舰船科学技术  2025, Vol. 47 Issue (20): 200-205    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2025.20.032   PDF    
国外水下作战装备研发进展
秦楠1, 薛鹏2, 李亚芳1     
1. 海军潜艇学院,山东 青岛 266199;
2. 91184部队,山东 青岛 266000
摘要: 为系统把握国外水下作战装备技术最新发展情况,研究聚焦潜艇与水下无人装备两大核心领域,梳理美国、俄罗斯、欧洲及亚洲主要国家在战略核潜艇更新换代、攻击型核潜艇技术扩散、常规潜艇AIP技术突破、新型无人潜航器研制等方面的进展情况,总结分析国外水下作战装备技术发展趋势。研究表明,国外水下作战装备领域已形成战略威慑升级、技术扩散加速、无人装备突破的三重演进格局,将对未来水下作战规则、装备体系构建和战场形态演变产生深远影响,研究成果可为我国水下作战装备技术发展提供借鉴参考。
关键词: 水下作战     潜艇     无人潜航器     国外装备技术    
A review of global developments in underwater combat equipment
QIN Nan1, XUE Peng2, LI Yafang1     
1. Naval Submarine Academy, Qingdao 266199, China;
2. No. 91184 Unit, Qingdao 266000, China
Abstract: To systematically grasp the development of foreign underwater combat equipment technologies, the study focuses on two core domains: submarines and unmanned underwater equipment. It reviews the progress of major countries and regions, including the United States, Russia, Europe, and Asia, in areas such as the modernization of strategic nuclear submarines, the proliferation of attack nuclear submarine technologies, breakthroughs in Air-Independent Propulsion (AIP) technology for conventional submarines, and the development of new-generation Unmanned Underwater Vehicles. The research summarizes and analyzes trends in foreign underwater combat equipment technologies. Findings indicate that the field of foreign underwater combat equipment has formed a triple evolutionary pattern: "strategic deterrence upgrading, accelerated technology diffusion, unmanned equipment breakthroughs." This pattern will profoundly influence future underwater combat rules, the construction of equipment systems, and the evolution of battlefield dynamics. The research outcomes provide valuable references for the development of underwater combat equipment technologies in China.
Key words: underwater warfare     submarine     UUV     foreign equipment technology    
0 引 言

近年来,全球安全形势因局部地区冲突的持续加剧而日趋复杂,世界水下作战力量发展呈现出显著的技术迭代与战略博弈特征:美俄英法等国持续推进核潜艇更新换代以巩固其战略优势,欧洲及亚洲其他国家加速核常潜艇建设,谋求非对称作战能力。与此同时,水下无人装备逐渐呈现出编队化、实战化发展趋势,将成为未来水下战场的重要力量。动力技术、人工智能与隐蔽性技术快速发展,进一步颠覆传统水下作战规则,推动水下作战向系统化、无人化、智能化的方向发展。

1 美国水下作战装备建设持续推进 1.1 下一代战略核潜艇交付延期

哥伦比亚级弹道导弹核潜艇项目是美国海军重点发展的新一代战略核潜艇,旨在全面取代面临退役的俄亥俄级核潜艇。2024年1月,首艇“哥伦比亚”号(SSBN-826)艉段部分交付通用动力电船公司。2024年10月,美国政府问责局(GAO)发布的报告评估了哥伦比亚级弹道导弹核潜艇项目的进展情况,指出该项目面临着持续的挑战,预计首艘潜艇的交付将比原计划晚12~16个月,即在2028年10月~2029年2月之间交付,且未来可能面临进一步的成本增长和进度延期。首艇“哥伦比亚”号原计划于2028年服役,但因建造成本超支和供应链问题,预计推迟至2028~2029年,最终可能会影响首艇于 2030 年入列的计划进度[1]

1.2 攻击型核潜艇持续发展,推进有/无协同作战

与哥伦比亚级潜艇的情况类似,美海军下一代攻击型核潜艇SSN(X)项目同样再次延期,拟持续改进弗吉尼亚级攻击型核潜艇作为过渡。2024年,弗吉尼亚级核潜艇建设继续推进,第4批次7号艇“马萨诸塞”号(SSN 798)于2月下水,“新泽西”号(SSN-796)于9月入役,“阿肯色”号(SSN 800)于12月举行命名仪式[2]

