(原標(biāo)題:【盤點(diǎn)】多介質(zhì)無人機(jī))
一、系留水下潛航無人機(jī)
這是較成熟的模式,一般水面有作業(yè)母船,水下潛航無人機(jī)由母船釋放,母船與潛航無人機(jī)通過系留纜連接,系留纜輸送電力和傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
Trident開源水下無人機(jī)
除了在空中領(lǐng)域的應(yīng)用,各個(gè)公司也在探索無人機(jī)在另一個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展:海洋深處。當(dāng)Open ROV公司團(tuán)隊(duì)的無人機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展了5年后,他們推出開源方案無人機(jī)供消費(fèi)者娛樂。Trident水下無人機(jī)的出世可以為有這種愛好的新興玩家提供簡(jiǎn)單方便的應(yīng)用與操作。
Trident水下無人機(jī)擁有最深下潛100米的能力,也就是說可經(jīng)受住10個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。由于無線信號(hào)并不能在水中傳播,因此Trident并不能像以往的無人飛機(jī)一樣采用無線操控,而是需要借助電線的幫助來與地面進(jìn)行影像和探測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸,電纜預(yù)置長(zhǎng)度為25米,若然想潛到更深的地方,便需要選購更長(zhǎng)的電纜。產(chǎn)品眾籌價(jià)需799美元(約合5089元)。
Trident的長(zhǎng)相類似于一個(gè)長(zhǎng)方形盒子,以防止在水下碰撞到障礙物,盒子周圍包裹了一層橡膠材料,增強(qiáng)了其自身的抗撞擊能力。機(jī)身尾部裝有一組螺旋槳推進(jìn)器來負(fù)責(zé)水平方向上的移動(dòng),機(jī)身中部則裝有1個(gè)螺旋槳推進(jìn)器來負(fù)責(zé)豎直方向上的升降。據(jù)悉Trident在水下最高時(shí)速可達(dá)到7.2km/h,憑借這個(gè)速度Trident可快速搜尋和鎖定水下目標(biāo)。考慮到水下昏暗光線不足,因此設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還分別在機(jī)頭兩側(cè)內(nèi)嵌了LED燈組,為水下航拍提供充足的照明。
Trident內(nèi)置電池的續(xù)航能力達(dá)到了3小時(shí),這比一般的無人飛機(jī)續(xù)航能力要高不少。不過可惜的是由于水流的波動(dòng),它并不能像普通無人飛機(jī)一般在指定位置停留,而是會(huì)來回浮動(dòng),因此不能提供穩(wěn)定的影像,如想拍攝更穩(wěn)定的影像,則需在水底找合適地方停泊。
Fathom One水下攝影無人機(jī)
FathomOne是一個(gè)低成本的水下無人機(jī),適合想探尋水下世界又不想濕身的人們。Fathom One可在150米(492英尺)深的水中工作,最大推進(jìn)速度可達(dá)5km/h(3.4mph)以上。Fathom One可用于遠(yuǎn)程攝錄,但潛水員也可以帶著它下水“自拍”。
Fathom One采用了模塊化設(shè)計(jì),能夠輕松拆裝,便于旅行攜帶或日后升級(jí)。
前置雙高強(qiáng)度LED照明燈。
二、兩棲無人機(jī)
光在空中飛不行,必要的時(shí)候鉆到水下或水面才能完成任務(wù)。
波音公司專利兩棲無人機(jī)可變潛艇
飛機(jī)制造商波音公司擬研制一款兩棲無人機(jī),有關(guān)設(shè)計(jì)已獲美國當(dāng)局批出專利。這款無人機(jī)的獨(dú)特之處,在于能潛入水中,可協(xié)助運(yùn)送物資到潛艇,如同“變形金剛”。波音公司于2013年向美國專利商標(biāo)局申請(qǐng)專利,兩棲無人機(jī)可用于水底偵測(cè)或運(yùn)送物資到潛艇。
