建設(shè)，抵御美國反導(dǎo)防御系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。

軍事需求和戰(zhàn)略決策牽引武器裝備建設(shè)不斷向前推進(jìn)。俄羅斯從國家層面非常重視前沿技術(shù)的發(fā)展，在2017年俄羅斯發(fā)布的新版《國家武器裝備》中強(qiáng)調(diào)，將以新概念武器及國防前沿技術(shù)為研發(fā)重點(diǎn)。近年來，無人潛航器作為俄羅斯水下無人系統(tǒng)的重點(diǎn)裝備得到了極大的發(fā)展，在研和在役的無人潛航器項(xiàng)目不斷增加，成為俄羅斯水下作戰(zhàn)的重要力量，戰(zhàn)略級(jí)水下核動(dòng)力潛航器成為當(dāng)前研發(fā)熱點(diǎn)。

無人潛航器向大型化、綜合型和多任務(wù)作戰(zhàn)能力方向發(fā)展。波塞冬體現(xiàn)了無人潛航器的未來發(fā)展趨勢(shì)，在動(dòng)力、機(jī)動(dòng)能力和生存能力等方面實(shí)現(xiàn)了大幅超越，將對(duì)未來水下作戰(zhàn)模式帶來深刻影響?；诔蟪叨扰c核動(dòng)力的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，波塞冬成為一種能夠使用多種武器或傳感器、作戰(zhàn)具有高度靈活性的察打一體化多任務(wù)水下無人作戰(zhàn)平臺(tái)。

智能化、模塊化、緊湊化和更廉價(jià)成為技術(shù)研發(fā)方向。波塞冬緊湊型核動(dòng)力裝置和高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的運(yùn)用，為該無人潛航器實(shí)現(xiàn)大潛深、超高航速、無限航程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，使其靈活的作戰(zhàn)運(yùn)用成為可能。波塞冬、護(hù)身符等無人潛航器，在設(shè)計(jì)上更注重小型化和節(jié)省成本。另外，替代品無人潛艇通過模塊轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了多用途，既可作為潛艇替身、又可作為打擊武器使用。

人工智能與核動(dòng)力的平臺(tái)相結(jié)合，進(jìn)一步提升作戰(zhàn)效能。核動(dòng)力無人潛航器將具有人工智能和高度的自主任務(wù)能力。在技術(shù)儲(chǔ)備上，俄已在最新的物理學(xué)家-1魚雷上實(shí)現(xiàn)一定的人工智能，波塞冬將在此基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步發(fā)展，是可在既定環(huán)境下獨(dú)立行動(dòng)的通用型全自主水下機(jī)器人，其導(dǎo)航系統(tǒng)可“在無任何外部修正下以足夠高的精度快速接近目標(biāo)或抵達(dá)任務(wù)海域”。

重量覆蓋各級(jí)別，不斷推進(jìn)在寒冷水域的應(yīng)用范圍。從重量上，俄羅斯在役和在研無人潛航器覆蓋多級(jí)別，如重2.5噸、3.7噸的大鍵琴-1R/2R屬大型潛航器；重150千克的概念-M屬小型潛航器；重80千克、25千克的朱諾屬迷你型潛航器等。在應(yīng)用水域上，四軸潛航器將用于西伯利亞寒冷水域的偵察工作；而朱諾和附身符可在北極工作，不同類型的無人潛航器將適應(yīng)不同的地理環(huán)境需求，滿足俄軍軍事作戰(zhàn)任務(wù)的實(shí)施。

結(jié) 語

無人潛航器被視為現(xiàn)代海軍的“力量倍增器”，其軍事用途已經(jīng)受到世界各軍事國家的廣泛重視。無人潛航器技術(shù)的進(jìn)步將給海戰(zhàn)帶來革命性變化，極大地增強(qiáng)水下作戰(zhàn)效能，改變傳統(tǒng)水下作戰(zhàn)模式，催生新型作戰(zhàn)力量，模糊戰(zhàn)爭(zhēng)與非戰(zhàn)爭(zhēng)界限，對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。俄羅斯無人水下潛航器的成功經(jīng)驗(yàn)將為世界各國的武器裝備建設(shè)提供積極的指導(dǎo)及借鑒作用。