2024年7月,美海军宣布,弗吉尼亚级核潜艇“特拉华”号(SSN-791)将部署到欧洲战区,配备鱼雷发射管发射及回收REMUS 600型无人潜航器能力,这是美海军首次在作战潜艇上进行此类部署。美海军潜艇部队司令罗布·高彻表示,潜艇作为“母艇”集成UUV的能力是美海军潜艇部队的“关键发展优先事项”,是构建美海军潜艇部队未来作战态势的重要举措。未来,还将有更多美核潜艇进行这一部署[3]。近年来,美海军积极探索“核潜艇+无人”编组新模式,期望通过无人装备赋能潜艇,使其成为核潜艇的“水下僚机”,强化核潜艇水下作战效能[4]

1.3 大型无人潜航器取得显著进展

近年来,美国积极推进大型/超大型无人潜航器发展,视其为谋求水下“非对称”优势的重要抓手。2024年4月,美海军宣布重新启动“蛇头”大型UUV(Snakehead)计划,该项目于2022年2月启动,2023年曾因资金问题陷入停滞。“蛇头”是目前美海军最大的艇载UUV,可从干式甲板掩体(DDS)上部署,执行包括反潜战在内的多种任务。2024年5月,美DARPA完成“蝠鲼”(Manta Ray)UUV原型机组装及海试,有望突破水下超长航时和自主定位导航等技术瓶颈[56]。2024年6月,美海军首次展示“虎鲸”超大型UUV配备有效载荷模块的实物图,通过图片分析,“虎鲸”有效载荷模块顶部有大舱口,可用于布放“锤头”智能水雷等武器,侧面的门可用于发射和回收中小型UUV。截至2024年底,“虎鲸”六艘原型机中的第1艘XLE-1已完成建造(见图1),正在进行海试,预计将于2025年交付美海军第三无人潜航器中队(UUVRON 3)[7]

图 1 装有有效载荷模块的“虎鲸”超大型无人潜航器 Fig. 1 Orca XLUUV with payload module
2 俄水下作战装备保持核常均衡发展 2.1 强化战略核威慑能力

俄罗斯推进北风之神-A级核潜艇建设,持续强化战略核威慑能力。2024年7月,俄罗斯北风之神-A级第8艘“波扎尔斯基王子”号开始海试,服役后将编入北方舰队。该级艇水下排水量24000 t,长170 m、宽13.6 m,水下最高航速可达30 kn,配装16枚“布拉瓦”潜射弹道导弹。俄罗斯计划在2030年前建造至少10艘北风之神-A级潜艇,以全面替代苏联时期的“德尔塔”级潜艇,确保其战略核威慑的可持续性[8]

2.2 大力发展多用途核潜艇

俄罗斯大力发展亚森-M级多用途核动力潜艇。2024年12月,亚森-M级潜艇4号艇“阿尔汉格尔斯克”号正式交付俄罗斯海军,计划编入北方舰队。2025年3月,亚森-M级5号艇“彼尔姆”号下水,预计将于2026年进入太平洋舰队服役,该艇是首艘装备“锆石”高超音速巡航导弹的核潜艇。亚森级核潜艇目前共计划建造9艘,其中6艘在役,3艘在建。该潜艇配备“口径-PL”或“缟玛瑙”巡航导弹,以及“锆石”高超声速导弹,未来将成为保证俄水下核力量集群战斗稳定的利器[9]

2.3 常规潜艇持续更新换代

俄罗斯保持核常潜艇均衡发展,推进常规潜艇持续更新换代。2024年10月,俄636.3型潜艇12号艇“雅库茨克”号下水,预计将于2025年中旬交付,部署于太平洋舰队。该艇是整个“基洛”系列的第77号艇,也是目前俄海军合同下最后一艘636.3型潜艇。继该艇之后,俄国防部于2022年签订了3艘新636.3型潜艇订单,其中1艘已被命名为“马里乌波尔”号,按计划将于近期开工。