按照描述,無人機(jī)可從航母起飛,飛近目標(biāo)后便可潛入水中,尾翼、穩(wěn)定器及其中一組螺旋槳能脫離機(jī)身,方便于水底潛行。專利顯示,無人機(jī)將設(shè)有爆炸螺栓或使用可溶于鹽水的膠水,令這些組件易于從機(jī)身分離。
無人機(jī)在水底依靠一個(gè)浮箱控制潛水深度,另一組螺旋槳?jiǎng)t使無人機(jī)可像其他機(jī)械潛艇般航行。當(dāng)無人機(jī)浮出水面后,還可向控制中心傳輸數(shù)據(jù)。專利文件并無詳述無人機(jī)使用哪類型引擎或燃料,也沒有消息顯示波音正進(jìn)行測(cè)試,估計(jì)仍處于構(gòu)思階段。
Flimmer反潛無人機(jī)
美國海軍認(rèn)為鴨子是用于追捕潛艇的優(yōu)秀模式,該物種能飛能游甚至能夠進(jìn)行潛水,通過統(tǒng)一專業(yè)的培訓(xùn)能夠用于追捕潛艇。而問題是,鴨子無法到達(dá)潛艇所到的深度,為此美國海軍研發(fā)了代號(hào)為WANDA的無人機(jī),除了能夠在空中飛行之外還能潛入水中來追蹤潛艇。
這種新類型的無人機(jī)稱之為Flimmer,擁有同無人機(jī)類似的翼展,但同時(shí)機(jī)翼上的魚鰭狀造型能夠在水下運(yùn)動(dòng)。在空中,這款Flimmer飛行速度能夠達(dá)到57mph,而在水下能夠達(dá)到11mpg,美國海軍核潛艇在水下的巡航能力最高可以達(dá)到30mph。
Quan H2o
HexH2o,它能夠拍攝水上運(yùn)動(dòng)的錄像,專為跟拍水上摩托和快艇量身定做。HexH2o的主體由覆蓋防水層的環(huán)氧基樹脂構(gòu)成,比起它的上一代產(chǎn)品改良了不少。擁有5臺(tái)馬達(dá)加螺旋槳的強(qiáng)大配置,即使有一邊支架失靈,依然能夠保持無人機(jī)的順利飛行,內(nèi)置的散熱風(fēng)扇和外置的散熱片讓機(jī)身溫度保持在正常水平。
QuanH2o出品的這款HexH2o便能夠和GoPro完美適配,讓攝像機(jī)如虎添翼,不管是水下畫面或是空中俯拍都能輕松操控。
HexH2o的配置也很高端:它使用了國內(nèi)無人機(jī)廠商DJI大疆公司公司出品的ZenmuseH3-3D,以及他們家的電機(jī)和機(jī)架,由NazaV2飛行系統(tǒng)控制,兩塊6500毫安鋰電池就能夠續(xù)航25分鐘。
Splash Drone
plashDrone采用完全防水設(shè)計(jì),可停留在水面上。除了專業(yè)跟拍功能之外,還提供了緊急救援呼叫功能。
SplashDrone無人機(jī)提供了兩種不同的版本,首先是支持手動(dòng)控制的版本,而另外一個(gè)版本則可以通過內(nèi)置的系統(tǒng)和傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤拍攝。用戶除了可以通過App提前設(shè)定SplashDrone的飛行路線之外,還可以啟動(dòng)“跟隨”模式,這樣它就會(huì)自動(dòng)跟在使用者的身后拍攝劃水畫面。另外,SplashDrone無人機(jī)可以自動(dòng)返回出發(fā)點(diǎn),就算距離太遠(yuǎn)也可以直接落在水面上,完全防水的設(shè)計(jì)根本不用擔(dān)心出現(xiàn)意外。
Splash Drone的眾籌價(jià)格為295美元(約合人民幣1845元)。
Naviator
“Naviator”無人機(jī)的開發(fā)者是羅格斯大學(xué)機(jī)械與航空工程系教授賈維爾·迪茲(JavierDiez),他在多位研究生和本科生的幫助下,歷時(shí)多年提出了這一概念。
2015年早些時(shí)候,迪茲向美國海軍研究機(jī)構(gòu)官員演示了“Naviator”無人機(jī)設(shè)計(jì),隨后便獲得了他們的資助。盡管這一概念令人不禁想起那些能上天入地的動(dòng)物的技能,這種無人機(jī)同時(shí)精通飛行和潛水兩種任務(wù),簡(jiǎn)直無視大自然的規(guī)律。
