首发 | 主要国家军用无人舰艇的研发与应用

导读：军用无人舰艇，是可由人远程遥控或舰艇自主操控执行任务的一种无人装备，包括无人水面舰艇和无人潜航器两大类。军用无人舰艇的发展可追溯至上世纪50-60年代遥控靶船和执行自杀式任务的遥控攻击艇，囿于相关技术的限制，当时研制的军用无人舰艇一直处于沉寂状态，并未投入实战化运用。近年来，随着人工智能和自动化技术的进步，军用无人舰艇的发展才重焕生机，呈现出井喷式发展的势头。伴随海上蜂群、分布式海上作战等新质作战概念的蓬勃发展，军用无人舰艇正在成为未来海战的重要组成，广受世界各军事强国的青睐。

图1：美国“海上猎人”水面无人艇

一、现有军用无人舰艇

军用无人舰艇分类标准较多，按舰艇排水量划分，分为大型、中型、小型、便携式四类；按照舰艇功能划分，可分为反水雷、反潜战、载荷投送、海上巡逻/情报搜集等类别。按照作战用途划分可分为火力打击、态势感知、通信节点及后勤保障等类别。

军用无人舰艇包括无人水面舰艇和无人潜航器两类，前者的研制难度较低，目前已有多个军事强国生产出实用产品；后者研制难度极大，仅有美俄等一流军事强国形成相关装备的实战化部署。

图2：国外主流水面无人艇参数表

（一）美国军用无人舰艇现状

美国军用无人舰艇的研制发展较为完整，在无人水面舰艇和无人潜航器领域均有实战化装备。美军无人水面舰艇发展规划可分为排水量900-1800吨的大型水面无人艇（LUSV）、排水量450吨的中型水面无人艇（MUSV）和通用水面无人艇（CUSV）。目前，美军研制了“海上猎人”“海鹰”“游骑兵”“游牧民”等无人水面舰艇，可执行反水雷作战、海上巡逻、火力打击等任务。以“海上猎人”无人艇为例，“海上猎人”无人艇是美国国防部高级研究计划局（DARPA）设计研制的一种反潜专用无人艇，采用三体船型设计，长40米，排水量140吨，最大航速27节，最大航程10000海里，可适应复杂海况。“海上猎人”无人艇兼顾无人自主驾驶、长时间续航、光电/红外/雷达/声纳探测等多项优势，是一款技术成熟的多功能大型无人水面舰艇，以“海上猎人”为蓝本，其改进型号“海鹰”无人艇应运而生。
“游骑兵”和“游牧民”则为美国海军另一型无人水面舰艇，两艘舰艇均由一款自动化程度较高的民用钻井平台补给船只改建而成。两艘无人舰艇的亮点在于均加装“标准-6”导弹发射装置，具备了火力打击能力。2021年9月，美国海军“游骑兵”号无人水面艇首次成功发射“标准-6”导弹。“游骑兵”和“游牧民”号的自主航行能力也值得关注，2020年10月、2021年6月“游骑兵”和“游牧民”号完成从墨西哥湾到美国西海岸的超过7000千米的自主航行，98%的航程中，两艘无人艇均处于自动驾驶状态。“游骑兵”号和“游牧民”号由民用船只改造而来，并未安装雷达设备，不具备自主发现目标的能力。两艘舰艇仍需外界引导才能打击目标。美军在无人潜航器的研究也值得关注。美军无人潜航器分为超大型无人潜航器（XLUUV）、大直径无人潜航器（LDUUV）、中型无人潜航器（MUUV）三类，各种潜航器大小不同，任务范围存在差异：超大型无人潜航器可由港口自主出发或水面舰艇携带；大直径无人潜航器则由核潜艇携带；中型无人潜航器既可由水面舰艇布设，也可由核潜艇鱼雷管发射执行任务。相较于无人水面舰艇，无人潜航器研制难度更大。2022年5月6日，美国海军海上系统司令部宣布“虎鲸”超大型无人潜航器已于当年4月28日下水，并开始进行首次水下测试。预计到2022年年底，5艘可用于作战的“虎鲸”超大型无人潜航器样机将交付美国海军。美军军用无人舰艇种类繁多，覆盖面广。未来，美军军用无人舰艇将以服务“分布式海上作战”为主要目标。