2024年1月,俄677型拉达级常规动力潜艇首艘量产型“喀琅施塔得”号正式入列北方舰队。拉达级属于俄第4代常规潜艇,苏联解体后,该级潜艇的研制工作一度陷入停滞,首艇“圣彼得堡”号于1997年铺设龙骨,2010年交付俄海军进行试验,前后长达20多年。该艇长约61 m,水下排水量2700 t,配备6具533 mm鱼雷发射管,可发射“口径”对陆攻击巡航导弹,装备有共型阵列声呐和拖曳式声呐,具有较强的综合作战能力。“喀琅施塔得”号交付,表明拉达级常规潜艇的建造水平恢复量产标准,为亟需装备更新与技术迭代的俄潜艇部队提供了有力支撑。俄海军计划建造5艘拉达级常规潜艇,随后将发展更为先进的第5代常规潜艇。

3 欧洲稳步推进水下作战装备发展 3.1 英国稳步推进核潜艇更新换代

英国稳步推进战略核潜艇与攻击型核潜艇更新换代。2024年,英国继续推进下一代战略核潜艇——无畏级核潜艇的建造[10]。无畏级共计划建造4艘,旨在替代现役的4艘前卫级弹道导弹核潜艇。前卫级核潜艇于20世纪90年代服役,设计使用寿命25年,本应从2018年起陆续退役。2010年,英国决定将无畏级项目推迟5年,直至2016年才开始动工,导致首艇“无畏”号工期一再延长,预计最快将于2030年服役。

英国加速推进攻击型核潜艇更新换代。2024年11月,英国机敏级核潜艇6号艇“阿伽门农”号下水,7号艇“阿金库尔”号正在建造中。预计到2026年,7艘机敏级核潜艇将全部服役,全面替代现役的特拉法加级核潜艇[11]。届时,英国水下作战能力有望实现较大提升。

在稳步发展核潜艇装备的同时,英国还致力于水下大型无人作战装备的发展。2024年11月,英国在演习中展示了其第1艘军用超大型无人潜航器“赫恩”号(Herne),该无人潜航器装备锂离子电池,后续有望使用氢燃料电池技术,巡航速度3 kn下可续航超过5000 km,还可更换有效载荷舱,以遂行ISR、反潜战、电子战等多种任务,计划于2026年列装,如图2所示。在演习中,“赫恩”号执行了要港要域隐蔽侦察监视任务,展示了其自主导航、机器视觉处理、隐蔽跟踪监视,以及共享ISR数据的能力。未来,该无人潜航器有望装备被动拖曳线列阵声呐,并作为多基地声呐的一部分使用,将使英国水下有/无协同作战能力得到较大提升[12]

图 2 英国超大型无人潜航器“赫恩”号(Herne) Fig. 2 Herne XLUUV
3.2 法国核潜艇更新换代,研制潜射无人机

法国继续推进梭鱼级攻击型核潜艇建造。2024年11月,梭鱼级核潜艇3号艇“茹费理”号交付入役,部署至土伦基地。梭鱼级核潜艇共计划建造6艘,预计2030年全部服役,替代现役的红宝石级核潜艇[13]

在持续推进攻击型核潜艇建造的同时,法国还积极推进新一代弹道导弹核潜艇SNLE 3G核潜艇的建造。首艇已于2024年3月开工建造,计划于2035年服役[14]。SNLE-3G型核潜艇采用X形舵和泵喷推进器,噪声水平有望比现役的凯旋级弹道导弹核潜艇降低约20%。在传感器方面,配备了新型舷侧阵声呐和艇艏声呐,并采用泰雷兹公司的ALICIA(分析、定位、识别、分类、国际和警报)技术将各种传感器数据整合到SYCOBS 3.0数据处理系统中,该技术能够进行超低频检测,数据处理能力相较无畏级核潜艇有较大提升。

