第十五届中国航展展出的国产多用途无人作战艇 “虎鲸”
2024年11月8日,第十五届中国航展展出的国产多用途无人作战艇 “虎鲸”,吸引了大批航展参观者和国内外媒休的关注。
中国产“虎鲸”无人艇的研制
中国航展上展出“虎鲸”无人艇,是我国继美国之后在全球第二个成功研制百吨级现代无人艇的国家,“虎鲸”多用途无人艇的代号为JAR1-USV-A。代号中的“JARI”,是中国船舶集团公司旗下的“江苏省自动化研究所”的英文的缩写。
最早出现在网络上的JAR1-USV无人艇照片,采用了滑行艇布局(上、下)
2018年9月19日,第十届非洲航空航天与防务展上,中船重工集团展出了JARI-USV无人艇的迷你版概念模型,该艇长15米、宽4.8米、吃水深度1.8米.排水量约20吨,最高航速达42节,航程500海里,艇身具有隐身特征,多面体桅杆上配备了相控阵雷达,艇艉安装了卫星通信系统,艇身中部有可变深度声纳,舰艏安装有30毫米遥控武器站。在遥控武器站后方则为8单元垂直发射系统模块,可配置反潜、防空或反舰导弹。艇身两侧各有一个轻型鱼雷发射管,可以执行反舰、防空、反潛等多样化作战任务。
2019年,JARI-USV实艇的照片首次在境外媒体上曝光。另据报道,2020年1月25日,该艇进行了首次海上试航。在小吨位UARI-USV研制的经验基础上,中船集团开始研发更大的百吨级无人作战艇。这一过程中,该类产品的方案也在不断变化。在2021年第十三届中国航展上,中船集团展出了小型IARI-USV多用途无人艇模型和大型三体船型设计的多用途无人艇模型。2022年3月,中船集团展出了一款类似IARI-USV的300吨级无人水面作战艇。该艇长度8米、总宽度18.1米,中部甲板宽度6.2米,排水量340吨左右。动力为柴油机,最大航速42节运行,最大航程为4000海里。
中船集团在南非防务展上展出的作战无人組方案模型,艇身中部搭载了轻型垂直发射装置
另一家中国企业建造的百吨无人艇实验平台,主要用于指控系统的验证
第十三届中国航展上,中船集团展出了小型IARI-USV多用途无人艇模型和大型三体船型设计的多用途无人艇模型。2022年3月,中船集团展出了一款类似IARI-USV的300吨级无人水面作战艇。该艇长度8米、总宽度18.1米,中部甲板宽度6.2米,排水量340吨左右。动力为柴油机,最大航速42节运行,最大航程为4000海里。
2024年,一艘大型无人艇出现在广州市东南部中船集团旗下广船国际的码头设施中,该艇宽23米,吃水深4米,吃水2米,排水量420吨。吃水只有2米的“虎鲸”无人艇非常适合在滨海地区作业。而402吨的排水量,也已经接近500吨的水面战斗舰—艇区分线,在全球目前500吨以下无人艇当中,是体量是最大的。
亮相十三届航展斗门展区的“虎鲸”号大型无人艇
在舰体设计方面,“虎鲸”无人艇采用突出切尖三角式弦线型,和内倾艇艏的船身,避免了垂直高雷达反射的外形,而且艇载全部武器内置化,具有隐身设计特性。而艇体的艏楼前部有一系列窗户,意味着必要时可由人类艇员团队进行航行控制。
依靠拖船离开内水泊位的“虎鲸”号,该艇尾部设有圆形直升机起降台
航展上“虎鲸”号搭载了第六十研究所设计的Z—5无人直升机
“虎鮅”最大航速42节,续航能力超过4000海里,具备远海巡航能力。动力系统为柴电双模式运行,其电动机+喷水推进的组合有利于无人艇的静音巡航。由于我国动力电池技术的快速发展,未来也能采用锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等等,提供噪音更低的新能源动力。该艇在顶部搭载了多种传感器,如可旋转的海上导航雷达天线、光电/红外传感器等。桅杆中部和偏下部设有多面有源相控阵雷达天线阵面。桅杆上设有电子战射频发射窗,及数据链窗口。艇艉配置主被动拖曳声纳载荷。