迪茲說,“水禽的飛行能力仍然強(qiáng)于游泳能力,而飛魚的游泳能力仍然強(qiáng)于飛行能力。我們的設(shè)備則同時(shí)擅長(zhǎng)這兩種技能。從某種意義上講,我們是在挑戰(zhàn)自然規(guī)律,而不是遵從原有的自然法則。”這種無人機(jī)在許多情況下可以助海軍以一臂之力。它既可以在水下和水面展開搜索,還可以幫助尋找失蹤的游泳者和水手。
“Naviator”可以被用于檢查失事船只現(xiàn)場(chǎng),以及橋梁、碼頭、船體、鉆井平臺(tái)等水下結(jié)構(gòu)。這款無人機(jī)最重要的用途可能是探測(cè)水雷。水雷可能是海軍面臨的最大問題,海軍必須繪制出水雷所在位置的地圖,如今在這個(gè)方面存在著大量錯(cuò)誤判斷。無人機(jī)也許是快速調(diào)查這些潛在威脅的更好技術(shù)。
三、無人機(jī)水中潛伏體系
未來的水下作戰(zhàn)不應(yīng)當(dāng)是以平臺(tái)為中心(platform-centric),而應(yīng)當(dāng)以領(lǐng)域?yàn)橹行模╠omain-centric)。最終目的是在水下作戰(zhàn)環(huán)境中擁有強(qiáng)大的感知能力、指揮和控制以及決策能力。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),水下作戰(zhàn)不應(yīng)只依賴潛艇,而是通過各式各樣的無人系統(tǒng)來獲得感知能力。
水下隱藏豆莢系統(tǒng)
無人機(jī)能夠在海底蟄伏數(shù)月,在起飛參與戰(zhàn)斗前都停留在特殊的“豆莢”內(nèi)。
美國國防部官員發(fā)布了建造能供水下無人機(jī)一次性停留數(shù)年的“豆莢”的計(jì)劃。若威脅近在咫尺,這些“豆莢”能被遠(yuǎn)程啟動(dòng),浮上水面并釋放出無人機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)電子通訊擁擠時(shí),可以充當(dāng)通訊工具;有需要時(shí)能浮上水面,或在海中發(fā)射監(jiān)察無人機(jī)。
“豆莢”計(jì)劃目的在于通過提前部署設(shè)備,在需要時(shí)能夠及時(shí)調(diào)度分布式無人操控系統(tǒng),并希望未來能在我們選擇的時(shí)間手動(dòng)觸發(fā)。該計(jì)劃被稱為“浮沉載荷計(jì)劃”(UFP),由于這些“豆莢”能夠浮上水面并釋放負(fù)載,或許將能夠替代一些目前由潛水艇所承擔(dān)的任務(wù),通常這些任務(wù)由潛水艇來執(zhí)行都花費(fèi)不菲。這些深海節(jié)點(diǎn)在需要時(shí)能遠(yuǎn)程啟動(dòng),并至召回水面,換句話說,它們能沉浮。DARPA認(rèn)為地球上約50%的海洋都不止4000米深,使得這些無人機(jī)有大量的空間以供隱匿與存儲(chǔ)。
DARPA官員StevenWalker表示,出其不意的接近目標(biāo),無延時(shí)調(diào)度分布式系統(tǒng),這些都是UFP系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。目前該計(jì)劃署正計(jì)劃重新研發(fā)新型軍事系統(tǒng),使其更經(jīng)濟(jì)、更靈敏。DARPA目前使用的一些系統(tǒng)已經(jīng)是世界上最先進(jìn)的系統(tǒng),但它們過于復(fù)雜,且花費(fèi)昂貴。水下無人機(jī)計(jì)劃依然還面臨許多技術(shù)性難題,包括如何觸發(fā)發(fā)射系統(tǒng),如何使其浮上水面,以及在深海如何保證超過一年的能量供應(yīng)。
美海軍大力打造“海底星座”
兩棲無人機(jī)既可以上天,又可以入水,能夠發(fā)現(xiàn)并攻擊敵方潛艇,能夠藏在大洋底部的“膠囊”中進(jìn)行長(zhǎng)期休眠,可在必要時(shí)從海底發(fā)射升空的無人機(jī)。