在积极推进核潜艇更新换代的同时,法国还致力于各类水下无人装备的发展。2024年10月,法国国防采购局宣布开发潜深可达6000 m的深海无人潜航器。2024年11月,法国ALSEAMAR公司展示其新型潜射无人机“黑鸟”(Blackbird),该无人机重量在1~2 kg之间,长60 cm,可携带多种有效载荷,被装在可抛弃胶囊中,已于2024年5月在法国梭鱼级核潜艇上进行测试,如图3所示[15]。目前,仅美海军装备有潜射无人机,“黑鸟”无人机装备梭鱼级核潜艇后,将使其作战能力得到进一步增强。

图 3 法国“黑鸟”潜射无人机 Fig. 3 Blackbird submarine launched UAV
3.3 欧洲其他国家积极发展水下作战能力

除英、法等传统海军强国外,欧洲其他国家也积极发展水下作战能力。2024年12月,德国批准增购4艘212CD型潜艇。德海军目前有6艘212A型AIP潜艇在役,未来潜艇数量有望进一步增加。德海军还计划利用UUV进一步提升水下无人作战能力。2024年11月,德海军对以色列开发的“蓝鲸”(BlueWhale)大型无人潜航器进行了为期两周的密集测试试验,计划将于2025年做进一步测试。同时,德国还批准了IDAS潜艇交互式防御和攻击系统项目(IDAS),该系统将为潜航状态的潜艇提供针对空中威胁的主动防御能力,潜艇可以从水下发射导弹,而无需暴露传感器或浮出水面。除了承担防御空中威胁的任务外,IDAS还兼具打击地面目标或反无人作战的能力。该系统目前已在212A型潜艇试射成功,将使该型潜艇综合防御能力得到有效提升。

2024年11月,西班牙在S80级潜艇上安装了新型生物乙醇燃料电池(BEST)AIP系统[16]。S-80级潜艇计划建造4艘,首艇于2023年11月服役,后2艘艇采用新型燃料电池AIP技术。S-80潜艇的发展标志着西班牙成功跻身自主设计和建造潜艇的国家行列。

4 亚洲国家水下作战装备规模加速扩张 4.1 日大鲸级潜艇陆续服役,超大型UUV取得进展

近来,日本最新型的大鲸级潜艇陆续服役。2024年3月,3号艇“迅鲸”号(SS-515)服役,部署于横须贺基地,日潜艇第2潜水大队第4潜水队[17]。同时,首艇“大鲸”号被改装成“测试艇”。5号艇“长鲸”号于2024年10月下水,4号艇“雷鲸”号于2025年3月服役。至此,日潜艇规模实际已达25艘。日海自还透露,计划将为之后的大鲸级新艇配备远程巡航导弹,最大射程约1500 km。该导弹于2023年开始开发,计划于2027年完成。同时,日海自还计划为大鲸级的下一型号增加垂直发射系统[18],谋求更强大的水下作战能力。

日海自还积极推动水下无人装备发展。2024年5月,日本ATLA(采购、技术和物流局)首次展示了其新型超大型无人潜航器,如图4所示。该UUV由三菱重工制造,ATLA海军系统研究中心开发,采用模块化设计,可携带不同有效载荷模块执行多种任务。其基本配置约长10 m,巡航速度3~4 kn,续航力约一周,采用锂离子电池[19]

图 4 日本新型超大型无人潜航器 Fig. 4 Japanese new XLUUV
4.2 韩国推进潜艇更新换代,积极发展水下无人装备

韩国积极推进新型潜艇更新换代。2024年4月,岛山安昌浩级潜艇3号艇“申采浩”号正式交付韩海军[20]。2024年10月,韩海军开始建造岛山安昌浩级潜艇第2批次的第3艘,也是该批次的最后1艘艇,计划于2029年完工,并于2031年交付。岛山安昌浩级潜艇共分3批次建造,每批次3艘,第2批次首艇预计将于2025年下水,第2艘预计将于2026年下水。岛山安昌浩级潜艇第2批次艇的水面排水量约为3600 t,艇长较第1批次增加约5.5 m,配备10套垂直发射系统,用于发射Hyunmoo-IV-4潜射弹道导弹。此外,第2批次还升级了作战系统及传感器,并配备锂电池。值得注意的是,该艇还可能配备韩国最新的反潜战水下无人航行器(ASWUUV),组成水下有人-无人编队,该无人潜航器预计将于2030年入役。届时,韩国水下有/无协同作战能力将得到有效提升。近年来,韩国一直致力于水下无人装备的发展。2024年4月,韩海军选择韩华海洋公司为其开发侦察型无人潜航器(UUV)和水雷战无人水面艇。此外,韩华系统公司自2023年开始为韩海军开发“任务可重构超大型无人潜航器”(MRXUUV)原型机。

