打造自主無人潛航器,英國加入深海角力

英國計劃發展超大型無人潛航器

英國國防部4月16日發佈公告稱,將提供250萬英鎊用於設計、改裝和測試超大型水下無人潛航器(XLUUVs),並且如果後續能籌集到資金,將追加投入200萬英鎊。英國國防部此前已就測試超大型無人潛航器執行有關任務能力發起招標,投標截止日期為6月11日,中標者應於8月正式啟動項目研究工作。

項目為期三年,分兩個階段實施。第一階段為期一年,包括XLUUVs的研究、設計和改裝,按要求應採用模塊化有效載荷設計,以具備執行一系列額外任務的能力。第二階段為期2年,主要為測試XLUUVs承擔一系列任務的能力,具體包括情報收集、傳感器部署和回收、反潛作戰等能力,測試目的為確定超大型水下無人潛航器的能力極限,以支撐未來相關設計工作。

幾周前美海軍授予波音公司價值4300萬美元的合同,用於製造、測試和交付4艘超大型無人潛航器。波音公司依靠基於“回聲旅行者”演示艇的名為“虎鯨”的競標方案,擊敗競爭對手洛克希德·馬丁公司,並將於2022年交付該平臺。隨後英國也決定開展XLUUVs的相關研究工作。

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圖1 波音公司“回聲旅行者”演示艇

波音公司中標方案“虎鯨”的技術指標目前尚未公開,其母型“回聲旅行者”演示艇水上排水量50噸,艇長15.5米,最大潛深3350米,水下最大航速8節。

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圖2 波音公司“虎鯨”超大型無人潛航器想象圖

對於英國國防部發起的XLUUVs招標項目,洛克希德·馬丁公司英國分部發言人表示,該公司已知悉相關情況,但在現階段還未承諾投標,目前正在探索如何將其經驗和技術與英國國防部的有關要求相匹配,波音公司方面也尚未表態。

今年3月份,英國國防部長加文·威廉姆森曾宣佈為英國海軍提供7500萬英鎊的資金用於發展未來能力。目前英國正在開展跨政府的“國防與安全加速器”項目,旨在快速發現並資助可利用的創新成果。這項為期3年的研究工作是該項目的一部分,也是英國海軍針對未來海上自主系統發展尖端能力的一部分。

法國海軍集團授予MTU公司澳“攻擊”級潛艇推進系統分包合同

法國海軍集團與MTU腓特烈港公司簽署分包合同,為澳大利亞海軍“攻擊”級潛艇提供柴油發電機整流器,該合同為項目的首份主設備分包合同。

澳大利亞國防部有關官員表示,柴油發電機整流器用於將機械能轉化為電能,是潛艇推進系統的重要組成部分,相關分包合同的順利簽署是該項目的重要里程碑,也是澳大利亞政府持續推動自主造艦能力提升的重要舉措。作為“攻擊”級潛艇首個主設備分包商,MTU公司正致力於在澳大利亞建設柴油發電機整流器生產的配套設施,並將與Penske電力系統公司澳大利亞分公司開展協同設計,以提升後者的技術水平,推動相關知識產權的轉讓工作。

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圖1 澳大利亞“攻擊”級潛艇效果圖

“攻擊”級潛艇採辦項目(即“SEA 1000項目”)於2009年提出,旨在建造12艘先進的遠洋常規動力潛艇。2016年4月26日,澳大利亞時任總理馬爾科姆·特恩布爾宣佈,法國海軍集團擊敗日本三菱/川崎重工集團及德國蒂森克虜伯集團,贏得澳海軍SEA 1000項目。其中,法國投標方案為“梭魚”級核潛艇的常規動力版,日本投標方案為“蒼龍”級潛艇的拉長版,德國的投標方案為214型潛艇的升級版216型。

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圖2 各國投標方案(上圖為法國、左下為日本、右下為德國)

