無人艦隊:中國要和美國並跑了_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2022-06-12 11:30
6月8日,中國媒體透露,國產百噸級無人艇在舟山海面完成海上自主航行試驗。這艘沒有透露船名的無人艇為三體船型,採用變轉速低壓混合綜合電力推進、綜合感知集成桅杆、自主航行控制等新技術,排水量約200噸,最大航速20多節,可在5級海況下正常工作,6級海況下安全航行,個別技術指標處於世界領先水平。

無人艇採用三體構型,主船體和側體都是內傾船型

上層建築和桅杆也是內傾的

側體用扁擔一樣的粗大橫樑連接,而不是焊接在主船體側面
該艇由浙江北鯤智能科技有限公司參與建設並承擔海試任務,2015年開始研製,2019年在江西九江下水,在鄱陽湖裏航行了30多個航次、累計1000多海里後,轉移到舟山海面繼續試驗。
中國無人艇很科幻,但這不是世界上第一艘這樣的無人艇,美國DARPA在2016年下水了“海獵人”號,也是三體的。

美國的“海獵人”號也是三體的

側體通過“扁擔”的連接驚人地相似

美國海軍希望以此為基礎,組成無人艦隊
“海獵人”號還在測試。美國海軍抱以很大期望,這可能是不久的未來無人艦隊的基礎。DARPA本來就是按照反潛戰需求研製“海獵人”的。
隨着無人機的流行,無人艇也開始流行。船艇要無人化不難,難的是充分利用無人的特點,研製全新的構型。三體的優點和缺點都為人們熟知。優點是三個船體都很瘦削,阻力較小;側體大大增加橫搖穩定性,使得較小的噸位也能具有很好的高海況適航性。如果在側體、主船體之間搭上大平台,甲板面積極大增加,所以不斷有三體航母的設想,可以極大改變單船體航母甲板面積永遠不夠用的問題。
缺點也很顯然:三個船體加起來的阻力並不小,側體與主船體之間形成不利水動力干擾的話,阻力更大。橫搖幅度減小了,但橫搖頻率增加了,船上的人反而不舒適。連接側體和主船體的結構在大幅度橫搖的時候受到巨大的應力,與船體連接處可能開裂甚至折斷。
“海獵人”通過大大增加側體的橫距,確保消除與主船體的不利干擾,並用小噸位就獲得很高的橫搖穩定性。因為無人,所以沒有船員不舒適性問題。“海獵人”也放棄寬大甲板,側體與主船體之間用粗壯的“扁擔”搭接,更加堅固。“海獵人”約145噸,航速27節,航程10000海里。
中國無人艇顯然與“海獵人”很相似。借鑑思路是顯然的,但説照抄就不對了,和説殲-10是照抄以色列“拉維”一樣似是而非。除了更大,中國無人艇還有一些關鍵的不同。

傳統艦船多用外飄艏,減少前甲板上浪,但升沉較大

內傾艏的上浪就較嚴重,這還是低海況的時候呢
“海獵人”的艇艏是平直的。也就是説,既不外飄,也不內傾。外飄艏有利於在前進中破浪,前甲板不易上浪,但海浪的拍擊使得艇艏升沉較大。內傾艏反過來,在前進中穿浪,前甲板容易上浪,但艇艏升沉較小。平直艏介於中間,而且建造容易。
“海獵人”的艇側也是平直的。外飄側同樣有助於壓浪,船體強烈側傾時,側傾角度越大,浸入水中的體積越大,回正趨勢約強,有助於抗沉,但在平時重心較高,反而橫搖較大。內傾側反過來,容易上浪,重心低,橫搖小,但在強烈側傾的時,回正趨勢反而較小,容易翻沉。三體船的橫搖是由側體決定的,主船體沒有必要外飄或者內傾,平直側降低建造成本。
“海獵人”的桅杆就是簡單的桁架桅,重量輕,使用靈活,可按需要安裝不同的航海設備。上層建築只有簡單的甲板艙。推進就是簡單的兩台柴油機驅動兩個螺旋槳。
中國無人艇的艇艏是內傾的,這是為了改善隱身,也減少縱向升沉。艇側也內傾,同樣為了隱身。無人艇的甲板上無人行走,上浪不影響船員安全,但過度上浪可能對上層建築造成過度沖刷,造成不必要的橫搖壓力,所以舷側有一條壓浪條,側體也有側壓浪條,控制上浪。
上層建築也是內傾的,而且就噸位而言,相對高大,便於容納各種設備,或者武器系統。這是三體船優秀的橫搖穩定性帶來的紅利。
桅杆是全封閉的集成式,顯然也是為隱身考慮的,但對電磁兼容性的要求極大提高。
有意思的是,側體與主船體的間距較小,主船體本身也比“海獵人”寬大,説明兩者的水動力設計考慮不一樣。有可能中國無人艇並不過度追求橫搖穩定性,反正艇上沒人,只要能保證抗沉性和艇上設備的正常工作,橫搖夠用就行,但側體在艇艏激起的弓形波內,減小阻力。
低壓混合綜合電推應該是指主船體內的主動力為常規柴油機動力,但側體內有電驅動,用於低速時的低噪聲航行,這對反潛特別有用,也有助於低速巡航時節油、提高航程,港內機動也便於就地轉彎。
更重要的是,中國無人艇作為隱身戰鬥艇的完成度比“海獵人”要高得多。“海獵人”主要用於概念論證,重點在於自主航行和自主任務,但自主任務能力侷限於單項測試和驗證,比如水聲偵聽、磁談、掃雷潛航器等。每一項試驗臨時搭載測試設備,並不能測試完整的作戰能力。
中國無人艇噸位更大,載荷空間和重量更大,不僅驗證自主航行和自主任務能力,還驗證隱身、電磁兼容性,尤其是驗證作戰系統。上層建築裏空間較大,一體化桅杆裏可以搭載大量設備,換句話説,艇上有能力搭載完整的作戰能力,可以進行更加接近實戰條件的功能驗證,而不僅僅是概念驗證。
中國的百噸級無人艇實際上是在產品驗證了,很可能簡單修改後就可以直接投產、形成戰鬥力,而“海獵人”要投產作為戰鬥艦艇,還需要較大的重新設計。很可能“海獵人”首先問世,但美國海軍無人艦隊並不領先於中國。這是中國超強的產品化能力導致的。
科技發明開始於創意,但只有產品化後才具有現實意義,否則只是精妙的想法。強大的製造能力恰恰是把創意產品化的關鍵,因為產品化不只是做出樣品,還需要在做樣品的過程中理順、打通批量製造的過程。

