劉大慶，趙云飛，吳 超，王 驥

（1.海軍潛艇學院，山東 青島 266042；2.中國人民解放軍92667部隊，山東 青島 266042）

0 引言

隨著軍事智能技術的高速發(fā)展，越來越多的水下無人智能裝備不斷涌現(xiàn)并被廣泛使用，一種新型作戰(zhàn)力量——水下無人作戰(zhàn)力量應運而生。水下無人作戰(zhàn)力量具有零傷亡、隱蔽性能強、可重復使用和性價比高的特征，可通過搭載不同類型任務載荷，完成偵察預警、水下攻擊、深海救援、隱蔽投送等多種使命任務，應用前景十分廣闊，作為一支獨具特色的作戰(zhàn)力量，已經成為未來海戰(zhàn)的“倍增器”。

美國是研究水下無人作戰(zhàn)平臺時間最早、裝備型號最多、功能最強大、技術水平最高的國家，引領各國水下無人平臺的發(fā)展方向。自1994年以來，美國先后發(fā)布了14份無人作戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃文件。近年來，美國國防部又將“無人技術”定為“第3次抵消戰(zhàn)略”的6大顛覆性技術之一。經過幾十年的發(fā)展，美軍水下無人作戰(zhàn)力量建設在作戰(zhàn)能力、裝備發(fā)展以及部隊建設等方面不斷取得重大突破，逐漸建成一支裝備型號齊備、綜合功能強大、作戰(zhàn)樣式多樣的非對稱作戰(zhàn)力量。目前，美軍已研制或交付部隊使用達30多種水下無人作戰(zhàn)武器裝備，其正朝著集群化、網絡化和人機協(xié)同作戰(zhàn)不斷發(fā)展，我海軍作戰(zhàn)力量面臨嚴峻挑戰(zhàn)。隨著國家海外利益的不斷拓展和海軍戰(zhàn)略轉型的不斷深入，海軍水下無人作戰(zhàn)力量將成為海軍中一支不可或缺的新型作戰(zhàn)力量，已成為海軍現(xiàn)代化武器裝備建設的重要發(fā)展方向。倘若不加快水下無人作戰(zhàn)力量的全面建設進度，未來海戰(zhàn)將面臨“有人編隊對抗無人編隊”的嚴峻局面。為此，我們要認真學習借鑒美軍水下無人作戰(zhàn)力量建設經驗，深入研究發(fā)展趨勢，加強頂層設計規(guī)劃，以牽引、推動我國海軍水下無人作戰(zhàn)力量不斷向前發(fā)展。

1 美軍水下無人作戰(zhàn)力量發(fā)展規(guī)劃

為滿足美國海軍轉型軍事需求、規(guī)范和指導水下無人裝備發(fā)展，美軍非常重視水下無人裝備發(fā)展計劃研究、制定和實施。從1994年開始美國國防部（DoD）等相關軍事部門每隔2～3年便會發(fā)布或修訂無人作戰(zhàn)裝備發(fā)展規(guī)劃文件，如圖 1所示。

圖1 美國水下無人作戰(zhàn)力量發(fā)展計劃時間軸Fig.1 Timeline of the US unmanned underwater combat force development plans

水下無人裝備發(fā)展相關規(guī)劃文件和報告對美軍的水下無人裝備發(fā)展起到關鍵導向性作用。主要包括：編制路線目的、政府戰(zhàn)略構想和采辦政策、互操作性要求、關鍵技術領域及研發(fā)目標、無人裝備的任務能力需求、各軍種無人系統(tǒng)項目和型號簡介等。它們從不同層面和角度反映了美軍水下無人潛航器（UUV）等無人作戰(zhàn)力量的總體發(fā)展思路，是研究美軍水下無人作戰(zhàn)力量發(fā)展趨勢的基礎。

2 美軍水下無人作戰(zhàn)能力建設

2.1 美軍水下無人作戰(zhàn)能力建設概況

1994年，美海軍在《UUV科學技術規(guī)劃1995-2010年》中明確了水下無人航行器的優(yōu)先使命和主要研究方向。主要使命為反水雷、監(jiān)視情報搜集、戰(zhàn)術海洋學測量等，并將近期水雷偵察系統(tǒng)、遠期水雷偵察系統(tǒng)、戰(zhàn)術海洋學需要的小型高效水下無人航行器優(yōu)先列入計劃。

