本文来源：蓝得信息
导读:无人艇作为近几年快速发展的军用装备，已经受到越来越多的关注。美国、以色列、英国、日本等国家已经有了一定的技术储备，研发了多款产品，并在积极探索无人艇在现代战争中的作战样式。未来，随着人工智能技术的不断进步，无人艇将会逐步走向实战应用。
1.国外典型无人艇特点
国外无人艇的设计和研发工作成果丰富，以美国和以色列最为突出。美国在水面无人作战系统的技术研究及装备研制方面处于世界领先地位，开发了诸多满足不同作战需求的装备，如用于反潜的“海上猎人”，用于侦察警戒的“斯巴达侦察兵”等。以色列同样拥有优秀的无人艇研制技术，目前已推出多种型号的无人艇，如“海上骑士”、“海鸥”等。
除美国和以色列外，世界其他国家也积极致力于无人艇技术的研究，并取得了大量研究成果。如法国研制的“PDS-3”，英国研制的“Pacific 950”，以及日本EMP公司研制的 “Aquarius”，其具体参数详见下表。
图表：国外典型无人艇技术特点
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国家
名称
长
排水
最大航速
自持力
作战半径
任务
美国
海上猎人
40米
150吨
31节
30天
3000千米
反潜
CUSV
扫雷、水面战、ISR包
远程无人水面艇（LRUSV）
10.7米
海上猫头鹰
3米
45节
10小时（航速22km/h）或24小时（艇速9km/h）
监视、侦察、海上拦截
水虎鱼（Piranha）
16.5米
3.8吨
45节
2000千米
情报、监视与侦察（ISR）以及电子战
海貂鱼（Stingray）
0.7吨
40节
8小时
250千米
斯巴达侦察兵
7米
11米
1.7吨
28-50节
8-48小时
270千米
监视、警戒
X-2
15米
30节
阿达罗
0.9米
9千克
25节
160千米
MANTAS T12
3.6米
118公斤
40节
侦察、扫雷、打击
英国
Pacific 950
45节
10天
270千米
监视、引导攻击
Madfox
13米
40节
法国
FDS-3
8.3米
6.7吨
12节
20小时
航道清扫、港口搜索
以色列
海星
11米
2.5吨
540千米
监视、打击
海上骑士（SeaKnight）
11米
40节
12小时
500千米
监视、打击
海鸥（Seagull）
12米
2.5吨
32节
4天
反潜、反水雷
日本
Aquarius
5m
6节
巡逻警戒、海洋地理探测
新加坡
警惕级自主无人艇，IUSV
25吨
40节
30天
2700千米
反潜、反蛙人、搜救和侦察
土耳其
NB57和RD09
40节
1080千米
侦察与情报、水面作战、反潜、电子战、水雷战
韩国
海剑3（Haegum-3）
12米
“海剑3”装备了1挺12.7毫米重机枪和1个2.75英寸口径的制导火箭发射器。
资料来源：调研整理
美国“海上猎人”
美国反潜无人艇的代表型号便是“海上猎人”，该艇2018年服役。基于“海上猎人”设计的“海鹰”(Seahawk)号也已经于2021年进入美海军服役。“海上猎人”采用三体结构，在不需要加重龙骨的情况下提供了更高的稳定性，但更大的宽度会使机动性降低。它采用两台柴油机提供动力，并可以在七级海况下生存。
海上猎人
除了独特的结构外，该艇还应用了人工智能技术，该技术使其可以在没有人工引导的情况下进行巡逻，使用光学设备和雷达来避免撞到障碍物或其他船只。由于没有船员，这艘船有许多非标准的特点，包括内部布局，提供足够的空间进行维护，但不能让任何人永久在场。它还配备了剪线器，可保护船舶免于被绳索或渔网破坏。在反潜过程中，如果发现目标，“海上猎人”将用两侧的吊舱低频被动声呐采集信息并与指挥中心数据比对，同时利用高频声呐与目标保持高精度跟踪，进行快速识别并分类。
