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無(wú)人潛航器研究報(bào)告(三)美國(guó)任務(wù)重組式無(wú)人潛航器與海下系統(tǒng)-Hydra,法國(guó)UUV,日本UUV

發(fā)布日期:2018-02-10我要投稿我要評(píng)論

第五部分:無(wú)人潛航器研究報(bào)告

(三)

無(wú)人潛航器

美國(guó):任務(wù)重組式無(wú)人潛航器,海下系統(tǒng)-Hydra

法國(guó)UUV,日本UUV

美國(guó):任務(wù)重組式無(wú)人潛航器

由于“遠(yuǎn)期水雷偵察系統(tǒng)”(一種無(wú)纜的自主式無(wú)人潛航器)需要預(yù)先編程,每次只能執(zhí)行一種類型的任務(wù),成本過(guò)高,美國(guó)于2008年終止了該項(xiàng)目的后續(xù)研發(fā)工作。隨后,美國(guó)海軍將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向“任務(wù)重組式無(wú)人潛航器”的研發(fā)。

“任務(wù)重組式無(wú)人潛航器”由兩部分組成,分別為基本部分與任務(wù)有效載荷部分。其中,基本部分包括推進(jìn)裝置、電池、導(dǎo)航設(shè)備、通信、電子設(shè)備、控制設(shè)備、避障設(shè)備、布放與回收設(shè)備以及保障任務(wù)重組式無(wú)人潛航器進(jìn)行基本航行功能的設(shè)備。有效載荷部分主要是一些特定設(shè)備,這些設(shè)備與任務(wù)重組式無(wú)人潛航器的基本部分集成在一起,執(zhí)行所需任務(wù)。

任務(wù)重組式無(wú)人潛航器結(jié)構(gòu)圖

美國(guó):國(guó)防預(yù)研局的海下系統(tǒng)-Hydra

美國(guó)國(guó)防預(yù)研局(DARPA)準(zhǔn)備研制一種水下母艇,這種母艇可以快速給近岸設(shè)施、潛艇或水面艦船甚至飛機(jī)上的海軍人員運(yùn)送補(bǔ)給和裝備。這個(gè)名為“水螅”(Hydra)的項(xiàng)目目前尚處于早期規(guī)劃階段,2013年8月,美國(guó)國(guó)防預(yù)研局在約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室舉行了工業(yè)簡(jiǎn)報(bào)會(huì),向國(guó)防承包商征求設(shè)計(jì)方案,以把這種想法付諸實(shí)現(xiàn)。

在會(huì)上,美國(guó)國(guó)防預(yù)研局闡述了該項(xiàng)目的目標(biāo)——開(kāi)發(fā)并演示一種無(wú)人艇/無(wú)人機(jī)工作網(wǎng)絡(luò),應(yīng)能運(yùn)送、搭載、發(fā)射或布放多種有效載荷,包括無(wú)人飛行器、無(wú)人潛航器等。在工業(yè)簡(jiǎn)報(bào)會(huì)的文件中,項(xiàng)目管理部門(mén)稱,越來(lái)越多、越來(lái)越激烈的海盜行為以及防御系統(tǒng)的復(fù)雜化不斷攤薄海軍資源,使得海軍缺乏精力去執(zhí)行專項(xiàng)行動(dòng)和應(yīng)急任務(wù)。該機(jī)構(gòu)表示,希望通過(guò)“水螅”項(xiàng)目能夠開(kāi)發(fā)出一種在水下向空中發(fā)射小型無(wú)人機(jī)的母艇,并能夠在實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用。

“水螅”(Hydra)概念圖

通過(guò)遠(yuǎn)程控制,無(wú)人艇可以布署無(wú)人機(jī),聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)像科幻小說(shuō),但它可能就是未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)形式。同樣,美國(guó)國(guó)防預(yù)研局正在與洛克希德·馬丁公司合作研發(fā)無(wú)人機(jī),可以向陸地、空中運(yùn)輸裝備、汽車,甚至是裝滿士兵的機(jī)艙。

