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美国海军未来的无人驾驶舰船
作者: J. William Middendorf
原文发布于 2020-12-30 national interest 原文链接 打印 English

简介

该服务将需要更新、更好的高科技无人机来帮助对抗未来的冲突。

当美国海军的对手拥有侦察能力和火力来定位和摧毁几乎任何目标时,它如何实现并维持海洋霸权?这是美国海军目前面临的问题,答案很可能包括大量无人驾驶船只,包括潜水艇和海面上的无人驾驶船只

到明年9月,Orca超大型无人潜航器(XLUUV)项目的导航能力、自主性和有效载荷部署工程预计将完成,这是实现这一优势的重要一步

虎鲸身长51英尺,重50吨,最大下潜深度11000英尺,其航程可达6500海里,一次可以独自奔跑数月。该潜艇具有惯性导航系统、深度传感器和通过GPS定位其位置的浮出水面能力。它使用卫星通信给家里打电话,报告信息或接收新订单。回声航海家号的最高速度为8节

Echo Voyager的一个关键功能是模块化有效载荷系统,它可以承载不同的有效载荷,以支持不同的任务。无人潜艇的内部货物体积为2000立方英尺,最大长度为34英尺,容量为8吨。它还可以支持悬挂在船体上的外部有效载荷

Orca将在Echo Voyager内部现有技术的基础上改进多少尚不得而知。美国海军研究所新闻报道称,奥卡将能够进行地雷对抗、反潜战、反舰战和打击任务。Orca可以携带声纳有效载荷,探测敌方潜艇,并向友军直升机和水面舰艇发送位置数据

Orca甚至可以携带MK-46轻型鱼雷或MK-48重型鱼雷攻击潜艇和水面舰艇。它甚至可以携带反舰导弹。它还可以用来将货物落在海床上,例如传感器,以探测或埋设地雷来阻碍航运。模块化有效载荷系统和开放式架构软件确保Orca可以根据需要快速配置

这种单一、低成本的多功能性在军事开支中是闻所未闻的。最接近的大致相当于5.84亿美元的濒海战斗舰,需要40名船员。虽然LCS速度更快,携带更大的有效载荷,但自主兽人的价格要便宜几个数量级

对于反潜战等任务,数十艘廉价的半兽人可以在一个区域饱和,这可能是一种比单艘水面舰艇或载人潜艇更有效的策略。几艘半兽人可以由一名岸基船员控制,允许自主潜艇一次独立运行数天甚至数周

无人潜水器的另一个好处是,它们或多或少是一次性的,能够在危险的水域中操作,而不会危及生命。奥卡可以假装是一艘全尺寸潜艇;等待敌方潜艇射击,而一艘真正的弗吉尼亚级核动力攻击潜艇则坐在后面,等待伏击。奥卡可以承担最危险的任务,例如在防御严密的水域埋设地雷。他们将给敌人留下一个致命的惊喜,因为他们相信在他们的水域埋设地雷对载人潜艇来说太危险了

目前尚不清楚奥卡系统是否能成为舰队的一个完整部分,尽管海军购买了四个系统,表明有计划将其用于现实世界的任务。海军可能已经购买了足够的设备来继续测试,同时手头也有一些设备可供实际使用。像Orca这样的廉价系统可能会大大有助于实现无人驾驶空中、陆地和海上无人机最为低调的承诺之一:扭转当今武器系统失控的成本

虽然中国的无人水面舰艇开发可能刚刚起步,但人工智能项目的研究人员报告称,中国正在开发大型、智能且成本相对较低的无人潜艇,这些潜艇似乎能够执行广泛的任务,从侦察到布雷,甚至对敌方舰艇进行自杀式攻击。这些潜艇预计将于20世纪20年代初部署,并不打算完全取代无人驾驶潜艇,目的是在南中国海和西太平洋等战略水域与美国海军作战

