0 引　言

当前，潜艇等先进水下平台由于建造和使用成本高昂，数量上无法完全满足作战需求，而超大型无人潜航器能够有效补充并拓展有人水下系统的能力。超大型无人潜航器主要指直径超过2.13 m的水下航行器，此类装备凭借超长航时、超远航程、超大载荷能力，代替潜艇独立前出作战，显著提升水下优势，引发多国竞相发展。

1 发展现状

近年来，美英德法印澳6国启动了超大型无人潜航器研制计划，各潜航器基本情况如表1所示。

1.1 美法澳超大型无人潜航器处于原型机水下测试阶段

美国海军于2019年2月启动“虎鲸”超大型无人潜航器研制项目，聚焦攻势布雷任务，首批建造1艘测试样机、5艘原型机，首艘测试样机于2022年5月首次亮相，2023年8月完成首轮水下测试，同年12月正式移交海军，开始作战测试^[1]。

法国海军于2016年开始设计制造超大型无人潜航器，首艘原型机于2020年11月下水，2021年10月首次对外展示，现阶段重点开展作战概念论证、载荷选型等工作。

澳大利亚于2022年启动“幽灵鲨”超大型无人潜航器项目，计划制造3艘不同方案的原型机，用于技术、作战概念验证，首艘已于2024年4月交付澳大利亚海军。

1.2 英德超大型无人潜航器处于原型机制造阶段

英国海军于2022年12月开始建造“鲸鱼座”超大型无人潜航器，聚焦载荷投送、战场环境数据搜集、反水雷等任务，总经费1924万美元，现已完成主体建造，正在开展载荷集成工作，预计2025年交付。

德国蒂森克虏伯公司于2017年启动“可改装水下母舰”超大型无人潜航器研制项目，主要以民用用途为主，也可改装后执行军事任务，2020年验证了技术可行性，2021年开始建造原型机，现阶段正在开展主体集成工作。

1.3 印度超大型无人潜航器处于方案论证阶段

印度于2023年4月启动超大型无人潜航器论证，目前尚未确定任务类型、采购数量、承包商和具体参数，预计2025年完成原型机研制工作，未来计划采购12艘。

2 总体特征 2.1 采用模块化开放式体系架构，便于快速迭代升级

除法国未公布具体架构设计外，国外超大型无人潜航器均采用模块化开放式体系架构，基本结构分为3个部分：前部为控制舱，包括导航、制导与控制，自主系统、态势感知等功能模块；中部为模块化有效载荷舱，可根据作战任务需求，搭载不同有效载荷模块；后部为推进舱，包括能源和动力等模块。该架构具备3项优势：一是未来可快速实现模块的迭代、扩展与集成，降低技术升级成本，进一步扩展任务能力；二是采用统一的通信接口标准，有助于实现无人集群、有人-无人协同等作战样式；三是降低超大型无人潜航器研发难度，便于其他企业参与有效载荷的研制集成工作^[2]。美海军“无人海上自主体系架构”如图1所示。

2.2 采用多种推进方案，具备续航久、航速快等优势

超大型无人潜航器主要采用“锂电池+柴油机推进”和“燃料电池不依赖空气推进”系统2种方案。美国采用第一种方案：柴油机可在水面航行时为可重复充电的锂电池充电，使潜航器能够连续在海上作业6个月；英德澳等国采用第二种方案：“燃料电池不依赖空气推进”系统显著提升了潜航器声学隐身性能，可在水下持续作战15天左右，续航时间和航速远高于中小型无人潜航器。以美国“虎鲸”为例，其最大航程可达12000 km，可从冲绳基地布放，自主航行至南沙群岛附近海域，并在目标区域长期巡游。

2.3 采用长方形或扁平形设计，最大限度提升装载能力

为提升有效载荷装载能力，超大型无人潜航器大多放弃航行阻力最小的“鱼雷形”外形，采用“长方形”或“扁平形”设计。如德国“可改装水下母舰”的有效载荷舱段允许2个标准集装箱大小的模块并排布放，提供数吨的运载能力；美国“虎鲸”的有效载荷舱段可一次性携带16～32枚“锤头”水雷，推测可携带64～80枚“隐蔽投送水雷”。

2.4 采用原型机验证技术方案可行性，显著降低研制风险

超大型无人潜航器属于新质作战力量，目前尚无成熟的研制与运用先例，且研制费用高昂，相关国家多措并举降低项目风险：一是参考已有的大型无人潜航器或潜艇构型，开展进一步设计，有效降低总体设计风险；二是通过小批量建造原型机，并率先开展技术、方案、概念等验证，有效控制后续建造风险。

