以下文章来源于蓝海长青智库《船舶物资与市场》(2020年第3期) 溪流之海洋人生
水下无人航行器(UUV),又称无人潜水器,是一种无人水下智能化平台,通常被各国海军用于水下搜索、监视、侦察、猎雷、通信、导航和反潜作战等任务,具有广泛而重要的军事应用价值。因此,世界各国对其青睐有加。目前,随着人工智能(AI)技术的成熟和推广应用,智能化UUV将在海战中扮演更加重要的角色。
一般而言,依据UUV的主体尺寸大致可将其分为4个等级:小型UUV、中型UUV、大型UUV和重型UUV。其中,小型UUV的直径在3~10inch(76~254mm)之间,中型UUV直径在10~21inch(254~533mm)之间,大型UUV直径在10~21inch(254~533mm)之间,重型UUV直径在21~84inch(533~2133mm)之间。其中,重型UUV(XLUUV)一般搭载有各类武器或者任务载荷舱,具备导航定位、海上火力投送、保障与支援、航行器间通信联系、战场态势评估等功能,是一种可自主航行的察打一体型智能化无人水下作战平台。
近年来,世界各国在重型UUV的装备方面均有一定发展,其中美国在这一领域已连续研究多年,研制了多型工程样机,并通过持续的海上试验获取了大量数据。除此之外,俄罗斯、法国等传统海军强国,乃至伊朗、韩国等区域性海洋国家也在积极开展重型UUV的研制。重型UUV正成为各国海军追捧的一个新的热点装备。本文选取美俄等国海军中有代表性的重型UUV技术方案,逐一进行介绍,旨在为我国装备论证部门及工业部门开展该领域的相关研究提供借鉴与支持。
一、国外重型UUV最新研制进展
1、美军重型UUV研制进展
根据美国海军对UUV装备的发展统一规划,从2017年开始,决定由洛克希德•马丁公司和波音公司对重型UUV装备研制开展竞标。洛克希德•马丁公司提出的重型UUV方案外形上更类似于放大版鱼雷,如图1(a)所示。波音公司从2015年开始,对大型UUV开展了一系列的研制工作,研发了大直径UUV的工程样机并进行了系列试验,如图1(b)所示;此后又开发了“回声探路者”(EchoSeeker)以及“回声航行者(EchoVoyager)”两型工程样机,如图2所示,并进行试验验证。正是前期技术储备较为充分,波音公司在2019年2月竞标成功,获得了美国海军4艘重型UUV合同。

洛马与波音公司UUV方案
波音公司竞标成功的重型UUV被美军命名为“虎鲸”(Orca)。实际上,“虎鲸”正是基于图2(b)中“回声航行者”的技术方案改进而来。与“回声航行者”相比,“虎鲸”在舯部加装一个有效载荷舱段,总长为25.5m×2.6m×2.6m(总长×总宽×总高),其最终方案如图3所示。

波音公司UUV工程样机
“虎鲸”XLUUV正常排水量45.36t,最大工作深度3000m,最高航速8.0kn,巡航速度2.5~3.0kn,巡航速度下的续航力为150nmile。采用流线型水动力外型,横剖面为带圆角的正方形,X形艉操纵面布局,无艏升降舵,推进器为导管桨。“虎鲸”采用模块化设计,从艏至艉可分为控制、有效载荷、平台、动力和推进等5个模块。甲板后部布置有可折倒式通信桅杆装置,桅杆竖起高度为4m。位于舯部的有效载荷搭载舱长约10m,有效载荷的搭载重量约为8t,可搭载包括重型鱼雷、水雷、巡航导弹等载荷,甚至小型UUV。“虎鲸”服役后,将可以执行反舰、反潜、对陆攻击、攻势布雷、ISR(情报、监视和侦察)、猎/扫雷(MCM)等多样化任务。

波音公司重型UUV方案总体布局示意图
2、俄罗斯重型UUV研制进展
2017年7月,互联网上披露了一型名为“Cephalopod”的俄罗斯海军重型UUV的概念方案图像。“Cephalopod”采用回转体流线型水动力外型,与传统的水滴形潜艇外型类似,如图4所示。在艏部和艉部分别布置有横向侧推装置,艉操纵面为十字形布局,无艏升降舵,单轴、单桨推进方式。艉部上方的稳定翼较高,在稳定翼的顶部布置有无线电天线装置。由于俄罗斯军方公布的信息较少,只能通过有限的信息对其进行分析。从概念图像上推测,艏部偏下部位布置了尺寸较大的声呐基阵,两侧舭部布置有2枚口径324mm的轻型鱼雷。根据鱼雷尺寸推测,该重型UUV的总长在10m左右,排水量约为18t,续航力较高,一旦服役,足以对其所部署海域构成局部的战术威胁。

Cephalopod”重型UUV的概念方案图像
2018年5月,俄海军开始对第二代重型UUV“大键琴(Harpsichord)”进行海试。“大键琴”重型UUV包含“大键琴1”及其改进型“大键琴2”两个型号,如图5和图6所示。“大键琴”系列重型UUV采用回转体水动力外形,X型艉操纵面,艉部布置4具矢量推进器,艏部布置横向侧推装置。与“大键琴1”的外观相比,“大键琴2”的最大区别是在背部有小的隆起结构。“大键琴”系列重型UUV长约7m,直径约1m,重量约为4t,续航力约27nm,下潜深度可达6000m(有报道说2000m)。