美国“幽灵舰队”去哪儿

瞭望 2021-10-23 08:41 27818

◆ 美军“幽灵舰队”项目的快速进展已经达到走向实战的临界点,这无论如何都值得关注和重视

来源丨环球杂志社公号,刊发于2021年10月20日出版的《环球》杂志第21期

文丨吴敏文

作者单位丨国防科技大学信息通信学院

在大国竞争背景下,美海军认为自己面临的海上新威胁越来越多,为此大力推动“幽灵舰队”(无人载具舰队)发展计划。

在美海军要求将“杜鲁门”号航母提前退役遭到国会质疑时,美海军领导人称,“航母退役可节省大量经费用于开发新的技术,对保持海军在未来战争中的优势不可或缺。海军未来的航母编队将包括有人驾驶和无人驾驶的飞机、水面及水下有人和无人作战舰艇,方可应对更多的海上高科技威胁。”主管预算的海军部助理部长帮办兰迪·克里斯表示:“大型无人水面舰艇既可以充当传感器,也可以用作武器平台。由于它们远小于传统舰艇,造价和成本也会低很多。”

▲ 在美国纽约,美国海军“圣哈辛托”号导弹巡洋舰参加纽约舰队周舰船巡游活动

2020年10月,美海军大型无人水面舰艇“游骑兵”号完成了穿越巴拿马运河的首次航测。这之后,美海军第二艘大型无人水面舰艇“流浪者”号穿过巴拿马运河进入太平洋水域执行自主航行。美国防部宣称:此次穿越航行代表着美军无人水面舰艇发展里程碑式进展,意味着无人水面作战舰艇正向实战化迈进。

9月3日,美国防部公布了由“流浪者”号所搭载模块化垂直发射系统发射“标准-6”导弹成功的测验。这是美海军无人水面作战舰艇向实战化迈进的最新步骤,表明美海军“幽灵舰队”项目发展有了最新进展。

这个受到多方关注的美国“幽灵舰队”,具体将驶向何方?

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“幽灵舰队”项目最先由美国海军研究处和海军海洋系统司令部提出,现在真正的主导者是美国防部战略能力办公室。2009年,美国海军研究处开始“无人水面艇(USV)”的研发,当时定下的目标是能搭载最多4000磅(1磅约合0.45千克)载荷(包括探测水雷的声呐及“无人感应扫雷系统”等),以20节的速度行驶20个小时以上。美国防部战略能力办公室为其确立的研发目标,是打造由无人攻击舰艇构成,具有完善的指挥控制系统,独立自主而又通过网络互联的水面无人攻击舰队。

至2019年初,美海军又推出建设一支包括10艘无人舰艇的“幽灵舰队”计划。在已有研究的基础上,美海军开始评估和研制大型无人水面舰艇。在编列2020财年预算时,美海军提出斥资4亿美元建造两艘大型无人水面舰艇,并在5年内再斥资27亿美元建造10艘此类舰艇。

负责研发和采办事务的海军部助理部长詹姆斯·格尔茨在国会听证会上表示,美海军已经完成大型无人水面舰艇的第一阶段测试工作,一艘长达132英尺长的“海上猎手”号中型无人艇完成了海试验证,以自主状态从加利福尼亚航行至夏威夷并安全返回。格尔茨还透露,进一步的工作集中在大型无人水面舰艇的自主性、决策权限和控制模式等方面的研发、测试与评估等。

“幽灵舰队”项目于2019年9月进入第二阶段,并在2020年10月后由“游骑兵”号和“流浪者”号先后执行自主航测任务。其中,“流浪者”号在今年6月完成了从墨西哥沿岸至圣地亚哥8188千米的航行试验,航行过程中98%的时间是自主航行,整个测试的内容包括续航能力、舰体机械、电气系统、自主操作,以及指挥、控制、通信、计算机和情报系统等。

另外,由美海军海上系统司令部无人海上系统项目办公室主导完成的无人舰艇研发,除“海上猎手”中型无人水面艇外,还有“刀鱼”水下探雷机器人、未来无人水面艇等,并已就超大型无人舰艇发展提出计划和建议书。

根据美军计划,“幽灵舰队”项目的第二阶段研发与测试将转向“流浪者”号与“游骑兵”号的双艇测试,进一步验证其可靠性,并探索与有人水面作战舰艇的协同方式和联合作战能力。整个第二阶段测试预计在2022年初结束。同时,“幽灵舰队”项目的另外两艘艇正在建造之中,将用来进行“幽灵舰队”项目的多艇技术验证和战术演练,以加快美海军无人作战水面舰队作战能力的形成。

▲ 美国军舰驶过霍尔木兹海峡进入海湾

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无人作战系统与平台的出现,缘于智能化技术在军事领域的广泛运用及其取得的显著作战效果。由于海军作战存在环境不稳定、涵盖技术复杂多样、指挥控制难度大等原因,相比陆上无人作战平台和空中无人机,水面无人作战平台的发展应用相对落后。即使是占有军力优势和技术优势的美国海军,也面临这种境况。

在美军大国竞争海战构想中,要想在高技术化、智能化的海上高强度对抗中尽可能减少人员伤亡,必须借重无人作战水面舰艇和无人化的“幽灵舰队”。未来“幽灵舰队”的可能应用,可从作战功能和作战编成两方面进行考察。

从作战功能上说,“幽灵舰队”可执行战场侦察、监视、预警和目标发现、定位等功能。“幽灵舰队”可充当现有舰队的前出舰队,部署在整个作战编队的外围和最前沿,搭载各种预警、探测和侦察载荷,形成传感器网络,进行战场实时情报获取和处理,将目标情报传递给部署在后方的有人舰队。美海军用作侦察平台的无人舰船主要有“海上猫头鹰”“斯巴达侦察兵”“海狐”“X-2”等。

