6月8日,中國媒體透露,國產(chǎn)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,采用變轉(zhuǎn)速低壓混合綜合電力推進、綜合感知集成桅桿、自主航行控制等新技術(shù),排水量約200噸,最大航速20多節(jié),可在5級海況下正常工作,6級海況下安全航行,個別技術(shù)指標處于世界領(lǐng)先水平。
無人艇采用三體構(gòu)型,主船體和側(cè)體都是內(nèi)傾船型
上層建筑和桅桿也是內(nèi)傾的
側(cè)體用扁擔一樣的粗大橫梁連接,而不是焊接在主船體側(cè)面
該艇由浙江北鯤智能科技有限公司參與建設(shè)并承擔海試任務(wù),2015年開始研制,2019年在江西九江下水,在鄱陽湖里航行了30多個航次、累計1000多海里后,轉(zhuǎn)移到舟山海面繼續(xù)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(cè)體通過“扁擔”的連接驚人地相似
美國海軍希望以此為基礎(chǔ),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(chǔ)。DARPA本來就是按照反潛戰(zhàn)需求研制“海獵人”的。
隨著無人機的流行,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,研制全新的構(gòu)型。三體的優(yōu)點和缺點都為人們熟知。優(yōu)點是三個船體都很瘦削,阻力較?。粋?cè)體大大增加橫搖穩(wěn)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(cè)體、主船體之間搭上大平臺,甲板面積極大增加,所以不斷有三體航母的設(shè)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并不小,側(cè)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(cè)體和主船體的結(jié)構(gòu)在大幅度橫搖的時候受到巨大的應(yīng)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(cè)體的橫距,確保消除與主船體的不利干擾,并用小噸位就獲得很高的橫搖穩(wěn)定性。因為無人,所以沒有船員不舒適性問題?!昂+C人”也放棄寬大甲板,側(cè)體與主船體之間用粗壯的“扁擔”搭接,更加堅固?!昂+C人”約145噸,航速27節(jié),航程10000海里。
中國無人艇顯然與“海獵人”很相似。借鑒思路是顯然的,但說照抄就不對了,和說殲-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(guān)鍵的不同。
傳統(tǒng)艦船多用外飄艏,減少前甲板上浪,但升沉較大
內(nèi)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。也就是說,既不外飄,也不內(nèi)傾。外飄艏有利于在前進中破浪,前甲板不易上浪,但海浪的拍擊使得艇艏升沉較大。內(nèi)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。平直艏介于中間,而且建造容易。
“海獵人”的艇側(cè)也是平直的。外飄側(cè)同樣有助于壓浪,船體強烈側(cè)傾時,側(cè)傾角度越大,浸入水中的體積越大,回正趨勢約強,有助于抗沉,但在平時重心較高,反而橫搖較大。內(nèi)傾側(cè)反過來,容易上浪,重心低,橫搖小,但在強烈側(cè)傾的時,回正趨勢反而較小,容易翻沉。三體船的橫搖是由側(cè)體決定的,主船體沒有必要外飄或者內(nèi)傾,平直側(cè)降低建造成本。
“海獵人”的桅桿就是簡單的桁架桅,重量輕,使用靈活,可按需要安裝不同的航海設(shè)備。上層建筑只有簡單的甲板艙。推進就是簡單的兩臺柴油機驅(qū)動兩個螺旋槳。
中國無人艇的艇艏是內(nèi)傾的,這是為了改善隱身,也減少縱向升沉。艇側(cè)也內(nèi)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筑造成過度沖刷,造成不必要的橫搖壓力,所以舷側(cè)有一條壓浪條,側(cè)體也有側(cè)壓浪條,控制上浪。
上層建筑也是內(nèi)傾的,而且就噸位而言,相對高大,便于容納各種設(shè)備,或者武器系統(tǒng)。這是三體船優(yōu)秀的橫搖穩(wěn)定性帶來的紅利。
桅桿是全封閉的集成式,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(cè)體與主船體的間距較小,主船體本身也比“海獵人”寬大,說明兩者的水動力設(shè)計考慮不一樣。有可能中國無人艇并不過度追求橫搖穩(wěn)定性,反正艇上沒人,只要能保證抗沉性和艇上設(shè)備的正常工作,橫搖夠用就行,但側(cè)體在艇艏激起的弓形波內(nèi),減小阻力。
低壓混合綜合電推應(yīng)該是指主船體內(nèi)的主動力為常規(guī)柴油機動力,但側(cè)體內(nèi)有電驅(qū)動,用于低速時的低噪聲航行,這對反潛特別有用,也有助于低速巡航時節(jié)油、提高航程,港內(nèi)機動也便于就地轉(zhuǎn)彎。
