无人潜航器是什么?水下滑翔机是什么?它们将如何改变未来战争?

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科技的发展,让未来战争迅速升级。当我们还在为逮不着潜艇而烦恼的时候,水下战争已扩展到智能无人领域。空中的无人机,地面的无人车,水下的无人潜航器,越来越多的智能装备闯进了视野。

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无人潜航器(UUV)是个神器,它在水下遥控或自主航行,可代替人工完成侦察、搜索、监视、收集水文资料、绘制海底地形,乃至排雷、攻击等高风险任务。

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美国 超大型“虎鲸”潜航器
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相对潜艇来说,它的优势不言而喻:不载人,用不着维生系统,效率高;潜深更大,巡航时间更长,活动范围更广;潜艇到不了的地方都可以派它代劳,真正实现了人员零伤亡。

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这么好的东东,谁不动心呢?各军事大国争相研发,十几个国家投入海量资金,唯恐在这场技术革命中落伍。

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目前美国是领衔者,研制最全面,技术也最成熟;其次是俄罗斯、法、德、挪威、瑞典等国,日本也投入不菲。当然,我国的技术是世界一流的,不次于任何国家,并在飞速发展中。

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无人潜航器从体型上分:便携式、轻型、大型、超大型四个品类。

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便携式直径在70~230毫米之间,两个人就能拖动,一般也就侦察,录像,当通信节点什么的;轻、大型直径在324~533毫米之间,可以监视、侦察、反水雷、模拟潜艇诱饵;超大型就厉害了,能安装机械手臂排雷、搜救,携带载荷,甚至用鱼雷攻击。

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便携式
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越大的潜航器动力越强,续航时间越久,带的设备越多,能干的工作也越多。1966年,美国B-52轰炸机失事,机上的氢弹掉入大西洋,就出动了带机械抓手的潜航器打捞上来的。2014年,马航MH370客机在海上失踪,美国派出“蓝鳍金枪鱼21”潜航器参与搜救,并为人们熟知。

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蓝鳍金枪鱼
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当下美国研发的重点在大型、超大型无人潜航器,比如“曼塔”、“回声-巡逻者”、“虎鲸”等。

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“曼塔”潜航器长10.4米,重7吨,最大航速10节。可跟随核潜艇出航,执行前出侦察,攻击敌方潜艇等任务。

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“曼塔”在试验中
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“回声-巡逻者”更大,长16米,重50吨,最大潜深3300米,使用混合充电系统,续航时间长达6个月,搭载模块化装备可执行多种任务。

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土豪美国还嫌不够,又在2017年斥资43.2亿美元,授权洛马公司研制超大型“虎鲸”无人潜航器。这个家伙体型巨大,航程6500海里,能自主发射回收载荷,还能用Mk.46/48鱼雷攻击水面舰艇。

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操作人员也能远程遥控,同时控制数艘“虎鲸”集群攻击,歹毒得很哪。

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无人潜航器有个小兄弟,叫“水下滑翔机”。它很奇特,长着小翅膀,没有螺旋桨,也没有推进器,却能跑很远,续航时间达数月之久。

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水下滑翔机
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原来,与空气一样,海水也能提供升力。水下滑翔机用很少的能量控制俯仰姿态,控制浮力、重力交替运动,就能在水中以“W”形路线前进。只是水下滑翔机的速度很慢,只有1节左右,机动能力弱。

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这种运动方式的能量利用率极高,所以滑翔距离超远,续航时间超长。我国的水下滑翔机系列曾创造出潜深8000多米,自主航行30天,航程1022.5公里的优异成绩。

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W形运动方式
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毫无疑问,水下潜航器在军民领域都有巨大用途。尤其在军事领域,它能悄无声息的潜航,长期收集海水温度、盐度、洋流、地形等资料,再将信息回传。这些活以前都是测量船和侦察飞机干的,不但效率低,在争议地区危险也很大。

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无人潜航器是潜艇的“力量倍增器”。美军预计5年内,潜航器将成为核潜艇的标准装备,每艘潜艇配2台。到2025年,美军将配备2000艘左右的无人潜航器,成为新型水下作战部队。和风漫谈原创,禁止抄袭。

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潜航器有遥控型的(ROV),有自主型的(AUV)。遥控型用光纤和母船相连,由人工操纵,只能在母船附近活动。自主型则预设程序,自主航行,独立性更强。

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“刀鱼”自主潜航器反水雷
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无人潜航器的前景看起来非常美好,但相对于无人机发展进度仍慢了许多。这是因为海洋环境太复杂,潜航器面临着动力、通信、导航等几大困难。

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第一是动力。现在的锂电池能量密度低,续航时间短,要频繁的返回充电,增加了暴露机率,限制了活动范围。

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各种新型锂硫电池、铝水电池、氢燃料电池等正在研发中。另一方面,各国也积极建设水下传信充电系统,让潜航器随走随充,还能回传信息。当然,这在和平时期有用,战时就让人一窝端了。

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水下传信充电站
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俄罗斯很牛,直接给新型“海神”潜航器装上核动力,使其航程狂飙到1万公里。“海神”是战略核武器,可以带200万吨TNT当量核弹头,与一般的潜航器宝宝区别很大。

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第二个困难是通信。海水对电磁波很不友好,普通的电磁波很快就衰减了。早期的潜航器只能返航后将资料下载下来,遥控型通过光纤传递信息,但光纤受海水运动影响大,限制了活动范围和机动性。

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蓝绿激光通信
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新的通信系统,致力于实时传输,将潜航器纳入到数据链网络中。这也是潜艇通信的难题,与之相关的蓝绿激光、中微子、量子通信等是解决问题的关键。

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第三大困难是导航。海底不比陆地天空,有GPS、雷达导航,畅通无阻。黑漆漆的海下,除了惯性导航,就是海底地形、声学等导航方式了。惯性导航偏差大,不上浮还没法修正,地形导航则要求有精确的海底资料。民用上够了,军用仍大大不行。

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总之,无人潜航器将颠覆现有水下作战形态,引领未来先进理念。我们要积极进取,在这场划时代的竞争中始终占据领先地位。

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