【深度】无人潜航器研究报告（三）美国任务重组式无人潜航器与海下系统-Hydra，法国UUV，日本UUV

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【深度】无人潜航器研究报告（三）美国任务重组式无人潜航器与海下系统-Hydra，法国UUV，日本UUV

Original 2018-01-29 学术plus 学术plus

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《武器与装备研究选编》

第五部分：无人潜航器研究报告

（三）

无人潜航器

美国：任务重组式无人潜航器，海下系统-Hydra

法国UUV，日本UUV

美国：任务重组式无人潜航器

由于“远期水雷侦察系统”（一种无缆的自主式无人潜航器）需要预先编程，每次只能执行一种类型的任务，成本过高，美国于2008年终止了该项目的后续研发工作。随后，美国海军将重点转向“任务重组式无人潜航器”的研发。

“任务重组式无人潜航器”由两部分组成，分别为基本部分与任务有效载荷部分。其中，基本部分包括推进装置、电池、导航设备、通信、电子设备、控制设备、避障设备、布放与回收设备以及保障任务重组式无人潜航器进行基本航行功能的设备。有效载荷部分主要是一些特定设备，这些设备与任务重组式无人潜航器的基本部分集成在一起，执行所需任务。

任务重组式无人潜航器结构图

美国：国防预研局的海下系统-Hydra

美国国防预研局（DARPA）准备研制一种水下母艇，这种母艇可以快速给近岸设施、潜艇或水面舰船甚至飞机上的海军人员运送补给和装备。这个名为“水螅”（Hydra）的项目目前尚处于早期规划阶段，2013年8月，美国国防预研局在约翰霍普金斯大学应用物理实验室举行了工业简报会，向国防承包商征求设计方案，以把这种想法付诸实现。

在会上，美国国防预研局阐述了该项目的目标——开发并演示一种无人艇/无人机工作网络，应能运送、搭载、发射或布放多种有效载荷，包括无人飞行器、无人潜航器等。在工业简报会的文件中，项目管理部门称，越来越多、越来越激烈的海盗行为以及防御系统的复杂化不断摊薄海军资源，使得海军缺乏精力去执行专项行动和应急任务。该机构表示，希望通过“水螅”项目能够开发出一种在水下向空中发射小型无人机的母艇，并能够在实战中应用。

“水螅”（Hydra）概念图

通过远程控制，无人艇可以布署无人机，听起来有点像科幻小说，但它可能就是未来的战争形式。同样，美国国防预研局正在与洛克希德·马丁公司合作研发无人机，可以向陆地、空中运输装备、汽车，甚至是装满士兵的机舱。

与洛克希德公司的无人机项目类似，“水螅”项目也旨在利用模块化、标准化的附舱结构来储存和运输不同类型的载荷。美国国防预研局对记者说，在理想条件下，“水螅”无人艇/无人机一次行动能够维持数周甚至一个月。美国国防预研局希望这种无人艇/无人机网络系统能够在2018年之前实现实战功能演示。

除了一个无人水下系统开发和演示，该计划将提供部署无人空中和水下车辆一种新型交付机制。通过使用在一个标准封闭空间的有效载荷模块，“水螅”的程序将允许可扩展性，为海军提供成本效益的水下安装的快速反应。

“无人驾驶技术基础设施，海洋表面之下工作，可以减轻一些资源压力。”模块化有效载荷将提供关键的功能，如情报、监视、侦察（ISR）和反水雷（MCM）。
“可以预见横跨空中，水下和水面操作，在这三个空间里都能履行自己的使命，”利特尔说。
“水螅”的通信套件将提升载人平台的有效性，而且也将启用远程控制，从超视距显著提高运营范围。
“水螅”的载人平台，也能够为人工操作平台提供一些新功能，诸如前沿部署带有可扩展平台的的机载ISR或者海底车辆的ISR的充电枢纽。

法国UUV的发展情况

法国于本世纪初已为14个国家的海军提供了约350具用于灭雷的ROV。近几年，他们在Oilster型UUV基础上提出了一种新的可重新配置的多用途反水雷装具的概念，即在军事上以反水雷为主，但当用于其它军事场合或民用场合时，其近90%的装备仍是适用的。

法国在反水雷战领域一向具有先进技术。2008年年末，法国海军武器装备总署要求用创新技术的UUV来替代舰队的13艘扫雷艇，因为这些艇的运行成本可能比潜艇还要高。DCNS公司获得了对这些扫雷艇进行技术改造的合同，TUS公司从DCNS处承担了反水雷系统和UUV的设计任务，研究计划于2010年7月完成。

TUS采用的核心技术是使用自主式的UUV，可使其与母船分离，因此母船不再需要特殊设计的扫雷艇，成本可大大降低。而这种新一代灭雷用的UUV与10年之前设计使用的ROV灭雷相比又上了一个新台阶。这是一种真正的无人扫雷技术。

法国ECA公司宣称，它们的名为Alister的全自治式UUV能够在水下3000m 执行监视和绘图等任务。未来的高性能燃料电池可供Alister在水下航行数十小时以上。

日本UUV的发展情况

日本在上世纪90年代前后，已为发展UUV技术进行了相应的投资，主要的研究领域包括：高性能电池、无污染的推进系统、高效的热机技术、高数据率水声通信技术、低成本的地形匹配和精密导航技术、低噪声和低电磁的传感器技术、涂层隐身技术、控制UUV的人工智能、神经网络和模糊逻辑等技术、高可靠性和低维护技术等。下图分别是东京大学研制的Twin-Burger2号水下机器人和PTEO–ROA 25号水下机器人。