据报道,在广东省珠海市的测试设施,军事研究人员也在开发一种人工智能-潜艇指挥官辅助支持系统。据研究人员称,新型无人潜艇有望与水上、陆地和轨道上的其他自主或载人军事系统一起协同执行任务

中国的无人战舰计划显然是广泛的。这是政府雄心勃勃的计划的一部分,旨在通过人工智能技术提升该国的海军实力

在无人操作的情况下,这些潜艇将自行处理任务并返回基地。虽然他们可能会定期与地面指挥部建立联系以获取最新信息,但他们将被设计为在无人干预的情况下完成任务

根据研究人员的说法,与普通无人机相比,人工智能潜艇是“巨人”。它们的货舱可重新配置,足够大,可以容纳各种货物,从强大的监视设备到导弹或鱼雷。他们的能源供应来自柴油电动发动机或其他确保连续运行数月的动力源。中国的无人潜艇不会拥有核武器,其主要优势是可以以相对较低的成本大规模生产和操作

虽然俄罗斯目前还没有开发无人潜艇,但它与波塞冬号有着相当的地位,当年五角大楼认为波塞冬是“末日武器”,当时无人机携带鱼雷仍被称为Status-6海洋多用途系统。弗拉基米尔·普京总统在2018年3月的国情咨文中确认了波塞冬号的作战状态,他在其中吹捧自己的工作“可以在很深的深度移动的无人潜水器——我可以说是洲际极深的潜水器,其速度是潜艇、尖端鱼雷和各种水面舰艇(包括一些最快的)速度的数倍。它们安静、机动性强,几乎没有敌人可利用的弱点能够承受它们。”

美国和中国在开发无人水面作战舰艇方面也存在着重大竞争。11月5日,一艘长不到200英尺的奇怪船只停靠在加利福尼亚州休内梅港,离它在阿拉巴马州莫比尔的出发点4700英里。这艘船和这次事件的独特之处和历史意义在于,它在无人的情况下完成了包括巴拿马运河过境在内的航行

这艘未命名的舰艇是一艘幽灵舰队霸王号试验船,在美国海军的发展中发挥着至关重要的作用,预计将有大量无人水面舰艇(USV)能够将大量火力和巨大的识别能力装载到作战区内,且不会危及一名船员的生命,成本也比有人海军低得多

2019年初,美国海军“海上猎人”号(USSSea Hunter)成为第一艘在没有船员的情况下自主驾驶从圣地亚哥到珍珠港的直线航行的船舶,这表明海军拥有自主技术,并准备从开发和实验阶段转向高级任务测试

如今,美国三分之二的舰队由大型水面作战人员(LSC)、单片和多任务平台(例如驱逐舰和航母)组成,这些平台设计用于在单壳内存在的自给式杀伤链中同时执行多个任务,这对人员和维护来说都很昂贵。未来可能的替代方案是在某些情况下向能够取代载人平台的无人系统过渡。两个无人系统可以大大降低成本,取代一艘驱逐舰和一艘护卫舰

从战略上讲,海军正在从消耗战过渡到一种能力战略,这种战略将足以迷惑敌人,从而预防冲突或在冲突不可避免的情况下取得胜利

该服务非常确定,未来运营需要无人机,因此在未来五年内,该服务将投入27亿美元用于研究和购买十辆大型无人机。由于对无人机的能力仍有很多未知之处,为什么海军要冒着如此大的投资风险?前海军作战系统副司令、现任第7舰队司令比尔·默兹(Bill Merz)表示,缺乏知识正是原因

“我们在无人水面飞行器上有很多东西要学习,”他解释道。“我们在证词中都说过这一点,但现在我们真的必须让他们了解这些东西有多困难,有多强大,他们将如何将其与舰队整合,当你开始谈论可能将武器与人类分离时,将围绕这些系统采取什么样的政策。我们对此持谨慎态度,但我们在实现这一目标方面非常积极,走上这些平行的道路,阐明这些挑战并开始解决它们。”

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