4.3 亚洲其他国家加速发展潜艇装备

亚洲其他国家也纷纷加速水下作战装备建设。

2024年9月,新加坡海军长胜级潜艇首艇“长胜”号和2号艇“精锐”号在樟宜海军基地服役[21]。3号艇和4号艇已分别于2022年12月和2024年4月在德国下水,预计将于2026年交付新加坡。长胜级潜艇(218SG型)是在德国212型潜艇的基础上改进的定制出口型潜艇,水下排水量约为2200 t,采用燃料电池AIP技术,X型舵,配备了8具533 mm鱼雷发射管,在世界常规潜艇中处于先进水平,将使新加坡水下作战能力得到较大提升。

2024年3月,伊朗推出法塔赫级AIP潜艇,该艇排水量约为600 t,配备4具533 mm鱼雷发射管,可发射水雷、鱼雷和反舰导弹,标志着伊朗海军水下作战能力的重大进步。印度继续推进歼敌者级弹道导弹核潜艇及其改进型发展,2号艇“觅敌者”号于2024年8月服役,进一步巩固其海基核威慑能力。2024年,菲律宾修订10年现代化计划,谋求采购2艘常规动力潜艇。印度尼西亚海军计划采购2艘鲉鱼改进型潜艇。越南与俄罗斯谈判增购2艘改进型基洛级潜艇,配备“CLUB-S”导弹。卡塔尔积极探索弥补潜艇装备空白。亚洲地区水下博弈呈现出愈演愈烈的态势。

5 核潜艇技术向其他国家持续扩散

核潜艇技术向地区大国持续扩散。美、英、澳三国攻击型核潜艇联合研发计划(AUKUS)取得新里程碑。2024年4月,AUKUS正式提出未来水下作战能力发展将以通过鱼雷发射管发射并回收UUV为目标。2023年7月,L3Harris公司已对利用鱼雷发射管发射并回收“艾弗4”UUV的能力进行了相关试验。以潜艇发射/回收UUV为代表的有/无协同作战模式已逐渐步入实战化检验阶段,标志着水下作战正加速向无人化、分布式方向演进。

巴西海军积极发展潜艇装备。2024年1月,巴西海军里亚丘埃洛级常规潜艇2号艇“乌迈塔”号正式服役。2024年11月,3号艇“托内勒罗”号下水。该级潜艇是法国天蝎级常规动力潜艇的改进出口型,共计划建造4艘。2023年10月,巴西核潜艇首艇开工建造,预计将于2029年下水,2034年前服役。届时,巴西有望成为南半球首个拥有自主建造核潜艇能力的国家,将对南半球战略平衡格局产生深远影响。

6 世界海军水下装备发展趋势展望 6.1 传统海军强国持续巩固海基核威慑能力

传统海军强国积极推进弹道导弹核潜艇更新换代,谋求通过技术代际跃迁强化海基核威慑能力。美俄法等国积极发展下一代战略核潜艇,以静音性能提升和导弹打击能力跃升为技术抓手,推动二次打击能力向“实战可信”跨越,海基核力量在核三位一体体系中的地位日益凸显。同时,新兴国家力量嵌入加剧区域威慑格局嬗变,印度等地区大国谋求建立“水下核常兼备打击体系”,通过模糊战术核武器与战略威慑边界,打破区域战略平衡。核威慑体系从“数量规模竞争”向“质量效能竞逐”深层转型,推动全球海基核力量进入代际革新与区域博弈交织的复合演进周期。