美海軍水下作戰(zhàn)中心主任理查德指出,攻擊型潛艇是美國海軍最大的非對(duì)稱作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。目前美海軍正在推進(jìn)多項(xiàng)武器計(jì)劃,以增加攻擊型潛艇的打擊范圍。美海軍如今將使用“非動(dòng)能效果”作為一項(xiàng)首要任務(wù)。為了使美國海軍的作戰(zhàn)指揮官能夠更好地在“介于和平和全面戰(zhàn)爭(zhēng)式的沖突之間的灰色地帶”環(huán)境中指揮部隊(duì),美軍的潛艇將不僅投送武器,還將攜帶各種無人潛航器和無人機(jī),來擴(kuò)大自己的海上控制范圍。為此,美海軍正在提出新的水下作戰(zhàn)概念。按照設(shè)想,美海軍未來將配備更多的無人設(shè)備。這些設(shè)備不只是通過潛艇投放,也可以通過水面戰(zhàn)艦、碼頭等發(fā)射。它們既包括無人潛航器,也包括無人機(jī)等各種樣式。將構(gòu)成一個(gè)由大量節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的龐大“海底星座”。
鸕鶿潛射無人機(jī)
在海洋上空,有一種與盤踞在險(xiǎn)石峭壁上的禿鷹相類似的“殺手”,它就是潛射無人機(jī)。近期,美國海軍加速了潛射無人機(jī)的試驗(yàn)計(jì)劃。未來潛射無人機(jī)將可以從核潛艇的魚雷發(fā)射管中直接發(fā)射升空,實(shí)時(shí)偵察水上和空中情報(bào)信息并完成一定作戰(zhàn)任務(wù)。作為未來空海兩棲作戰(zhàn)的“禿鷹”,潛射無人機(jī)是潛艇掌握制空權(quán)打贏空海一體戰(zhàn)的利器,不僅可以作為潛艇的“天眼”,而且勢(shì)必會(huì)對(duì)未來海軍作戰(zhàn)模式產(chǎn)生巨大影響。
由于潛射無人機(jī)可以用于情報(bào)偵察、電磁干擾、目標(biāo)打擊等作戰(zhàn)任務(wù),極大提升了潛艇的水下作戰(zhàn)性能,因而具有重要的應(yīng)用前景。任務(wù)完成后,潛射無人機(jī)還可以由潛艇或地面人員進(jìn)行回收或自毀,是未來海戰(zhàn)中掌握空海兩棲控制權(quán)的“增能器”,因而近10年來得到了飛速發(fā)展。
美國海軍自上個(gè)世紀(jì)90年代開始潛射無人機(jī)的研制工作,主要目標(biāo)是研制可以進(jìn)行偵察預(yù)警、空中打擊、輔助潛艇作戰(zhàn)的無人機(jī)裝備。早在1996年,美軍就成功實(shí)現(xiàn)了“芝加哥”號(hào)攻擊型核潛艇對(duì)“捕食者”無人機(jī)的遠(yuǎn)程控制功能,并成功得到了“捕食者”回傳的圖像信息。雖然“捕食者”不是由潛艇通過水下發(fā)射,但這次試驗(yàn)為潛艇控制無人機(jī)并與無人機(jī)配合作戰(zhàn)鋪平了道路。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,潛射無人機(jī)的發(fā)展走上快車道。2003年,美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局開展“潛射與回收多功能無人機(jī)(MPUAV)”計(jì)劃,并由洛克希德·馬丁公司成功研制出“鸕鶿”潛射無人機(jī)。這種無人機(jī)重達(dá)4噸,續(xù)航能力可以達(dá)到3個(gè)小時(shí),航程900海里。“鸕鶿”潛射無人機(jī)可由“俄亥俄”級(jí)巡航導(dǎo)彈核潛艇通過導(dǎo)彈發(fā)射筒儲(chǔ)存、發(fā)射和回收。2006年,美軍成功完成“鸕鶿”潛射無人機(jī)的濺落與回收全過程驗(yàn)證試驗(yàn)。在實(shí)際作戰(zhàn)行動(dòng)中,一艘潛艇可以攜帶多架“鸕鶿”無人機(jī)系統(tǒng),發(fā)射升空后可以采取編組作戰(zhàn)方式。“鸕鶿”潛射無人機(jī)有效載荷達(dá)到452千克,有效作戰(zhàn)半徑741—927公里,可以為潛艇構(gòu)建龐大的空中偵察與火力打擊圈,從而對(duì)于未來空海兩棲作戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響。