美国CUSV
美国“通用无人水面舰艇(Common Unmanned Surface Vehicle，CUSV)”由德事隆(Textron)系统公司制造，采用模块化设计，拥有强大的有效载荷，同时在数据链和燃料方面也有独到优势。2018年，2艘第四代CUSV交付美海军，2020年进行了首次演示试验，这也是美国海军第一次在新型无人艇上装备遥控武器站进行演练。
CUSV
CUSV使用的新型遥控武器站来自于比利时FN赫斯塔尔公司，被命名为“海上防卫者”(Sea deFNder)，它属于一种小型远程武器站，可以选择性安装5.56毫米、7.62毫米、12.7毫米各种不同口径的机枪，该武器站拥有集成的光电探测和火控传感器和先进的射击稳定机构，射击精度很高，可以为无人艇在中近距离提供可靠、稳定而精准的火力支援。
Sea deFNder
CUSV是一种多任务模块化无人水面运载工具，能够运载多种有效载荷，包括侧扫声呐、水雷、非致命武器以及情报、监视和侦察(ISR)传感器，担负扫雷、布雷、反恐镇暴、侦察监视等多种任务。美国海军主要用它来执行布雷/扫雷和巡逻保卫港口及港口内高价值资产的任务。
美国海军专家表示，目前包括CUSV在内的无人艇在美国陆军中尚处于规模测试阶段，距离更大规模的生产列装尚需时日。但不久的将来，美国海军所有的巡洋舰、驱逐舰、护卫舰和可搭载CUSV的其他类型船只，都将全面装备CUSV来执行各种不同的任务。
以色列“海上骑士”
以色列已开发出多种型号无人艇，包括拉斐尔公司和航空防务系统公司联合开发的“保护者”，拉斐尔公司的“海上骑士”，埃尔比特系统公司的“海貂鱼”、“银色马林鱼”和“海鸥”等，其共同特点是充分借鉴无人机技术，并采用模块化设计。
“海上骑士”可以发射导弹
其中，“海上骑士”是“保护者”的升级版，配备了“长钉”导弹，是全球首款能发射导弹的无人艇。该艇还安装了先进的导航雷达、光电传感器和定位系统，能射击、预警、侦察等，可长时间在海上航行。
英国Pacific 950
2020年7月，英国防务巨头BAE系统公司宣布研制成功“Pacific 950”无人艇，该艇装备一挺12.7mm机枪，能够单独运行长达10天，主要任务是反海盗、边境控制、情报收集和维护海上安全。
Pacific 950
该艇搭载的稳定摄像机和热成像系统能实时采集信息，并传回基地进而扩大海军作战指挥官的认知。其智能系统会根据战场环境进行自主定位与航路规划。不过，鉴于自主攻击系统还不够完善，艇上机枪的开火权仍由人工控制。
2.无人艇作战样式分析
无人艇的许多作战理念源自于无人机，主要包括侦察预警、反潜、电子战以及类似于蜂群的集群作战，随着无人艇的逐步应用，相信其未来的作战样式会越来越多。
侦察预警
早期的无人艇以执行侦察预警任务为主，如美国的“海上猫头鹰”、“水虎鱼”等。2022年5月下旬，美国向乌克兰援助了MANTAS T-12无人艇，该艇体积小，很难探测，主要用于监视黑海海域活动的俄罗斯舰队，并引导导弹进行打击。
MANTAS T-12无人艇
除了监视敌方舰船外，无人艇还可以为己方舰艇编队提供鱼雷警戒。执行警戒任务时，无人艇可以布置在核心舰艇前方的左右两侧，辅助编队防御威胁程度较大、来袭概率高的小舷角鱼雷。并且，可以在护航舰艇与核心舰艇之间，在编队内部形成远、中、近多层防御圈，通过多次对抗来提升对鱼雷的综合防御成功概率。
反潜
鉴于海上反潜的高风险性和困难性，无人艇也可以在反潜领域大展身手，美国的“海上猎人”、土耳其的NB57无人艇已经具备一定的实战反潜能力。在不远的将来，无人艇可携带鱼雷执行有限区域反潜任务。
