美海軍分析2025年自主潛航器需求

悟文匯粹 2016-07-08

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自主潛航器是美海軍提升和擴大水下優勢的關鍵裝備。它既可獨立作戰也可與有人艦艇協同作戰，可在有人艦艇不適合或無法作戰的區域內行動，為情報監視與偵察（ISR）、海床戰和欺騙戰等海上任務提供支持。鑒于自主潛航器日益增長的重要性，美海軍應國會要求，分析了自身對自主潛航器的需求，于2月18日提交了《2025年自主潛航器需求》報告，分析了在2025年這個時間框架內，美海軍所需的自主潛航器以及不同種類自主潛航器預計將要執行的任務。

一、自主潛航器基本分類

自主潛航器是指可自主航行、執行水下作戰任務的各種水下航行器。美海軍當前將其分為自推進型、環境動力型、其他系統三大類。

1. 自推進型自主潛航器

自推進型自主潛航器可分為超大型、大型、中型、小型自主潛航器四類。

①

超大型自主潛航器：直徑超過84英寸（合213厘米），可利用起重機等操作設施從岸上或艦上布放。

②

大型自主潛航器：直徑在21～84英寸（合53～213厘米）之間，可通過“弗吉尼亞”級潛艇有效載荷模塊、巡航導彈核潛艇有效載荷發射管及其他合適的水面艦艇布放，也可通過操作設施從岸上或艦上布放。

③

中型自主潛航器：直徑在10～21英寸（合25～53厘米）之間，可通過潛艇標準魚雷發射管、大型魚雷發射管、垂直發射系統發射管布放，也可從岸上或水面艦艇上布放。

④

小型自主潛航器：直徑在3～10英寸（合7.6～25厘米）之間，可以是便攜式自主潛航器，可通過各種平臺（包括較大型自主潛航器）布放，還可通過潛艇布放。

▲美國波音公司研制的大型自推進潛航器'回聲旅行者'（Echo Voyager）

2. 環境動力型自主潛航器

環境動力型自主潛航器大體可分為浮力滑翔機和波浪滑翔機兩類。

①

浮力滑翔機：通常是通過固定翼將浮力轉換為前進動力的小到中型自主潛航器，但此種推進方式在速度方面較為受限。大多數該類型自主潛航器可通過小型艦艇布放與回收。

②

波浪滑翔機：也被歸類于無人水面艦艇，該類自主潛航器通常攜帶類似沖浪板的漂浮板，利用波浪運動可產生1～2節的推進力，另外，漂浮板表面覆蓋著太陽能板，可為滑翔機電池充電。此類自主潛航器可運行數月之久，可從岸上或艦上布放與回收。

▲美國“滑浪者”（Wave Glider）無人系統利用海浪運動產生推力

3. 其他可部署的水下傳感器和通信系統

其他系統包括隱蔽型探測系統，能源補給、數據管理與通信基礎設施等。這類系統可布放在海底，進行信號探測、數據收集處理與分析、能源補給、通信等，為美軍提供水下態勢感知能力。

二、當前水下戰任務

當前，自主潛航器、有人潛艇等水下力量通過隱蔽和最前沿介入的方式執行多種任務。通過獨自作戰或與有人潛艇協同作戰，自主潛航器可極大提升美海軍水下戰效能和作戰能力，擴展有人艦艇光學、聲學和電子傳感器的覆蓋范圍，確保美海軍可探測更大范圍內的目標，并可極大提高其搭載平臺同時執行多項任務的能力。

▲美海軍投放“藍鰭金槍魚-21”無人潛航器執行水下任務

自主潛航器當前所執行的任務包括戰略威懾、情報監視與偵察、反潛戰、反水面戰、打擊、海軍特種作戰、水雷戰等。在美海軍此次提交的報告中，具體羅列了自主潛航器當前執行或可能執行的任務：

一、

在特定作戰區域執行任務。自主潛航器可介入對有人平臺而言花費較高、耗時較多或者危險較大的區域。介入方式包括有效載荷投送以及利用其攜帶的傳感器/有效載荷進行目標探測等，如在一些目前無法作戰的區域布放實時遠距離“超視距目標瞄準”有效載荷。

二、

執行高效費比、重要的或重復性任務。與獨自使用有人系統相比，自主潛航器可提供更大范圍的區域探測能力和更持續的區域覆蓋能力。

三、

彌補美海軍在海床控制領域的能力差距。海床在經濟和軍事領域的重要性正快速增長，美海軍海床系統需要具備監視能力，必要時，美海軍還需對敵方海床系統予以探測、勘察和攻擊，海床領域將成為自主潛航器獨特的重要任務領域。

四、

作為誘餌，增強潛艇的生存能力，并為欺騙戰和其他作戰任務提供支持。

五、

作為“數據融合”節點，將情報傳遞至連接作戰人員水下網絡和艦隊戰術/作戰通信中心的系統中，確保美海軍作出正確決策。

六、

應對新型水下威脅，包括敵方無人艦艇、傳感器、系統和基礎設施。

三、2025年水下戰新任務領域

1. 自主潛航器能力需求

未來，自主潛航器將在有人潛艇作戰區域或臨近區域執行任務，以支持水下戰，還可能在更深海域或者拒止海域執行任務。自主潛航器的上述任務將繼續相互關聯，同時也將不斷發展和拓展。在執行未來水下戰任務時，自主潛航器需要進一步提高其作戰能力。

