无人潜航器:水下作战的“尖兵利器”

2021年11月17日,一架F-35B战斗机从英国“伊丽莎白女王”号航母上起飞时,突发故障坠入地中海。事发后,英方先使用无人潜航器在1千多米深的海底锁定飞机位置,再利用水下机器人配合其他设备,将机体残骸和散落部件打捞出水。

早期的无人潜航器主要承担沉船打捞、深水勘探和海底电缆铺设等民用任务。如今,随着技术的发展,无人潜航器已经被广泛投入水下战场,成为水下作战的“尖兵利器”。

拓展水下作战空间

严酷的深海环境造就了天然的“战场迷雾”,使得潜艇望而却步。而随着性能的不断提升,无人潜航器展现出较强的稳定性、风险承受力和灵活性,可下潜到深海区执行各类任务。例如,美国海军装备的“金枪鱼-21”无人潜航器能够在水下4500米深处执行勘测、测绘等任务。俄罗斯海军的“勇士-D”无人潜航器可下潜至万米以下的马里亚纳海沟底部,执行探测任务并安全返回。

改变水下作战形态

在传统认知中,潜艇才是水下作战的重要力量。然而,美国海军《2025年自主水下航行器需求》报告强调,未来水下作战,无人潜航器将承担更多一线作战任务。俄罗斯新版《国家武器装备》同样强调大力发展无人潜航器,持续验证多机多目标的任务分配和有人/无人协同能力。

无人潜航器的发展,提升了现有水下力量的作战能力,展现出水下战场的“无人化”趋势。2017年初,美国海军组建首个无人潜航器中队。2019年,俄罗斯海军引进30多艘“波塞冬”无人潜航器。同时,无人潜航器在美俄海军兵力结构中的比重不断增加,型号也从单一化向系列化发展。当前,美国海军应用最广的无人潜航器是“莱姆斯”系列。俄罗斯海军“大琴键”无人潜航器也包括超大型、大型、中型和小型。这些无人潜航器功能多样化,为作战运用提供了更多选择。

随着无人潜航器大量装备海军,无人潜航器与水下有人装备正逐步实现协同行动,执行侦察监视与通信、反潜作战、反舰、布雷等任务。美国海军的“海德拉”、俄罗斯海军的“波塞冬”均可采用潜艇搭载、释放和回收,在巡航中为潜艇提供情报信息,实现与潜艇协同作战。美国海军装备的“曼塔”“虎鲸”等无人潜航器与俄罗斯海军“朱诺”“物理学家-1”等无人潜航器,既可以自主执行任务,又能作为母艇平台,搭载小型潜航器和各种武器装备,具备一定的自主攻击和对抗能力。“有人为辅、无人为主”作战方式初见端倪。

提升水下作战技术

作为水下作战的“尖兵利器”,无人潜航器是多种技术的“复合”体。近年来,美、俄等国围绕无人潜航器“联得上、跑得远、回得来”等运用难题,启动多个研发项目,覆盖水下通信、集群行动和动力系统等技术,以期提升其水下作战能力。

持续推进中继式跨域通信技术发展,推动水下战场联络自由。美国海军曾借助潜艇成功测试无人潜航器与外界的双向通信。未来,要进一步解决无人潜航器水下通信问题,还需探索跨域直接通信技术和其他网络化通信方案。

改进无人潜航器集群技术,促进集群控制智能化发展。近年来,欧盟资助的无人潜航器集群协同认知控制项目取得一定进展。未来,提高无人潜航器集群智能化,重点在于提高单个无人潜航器的智能化程度,最终实现集群“去中心化”。

持续改进动力推进技术,提升无人潜航器的作战半径和续航能力。目前,中小型无人潜航器主要依靠蓄电池动力,航速、续航里程有限。解决这一问题的办法是研发新型能源系统,如可供搭载的小型核反应堆等,使中小型无人潜航器获得更大续航,提升水下打击范围。