除了“鸕鶿”潛射無人機(jī)以外,目前美國海軍比較成熟的潛射無人機(jī)系統(tǒng)還包括“海上哨兵”潛射無人機(jī)、“彈簧刀”潛射無人機(jī)系統(tǒng)等。隨著美國潛射無人機(jī)的日漸成熟,其他國家也紛紛看好潛射無人機(jī)未來前景,相繼開展了一系列理論和試驗(yàn)工作。
技術(shù)復(fù)雜成為大規(guī)模應(yīng)用限制因素:
目前限制潛射無人機(jī)發(fā)展的主要問題在于其整體系統(tǒng)運(yùn)作復(fù)雜。潛艇在水下發(fā)射無人機(jī)涉及到電子技術(shù)、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等多門學(xué)科,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。無人機(jī)從水下發(fā)射,要經(jīng)過海水和空氣兩種不同介質(zhì),環(huán)境差異極大,對(duì)無人機(jī)的材料和結(jié)構(gòu)性能提出了較高要求。由于海洋環(huán)境的不穩(wěn)定性,發(fā)射過程中潛艇的深度、航速都會(huì)對(duì)無人機(jī)產(chǎn)生巨大影響,要求整個(gè)系統(tǒng)有較強(qiáng)的控制能力和狀態(tài)感知能力。
無人機(jī)的發(fā)射裝置主要包括干式發(fā)射和濕式發(fā)射兩種類型,干式發(fā)射依靠運(yùn)載器將無人機(jī)從潛艇運(yùn)至水面后再發(fā)射,濕式發(fā)射是指無人機(jī)的發(fā)射過程也在水下進(jìn)行。例如“鸕鶿”潛射無人機(jī)采用的就是濕式發(fā)射方式,無人機(jī)從三叉戟彈道導(dǎo)彈發(fā)射筒彈出后,在接近水面時(shí)啟動(dòng)助推器,完成無人機(jī)的發(fā)射工作。而要想把潛射無人機(jī)放入潛艇中,就必須縮小無人機(jī)的體積。目前常用的是將機(jī)翼或尾翼進(jìn)行折疊,便于箱式存貯和發(fā)射。
潛射無人機(jī)面臨的另一個(gè)難題是如何實(shí)現(xiàn)潛艇水下回收。目前的潛射無人機(jī)系統(tǒng)都需要配備回收傘裝置和控制機(jī)構(gòu),并要加裝漂浮在水面上的漂浮系統(tǒng)。“鸕鶿”潛射無人機(jī)降落時(shí),需要由潛艇裝備的遙控潛航器利用聲吶進(jìn)行查找。無人機(jī)目標(biāo)找到后,還需要遙控潛航器將纜繩系到裝置上,再像回收風(fēng)箏一樣將潛射無人機(jī)回收到艇內(nèi)。目前這些復(fù)雜的技術(shù)問題成為無人潛航器大規(guī)模應(yīng)用發(fā)展的最大制約因素。
帶來海上作戰(zhàn)模式新變革:
潛射無人機(jī)平臺(tái)體積小、隱身性能好,并且具有較遠(yuǎn)的航程,可以有效提高潛艇的海上偵察能力和與反潛力量對(duì)抗的實(shí)力,因而具有重大應(yīng)用前景,極有可能催生未來“潛艇革命”。
潛射無人機(jī)可以使用光學(xué)儀器和雷達(dá)進(jìn)行空中偵察,提供目標(biāo)參數(shù)和火力打擊,配合潛艇更好地掌握水上和水下的控制權(quán)。信息化戰(zhàn)場(chǎng)將是包括岸、海、空、潛多維一體的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò),潛射無人機(jī)具備遠(yuǎn)程和高精度的探測(cè)打擊能力,具有更強(qiáng)的作戰(zhàn)能力和更遠(yuǎn)的作戰(zhàn)范圍。潛射無人機(jī)的應(yīng)用可以有效提高潛艇的偵察、通信和電子對(duì)抗能力,是潛艇水下作戰(zhàn)的重要輔助和能力拓展。
目前美軍研制的潛射無人機(jī)試驗(yàn)性還比較強(qiáng),真正實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)化仍有不小差距。但隨著技術(shù)發(fā)展,未來潛射無人機(jī)可以通過加裝衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),升級(jí)換代數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),提高傳感探測(cè)的精度和火力打擊的有效載荷,從而大幅度提高作戰(zhàn)性能??梢灶A(yù)見,一種以潛艇控制水下,潛射無人機(jī)控制水面和空中的空海兩棲作戰(zhàn)力量即將形成。