與洛克希德公司的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目類似,“水螅”項(xiàng)目也旨在利用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的附艙結(jié)構(gòu)來(lái)儲(chǔ)存和運(yùn)輸不同類型的載荷。美國(guó)國(guó)防預(yù)研局對(duì)記者說(shuō),在理想條件下,“水螅”無(wú)人艇/無(wú)人機(jī)一次行動(dòng)能夠維持?jǐn)?shù)周甚至一個(gè)月。美國(guó)國(guó)防預(yù)研局希望這種無(wú)人艇/無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在2018年之前實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)功能演示。

除了一個(gè)無(wú)人水下系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和演示,該計(jì)劃將提供部署無(wú)人空中和水下車輛一種新型交付機(jī)制。通過(guò)使用在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封閉空間的有效載荷模塊,“水螅”的程序?qū)⒃试S可擴(kuò)展性,為海軍提供成本效益的水下安裝的快速反應(yīng)。

法國(guó)UUV的發(fā)展情況

法國(guó)于本世紀(jì)初已為14個(gè)國(guó)家的海軍提供了約350具用于滅雷的ROV。近幾年,他們?cè)贠ilster型UUV基礎(chǔ)上提出了一種新的可重新配置的多用途反水雷裝具的概念,即在軍事上以反水雷為主,但當(dāng)用于其它軍事場(chǎng)合或民用場(chǎng)合時(shí),其近90%的裝備仍是適用的。

法國(guó)在反水雷戰(zhàn)領(lǐng)域一向具有先進(jìn)技術(shù)。2008年年末,法國(guó)海軍武器裝備總署要求用創(chuàng)新技術(shù)的UUV來(lái)替代艦隊(duì)的13艘掃雷艇,因?yàn)檫@些艇的運(yùn)行成本可能比潛艇還要高。DCNS公司獲得了對(duì)這些掃雷艇進(jìn)行技術(shù)改造的合同,TUS公司從DCNS處承擔(dān)了反水雷系統(tǒng)和UUV的設(shè)計(jì)任務(wù),研究計(jì)劃于2010年7月完成。

TUS采用的核心技術(shù)是使用自主式的UUV,可使其與母船分離,因此母船不再需要特殊設(shè)計(jì)的掃雷艇,成本可大大降低。而這種新一代滅雷用的UUV與10年之前設(shè)計(jì)使用的ROV滅雷相比又上了一個(gè)新臺(tái)階。這是一種真正的無(wú)人掃雷技術(shù)。

法國(guó)ECA公司宣稱,它們的名為Alister的全自治式UUV能夠在水下3000m 執(zhí)行監(jiān)視和繪圖等任務(wù)。未來(lái)的高性能燃料電池可供Alister在水下航行數(shù)十小時(shí)以上。

日本UUV的發(fā)展情況

日本在上世紀(jì)90年代前后,已為發(fā)展UUV技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的投資,主要的研究領(lǐng)域包括:高性能電池、無(wú)污染的推進(jìn)系統(tǒng)、高效的熱機(jī)技術(shù)、高數(shù)據(jù)率水聲通信技術(shù)、低成本的地形匹配和精密導(dǎo)航技術(shù)、低噪聲和低電磁的傳感器技術(shù)、涂層隱身技術(shù)、控制UUV的人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等技術(shù)、高可靠性和低維護(hù)技術(shù)等。下圖分別是東京大學(xué)研制的Twin-Burger2號(hào)水下機(jī)器人和PTEO–ROA 25號(hào)水下機(jī)器人。

文章來(lái)源:《武器與裝備研究選編》國(guó)際防務(wù)科技叢書(shū)(2015年第5期,總第15期)中國(guó)電子科學(xué)研究院管理研究中心編譯/ 圖片來(lái)自于原報(bào)告或互聯(lián)網(wǎng)。

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本文鏈接:http://ssfunpay.cn/tech/201802/10/691.html
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