更重要的是,中國無人艇作為隱身戰(zhàn)斗艇的完成度比“海獵人”要高得多。“海獵人”主要用于概念論證,重點在于自主航行和自主任務(wù),但自主任務(wù)能力局限于單項測試和驗證,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(shè)備,并不能測試完整的作戰(zhàn)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(wù)能力,還驗證隱身、電磁兼容性,尤其是驗證作戰(zhàn)系統(tǒng)。上層建筑里空間較大,一體化桅桿里可以搭載大量設(shè)備,換句話說,艇上有能力搭載完整的作戰(zhàn)能力,可以進行更加接近實戰(zhàn)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(chǎn)品驗證了,很可能簡單修改后就可以直接投產(chǎn)、形成戰(zhàn)斗力,而“海獵人”要投產(chǎn)作為戰(zhàn)斗艦艇,還需要較大的重新設(shè)計。很可能“海獵人”首先問世,但美國海軍無人艦隊并不領(lǐng)先于中國。這是中國超強的產(chǎn)品化能力導致的。
科技發(fā)明開始于創(chuàng)意,但只有產(chǎn)品化后才具有現(xiàn)實意義,否則只是精妙的想法。強大的制造能力恰恰是把創(chuàng)意產(chǎn)品化的關(guān)鍵,因為產(chǎn)品化不只是做出樣品,還需要在做樣品的過程中理順、打通批量制造的過程。
“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(zhuǎn)塔顯然可以用于觀察或者武器站
這是德仕龍的通用無人艇,后半是通用任務(wù)模塊艙
英國也在研制,但水平遠遠低于中美,只適用于中近海
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(jié),世界最快
還有帶小四面陣的高配版
還有全球首創(chuàng)的無人兩棲艇,特別適合兩棲作戰(zhàn)和補給
無人艦隊在未來海上戰(zhàn)場具有無人機在空中戰(zhàn)場一樣重大的意義,這方面中美還真是G2,遙遙領(lǐng)先于其他國家。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(zhàn)載荷。超小型無人艇已經(jīng)有很多了,但適航性、自持力、功能有限。用于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(tǒng)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(jié)的航速,10000公里級的航程,幾十天的自持力,這是不亞于大型護衛(wèi)艦的航海性能。幾百噸其實不小了,哥倫布發(fā)現(xiàn)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(shù)幫助下,百噸級三體無人艇航行遠洋沒問題。全球互聯(lián),高度隱身,這樣的無人艦隊是改變海戰(zhàn)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(wěn)定性和不怕甲板上浪使得干舷可以很低,進一步改善隱身,使得雷達掃視水天線時很難發(fā)現(xiàn)。瘦削的艇型和甲板、內(nèi)傾的上層建筑使得空中俯視時雷達也不易發(fā)現(xiàn)。這使得長航時無人艇可以長時間散布在海上,執(zhí)行電磁監(jiān)視、光電紅外觀察???、水聲偵聽等任務(wù),成為艦隊和統(tǒng)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(zhàn),鉆到敵人鼻子底下去干壞事。當然,反艦作戰(zhàn)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(lǐng)先的只是多旋翼的大疆之類。美國從海灣戰(zhàn)爭就開始用無人機了,“捕食者”已經(jīng)淘汰,“死神”依然領(lǐng)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(fā)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(fā)瓶頸造成的,中國正在航發(fā)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并跑,還沒有礙事的技術(shù)瓶頸,連北斗導航、通信衛(wèi)星都準備好了,制造能力則碾壓美國。一旦中國開始發(fā)力建造幾百噸的無人艇,054A、056的建造速度都是龜速了。
遠的不說,在臺海戰(zhàn)事時,臺島南北和以東各部署幾艘,在南海部署十來艘,??铡Π?、水下兼?zhèn)?,海上監(jiān)視體系就很嚴密了。加上潛艇、海上巡邏機、低軌道衛(wèi)星,封鎖臺灣真是可以絲風不漏,島上風吹草動統(tǒng)統(tǒng)門清,這才有遠火、東風發(fā)飆的機會。
把“扁擔”包起來,就成為抬高的起降平臺,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(zhàn)方面發(fā)揮作用,也可以在后勤方面大展神威。比如說,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?;睾秃0堆策?、反滲透更是不在話下。