图3：美军“游骑兵”和“游牧民”号水面无人艇

（二）俄罗斯军用无人舰艇现状

俄罗斯较为偏向无人潜航器研制。俄罗斯总统普京于2018年年度国情咨文中首次曝光俄“波塞冬”核动力无人潜航器的存在。“波塞冬”无人潜航器可由专用核潜艇进行携带，或自主航行至目标港口实施攻击。“波塞冬”无人潜航器自主化程度较高，具备水下自主航行的能力。水下自主航行能力标志无人潜航器智能化发展的到来，使得无人潜航器作战更加隐蔽，使用效果更好。
“波塞冬”无人潜航器长24米，直径1.5米，可携带重达两吨的有效载荷，最大下潜深度1000米，最大航行距离10000公里，可携带核战斗部执行作战任务。“波塞冬”核动力无人潜航器由专用的“别尔哥罗德”号特种核潜艇携带，一艘特种核潜艇可携带2-6艘无人潜航器。“波塞冬”的装备标志着俄军在具备洲际航程无人潜航器研制领域的重大突破，是俄军非对称作战力量的重要组成。俄军在水面无人舰艇领域也进行了一定研究。2016年，俄军测试了“探索者”水面无人艇，该艇最高航速25节，自持力7天，具备电子压制、通信、态势感知等功能。俄军还计划发展可执行反潜任务的无人艇，用以保护该国领海，该型无人艇具备一定的自主探测能力，并装备两具533毫米鱼雷发射装置。就目前发展趋势而言，俄军水面无人舰艇仅执行一些辅助性任务，其自持力和可靠性也决定其并不能主动发起远距离攻击。纵观俄军军用无人舰艇的发展，水下作战一直是其重要发展方向。如何确保己方水下无人作战力量发挥作用并有效摧毁敌方水下作战力量，将是俄军军用无人舰艇未来的发展走向。

图4：俄罗斯“波塞冬”核动力无人潜航器

（三）其他国家军用无人舰艇现状

除美俄外，英国、土耳其、新加坡等国均提出各自的军用无人舰艇设计。相较于美俄等国的全面发展，这些国家更加倾向于发展可执行反潜、海上巡逻等任务的无人水面舰艇。
2021年3月，英国海军正式接收由L3哈里斯公司研制的Madfox无人水面艇，该无人水面艇将验证海上巡逻、有效载荷、侦察等功能的应用，与美俄水面无人艇相对比，英国无人水面艇更加依赖有人舰艇，其活动范围也十分有限；2021年5月25日至6月6日，土耳其海军举行“海狼-2021”演习，其首艘国产ULAQ武装无人水面艇首次试射激光制导导弹，并击中了岸上目标，该型无人艇可搭载两枚反坦克导弹和四枚制导火箭弹，具备一定的火力打击能力，并可通过遥控执行海上巡逻、非对称作战以及侦察监视任务。未来，ULAQ无人艇还将发展衍生型号，用以执行反潜、反水雷任务。英国、土耳其等国的军用无人舰艇发展以水面无人艇为主，智能化水平不高，难以自主执行远距离作战任务。这些国家的军用无人舰艇主要以海上巡逻、侦察监视、非对称作战为主，舰艇尺寸较小，限制大型设备的安装和远距离作战能力。大型化、更高的智能化水平和多用途化将是这些国家军用无人舰艇的发展趋势。

二、军用无人舰艇的设计原则

当前，军用无人舰艇的发展如雨后春笋，然而，绝大多数军用无人舰艇仅局限于可遥控的单一功能舰艇。未来海战充满不确定因素，一切作战均处于复杂电磁环境下，可遥控的军用无人舰艇的可控性受到极大影响；单一功能设计限制了军用无人舰艇的可扩展性。军用无人舰艇应遵循集成化、模块化、高度自主性和协同性的设计原则。此外，军用无人舰艇还需具有较高的可靠性和对复杂海况良好的适应性。

集成化和模块化是军用无人舰艇设计需考虑的首要因素。当前，世界各国研制的军用无人舰艇尺寸较小，当前美国海军最大的无人水面艇不超过几十米长，排水量不过500吨，舰艇内部空间狭窄。要想赋予一艘小艇众多功能，设备的集成化必不可少。将众多设备集成于一艘舰船内，对设备的小型化水平、散热能力和舰船整体设计提出了较高要求。现代军用无人舰艇强调多功能，往往将态势感知、情报搜集、火力打击等单元进行集成，在现有火力打击单元尺寸难以缩小的前提下，发展更为紧凑的电子设备十分重要。以美军AMDR舰载相控阵雷达为代表的采用模块化设计的电子设备将是军用无人舰艇的重要组成。对于军用无人舰艇而言，首要任务是确保相关电子设备及作战能力的有无，而非电子设备性能的极致发挥。对小型化电子设备进行集成将是其发展要点。对于小型军用无人舰艇而言，可强调其模块化任务能力，以实现对不同任务的适应能力。模块化设计基于任务扩展的需求展开，小型军用无人舰艇一般仅具备单一能力，可在设计之初便加入模块化设计要素，通过快速更换有效载荷实现多任务能力。小型军用无人舰艇可作为海上蜂群进行使用，模块化设计理念将实现海上蜂群内部的分工。