3 作战概念

近5年，国外军方、智库密集论证超大型无人潜航器作战概念，以期变革水下战。

3.1 进攻性反潜

针对区域反潜依赖驱逐舰、攻击型核潜艇等高价值、多任务平台，而广域、持久反潜效能低、成本高的问题，2020年9月，哈德逊研究所发布《维持水下优势：利用自主系统颠覆反潜战》报告，建议运用超大型无人潜航器、中型无人艇等实施进攻性反潜。进攻性反潜作战概念示意图如图2所示。①咽喉要道立体探测。在对手潜艇途径航道部署立体传感器，包括电子情报或光电/红外卫星、SOSUS固定传感器、由无动力无人艇或超大型无人潜航器拖曳的被动声呐阵列、由中型无人艇拖曳的“水面拖曳阵列警戒系统”。②大洋广域跟踪。发现对手潜艇后，中型无人艇、MQ-9B中空长航时无人机在开阔海域实施跟踪，为减少对搜索平台的威胁，以中型无人艇作为发射源，由有人或无人平台拖曳的被动声呐阵列接收返回信号。③压制与摧毁。中空长航时无人机、中型无人艇使用小型、廉价空射鱼雷、深水炸弹进行压制攻击，迫使对手改变航路或干扰其行动；在必须摧毁时，由提前部署的超大型无人潜航器发射重型鱼水雷，击毁对手潜艇。据测算，典型场景下，反潜战装备成本由200亿美元降低至18亿美元，而反潜模式从区域、短时、依赖有人装备，转变为广域、持久、协同反潜^[3]。

3.2 海底战

为实现对敌隐蔽打击，2018年6月，美海军研究生院发布《海底战与超大型无人潜航器》报告，建议利用超大型无人潜航器构建海底杀伤箱。海底战概念示意图如图3所示。①环境勘察。超大型无人潜航器隐蔽抵达感兴趣海底区域，收集深度、地形、海底淤积物、水文、声学特征，并将信息回传指控中心，确定杀伤箱最佳部署区域。②部署固定式情监侦系统、移动式海底系统。确定部署区域后，超大型无人潜航器进入目标区域，部署固定式情监侦系统、移动式海底系统；随后，超大型无人潜航器、情监侦系统、海底系统向指控中心实时反馈数据。③部署武器系统。指控中心根据情监侦系统数据，确定在敏感区域部署武器装备；超大型无人潜航器前出部署水雷、声学、电磁设备、海底发射器；随后，超大型无人潜航器、情监侦系统、海底系统、武器系统、指控中心等组网通信，构建形成杀伤箱，实时监视敏感区域。④目标打击。对手高价值目标进入杀伤箱后，海底系统持续跟踪、分类、识别目标，并将评估信息传输至指控中心；指控中心评估威胁后，指示武器系统予以打击。据测算，超大型无人潜航器能顺利完成海底战的全部4项任务，最佳的杀伤箱面积为860 km^{2 [4]}。

3.3 诱骗反潜

为组合运用新研超大型无人潜航器、智能水雷，2021年6月，美《打击吊舱系统》网站提出超大型无人潜航器引诱+“锤头”水雷伏击的新型反潜战概念如图4所示。①前沿部署。依据预先制定的作战计划，“虎鲸”超大型无人潜航器抵达指定海域后，通过负载舱部署“锤头”智能水雷、海底传感器和诱饵无人潜航器，其中，4枚“锤头”智能水雷组建形成反潜杀伤箱，1艘诱饵无人潜航器环绕杀伤箱外围开展巡逻。②持久侦察。根据预编程指令，海底传感器、“锤头”智能水雷持久探测对手潜艇；探测到对手潜艇后，使用低可探脉冲信号向周边水雷及“虎鲸”发送信息。③欺骗诱导。“虎鲸”启动水声发生器，诱使对手潜艇跟踪，同时通过水面通信节点将潜艇信息发射给己方反潜平台；“虎鲸”按照设计路线，将对手潜艇引入“锤头”水雷杀伤箱。④隐蔽打击。“锤头”根据对手潜艇机动参数、各雷相对位置等，形成最佳攻击方案，释放一枚或多枚鱼雷，确保对敌潜艇杀伤。据测算，杀伤箱杀伤范围可达1600 km²。

4 思考与启示 4.1 超大型无人潜航器研制多面临技术、供应链等多重难题

超大型无人潜航器研制涉及领域广、前沿技术多，是对国家技术研发、工业生产、组织协调能力的综合考验。即便是综合技术能力全球领先的美国，其“虎鲸”项目也存在严重的进度延误和成本增加问题，较原始计划延迟3年、预算超支2.42亿美元^[5]。“虎鲸”虽已基本克服技术挑战，但后续或将面临供应链延误导致建造进程缓慢、交付推迟等问题；其他国家超大型无人潜航器进度和基础技术能力均落后于美国，项目延误可能性较高^[6]。

4.2 美原型机评估标准及指标指导文件缺失，导致利用效率不高

美政府问责署指出，“虎鲸”超大型无人潜航器项目主要存在2个问题：一是缺乏原型机性能指标指导文件，导致美海军无法在原型机阶段获取所需技术细节；二是缺乏从原型机阶段向采购阶段转化的评估标准，导致“虎鲸”长期处于原型机阶段，耗费大量人力物力。在利用原型机开展装备研制时，可充分借鉴“虎鲸”项目经验，制定研制阶段时间表，明确各阶段技术验证细节，并规定原型机阶段转入采购阶段的具体要求，以提高原型机利用效率^[7]。

4.3 对手列装超大型无人潜航器将压缩我海上控制区域

超大型无人潜航器具备较强智能化水平和机动力，成本较潜艇等大型平台更低，可深入我控制区域作战。一方面，该型潜航器可运载布放水雷、中小型无人潜航器等载荷，封锁关键航道，牵扯我更多人力物力进行反制，大幅缩小我海上力量安全机动区域；另一方面，该潜航器可秘密开展情监侦活动，收集我港口、关键航道舰艇通信情况、作战舰艇部署情况等关键信息，提前向对手指挥中心报告我军事行动。我应尽早发展反制手段，争取先发优势。