來源:科技日報
作為猛禽中最大的鳥類,禿鷹體型巨大,是當(dāng)之無愧的“百鳥之王”。在海洋上空,也有一種與盤踞在險石峭壁上的禿鷹相類似的“殺手”,它就是潛射無人機。近期,美國海軍加速了潛射無人機的試驗計劃。未來潛射無人機將可以從核潛艇的魚雷發(fā)射管中直接發(fā)射升空,實時偵察水上和空中情報信息并完成一定作戰(zhàn)任務(wù)。作為未來空海兩棲作戰(zhàn)的“禿鷹”,潛射無人機是潛艇掌握制空權(quán)打贏空海一體戰(zhàn)的利器,不僅可以作為潛艇的“天眼”,而且勢必會對未來海軍作戰(zhàn)模式產(chǎn)生巨大影響。
潛射無人機正得到飛速發(fā)展
由于潛射無人機可以用于情報偵察、電磁干擾、目標(biāo)打擊等作戰(zhàn)任務(wù),極大提升了潛艇的水下作戰(zhàn)性能,因而具有重要的應(yīng)用前景。任務(wù)完成后,潛射無人機還可以由潛艇或地面人員進行回收或自毀,是未來海戰(zhàn)中掌握空海兩棲控制權(quán)的“增能器”,因而近10年來得到了飛速發(fā)展。
美國海軍自上個世紀(jì)90年代開始潛射無人機的研制工作,主要目標(biāo)是研制可以進行偵察預(yù)警、空中打擊、輔助潛艇作戰(zhàn)的無人機裝備。早在1996年,美軍就成功實現(xiàn)了“芝加哥”號攻擊型核潛艇對“捕食者”無人機的遠程控制功能,并成功得到了“捕食者”回傳的圖像信息。雖然“捕食者”不是由潛艇通過水下發(fā)射,但這次試驗為潛艇控制無人機并與無人機配合作戰(zhàn)鋪平了道路。
進入21世紀(jì)以來,潛射無人機的發(fā)展走上快車道。2003年,美國國防部先進研究項目局開展“潛射與回收多功能無人機(MPUAV)”計劃,并由洛克希德·馬丁公司成功研制出“鸕鶿”潛射無人機。這種無人機重達4噸,續(xù)航能力可以達到3個小時,航程900海里。“鸕鶿”潛射無人機可由“俄亥俄”級巡航導(dǎo)彈核潛艇通過導(dǎo)彈發(fā)射筒儲存、發(fā)射和回收。2006年,美軍成功完成“鸕鶿”潛射無人機的濺落與回收全過程驗證試驗。在實際作戰(zhàn)行動中,一艘潛艇可以攜帶多架“鸕鶿”無人機系統(tǒng),發(fā)射升空后可以采取編組作戰(zhàn)方式。“鸕鶿”潛射無人機有效載荷達到452千克,有效作戰(zhàn)半徑741—927公里,可以為潛艇構(gòu)建龐大的空中偵察與火力打擊圈,從而對于未來空海兩棲作戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響。
除了“鸕鶿”潛射無人機以外,目前美國海軍比較成熟的潛射無人機系統(tǒng)還包括“海上哨兵”潛射無人機、“彈簧刀”潛射無人機系統(tǒng)等。隨著美國潛射無人機的日漸成熟,其他國家也紛紛看好潛射無人機未來前景,相繼開展了一系列理論和試驗工作。
技術(shù)復(fù)雜成為大規(guī)模應(yīng)用限制因素
目前限制潛射無人機發(fā)展的主要問題在于其整個系統(tǒng)運作復(fù)雜。潛艇在水下發(fā)射無人機涉及到電子技術(shù)、流體力學(xué)、空氣動力學(xué)等多門學(xué)科,是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。無人機從水下發(fā)射,要經(jīng)過海水和空氣兩種不同介質(zhì),環(huán)境差異極大,對無人機的材料和結(jié)構(gòu)性能提出了較高要求。由于海洋環(huán)境的不穩(wěn)定性,發(fā)射過程中潛艇的深度、航速都會對無人機產(chǎn)生巨大影響,要求整個系統(tǒng)有較強的控制能力和狀態(tài)感知能力。
無人機的發(fā)射裝置主要包括干式發(fā)射和濕式發(fā)射兩種類型,干式發(fā)射依靠運載器將無人機從潛艇運至水面后再發(fā)射,濕式發(fā)射是指無人機的發(fā)射過程也在水下進行。例如“鸕鶿”潛射無人機采用的就是濕式發(fā)射方式,無人機從三叉戟彈道導(dǎo)彈發(fā)射筒彈出后,在接近水面時啟動助推器,完成無人機的發(fā)射工作。而要想把潛射無人機放入潛艇中,就必須縮小無人機的體積。目前常用的是將機翼或尾翼進行折疊,便于箱式存貯和發(fā)射。
潛射無人機面臨的另一個難題是如何實現(xiàn)潛艇水下回收。目前的潛射無人機系統(tǒng)都需要配備回收傘裝置和控制機構(gòu),并要加裝漂浮在水面上的漂浮系統(tǒng)。“鸕鶿”潛射無人機降落時,需要由潛艇裝備的遙控潛航器利用聲吶進行查找。無人機目標(biāo)找到后,還需要遙控潛航器將纜繩系到裝置上,再像回收風(fēng)箏一樣將潛射無人機回收到艇內(nèi)。目前這些復(fù)雜的技術(shù)問題成為無人潛航器大規(guī)模應(yīng)用發(fā)展的最大制約因素。
帶來海上作戰(zhàn)模式新變革
潛射無人機平臺體積小、隱身性能好,并且具有較遠的航程,可以有效提高潛艇的海上偵察能力和與反潛力量對抗的實力,因而具有重大應(yīng)用前景,極有可能催生未來“潛艇革命”。
潛射無人機可以使用光學(xué)儀器和雷達進行空中偵察,提供目標(biāo)參數(shù)和火力打擊,配合潛艇更好地掌握水上和水下的控制權(quán)。信息化戰(zhàn)場將是包括岸、海、空、潛多維一體的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò),潛射無人機具備遠程和高精度的探測打擊能力,具有更強的作戰(zhàn)能力和更遠的作戰(zhàn)范圍。潛射無人機的應(yīng)用可以有效提高潛艇的偵察、通信和電子對抗能力,是潛艇水下作戰(zhàn)的重要輔助和能力拓展。
目前美軍研制的潛射無人機試驗性還比較強,真正實現(xiàn)實戰(zhàn)化仍有不小差距。但隨著技術(shù)發(fā)展,未來潛射無人機可以通過加裝衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),升級換代數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),提高傳感探測的精度和火力打擊的有效載荷,從而大幅度提高作戰(zhàn)性能。可以預(yù)見,一種以潛艇控制水下,潛射無人機控制水面和空中的空海兩棲作戰(zhàn)力量即將形成。