与此同时,随着通信和网络技术的快速发展,无人水面舰艇通过搭载通信设备,可在水面和水下进行跨领域通信,“幽灵舰队”的无人平台还可作为战场通信中继,为指挥控制提供辅助手段。

陆上、空中无人系统用作攻击平台已经司空见惯,在准确获取战场情报和目标定位信息的基础上,无人水面舰艇同样可以用作攻击平台。在美海军的设计中,“幽灵舰队”已经被作为攻击行动的“先锋”角色进行部署。“幽灵舰队”在发现威胁后,可将威胁的定位数据传输给航母编队等有人作战舰艇,在某些条件下也可自主发起攻击。

为此,美军考虑将“幽灵舰队”的无人艇发展成为攻击舰,加装Mk-41导弹垂直发射系统或Mk-57先进垂直发射系统,即让这些无人舰艇具备发射从“标准-2”到“标准-6”防空导弹、新型远程反舰导弹、“海军打击导弹”到反潜鱼雷等几乎所有水面作战弹药的能力。由于无人艇造价相对较低并可大量部署,这无疑将大大增强水面舰队的火力打击能力。9月3日,“流浪者”号使用所搭载的模块化垂直发射系统成功发射“标准-6”导弹,说明这一打击功能已经通过实验验证。

从作战编成上说,既可将“幽灵舰队”与有人舰队混合编成,也可将“幽灵舰队”的无人舰艇以集群式系统编成。

9月9日,美中央司令部宣布将在美海军第五舰队组建应用智能无人舰船的第五十九特遣部队。这将是一个将智能技术应用到海上编队中的装备和战术实验单位,职能是负责测试与海上无人作战系统相关的新技术和进行系统集成,将智能技术集成到各类海上作战无人系统中。依据中央司令部的计划,在2022年初举行的国际海事演习中,将会有此类技术和战术验证内容。

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尽管“幽灵舰队”的发展是战争形态无人化、智能化的趋势,美国海军和国防部对此也非常积极,但总的来说,“幽灵舰队”的发展也仍面临诸多一时可能难以突破的重大问题。

首先是海战场环境特殊复杂的问题。在陆、海、空三维战场中,陆战场环境相对稳定,对地形地貌的人为改变不仅需要付出大量的劳动,而且并非仓促间可就。空战场因为云层、大气、光照等因素的变幻,比陆战场环境更复杂些。与前二者相比,海战场环境最为复杂,不仅涉及潮汐、风浪、光的反射以及不同海域的水深等复杂因素,而且随天候、时间、空间瞬息万变。

美海军在发展航母舰载预警机时,面临的最复杂的技术问题,就是不同时间、海域、风浪等海况因素造成预警机雷达杂波难以识别和过滤。水面无人舰艇因为作战功能和所涉技术因素的多种多样,面对的环境问题更多也更难解决。

其次是技术复杂所造成的不确定性问题。美海军和国防部对发展无人水面舰艇和“幽灵舰队”非常积极。2020年5月6日,美国防部高级研究项目局战术技术办公室主任迈克·莱希表示,“幽灵舰队”项目可将美国海军无人水面舰艇发展向前推进10年。但国会对此非常谨慎。

美国会众议院海上力量与力量投送委员会呼吁,在海军能够证明它“已经设计出合适的船体、机械和电气系统,并可以连续自主运行达到30天”以前,国会限制为其任何大型水面无人艇的采购提供资金。很明显,美海军的无人水面舰艇“流浪者”和“游骑兵”号都没有达到这样的指标,“流浪者”号在穿过巴拿马运河时还是由人工操控的。

由于国会对海军“幽灵舰队”发展计划存在技术方面的担忧,直接造成资源分配上的大幅度缩水。在已经过去的2020财年,海军申请4亿美元,国会批准款项只有2.592亿美元,其中2.092亿美元用于计划中的无人水面舰艇开发,0.5亿美元用于无垂直发射系统的无人水面舰艇开发,以让二者互为补充和进行效能对比。在2021财年的此项拨款中,国会参议院确立了“无人水面舰艇的主发动机和发电机具备技术成熟资格”的限定。

第三,“幽灵舰队”的发展仍将坎坷。即使解决了无人水面舰艇单舰的所有技术和战术问题,也要面临集群使用的复杂性。无人水面舰艇集群使用是各单舰的有机结合、协同作战,涉及目标探测与识别、信息处理、集群控制、智能网络等高层次、高复杂性的技术集成问题,以及大量无人水面舰艇的集群集结、队形保持、动态任务分配、队形自主变换、协同避障和容错控制等战术难题。破解这些难题,不仅需要大量资源投入,而且需要时间。

因此,尽管“幽灵舰队”的测试已经进入第二阶段,但也仅仅是单舰98%时间的自主航行和“流浪者”号、“游骑兵”号的双舰合练。另外两艘无人舰艇尚在建造之中。可见,小型“幽灵舰队”的合练尚需时日,大规模“幽灵舰队”的集群编练更为遥远。

目前,“印太”区域是美国军事战略的重点地区,也是美海军力量的重心所在。6月9日,美海军“印太”战区进行了以太平洋舰队为主导的“无人综合作战问题21”海上联合演习,无人水面舰艇参与了演习,并在演习后对其作用进行了综合评估,以之为推进太平洋舰队无人系统发展和运用提供建议。美军“幽灵舰队”项目的快速进展已经达到走向实战的临界点,这无论如何都值得关注和重视。

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