6.2 核潜艇技术快速发展持续扩散

攻击型核潜艇装备技术呈现快速发展态势,技术代际差异显著。俄罗斯亚森-M级攻击型核潜艇持续发展,配备“锆石”高超音速导弹,进一步提升非对称战力。英、法攻击型核潜艇更新换代进展顺利,以高静音性能与集成无人装备能力为主要抓手,推动水下作战由“平台对抗”向“体系对抗”加速演进。同时,在战略需求牵引和技术联盟推动的双重作用下,核潜艇技术持续向澳、印、巴西等地区大国扩散。美、英、澳三国攻击型核潜艇联盟(AUKUS)取得新里程碑,澳大利亚有望在2035年前形成“核常兼备”水下作战能力。巴西首艘核潜艇采用法国转让的反应堆技术,将对南半球地缘格局及区域平衡造成重大影响。印度积极推进国产攻击型核潜艇项目,补足水下作战能力短板。

6.3 AIP技术成为常规潜艇发展热点

常规潜艇作为区域水下作战的主力装备,在世界范围内呈现快速发展态势,AIP技术成为各国发展热点。欧洲以燃料电池AIP为核心构建技术壁垒,德国与挪威联合研发的212CD型潜艇采用燃料电池与锂离子电池混合动力系统,西班牙则为S-80型集成甲醇重整制氢技术,实现AIP续航能力进一步提升。亚洲国家突出潜艇不对称作战能力,开启水下作战力量军备竞赛。日、韩常规潜艇快速发展,韩国在岛山安昌浩级潜艇第2批次中整合燃料电池AIP与锂离子电池,并配备垂直发射系统,形成“水下持续隐蔽+快速火力打击”复合能力,日大鲸级通过AIP与锂电池协同优化,进一步提高续航能力。伊朗法塔赫级AIP版潜艇采用闭式循环柴油机技术,印尼采购的鲉鱼改进型潜艇集成法国新型燃料电池系统,使其作战半径进一步拓展,亚太地区水下战场形势愈加严峻复杂。

6.4 超大型UUV研制取得密集突破

各国超大型UUV研制取得密集突破,成为世界水下作战装备发展的新亮点。美英法澳日韩等国积极推进超大型UUV发展,澳“幽灵鲨”XLUUV样机借助“环太平洋”演习等开展载荷集成试验,美“虎鲸”、“蝠鲼”XLUUV样机均开展水下试验,英海军“赫恩”XLUUV开展海试,验证情监侦能力,韩国积极开发“任务可重构XLUUV”,并尝试与新型潜艇协同运用。这些超大型无人潜航器具有远航程、大负载、强自主能力等显著特点,既可独立遂行情监侦、水雷战、反潜战、海底战等任务,也可与有人装备协同作战,将使未来水下作战模式从“平台中心”转向“体系节点”转变,重塑以有人潜艇装备为核心的传统水下力量平衡,推动水下战场格局进入“有人-无人协同”新纪元。

6.5 水下有/无编组步入实战化检验

水下有/无协同作战能力将成为各国海军未来重点建设方向。美海军以鱼雷发射管发射回收(TTLR)技术为核心,构建水下有/无协同杀伤链,AUKUS也同步提出水下作战能力发展将以TTLR能力为目标。韩国积极推进岛山安昌浩级潜艇与反潜战UUV组成水下有/无编组。法国推出新型潜射无人机“黑鸟”,进一步提升潜艇态势掌握能力。世界海军强国加速推进水下有/无协同编组实战化部署,通过模块化集成、自主能力跃升、跨域杀伤链构建等途径重塑水下战场规则,“母艇赋能+无人集群”的新型水下作战形态初现雏形,将进一步颠覆以有人潜艇为核心的传统水下力量平衡。

7 结 语

近年来,世界水下作战装备发展呈现出战略核威慑升级、核潜艇技术扩散、大型水下无人装备密集研制、水下有/无协同编组实战化等显著趋势。核潜艇与常规潜艇的技术迭代持续推进,超大型无人潜航器和有人/无人协同编组成为未来水下战场的重要发展方向,将对未来水下作战规则、装备体系构建和战场形态演变产生深远影响,水下作战领域的斗争博弈将愈演愈烈。

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