鰹鳥無人機(jī)
該機(jī)在原理上與美軍鸕鶿??諆蓷珶o人機(jī)類似,這款飛行器能夠跨介質(zhì)航行,飛機(jī)能在天上飛,又能像潛艇一樣在水底游,其設(shè)計(jì)理念是自相矛盾的,這樣的飛行器在國外也僅僅處于探索階段,比如飛行潛艇或潛水飛機(jī),團(tuán)隊(duì)最終從鰹鳥捕魚的過程中獲得靈感,其姿態(tài)不僅優(yōu)美,付諸實(shí)踐后其性能確實(shí)令人嘆為觀止,因?yàn)橥瑐鹘y(tǒng)的空海轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)理念不同,‘鰹鳥’無人機(jī)是可以直接從空中扎到海里去的,而且我們“鰹鳥”還可以直接從水中垂直起飛至空中,這樣的設(shè)計(jì)理念在國際上也屬首創(chuàng)。
鰹鳥遍布于世界各個(gè)海域,其捕食方式非常特別,它們?cè)诳罩酗w翔時(shí)能一下子收縮翅膀,迅速且筆直地沖進(jìn)水里捕魚。梁建宏指導(dǎo)下的“巡天”隊(duì)里有仿生力學(xué)方面的人才,也有機(jī)器人控制、飛行器設(shè)計(jì)和材料學(xué)各專業(yè)的學(xué)生,他們的專業(yè)知識(shí)最終將鰹鳥的捕食特性成功復(fù)制到了飛機(jī)的身上。在設(shè)計(jì)上非常困難,這樣的航空器在某些環(huán)節(jié)上是‘滿擰’的,比如撞擊水面需要一定強(qiáng)度的材料,而飛行又要求結(jié)構(gòu)很輕;再比如機(jī)翼密封才能飛行,但密封結(jié)構(gòu)又無法沉水,因此就必須在設(shè)計(jì)上找平衡、想辦法。
黑翼(Black wing)潛射微型無人機(jī)
美國海軍將在潛艇上部署一款名為“黑翼”的微型無人機(jī)。該機(jī)未來既可執(zhí)行偵察任務(wù),也可以攜帶武器對(duì)敵實(shí)施打擊,是一款專門被設(shè)計(jì)用于應(yīng)對(duì)反進(jìn)入/區(qū)域拒止作戰(zhàn)的利器。
美軍潛艇將配“黑翼”
據(jù)美國《國防》雜志、“海軍學(xué)會(huì)新聞”等網(wǎng)站報(bào)道,美國海軍目前正在推進(jìn)一項(xiàng)計(jì)劃,從潛艇和水下無人潛航器發(fā)射小型無人機(jī),從而進(jìn)一步發(fā)展美軍的自動(dòng)化武器系統(tǒng)。報(bào)道稱,美國海軍和美軍特種作戰(zhàn)司令部至少在十年前便已開始測(cè)試潛射無人機(jī)。2013年12月5日,美海軍首次實(shí)現(xiàn)從潛艇上發(fā)射小型無人機(jī)。此次試驗(yàn)的成功預(yù)示著美軍潛艇部隊(duì)和特種作戰(zhàn)部隊(duì)將擁有一種革命性的新型ISR能力。
在此次試驗(yàn)中,美國海軍在“洛杉磯”級(jí)攻擊核潛艇普羅維登斯號(hào)上的“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)部安裝名為“海洋羅賓”的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng),成功從潛艇上發(fā)射了“試驗(yàn)性燃料電池?zé)o人空中系統(tǒng)”(XFCUAS)無人機(jī)。在發(fā)射過程中,整個(gè)“海洋羅賓”的無人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)通過發(fā)射筒被發(fā)射至水面,在接到潛艇的指令后,再發(fā)射無人機(jī)。