2000年，美海軍發(fā)布《無人潛航器主計劃》第1版，明確了水下無人航行器在軍事應用方面的7種使命與4種作戰(zhàn)的特征能力[1]。2002年，美海軍頒布《美國海軍轉型路線圖》，提出了加強海軍新型無人飛機、水下無人潛航器等無人裝備的研制和使用，以發(fā)展和運用海軍持久的情報監(jiān)視偵察能力、反潛戰(zhàn)能力和反水雷能力。

2004年，美軍公布的UUV的發(fā)展規(guī)劃報告中，為實現(xiàn)《21世紀海上力量》提出的 4種支柱能力目標，綜合考慮動力能源技術、指揮控制通信自動化技術、載荷/傳感器等技術的發(fā)展情況，按照優(yōu)先級提出了UUV的9種“子支柱”能力及任務使命：情報、監(jiān)視和偵察（ISR）、反水雷措施（MCM）、反潛戰(zhàn)（ASW）、檢查/識別、海洋學、通信/導航網絡節(jié)點（CN3）、載荷投送、信息戰(zhàn)（IO）以及時敏打擊（TCS）[2]。

2007年，美海軍在《2007-2032美國無人系統(tǒng)發(fā)展路線圖》中提出無人系統(tǒng)4大關鍵任務需求：偵察與監(jiān)視；目標識別與指示；反水雷；核生化、輻射及爆炸物偵測[3]。2009年，美海軍在《2009-2034美國無人系統(tǒng)發(fā)展路線圖》中提出了5項聯(lián)合能力域中無人系統(tǒng)需求和2項性能發(fā)展需求。其中，聯(lián)合能力域中無人系統(tǒng)需求為：戰(zhàn)場感項聯(lián)合能力域中無人系統(tǒng)需求和2項性能發(fā)展需求。其中，聯(lián)合能力域中無人系統(tǒng)需求為：戰(zhàn)場感知能力、力量應用能力（布雷和反水雷、攻擊性武器）、防護能力（協(xié)助預防攻擊或減輕損害）、后勤能力、伙伴關系建設能力[4]。2011年的《2011-2036美國無人系統(tǒng)發(fā)展路線圖》將聯(lián)合能力域中無人系統(tǒng)需求調整為4項[5]。

2012年，美國推出“亞太再平衡戰(zhàn)略”，隨后在2013年推出新版無人系統(tǒng)發(fā)展路線圖《2013-2038美國無人系統(tǒng)發(fā)展路線圖》，在技術需求部分，將互操作性調整為互操作性與模塊化、自主性調整為自主性與認知行為、通信調整為通信系統(tǒng)/頻譜與恢復能力，增加了安全（研究與情報/技術保護）、持久的恢復能力[6]。美海軍部長和海軍作戰(zhàn)部長于2016年2月呈國會的報告《2025年自主水下航行器需求》主要圍繞潛艇作戰(zhàn)提出了AUV的軍事需求[7]。美國國防科學委員會在2016年10月發(fā)布的《下一代無人水下系統(tǒng)》執(zhí)行摘要中提出了新型水下無人系統(tǒng)概念，給出了4項潛在參考任務：控制咽喉要道、阻斷水面作戰(zhàn)群、作戰(zhàn)欺騙、反潛戰(zhàn)[8]。

2.2 美軍水下無人作戰(zhàn)能力發(fā)展趨勢

通過梳理研究美軍水下無人作戰(zhàn)能力建設發(fā)展脈絡，從作戰(zhàn)空間來看，美軍水下無人作戰(zhàn)能力已具備從近淺海到深遠海的全海域空間水下作戰(zhàn)能力；從覆蓋領域來看，美軍水下無人作戰(zhàn)能力已涵蓋情報搜集、海洋調查、反水雷、通訊導航中繼、反潛戰(zhàn)、武器平臺、后勤支援等領域；從作戰(zhàn)任務來看，美軍無人潛航器已具備能偵、能探、能掃、能攻、能聯(lián)、能導、能抗、能藏等8大能力。美軍水下無人作戰(zhàn)能力從單一作戰(zhàn)能力，向綜合作戰(zhàn)能力、聯(lián)合作戰(zhàn)能力發(fā)展。