自主潛航器作戰能力主要取決于四個主要特征：一是續航能力（自主潛航器可航行的距離、速度以及需要為多少傳感器提供支持）；二是傳感器/有效載荷能力（自主潛航器的感知能力及其影響）；三是自主性（自主潛航器基于其掌握的信息可作出的決策以及如何通信）；四是指揮、控制與通信。

因此，為應對作戰風險和緩解軍力結構的不足，自主潛航器未來需要實現更長的續航能力、更強的殺傷性以及增強的可靠性和生存能力，以增強潛艇的態勢感知和目標瞄準能力，使敵方反潛戰變得更加復雜。同時，自主潛航器還需支持多傳感器、具備多任務能力，并提高自主性，以降低對遠程控制站和通信網絡的依賴。

2. 自主潛航器水下戰新任務領域預測

據分析，自主潛航器在幾項新任務領域中的重要性將繼續增長，預計2025年將成為海軍水下戰的關鍵組成部分，具體包括海床戰、反自主潛航器戰、電磁機動戰、欺騙戰、非殺傷性海域控制五大領域。

任務領域一：海床戰。潛在對手正尋求相關技術和戰術，以拒止美國水下力量的介入。除對反潛飛機、艦船、潛艇進行投資外，這些國家也在對未來海床武器和傳感器系統進行投資，以探測、瞄準和攻擊他國潛艇。為確保持續的水下優勢和介入，美海軍必須發展能夠拒止潛在對手海床系統的作戰能力，同時通過隱蔽方式實現美國的軍事目標。在新型海床戰任務能力中，敵方的海床基礎設施和無人反潛傳感器與系統，都將成為可被美海軍自主潛航器致癱、欺騙或摧毀的軍事目標。

任務領域二：反自主潛航器戰。鑒于美國自主潛航器能力的不斷發展，潛在對手也在發展其自主潛航器能力，并且正接近美國水平。美海軍在水下力量領域需要研發相關方法、技術與戰術，以應對敵方自主潛航器的探測、偵察以及在必要時對抗敵方自主潛航器的攻擊，其方法還包括通過在相關水域開展前沿作戰或防御作戰，進而影響作戰環境，使潛在對手難以使用自主潛航器，同時又不影響美海軍的裝備使用。

任務領域三：電磁機動戰。通過前沿介入，潛艇和自主潛航器將為電磁機動戰（包括信息戰）能力提供極大優勢。美海軍可利用自主潛航器執行情報、監視與偵察任務，為美軍提供敵方重要情報，確保對敵方作戰能力進行有效評估，進而確定作戰需求和作戰規劃。自主潛航器的可靠介入，同樣可擴大美軍的目標瞄準能力，并削弱敵方的態勢感知和目標瞄準能力。

任務領域四：欺騙戰。由于潛在對手“反介入/區域拒止”能力的不斷發展，使得美海軍介入所面臨的挑戰日益加劇，因此，控制潛在對手傳感器所接收的信息變得尤為重要。美海軍可利用自主潛航器實施欺騙戰，確保對敵方在競爭性水域、空域的感知能力實施部分控制。

任務領域五：非殺傷性海域控制。當前，在與水下、水面目標進行水下交戰時，美海軍水下戰能力往往僅局限于監視/報告或完全摧毀這兩種方案。然而，在某些情況下，美海軍還需要采用非殺傷性方案對抗海上目標。自主潛航器的隱蔽特性可增強非殺傷性攻擊的價值，非常適合執行這些任務。

報告根據當前任務和相關項目推斷出2025年各類自主潛航器可能需要執行的任務，具體見表1。

四、相關結論

自主潛航器具有增強水下優勢和抵消對手優勢的能力，其有效使用將提升美海軍作戰能力并增強美海軍區域到達力和影響力。美海軍致力于實現自主潛航器在規模和構成兩方面的增長。

1. 自主潛航器規模尚無法確定

美海軍在此次提交的報告中指出，尚無法確切掌握2025年對自主潛航器的數量需求。一方面，自主潛航器相關技術的發展，使其作戰能力不斷提升、與搭載平臺的協同能力不斷發展，自主潛航器技術的發展水平將對其數量需求產生影響。另一方面，美海軍計劃在未來15年內將攻擊型核潛艇的規模減少25%，這也將影響美海軍對前沿作戰自主潛航器的需求。攻擊型核潛艇是可高度利用的多任務平臺，雖然在可預見的未來自主潛航器還無法取代攻擊型核潛艇，但是，前沿部署的自主潛航器將極大提升現役潛艇的作戰能力，并有助于減少所需攻擊型核潛艇的數量。此外，潛在對手在海上特別是水下領域的能力發展也會影響2025年對自主潛航器的需求。

2. 自主潛航器將不斷增強自主性、提高多任務能力

當前，許多自主潛航器仍需在人工參與監視的情況下執行海上態勢感知和魚雷對抗等任務。未來，美海軍一方面將致力于提高自主潛航器的獨立性，目前正開展相關研發工作，不斷增強自主潛航器的續航能力、自主性以及傳感器/有效載荷能力，最終將確保自主潛航器可在最低限度人員介入的情況下運行數日或數周，并保證成功完成任務。另一方面，美海軍還將通過相關技術發展，確保自主潛航器可開展最前沿作戰并增加其可執行的任務數量，不斷提升自主潛航器的作戰能力和多任務能力。

來源：美國海軍學院網站/圖片來自互聯網