土耳其2021年公布的两款无人艇，“NB57”反潜型USV(左)和“RD09” 水面作战型USV(右)
电子战
无人艇还可以在电子战领域得到应用，帮助海军舰艇对敌实施引诱和迷惑。例如：无人艇可以以编队形式，模拟己方舰船编队的电磁信号特征，扮演主力编队佯动，作为诱饵干扰对方判断，掩护己方主力免受攻击。美国Zyvex技术公司于2010年研发的“水虎鱼”以及土耳其阿瑟尔桑(Aselsan)国防工业公司研发的RD09无人艇等均可执行电子战任务。
RD09无人艇
美国海军2014年开始的“复仇女神”电子战项目，包含空中、水面、水下三类作战平台，例如空中电子战无人机群/诱饵群/气球群，水面电子战无人艇群/诱饵群，水下电子战无人潜航器群/诱饵群。目的在于将雷达反射器、电子战气球、各类无人机/无人艇蜂群、水下潜航器平台进行组合，通过组网协同作战，以迷惑、欺骗或致盲分布在广阔区域的敌方传感器。该项目在2019年左右进行了演示，目前应该已经接近实用。
复仇女神概念图
火力打击
除了辅助性军事任务外，无人艇还可以执行火力打击任务，但此类装备大都处于试验测试阶段，距离实战应用尚有时日。2021年9月4日，美国国防部发布了1段短视频显示其使用“游骑兵”无人艇进行了集装箱式SM-6远程舰空导弹的发射测试。视频中，“游骑兵”搭载了4联装集装箱式模块化垂发系统和通信系统。SM-6导弹可打击固定翼飞机、直升机和巡航导弹等空气学动力目标，具备对弹道导弹的末端拦截能力，还能够远距离精确打击陆上的固定目标和海上移动目标。这次试验，在一定程度上验证了无人平台通过使用通用能力较强的导弹，开始具备防空、反导、反舰和打击陆地目标的多用途作战能力。
搭载SM-6导弹发射箱的“游骑兵”
2021年5月25日至6月6日，土耳其海军在爱琴海和东地中海地区进行了“海狼-2021”演习，其国产ULAQ武装无人艇首次试射Cirit激光制导导弹并击中了岸上目标。
土耳其ULAQ
集群作战
集群作战也是无人艇的主要作战样式之一。2014年8月，美国海军在弗吉尼亚州詹姆斯河上进行了一次“蜂群”作战演示，共有13艘无人艇参加，它们在收到直升机提供的威胁报警后，依托雷达和红外传感器探测目标，以集群作战模式完成了一系列复杂动作，实施了对“入侵目标”的包围和拦截，成功完成了护航作战任务。
无人艇蜂群
2021年10月26日，美海军第59特遣队和巴林海军舰艇进行了“新地平线”(New Horizon)海上演习，期间美海军首次使用两艘MANTAS T-12无人艇与有人驾驶船只协同作战。
两艘MANTAS T-12与巡逻艇并肩作战
另外，美国“幽灵舰队”项目还处于第二阶段试验的筹备工作中，主要包括“游骑兵”和“游牧民”无人船的试验测试。下一步，美军将组织“游骑兵”、“游牧民”与“海上猎人”会合，进一步开展相关试验验证，并探索与有人舰艇、无人机的协同作战能力。
从国外无人艇的作战样式的分析，可总结出以下3方面的发展特点：
(1)使命任务由单一任务向多种兼容转变。借鉴利用无人机等无人装备成熟技术及商用成熟技术，在同一船型平台基础上通过搭载不同任务模块实现多种任务功能已基本成为行业共识。
(3)作战使用由独立作战向体系协同发展。各国无人艇提出多类无人装备协同发展、协同使用的长远目标，与布放回收平台、训练与后勤保障等配套装备同步发展，并正在推动军事力量体系的发展变革。
3.无人艇技术发展趋势
提升续航能力
