文/袁亞 張木

▲水下核試驗

隨著智能化、信息化的快速發(fā)展，以無人技術(shù)為主導(dǎo)的智能機器人、無人機、無人艇、水下無人潛航器等無人裝備將逐漸成為未來戰(zhàn)場的主角。2007―2013年間，美國國防部先后發(fā)布了4版《無人系統(tǒng)（一體化）路線圖》，將天、空、海、陸各類無人系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃中。此后，美國于2016年發(fā)布了《2025年自主水下航行器需求》，報告對水下無人航行器的作戰(zhàn)使命、當(dāng)前作戰(zhàn)任務(wù)、未來任務(wù)挑戰(zhàn)、后續(xù)發(fā)展規(guī)劃進行了闡述，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，旨在通過無人航行器的系列發(fā)展，構(gòu)建新型完整的水下無人作戰(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、無人潛航器、跨介質(zhì)無人飛行器、水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)等組成。其中，水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)是指將無人機、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行長時間潛伏，并可通過遠程手段激活后執(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。

國外裝備發(fā)展現(xiàn)狀

美國“沉浮載荷”計劃

2013年，美國國防高級研究計劃局（DARPA）公布了“沉浮載荷”計劃，旨在研發(fā)一種可在大洋下長時間潛伏的無人分布式作戰(zhàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成包含有效載荷、遠程通信裝置、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和目標(biāo)信息的無人機和潛航器等。在項目第一階段的設(shè)計中，DARPA資助了包含深海遠程通信、深海耐壓容器設(shè)計、深海載荷釋放發(fā)射等十多項研究。在后續(xù)的研究中，將通過制造原理樣機驗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)計技術(shù)、多種載荷發(fā)射技術(shù)等。在“沉浮載荷”計劃資助下，美國約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室已研制耐腐蝕且隱蔽性較高的無人機。目前原型系統(tǒng)已完成開發(fā)和測試，其特點是能在深海停留和啟動，不需要任何結(jié)構(gòu)性金屬部件和機械加工面，而且成本低，可用于高風(fēng)險作戰(zhàn)。

俄羅斯“賽艇”導(dǎo)彈

2013年5月，俄羅斯在白海進行了水下固定彈道導(dǎo)彈的發(fā)射試驗。這種代號為“賽艇”的導(dǎo)彈可裝在集存儲、運輸和發(fā)射于一體的特殊儲運發(fā)射器中，可以保護導(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，同時由小型潛艇秘密運送至海底布設(shè)并長期隱蔽待命，待接到激活指令后，再從海底發(fā)射升空，執(zhí)行攻擊任務(wù)，隨時對洲際目標(biāo)實施戰(zhàn)略打擊。目前，俄羅斯馬克耶夫國家導(dǎo)彈中心只向媒體證實了其正在按照相關(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)動機。

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“78工程”預(yù)置導(dǎo)彈發(fā)射平臺，并于2008年2月利用“78工程”試射了“海洋”彈道導(dǎo)彈。由于印度國產(chǎn)核潛艇“殲敵者”距離正式形成戰(zhàn)斗力還需一段時間，所以其對“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發(fā)展水下預(yù)置的無人作戰(zhàn)裝備的原因和路線大相徑庭，但均試圖發(fā)展水下預(yù)置無人作戰(zhàn)裝備完善自身水下作戰(zhàn)體系，同時抵消潛在對手水下作戰(zhàn)能力。

▲俄羅斯“賽艇”導(dǎo)彈計劃

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

▲美國“長蛇座”計劃無人潛航器

▲美國沉浮載荷計劃

裝備特點

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

一是潛伏時間長，隨時喚醒。

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

二是目標(biāo)特性小，隱蔽性強。

水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)外形小，處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時海底環(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)聲吶探測裝置進行定位和識別。此外，水下無人作戰(zhàn)裝備依靠被動信號接受裝置接收遠程遙控指令，不會主動發(fā)射電磁波信息，其自身目標(biāo)特性較小，更加增加了被探測的難度。

三是載荷復(fù)雜多樣，功能齊備。

水下預(yù)置的無人作戰(zhàn)系統(tǒng)不僅可攜帶無人機、無人潛航器、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)行對陸打擊、反艦、防空、反潛等戰(zhàn)術(shù)級任務(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，無需維護。

水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)由潛艇、艦船部署至目標(biāo)海域后進行二次維護會增加系統(tǒng)暴露風(fēng)險，降低武器系統(tǒng)的隱蔽性，同時由于部署海域一般為海底，其維護的成本也較高，所以要求整個武器系統(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個國家簽署）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，部署在水下無人作戰(zhàn)裝備的行為和裝備的類型受到嚴格的限制。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，并保護它們不會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度和可靠的密封性。目前，美國深海沉浮載荷水下貯存深度最大可達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刻變化。在海洋部署預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)需對部署海域的地形、地貌進行充分的調(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，同時海水中溶解有氧氣、氮氣、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對金屬材料造成腐蝕。水下預(yù)置無人作戰(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)的長時間貯存的海洋環(huán)境腐蝕和污損問題。

▲核動力無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、海流等海洋動力作用，底棲生物擾動作用，人類海洋活動過程以及沉積物自身特性等都對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對預(yù)置無人作戰(zhàn)裝備的水下動穩(wěn)定性、設(shè)備外部動載荷造成直接的影響。

六是深海通訊問題。

預(yù)置的無人作戰(zhàn)系統(tǒng)需接收激活信號后執(zhí)行攻擊任務(wù)，但海水介質(zhì)是非均勻且有損的，對聲能的吸收和聲傳播的擴展效應(yīng)會造成聲信號的衰減和畸變，同時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，都會給預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的信號的接收帶來較大的影響。

發(fā)展趨勢

第一，長時間帶動力航行。

水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)大多采用無動力靜態(tài)部署形式，其機動能力和控制區(qū)域有限，執(zhí)行任務(wù)靈活性較差。美國目前正在實施的“長蛇座”水下計劃則自身具備動力，能在水下自由轉(zhuǎn)移，能對無人機或無人潛艇執(zhí)行偵察、攻擊任務(wù)。所以，水下預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)朝著無人潛航器的方向發(fā)展，具備動力航行、游弋、跟蹤能力。

第二，無人自主決策攻擊。

自主決策對于無人作戰(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、故障診斷和排除功能，改善系統(tǒng)的安全性和可靠性，是未來無人水下航行體發(fā)展的必然趨勢。隨著人工智能技術(shù)、計算機技術(shù)等的飛速發(fā)展，新型預(yù)置無人作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)具有足夠高的智能化程度，能有效地探測和識別目標(biāo)，能夠和環(huán)境發(fā)生交互作用，增加航行體對場景感知的水平，以便順利完成各項復(fù)雜任務(wù)，真正成為海中幽靈殺手。

第三，使用水下無線光通信技術(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)無線通信技術(shù)無法滿足實際應(yīng)用需求。水下無線光通信是使用波長為450～700毫米的藍綠光作為信息載體的通信方式，比較水聲通信，水下無線光通信的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸速率更高，保密性更強，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，十分適合水下無人作戰(zhàn)這樣的體積小、能源有限的無人水下平臺。