3 美軍水下無人作戰(zhàn)裝備發(fā)展

美軍水下無人作戰(zhàn)裝備發(fā)展主要呈現(xiàn)以下5個趨勢。

3.1 由ROV向AUV發(fā)展，智能化程度逐漸增強

20世紀50年代末期，美國華盛頓大學應用物理實驗室，研發(fā)了世界上第1艘無人無纜潛器——SPURV，但由于技術原因，無人無纜潛器并未發(fā)展起來。1960年，美國研制成功了世界上第 1艘半自主型遙控潛器（ROV），早期美軍的水下無人裝備主要是以拖帶電纜或者光纜的ROV為主[9]。例如：由美國諾斯羅普·格魯曼公司于1994年研制的近期水雷偵察系統(tǒng)，由2個拖帶56 km長光纜的ROV組成。

20世紀80年代以后，隨著微電子、計算機、人工智能以及能源技術的飛速發(fā)展，無人無纜潛器（AUV）再次引起軍內外關注。AUV不再依賴母船供電，自帶能源、自推進、自主控制，機動性大大改善，活動范圍明顯增大。鑒于AUV的技術優(yōu)勢，美軍敏銳地注意到了其軍事應用潛力，大量 AUV裝備開始研制。1983年，美國先進無人搜索系統(tǒng)（AUSS）完成建造并下水。1999年，美軍開始改進近期水雷偵察系統(tǒng)，不再使用電纜或者光纜，裝備前視聲吶，并具備潛艇自導引和入塢能力。20世紀末，“萊姆斯”（Remus）系列航行器研制成功，陸續(xù)交付海軍。2006年，首套“金槍魚”（Bluefin）系列無人潛航器交付美海軍。

3.2 由專用化向通用化發(fā)展，功能逐漸多樣化

早期，美軍的水下無人裝備承擔任務比較單一，基本都是針對某一特定任務開發(fā)的，屬于專用型。例如：先進無人搜索系統(tǒng)（AUSS）主要承擔水下搜救任務，Odyssey AUV主要用于海洋科學和工程試驗，Caribou AUV主要用于海洋聲學測量[10]。2000年后交付的水下無人潛航器發(fā)展改進為通用型，一型水下無人裝備能夠承擔多項任務。例如：“萊姆斯”（Remus）與“金槍魚”（Bluefin）系列無人潛航器均采用模塊化設計，均可通過搭載不同類型任務載荷，完成多種作戰(zhàn)使命任務，如表1和表2所示。

表1 美國海軍“萊姆斯”（Remus）系列無人潛航器作戰(zhàn)功能Table 1 Operational functions of the US Navy Remus series UUVs

表2 美國海軍“金槍魚”（Bluefin）系列無人潛航器作戰(zhàn)功能Table 2 Operational functions of the US Navy Bluefin series UUVs

正是由于Remus 100的多功能性，其被廣泛應用于各國海事安全、海洋調查以及軍警系統(tǒng)。在此基礎之上，美國海軍又研發(fā)了功能更為強大的Remus 600，用于執(zhí)行水文測量、反水雷作戰(zhàn)、港口安全防御、環(huán)境監(jiān)測、海底搜救等多種任務。Remus 6000是一種深潛重型多功能無人潛航器，主要用于勘察海洋環(huán)境、數(shù)據搜集，利用側掃聲吶測量海底并繪制地圖[11]。

SandShark、Bluefin-9和Bluefin-12可以搭載多種傳感器負載，甚至可以搭載武器系統(tǒng)，具有多種作戰(zhàn)功能。Bluefin-21更是憑借其優(yōu)異的性能，進行了多次改進，并出口多個北約國家。