“海獵人”當然不是美國唯一的無人艇,這是雷西恩的掃雷無人艇

這是運送補給的無人艇

轉塔顯然可以用於觀察或者武器站


這是德仕龍的通用無人艇,後半是通用任務模塊艙

英國也在研製,但水平遠遠低於中美,只適用於中近海

以色列的“保護者”只有4噸

這樣的無人艇中國自然也不少,“天行一號”號稱50節,世界最快

還有帶小四面陣的高配版


還有全球首創的無人兩棲艇,特別適合兩棲作戰和補給
無人艦隊在未來海上戰場具有無人機在空中戰場一樣重大的意義,這方面中美還真是G2,遙遙領先於其他國家。百噸級無人艇將具有特別重要的意義。幾百噸的噸位可以保證具有有用的容積和載重量,可以搭載有用的作戰載荷。超小型無人艇已經有很多了,但適航性、自持力、功能有限。用於基地或者母船附近沒問題,獨立在遠洋行動就不行了,搭載的系統和武器也太少,派不了大用場。百噸以上的大型無人艇就不一樣了。20多節的航速,10000公里級的航程,幾十天的自持力,這是不亞於大型護衞艦的航海性能。幾百噸其實不小了,哥倫布發現新大陸的“桑塔瑪利亞”號只有110噸,在三體減搖和全水密技術幫助下,百噸級三體無人艇航行遠洋沒問題。全球互聯,高度隱身,這樣的無人艦隊是改變海戰的。
百噸級的無人艇本來在海上目標就小,極大改善的橫搖穩定性和不怕甲板上浪使得幹舷可以很低,進一步改善隱身,使得雷達掃視水天線時很難發現。瘦削的艇型和甲板、內傾的上層建築使得空中俯視時雷達也不易發現。這使得長航時無人艇可以長時間散佈在海上,執行電磁監視、光電紅外觀察海空、水聲偵聽等任務,成為艦隊和統帥部的耳目。
長航時、耐海況的無人艇很適合反潛、掃雷,也適合進攻性電子戰,鑽到敵人鼻子底下去幹壞事。當然,反艦作戰也沒問題,甚至可潛伏到敵人的島岸附近打防空伏擊。
中國在無人機方面實際上是急起直追的,領先的只是多旋翼的大疆之類。美國從海灣戰爭就開始用無人機了,“捕食者”已經淘汰,“死神”依然領先。中國的“翼龍”和“彩虹”在留空時間方面趕上了,但速度和巡航高度還是不足,因為用活塞式發動機的緣故。無偵-7與“全球鷹”相比,性能也有差距。中國無人機的差別在很大程度上還是航發瓶頸造成的,中國正在航發自由的門檻上,但畢竟還沒有跨過去。
無人艇就不一樣了。中國不僅一開始就與美國並跑,還沒有礙事的技術瓶頸,連北斗導航、通信衞星都準備好了,製造能力則碾壓美國。一旦中國開始發力建造幾百噸的無人艇,054A、056的建造速度都是龜速了。
遠的不説,在台海戰事時,台島南北和以東各部署幾艘,在南海部署十來艘,海空、對岸、水下兼備,海上監視體系就很嚴密了。加上潛艇、海上巡邏機、低軌道衞星,封鎖台灣真是可以絲風不漏,島上風吹草動統統門清,這才有遠火、東風發飆的機會。

把“扁擔”包起來,就成為抬高的起降平台,可供直升機和無人機降落加油使用
雙體或者三體無人艇的思路也可以很廣,不僅在ISR和作戰方面發揮作用,也可以在後勤方面大展神威。比如説,利用雙體或者三體的寬闊甲板,在大洋上作為直升機、無人機的無人加油點。這樣的加油點不需要多少航速,更需要很長的自持力。無人登陸艇則可對島岸運送補給和裝備,降低高危行動的傷亡敏感性。基地和海岸巡邏、反滲透更是不在話下。