不過,在對(duì)多款無人機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)后,美國海軍最終選擇了由總部位于加利福尼亞州的航宇環(huán)境公司(AeroVironment)生產(chǎn)的“黑翼”(Blackwing)潛射微型無人機(jī)。該公司于5月16日宣布,美海軍將開始在潛艇和水下無人潛航器上部署該無人機(jī)。
航宇環(huán)境公司是美國著名的無人機(jī)制造商,多年來為美軍步兵部隊(duì)提供了多款明星裝備,包括“大烏鴉”、“大黃蜂”、“美洲豹”、“彈簧刀”等小型或微型無人機(jī)。據(jù)該公司官方介紹,“黑翼”無人機(jī)可以從攻擊型潛艇、導(dǎo)彈潛艇、水下無人潛航器等全潛式水下平臺(tái)發(fā)射。該無人機(jī)除了配備潛艇等水下平臺(tái)外,也可以配備各種水面艦船和地面移動(dòng)車輛,或由這些平臺(tái)發(fā)射,為美軍部隊(duì)提供快速反應(yīng)偵察能力。
“黑翼”無人機(jī)為美軍地面部隊(duì)生產(chǎn)的“彈簧刀”微型無人機(jī)的衍生品。2006年,航宇環(huán)境公司以“彈簧刀”無人機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ),開始研發(fā)“黑翼”無人機(jī)。“彈簧刀”微型無人機(jī)是一款頗受美軍歡迎的明星裝備。該機(jī)依靠電池提供動(dòng)力,配備監(jiān)視攝像頭和小型彈頭。在找到目標(biāo)后,該機(jī)可以折疊起機(jī)翼,像導(dǎo)彈一樣撞向目標(biāo),在撞擊時(shí)引爆自身攜帶的彈頭。
2013年,“黑翼”無人機(jī)進(jìn)入技術(shù)驗(yàn)證階段,獲得美國海軍和美軍特種作戰(zhàn)司令部贊助。項(xiàng)目被命名為“潛艇無人系統(tǒng)增益型應(yīng)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)先進(jìn)武器”,于2015年9月完成。
針對(duì)反進(jìn)入/區(qū)域拒止作戰(zhàn)
美國海軍已經(jīng)在2017財(cái)年預(yù)算中提出資金申請(qǐng),計(jì)劃購買150架“黑翼”無人機(jī),但美海軍官方尚未披露在潛艇上部署“黑翼”無人機(jī)的具體時(shí)間。據(jù)美海軍介紹,“黑翼”無人機(jī)配備潛艇后,將能夠與潛艇和作戰(zhàn)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信,完全實(shí)現(xiàn)艇機(jī)一體化。該機(jī)升空后,可以同潛艇進(jìn)行通信,并通過link16數(shù)據(jù)鏈向飛機(jī)提供目標(biāo)信息。
此外,“黑翼”無人機(jī)還可以配備武器,為在靠近敵方海岸的潛艇提供額外的保護(hù)。由于該項(xiàng)目是由美海軍和美軍特種作戰(zhàn)司令部共同出資,因此該機(jī)也可以為美軍特種部隊(duì)提供情報(bào)、監(jiān)視和偵察(ISR)服務(wù)。按照設(shè)想,基本款的“黑翼”無人機(jī)主要執(zhí)行的是ISR任務(wù),但如有需要,也可以提供通信中繼服務(wù),并在超視距打擊中用于第三方目標(biāo)指示。
《國防》雜志指出,“黑翼”無人機(jī)雖小,但卻擁有先進(jìn)的電子設(shè)備,包括光電和紅外傳感器、選效干擾反欺模組GPS、加密數(shù)字化數(shù)據(jù)鏈。通常情況下,這些設(shè)備是配備在遠(yuǎn)遠(yuǎn)大得多的導(dǎo)彈上的。
當(dāng)前,美軍認(rèn)為,美國的對(duì)手正在加大力度發(fā)展反進(jìn)入/區(qū)域拒止武器,以限制美軍的行動(dòng)自由和打擊遠(yuǎn)距離目標(biāo)的能力,并阻止其獲得空中、太空和海上優(yōu)勢(shì)。尤其是中國的反進(jìn)入/區(qū)域拒止武器,更是受到了五角大樓的特別關(guān)注。
像“黑翼”無人機(jī)這樣的自動(dòng)化武器系統(tǒng),既可以為艦隊(duì)提供耳目,也可以被用作殺傷性武器,被視為美軍在防衛(wèi)嚴(yán)密的水域和沿海環(huán)境中實(shí)施作戰(zhàn)的戰(zhàn)略的核心。