3.3 由單一裝備向族系化發(fā)展，加快裝備更新?lián)Q代速度

“萊姆斯”（Remus）和“金槍魚”（Bluefin）系列水下無人潛航器是美軍水下無人裝備族系化發(fā)展最為明顯的兩型裝備。

1）“萊姆斯”（Remus）族系水下無人航行器。

“萊姆斯”（Remus）族系水下無人航行器是美國伍茲霍爾海洋研究所設計、水螅蟲公司制造和銷售的水下無人航行器產品。主要包括Remus 100、Remus 600、Remus 6000這3種型號，如圖2所示。Remus 100最早于 20世紀 60年代開始研發(fā)，70年代正式交付。1993年開始在Remus 100的基礎之上研制軍用Remus 100，即后來的MK18 MOD1型水下無人航行器，2001年正式服役。按照族系化發(fā)展思路，隨后陸續(xù)研發(fā)了Remus 600和Remus 6000。在 Remus 60的基礎之上研制軍用 Remus 600，即后來的MK18 MOD2型水下無人航行器。目前，“萊姆斯”（Remus）族系水下無人航行器是美國列裝最多、應用最為廣泛的水下無人航行器，此外還大量出售給英國、澳大利亞、新西蘭、芬蘭、日本等國海軍。

圖2 美國海軍“萊姆斯”（Remus）族系無人潛航器Fig.2 Remus series UUVs of the US Navy

2）“金槍魚”（Bluefin）族系水下無人航行器。

“金槍魚”（Bluefin）族系水下無人航行器是由美國金槍魚（Bluefin）機器人公司研發(fā)的，共有 4個基本型號：Bluefin SandShark、“金槍魚”-9（Bluefin-9）、“金槍魚”-12（Bluefin-12）、“金槍魚”-21（Bluefin-21）。該族系無人潛航器的派生關系如圖3所示。其中，Bluefin SandShark是微型AUV，它是由“金槍魚”-21（Bluefin-21）作為母艇進行發(fā)射的?！敖饦岕~”-21（Bluefin-21）是“金槍魚”（Bluefin）族系水下無人航行器的核心，以該型號水下無人航行器為基礎研制了Bluefin-21 BPAUV（戰(zhàn)場準備水下無人航行器）、“刀魚”（Knifefish）水下無人航行器、Bluefin-21改（深海反潛 I）以及Bluefin-21改（深海反潛II）等水下無人航行器。

圖3 美國海軍“金槍魚”（Bluefin）族系水下無人航行器派生關系Fig.3 Family tree of the US Naval Bluefin series UUVs

3.4 由分散無序向體系化發(fā)展，協(xié)同作戰(zhàn)能力不斷增強

從美軍水下無人裝備發(fā)展規(guī)劃來看，2004年以前僅有“水下無人潛航器”，2007年以后開始出現(xiàn)“水下無人作戰(zhàn)系統(tǒng)”的概念，2010年提出水下無人裝備的聯(lián)合作戰(zhàn)融入能力。近幾年，美軍在發(fā)展 UUV裝備時，特別注重從構建完整的全球水下作戰(zhàn)體系出發(fā)，通過作戰(zhàn)體系建設牽引，配套發(fā)展相應的UUV。例如：美軍的水下無人區(qū)域監(jiān)控項目。包括近海持久監(jiān)視系統(tǒng)、深海監(jiān)視網、分布式敏捷反潛系統(tǒng)，均是由大量異構 UUV配合水下固定節(jié)點和漂浮移動節(jié)點共同組成的不同網絡體系。

美軍的水下無人裝備從最初的設計概念上就被賦予了協(xié)同基因，單個裝備均可以成為整個打擊鏈中的一環(huán)[12]。另外，美軍還注重水下無人裝備的跨域協(xié)同信息互聯(lián)能力。2015年，美軍以反潛為背景，演示驗證了無人潛航器、無人艇和無人機之間的跨域信息互通能力。美軍的水下無人裝備正由分散無序化，不斷向系統(tǒng)化、體系化的有機融合發(fā)展。