2019年2月11日,澳大利亞政府與法國海軍集團在首都堪培拉正式簽訂合同,向後者訂購12艘“攻擊”級潛艇,合同總金額大約500億澳元(約合355億美元),單艇採購價格約29.5億美元,與美國“弗吉尼亞”級核動力潛艇基本相當。該合同為澳大利亞迄今最大國防採購合同,也是法國海軍集團在國外所獲最大訂單,合同計劃首艇於2022年開工建造、2030年交付、2031年下水試航、2032年服役,末艇於本世紀50年代交付。

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圖3 澳大利亞政府與法國海軍集團正式簽署“攻擊”級潛艇訂購合同

“攻擊”級潛艇由法國海軍集團總體設計,澳大利亞本土建造,武器系統和傳感器則由美國防務巨頭洛克希德·馬丁公司設計和安裝。為順利推進相關工作,澳大利亞於2017年7月專門成立了“未來潛艇辦公室”,以指導澳大利亞國防部迄今最大的國防投資項目,併為澳大利亞政府、法國海軍集團及洛克希德·馬丁公司提供廣闊的合作空間和促進建立緊密的夥伴關係。

“攻擊”級潛艇為一級“核改常”潛艇,以法國新一代“梭魚”級攻擊型核潛艇為藍本設計,曾以澳大利亞本土物種“短鰭梭魚”命名,後改名為“攻擊”級,可執行反潛、反艦、海上封鎖、偵察監視、支援陸上作戰和特種作戰等多樣化任務。該艇水下排水量高達約4700噸,為目前全球確認建造的最大噸位常規動力潛艇,艇長99米、艇寬8.8米、最大潛深約350米,採用AIP系統,水下潛航時間超過20天,最大航速20節,續航力18000海里/10節,海上自持力約80天。據分析其作戰系統可能基於AN/BYG-1作戰系統研製,基本武器裝備可能包括多型水雷、“魚叉”反艦導彈、Mk48 Mod7重型魚雷等,還能裝備射程超過1500公里的潛射巡航導彈,加上潛艇隱蔽性的特點,將極大提高澳大利亞海軍的戰略威懾力。

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圖4 “攻擊”級潛艇主要技術參數


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圖5 建造中的法國“梭魚”級核潛艇

動力方面,“攻擊”級潛艇未採用大型核潛艇常用的七葉大側斜螺旋槳,而將採用泵噴主推進器,可大幅降低航行產生的空泡噪音。目前泵噴推進技術已經成功應用於許多中小型水面艦艇,技術趨於成熟,應用於潛艇有技術優勢。此外,“攻擊”級潛艇還採用先進流體力學外形,低速巡航時噪音有望低於“梭魚”級核動力潛艇(“梭魚”級航行噪音約110分貝,接近“洛杉磯”級核潛艇),也低於海洋背景噪音。另外,由於該潛艇設計源於“梭魚”級核動力潛艇,所以理論上也存在“常改核”的可能。若“常改核”可進一步提高水下續航性能,降低被發現概率。

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圖6 “攻擊”級潛艇採用泵噴主推進器

澳大利亞海軍計劃用“攻擊”級潛艇取代現役6艘“柯林斯”級潛艇,後者為目前全球排水量第4大的現役柴電潛艇(僅次於中國的032級、日本的“蒼龍”級和“親潮”級),由瑞典考庫姆造船公司設計並參與建造。由於當初盲目追求性能指標,導致設計公司在沒有大型潛艇設計建造經驗的條件下,採用簡單放大的方法以滿足主要指標,結果服役後故障頻發,性能也不達預期,主要問題集中在動力、噪音、火控和密封等方面。因此,澳大利亞海軍2007年便開始著手取代“柯林斯”級潛艇。該級潛艇水下排水量3407噸,艇長77.8米、艇寬7.8米、吃水7米,採用柴電推進,水下最大航速20節,最大潛深300米,續航力9000海里(10節,通氣管狀態)。

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圖7 “柯林斯”級潛艇


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