图5：土耳其ULAQ武装水面无人艇

军用无人舰艇还需具备高度自主性和与有人舰艇交互的协同性。高度自主性体现在长航程续航下的自主控制，体现在导航、避障的自主性，体现在复杂电磁环境下通信链路被压制时自主执行任务的能力。高度自主性对无人艇的智能化水平、信息处理能力和自动化水平提出较高要求，这离不开电子设备的集成化。高度自主性的优势在于确保了军用无人舰艇在强电磁干扰环境下的可靠性，避免因通信链路失灵造成舰船不可控。高度自主性的另一优势是提高了舰艇隐蔽能力，降低敌方通过电磁信号判断舰艇具体位置的可能。协同性则强调军用无人舰艇和有人舰艇的联合，在此过程中，无人舰艇可代替有人舰艇执行重复繁琐或高危险性任务，有人舰艇则可引导无人舰艇执行火力打击任务。

军用无人舰艇还需以成熟的舰艇平台和大量可靠技术为基础。以美军“海上猎手”无人艇为例，该艇采用三体船型设计，对复杂海况具有良好的适应能力。“游骑兵”和“游牧民”两艘无人舰艇也采用自动化程度较高、应用较为广泛的民用船只改建而成。俄罗斯“波塞冬”无人潜航器则采用续航能力更久的核反应堆设计，俄罗斯在潜艇用小型反应堆研发领域的成熟经验是“波塞冬”顺利服役的重要保障。

三、军用无人舰艇的作战运用

当前，无人装备的应用加速了战争形态和作战模式转变的进程。海战也不例外，军用无人舰艇的广泛应用，将催生无人化海战相关概念的演进。按照作战运用划分，军用无人舰艇将执行分布式作战、低烈度海上冲突、海上蜂群和反潜/反水雷作战。

分布式作战将是军用无人舰艇大放异彩的重要舞台。分布式作战强调舰艇形散而神不散的作战部署与行动，与之相对应的是大型、中型、小型无人艇伴随有人舰艇的分散部署。在分散部署中，军用无人舰艇可涵盖水面和水下两个作战域，实现态势感知、侦察监视、情报搜集和火力打击功能，并实现同有人舰艇的协同配合。当前军用无人舰艇正在朝向模块化、多用途方向发展，无人舰艇建造周期短于有人舰艇，且效费比高，非常适合大规模部署。以美军为例，美军在2021年4月的“无人系统综合作战问题-21”和2021年8月“大规模演习-2021”两场有人/无人舰艇协同演习中检验了分布式作战中无人舰艇自主或协同执行任务的能力。2022环太平洋军演中，美军进一步确认中型水面无人舰艇如何增强有人和无人舰队的作战能力。
军用无人舰艇在低烈度作战和反潜/反水雷作战中也将发挥重要作用。反潜/反水雷作战一直是海上作战的重要课题，具有极高的危险性和不确定性。当前国外主流军用无人舰艇主要以反潜作为首要发展目标，并在此基础上发展反水雷能力。低烈度作战可包括海上巡逻、海上执法和镇压武装冲突等，有人舰艇执行重复任务的效费比和舰体损耗较大，分散其执行高强度对抗任务的精力。无人舰艇与有人舰艇的配合正是高低搭配实现最佳效能的良好对策。海上蜂群将是军用无人舰艇集群化作战另一应用。与“无人机蜂群”类似，海上蜂群仍将以大量无人舰艇为作战力量。为降低海上蜂群由于岸基远距离通信链路被切断而造成失控的风险，海上蜂群需大型无人水面舰艇或有人舰艇作为指挥枢纽，指挥枢纽也可以作为数据处理和交互的核心。蜂群内部需进行分工，可分为火力打击单元、态势感知单元、电子对抗单元和后勤保障单元，海上蜂群往往以少数大型无人舰艇和大量中小型无人舰艇组成，中小型无人舰艇功能单一，分工的重要性可见一斑。

图6：军用无人舰艇和有人舰艇协同示意图

结 语

大国竞争的复苏，特别是中国和未来对手构成的系统对抗战，对美国当前的兵力设计提出了明确的挑战。“马赛克”兵力设计所带来的战略、作战和战术优势远远超过创建和维持它所面临的挑战，并有可能影响美国作战综合体的整个生命周期，从其需求和采购过程到其作战计划、战术、程序和实际行动。美军再也不能依赖一种主要受制于绝对军事优势的非典型时代、宽容的威胁环境和缺乏同等级别对手的防御文化。简言之，如果美军想要继续成为一支能够服务于美国全球利益的主导军事力量，国防部就必须采取行动，而更有效的兵力设计——“马赛克战”是实现这一目标的途径。

THE  END

文字 | 郝泽澳、陈曦（国防科技大学）

图片 | 来源于网络

编辑 | 李铭典

审阅 | 张于舒晴

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