3.5 由防御型裝備向反制型裝備發(fā)展，攻防性能更加全面

隨著人工智能和遠程控制技術的飛速發(fā)展，水下無人潛航器承擔越來越多的進攻性任務，世界各國海軍的水下無人作戰(zhàn)力量實力也在不斷提升，未來海戰(zhàn)，水下無人潛航器將面臨復雜的戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)對手的嚴重軍事威脅。美軍已然意識到這一問題，近幾年開始在水下無人潛航器反制方面加大投入：1）建立由蛙人探測聲吶構成的水下監(jiān)視系統(tǒng)、“持久海洋生物傳感器”以及“海洋哺乳動物”系統(tǒng)等構成的探測識別系統(tǒng)，加強港口、艦艇周邊活動威脅的水下無人作戰(zhàn)平臺；2）加強水下無人潛航器軟殺傷技術研究，包括水下無人潛航器捕獲技術、欺騙干擾及網絡對抗等技術；3）利用超空泡子彈對水下無人潛航器直接硬殺傷[13]。

4 美軍水下無人作戰(zhàn)部隊建設

美軍水下無人潛航器作戰(zhàn)部隊建設時間軸如圖4所示。

圖4 美軍水下無人作戰(zhàn)部隊建設時間軸Fig.4 Timeline of the US unmanned underwater combat troep building

1997年，美軍成立了第1個水下無人艇分隊。2017年9月，在美國華盛頓組建了第1水下無人艇中隊（UUVRON-1），由第5潛艇發(fā)展中隊（DEVRON-5）指揮與管理。UUVRON-1的成立對美軍具有里程碑意義，展示了美國海軍對于未來水下無人作戰(zhàn)的期待。近期，美軍正準備建立第 2水下無人艇中隊（UUVRON-2）作為UUVRON-1的補充，并計劃將從第1水下無人艇中隊（UUVRON-1）第5潛艇發(fā)展中隊（DEVRON-5）分離出來，成為獨立的指揮力量，部署到圣地亞哥。如果說美軍UUVRON-1的主要任務是UUV的研究、開發(fā)和測試評估，那么UUVRON-2的組建必將具有實戰(zhàn)應用意義和目的。

未來美軍水下無人作戰(zhàn)部隊發(fā)展的趨勢是成立水下無人艦隊。早在1995年8月，美國五角大樓海軍戰(zhàn)略司令部就首次提出：“水下無人艦隊”這一概念，此后，美軍也一直在朝著這一目標努力，全力打造“水下無人艦隊”，甚至“海上無人艦隊”。

5 美軍水下無人作戰(zhàn)力量發(fā)展的啟示

5.1 計劃引導，明晰裝備發(fā)展方向

從1994年開始，美軍發(fā)布或修訂的無人作戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃文件展示了美軍無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的頂層規(guī)劃全景圖，賦予了無人作戰(zhàn)系統(tǒng)所擔負的使命任務，明確了無人裝備的發(fā)展方向。例如：在1996年的《2000-2035年海軍技術規(guī)范》中，將水下無人艇技術列為重大項目，賦予水下無人艇支持潛艇作戰(zhàn)的任務。2011年水下戰(zhàn)綱要，強調水下無人艇代替一部分潛艇執(zhí)行水下作戰(zhàn)任務[14]。美軍先后于2000年和2004年發(fā)布了2版《水下無人航行器總規(guī)劃》，《規(guī)劃》明確賦予了UUV在戰(zhàn)爭中所擔負的使命任務[15]。美軍Remus和Bluefin等UUV裝備則正是基于這樣的使命任務發(fā)展起來的。鑒于此，軍用UUV發(fā)展也應當從戰(zhàn)略全局給出清晰定位，以任務牽引裝備發(fā)展方向。同時，針對現(xiàn)有科研機構技術優(yōu)長，科學賦予使命任務，為水下無人裝備發(fā)展規(guī)劃路線圖，引導國防科工部門有序合作、競爭與發(fā)展。

5.2 統(tǒng)一標準，加強頂層設計

美軍UUV發(fā)展的最大優(yōu)勢在于其標準化、模塊化零部件良好的繼承性，我國也應當從全局高度、以法規(guī)形式確定UUV裝備發(fā)展的技術路線，以期實現(xiàn)通用化、模塊化、標準化的發(fā)展模式。例如，提出開放式平臺建設規(guī)范，明確標準型和異構型2個發(fā)展方向，對標準型按照不同排水量區(qū)分為便攜式、輕型、重型、巨型4個不同量級UUV，并對其口徑、長度、載荷、承壓能力等技術指標做出明確規(guī)定；建立統(tǒng)一的通信協(xié)議、統(tǒng)一的網絡結構、統(tǒng)一的能源組件；對UUV各類有效載荷規(guī)格、接口、性能下限等指標數(shù)據做出規(guī)范，確保不同族系UUV裝備之間的互操作性，以實現(xiàn)整體合力。

