資料圖：美國波音公司2001年建造的無人潛艇“Echo Ranger”。
 

　　美軍欲打造大型無人潛艇
 

　　探測路邊炸彈、偵察外國軍情、發(fā)動遠程攻擊，美國無人機在各個領域大展身手，成為各國媒體爭相關注的寵兒，而無人潛艇似乎還藉藉無名，這是為什么呢？其實早在20世紀60年代無人潛水裝置就出現了，廣泛應用于打撈、救援、海底勘探、反水雷作戰(zhàn)等領域，但因為現有的無人潛艇續(xù)航時間短、排水量小，難以執(zhí)行長時間、復雜化的任務，軍事上的應用比較有限。不過一向追求高科技的美軍正努力改變這一現狀，試圖讓未來的無人潛艇成為“耳聰目明”的水下偵察兵、悄無聲息的水下殺手。
 

　　根據美國海軍《情報、監(jiān)視與偵察路線圖》，美軍計劃在2014年建成大排水量無人水下航行器(LDUUV)，從2017年起服役，到2020年左右形成一支無人潛艇部隊。不過要想實現這一計劃，首先要破解種種技術難題。
 

　　難度之大 堪比尋找圣杯
 

　　據美國海軍研究辦公室公布的資料，設想中的大排水量無人水下航行器(LDUUV)將是一種完全自主控制、續(xù)航時間長、從岸上發(fā)射、能夠在淺?；顒拥臒o人水下航行器。其直徑大于36英寸(約91厘米)，排水量約2萬磅(9噸)，續(xù)航力在70天以上，通過配置不同的裝備，能夠執(zhí)行長時間的情報、監(jiān)視和偵察任務，進行長航程的海洋測量，執(zhí)行爆炸物處理、水雷戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)等任務。
 

　　不過，要實現海軍要求的性能，需要非常先進的新技術，這些技術也許還只存在于發(fā)明家的想象之中，潛在的承包商和技術專家經常把研發(fā)大型無人潛艇比作古代騎士尋求圣杯的傳說——一項偉大而艱難的任務，沒有人見過圣杯的樣子，也沒有人知道圣杯在哪里。據《防務新聞》網站報道，最主要的技術難題有兩個：一、怎樣才能提供足夠的動力，使其能夠續(xù)航70天而且不會被輕易發(fā)現？二、如何規(guī)避水面、水中、水底的障礙物，實現自動導航？
 

　　采用新能源技術 尋求持久動力
 

　　最大的難題就是如何為大型無人潛艇提供理想的動力。海軍對動力系統(tǒng)的要求很多，如不依賴空氣、持久耐用、安全、環(huán)保、體積小、重量輕、啟動快、效能高等。美國海軍首先否決了核動力，原因很簡單：一旦發(fā)生緊急狀況，艇上又沒有人，無法及時處理，后果不堪設想。為了保持無人潛艇的隱蔽性，將采用“不依靠空氣推進”(AIP)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)——電池根本無法滿足海軍的要求，因為其電量無法滿足水下航行70天的要求。氫氣發(fā)生器或許是一種不錯的選擇。美國海軍已經與AlumiFuel動力公司(API)簽署了一項合同，試驗用氫氣發(fā)生器為小型潛航器提供動力。盡管氫氣在能源領域的潛力眾所周知，但氫氣必須存儲在厚實耐壓的容器中，其不小的重量和體積都將給大型無人潛艇帶來不少麻煩。也許還有其他能源可以提供足夠的動力，但是美國海軍此時正在評估各個機構提交的設計方案，各方都不肯透露細節(jié)。據獨立分析家羅伯特·諾瓦克猜測，最終的設計可能會采用混合動力系統(tǒng)。在低速行駛，對動力要求較低時，采用電池驅動；需要提高速度時，通過轉換裝置切換到另一種能源系統(tǒng)。海軍為了減少對能源的需求，還要求無人潛艇上的其他系統(tǒng)必須高效節(jié)能。
 

　　美國海軍高層非常重視無人潛艇的動力問題，認為如果無法找到滿足要求的動力，大型無人潛艇就無法完成其任務?！肚閳?、監(jiān)視與偵察路線圖》指出，海軍將首先提供資金解決“無人水下航行器的動力和續(xù)航力”問題，然后才是“傳感器、指揮控制與計算機、網絡和自動控制”等問題。去年9月剛剛退役的海軍作戰(zhàn)部長加里·拉夫海德上將就非常關注這一問題。去年8月份，在無人航行器系統(tǒng)國際會議上發(fā)言時，他指出：“我廣泛撒網，堅持不懈地尋求高密度水下動力，這項技術一旦成功，將是革命性的。”作為誘餌，他把過去5年中海軍研究與開發(fā)預算中的一半都投入到解決潛航器的動力問題上。在2012年，美國海軍計劃投入4700萬美元用于大型無人潛艇的研發(fā)。
 

　　避開暗礁與漁網 實現自動導航
 

　　解決了動力問題，并不意味著就找到了圣杯。無人潛艇的導航可比操縱無人機復雜不知多少倍。金槍魚機器人(Bluefin Robotics)公司的項目主管杰夫·史密斯主要研究無人潛艇的自動控制問題，他說：“每年被漁網撈到的海豚和海豹數不勝數。而我們要面對的現實是：盡管我們的無人航行器已經很聰明，但在環(huán)境感知方面，這些機器的能力將永遠不會接近海豚或者海豹。”即便是有人駕駛的潛艇，也多次發(fā)生相互碰撞或與商船相撞的事故。此外，由于無線電波難以在深海中傳播，岸上控制人員無法與水下活動的無人潛艇建立快速高效的通信，不能進行實時控制。因此，控制無人潛艇尚不能像控制無人飛機那樣簡單易行。2008年，英國某公司的一艘自主型無人潛艇在試航時發(fā)生故障，至今下落不明。所以無人潛艇的自動導航尤為重要。
 

　　美軍未來的無人潛艇肯定造價不菲，也會涉及很多秘密。美國可不想自己的無人潛艇被外國漁民撈到，或者觸礁了被俘獲，或者失去控制無處尋覓，所以在自動導航方面提出了很高的要求。首先，大型無人潛艇能夠在70天的航程內，按照計劃抵達40個規(guī)定的航點，抵達每個航點的時間誤差在5小時內，距離誤差在50米之內。這一點并不容易實現，因為無人潛艇在水下無法接受GPS信號，難以準確校時和定位。其次，該潛艇要能夠發(fā)現海底所有直徑大于6英寸(約15厘米)的障礙物；在水面或靠近水面航行時，發(fā)現2海里內所有水面船只的概率要達到99.9%；發(fā)現100英尺(約30.5米)內漁網的概率要超過80%，并能夠繞開漁網。再次，還能夠根據水面船只的活動特點，判斷船只的類型是漁船、軍艦、游船，還是商船，并根據復雜的自動控制算法確定不同情況下的機動方式。
 

　　就算動力問題和自動導航問題都解決了，也并不意味著萬事大吉。充足的動力并不能確保持久的續(xù)航力，例如潛艇在長時間的航行過程中，船體上會附著大量水生物，增大船體阻力，降低航速。溫度控制也很重要，無人潛艇全靠艇上的計算機控制，如何防止計算機過熱，也是個棘手的問題。