THE END
1.自主式水下航行器——“脱缰黑马”奔向水下战场今年4月,澳大利亚安杜瑞尔工业公司牵头研制的首艘试验型“幽灵鲨”无人潜航器下水。此举意味着,澳大利亚海军距离接收这种自主式水下航行器又近了一步。 和遥控式水下航行器相比,自主式水下航行器的一个明显标志是摆脱了系缆的束缚,拥有一定“头脑”和行动自主性。作为新一代水下机器人,它能够代替潜水员或小型潜艇在http://www.81.cn/yw_208727/16334651.html
2.为水下无人潜航器“擦亮双眼”—新闻—科学网近日,西北工业大学光电与智能研究院李学龙教授团队在“涉水视觉”方面的研究取得重要进展,团队以水下潜航器的智能视觉导引为目标,提出了能够高效提取光场信息的智能成像方法,在大衰减、强散射的水下湍流环境中,实现了高信噪比、高分辨率的目标图像处理及重构。相关成果以Computational ghost imaging in turbulent water basedhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504866.shtm
3.水下无人潜航器产品介绍 海洋测绘仪器 水文气象与环境监测仪器 海洋工程与救捞仪器 >>“海星”自适应剖面浮标 >>“HY”多模水下滑翔机 >>“HY”水下滑翔机彩页 >>快速温盐剖面实时传输传感器 >>ROV系统 通信定位系统 快速温盐剖面实时传输传感器 “HY”水下滑翔机彩页 http://www.shsbj.cn/info-17-c.html
4.日本想用无人潜航器监控钓鱼岛中国技术水平或让世界大吃一惊无人潜航器从体积上可以被分为小型、轻型、重型、大型;从功能上还可以被分为遥控式水下潜航器(ROV)、自主式水下潜航器(AUV)、滑翔式水下潜航器(UG)。遥控式后面需要拖带电缆或光缆,由人员控制进行工作。而自主式能够自带供电设备,可以自动进行作业,灵活方便,能够到达的范围也就变得更加广泛。无人潜航器能够执行的https://opinion.cctv.com/m/a/index.shtml?id=ARTIka9ygPLhJkAhkJNz6v4J181214
5.一种基于微型燃气轮机的应用于水下无人潜航器的增程式动力装置包括微型燃气轮机发电系统和电力推进系统;所述电力推进系统包括控制器、储电模块和推进模块;当水下无人潜航器在水下正常航行时,控制器将储电模块中存储的电能传输给推进模块;当储电模块中电量不足时,水下无人潜航器将上浮至水面,启动微型燃气轮机发电系统,控制器接收微型燃气轮机发电系统产生的电能,并按需分配给https://pbs.lotut.com/zhuanli/detail.html?id=66a8a5215dbd826c7869baaf
6.基于虚拟速度量测的水下无人潜航器测流DVL/SINS组合导航方法1.本发明属于水下无人潜航器组合导航领域,尤其涉及sins系统与dvl系统的组合导航,适用于在中层水域工作的水下无人潜航器,在gps拒止条件下,完成高精度的定位与导航任务。 背景技术: 2.水下无人潜航器(autonomous underwater vehicle,auv)的研究一直受到广泛的关注,auv在众多水下的作业任务中都发挥着很重要的作用。auvhttps://www.xjishu.com/zhuanli/52/202210232800.html
7.传感器中短距离水下超声通信用于水下无人潜航器通信控制短指令通信概况小型水声通信机用于在全海域进行无线数据传输,可用于海洋环境监测、潜水娱乐、施工作业、两栖作战、水下无人潜航器等水下通讯网络建立以及许多军事方面应用。该Modem使用多种先进的抗噪系统,中低速数据传输,低功耗,并具有较高的可靠性,能够满足多数情况下的需求。https://www.elecfans.com/p/comp-1631339-7994.html
8.盯着看完中国人的阅兵,西方人的信九是这么打的——这次阅兵的一大亮点,也是让许多国防专家感到惊讶的一幕,就是一对首次亮相的大型无人水下潜航器(UUV)。 新加坡南洋理工大学拉惹勒南国际研究院的研究员Collin Koh说: “The rolling out of this large UUV is significant as only a few major powers have managed such programs.”(华尔街日报) https://www.jfdaily.com/news/detail?id=180301
9.自创而动第十九届校”三航杯”决赛6.“探索者”作业型水下潜航器 参赛成员:王琪源,马瑞阳,夏玥萱,魏至民,龙飞,张博强,钟梽梵 7.“熊小乖”声控式智能分类垃圾桶 参赛成员:张浩辉,毛向臣,陈安祺,屈颖颖 8.3C融合的空地一体化自组网信息传输系统 指导教师:翟道森,张若南,唐晓。 参赛成员:张宇飞,王琛,李卓冉,何蕾,赵扬,姚小莉,李欢。 https://dianzi.nwpu.edu.cn/info/1448/12099.htm