5.3 多軌并行，貫徹軍民融合

與傳統(tǒng)裝備相比，無人裝備有其自身特點：多數(shù)UUV為非致命武器裝備，任務多樣，種類豐富；多采用最新商用技術，產品升級更新快，可提供產品的企業(yè)多；產品概念新穎，探索性強，用戶需要在實踐中不斷摸索新的使用方法，產品實際效能需經過一段時間的應用實踐才能體現(xiàn)。目前，國內研發(fā)水下無人潛航器的機構眾多，主要包括：軍地科研院所、軍工企業(yè)、地方私企，整體來看，地方技術發(fā)展要快于裝備研發(fā)與應用。針對水下無人裝備特點，應當鼓勵軍地競爭與合作，貫徹軍民融合，控制研發(fā)成本，縮短研制周期，加速產業(yè)發(fā)展，有力推動我UUV裝備發(fā)展駛入快車道。

5.4 實戰(zhàn)引領，促進建用結合

在新形態(tài)武器裝備為代表的新型作戰(zhàn)力量興起過程中，以前瞻性的思維探索新的作戰(zhàn)理念和戰(zhàn)法十分重要[16]，但是，在研發(fā)新裝備的過程中，一定要著眼于實戰(zhàn)應用。對于無人系統(tǒng)作戰(zhàn)運用研究應建立在3個基本思想之上：1）在開發(fā)無人裝備的同時，應同步開展戰(zhàn)斗條令和戰(zhàn)術的開發(fā)，以加速無人作戰(zhàn)能力的形成；2）研發(fā)的新裝備要不斷參與部隊重大演習和訓練，尋找裝備部隊應用過程中存在的不足；3）應針對無人作戰(zhàn)力量的特點，積極探索新的作戰(zhàn)理念和戰(zhàn)法，避免因簡單套用有人作戰(zhàn)的概念和方法而埋沒無人作戰(zhàn)力量的巨大潛能。

5.5 統(tǒng)籌規(guī)劃，健全人才培養(yǎng)體系

從美軍水下無人作戰(zhàn)部隊建設來看，美軍的水下無人作戰(zhàn)部隊建設主要依托潛艇部隊進行實驗、培訓、演訓以及實戰(zhàn)應用，這也是由美軍水下無人潛航器的布放回收手段決定的，美軍水下無人潛航器的母艇主要是潛艇。美軍在培養(yǎng)水下無人作戰(zhàn)人才時，注重依托現(xiàn)役選調或者選拔相關專業(yè)人才的方式，這對美軍水下無人作戰(zhàn)能力快速生成至關重要。我國的無人裝備人才培養(yǎng)要統(tǒng)籌軍種、軍地、學校、研究院所的力量，以學歷教育院校為基礎，聯(lián)合部隊、任職教育院校、研究所和軍工企業(yè)等機構，構建學歷教育、任職培訓、繼續(xù)教育相銜接，短期培訓、全日制教育、模擬實踐、實戰(zhàn)訓練相結合的水下無人作戰(zhàn)人才培養(yǎng)體系。

6 結束語

美軍為了建立絕對的水下優(yōu)勢，不斷提高水下無人裝備的智能化程度，特別注重水下無人裝備的族系化發(fā)展，加快裝備的更新?lián)Q代速度。由一裝單用到一裝多用，水下無人裝備功能逐漸多樣化。通過水下無人作戰(zhàn)部隊的建設和裝備的實戰(zhàn)運用，不斷檢驗和優(yōu)化裝備性能，提高水下無人作戰(zhàn)力量的協(xié)同和體系作戰(zhàn)能力。美軍的水下無人作戰(zhàn)力量發(fā)展趨勢和建設經驗啟示我們，要明確裝備發(fā)展方向，加強頂層設計，貫徹軍民融合發(fā)展，促進建用結合，健全人才培養(yǎng)體系，全方位地推進水下無人作戰(zhàn)力量建設和發(fā)展。