随着未来无人艇执行任务的多样化，尤其是反水雷、反潜等军事任务需要搭载较重的武器弹药，对无人艇的动力设备提出了更高的要求。无人艇的优势在于快速性，但是在保证有效载荷的前提下实现长航程并表现出优异的航速非常困难，美国等国家正在研究通过转化太阳能、海浪能等方式为无人艇提供源源不断的能源供应。
美国波音公司与液体机器人公司正致力于完善波浪能和太阳能混合驱动方案，初级产品已经在美无人艇“SHARC”上展示，可自主航行1年。
SHARC
日本近年对外发布的“Aquarius”无人艇由太阳能-电力混合船用动力(HMP)解决方案提供动力，该解决方案还将配备由日本EMP公司设计的太阳能电池板阵列，蓄电池可通过太阳能电池板阵列、船舶或岸电进行充电。
“Aquarius”无人艇
提升智能化水平
无人艇所处的水面环境十分复杂，不仅受到礁石、水雷等静态物体的影响，还受到海浪、船只等的动态影响，对自主驾驶的要求很高。所以，减少人工干预的成分，使无人艇具备自主机动和清除障碍能力是未来无人艇技术发展的首要问题。
除此之外，集群攻击也是无人艇的主要作战样式之一，这就要求无人艇在指挥控制、态势感知、自主决策、数据处理等智能技术方面加快应用。相比于其他硬件系统，高度自主化和智能化是无人艇发展的主要方向。
新型材料的应用
随着军方对无人艇航程、体积、载荷等要求越来越高，人们开始将轻质新型材料应用于无人艇。如美国“水虎鱼”是世界上第一艘采用碳纤维与轻型碳纳米管材料制成的水面无人艇(如下图所示)。
水虎鱼
“水虎鱼”艇长6.5米，重量仅3.8吨，其重量比其他同尺寸的无人艇都轻，而材料的强度比普通材料提高了20%-50%，耗油量只有其它同类型艇的1/4。除了“水虎鱼”之外，在俄乌冲突期间，美国援助乌克兰的MANTAS T12无人艇也采用碳纤维结构材料。
总结
美国的“海上猎人”、“水虎鱼”、MANTAS T12，以色列的“海上骑士”、“海鸥”等是比较典型的无人艇装备，代表了国外该领域的最高水平，可遂行侦察警戒、电子战、火力打击以及集群攻击等任务。为了达到更高的技术标准，无人艇可以采用太阳能电池、波浪能推进以及碳纤维材料等新技术。对于我国来讲，无人艇非常适合第一岛链内的浅海和岛礁作战，应该加快这些装备的应用步伐。 （北京蓝德信息科技有限公司 研究员 张世展）
主要参考资料
[1] Using MANTAS T12-MCM Solution for Mine Countermeasures Detection System.
[2] Unmanned boats demonstrate autonomous swarm, gunnery support techniques.
[3] Aquarius Unmanned Surface Vessel.
[4] First rocket launch from unmanned IDF navy vessel.
[5] Seahawk Autonomous Vessel Delivered to U.S. Navy.
[6] VESSEL REVIEW | MADFOX-USV DESIGNED FOR SURVEILLANCE AND FORCE PROTECTION MISSIONS.
[7] 李伟,徐轩彬,郑振宇.世界无人艇技术研发动态与作战使用分析[J].舰船电子工程,2022,42(04):4-7.
[8] 陈骊,刘志坤,胡生亮,吴兆东.马赛克战背景下小型无人艇集群作战样式探析[J].数字海洋与水下攻防,2022,5(01):11-16.DOI:10.19838/j.issn.2096-5753.2022.01.003.
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