虎鲸号无人艇尾部开有方形舱口,
“虎鲸”号舰桥上方安装有多用途天线设备
“虎鲸”载有人工智能AI辅助的自主控制系统,将艇载光学传感器、雷达、测距系统、声纳、测深仪、卫星导航等多种数据进行融合,形成无人艇的完整环境态势图,具有水面/水下自动避撞和和自主多目标避撞功能。
“虎鲸”首有可升降30毫米遥控舰炮。舰炮后平台上配有4单元垂发系统,其垂发装置是中国航天科工二院研制的HT-1型通用垂直发射系统。该垂发系统用于发射HHQ-9防空导弹、YJ-18反舰导弹、YU-8反潜导弹、CJ-10巡航导弹弹药,冷热共架。该系统也是052D和055等中大型驱逐舰适用的系统。只有420吨级、吃水深4米的“虎鲸”采用的是HT-1系列中较短的3.3米型号。
从航拍俯视画面观察,“虎鲸号舰桥后方安装有较大尺寸的垂直发射装置(红圈处)
在其它任务载荷方面:“虎鲸”后部有一个圆形飞行甲板,为小型无人直升机或其它垂直起降无人机的起降位置。在该艇垂发单元前部,有一个正方形区域属模块化任务载荷舱,“虎鲸”无人艇的载荷能力高达70吨。
近岸处观察“虎鲸”号,可见其隐身风格外形颇有些三体轻型护卫舰形状
美军的无人艇研制
自冷战结束以来,为了延续对制海权的绝对控制,美国海军水面部队司令托马斯,罗登中将在2015年、美国海军作战部长理查德森2018年12月提出了海上“分布式杀伤”概念。在分布式作战理论推动下,水面无人艇USV(和无人潜航器UUV),以其无伤亡、低成本、高速度、强智能特点,成为美军和世界各国军事力量大力发展的重点领域之一。
采用运动机帆船三体设计的美国海军“海上猎人”实验无人艇
美军研发和部署的无人艇中,与我国“虎鲸”无人艇相对比较接近的是美国菜多斯公司2010年8月研制的百吨级三体船型“海上猎人”中型无人艇,该艇长约40.2米,型宽14.3米,吃水深5米,满载排水量约140吨,航速27节,最大航程4000海里(18节),海上连续部署时间长达70天至90天。
2016年4月7日,“海上猎人”的首艇完成命名并获得舷号SH1。各方面表现均满足项目预期设计目标,具有在四级海况下稳定工作的能力。2017年,美国海军采购了第二艘同级艇样艇SH2,并命名为“海鹰”。2018年,SH1无人艇交付到美国海军继续测试使用。2019年5月,美国海军成立了第一支水面发展中队,中队配属的中型无人水面艇,就是“海上猎人”无人艇。
“海上猎人”无人艇配备声纳、光电传感器和近距、远程雷达系统,可用于自主导航。其两侧吊舱中内置美国雷神公司研制的可扩展模块化被动声纳系统MS3,用于反潜和反水雷作战。该无人艇能与P-8A反潜巡逻机、MQ-4C侦察机、反潜声纳浮标等组成传感器网络,用于全球海洋监视。
编队自主航行的海上猎人无人艇,该艇已经完全解决了航行方面的程序难关,正在积极开发实战功能。
“虎鲸”具备了在我国大陆濒/近海海域定点部署和轮换值守,在第一岛链往返和第二岛链单程的巡逻(检查或识别),进行情报、监视与侦查(ISR)、防空、反舰、攻潜、反水雷,电子战,和毁伤评估等自主作战的能力。该艇既可以独立或受控对前沿时敏目标进行打击,也可以跟随有人舰队作战。是名副其实的海上多面手。其任务多样性,将超过以ISR和反潜/反水雷为主的,相对专用化的美军“海上猎人”无人艇。
与美国海军控制全球、前沿部署的作战模式不同,我国海军目前的战略任务还大多集中在第一岛链附近,中短期内对无人艇长途远征+长期部署的需求并非特别迫切。从图片观察,美军的“海上猎人”无人舰并未像“虎鲸”无人艇那样采用高度隐身的设计。“虎鲸”目前以出口为目,2023年1月,我国制造的全球首艘智能型无人系统母船,排水量2000吨的“珠海云”号交付使用,其综合性能达到世界先进水平。