法国隐身双体无人猎雷艇

雨墨

水雷是一种很严重的水下威胁，技术的进步使得水雷日益智能化，布设深度可达300米，而且抗扫能力更强。为了对抗高性能水雷，发达国家海军装备了大量猎雷艇。但是，猎雷艇仍需人员进行操作，在猎雷作业中存在伤亡可能，因此近年来发达国家又开始发展无人猎雷装备。法国正在测试的“史蒂伦都”号双体无人猎雷艇就是其中的佼佼者。

研发概况

法国海军现役的主力猎雷艇是已经服役30年之久的“三伙伴”级，目前共有11艘（M649和M651分别于2009年和2010年退役）。尽管该级艇进行了多次升级，换装了先进的猎雷设备，但艇体毕竟快到寿限，所以法国海军在2008年左右制定了未来反水雷计划，也称“旗鱼”项目，就是在新一代猎雷艇和相关猎雷设备上大量应用海军机器人技术，提高反水雷能力，并大幅降低伤亡风险。

2009年7月，法国武器装备总署授权DCNS、泰利斯公司和ECA机器人公司基础研究合同，开启了发展新型猎雷艇和猎雷设备的序幕。其中DCNS负责研制和建造猎雷艇，ECA机器人公司负责研制和生产猎雷用的自主水下潜航器（AUV），泰利斯公司负责研制和生产水声系统和其它所需的电子设备。新型猎雷艇主要是在濒海和近海地区执行扫雷任务，在设计上采用无人化。DCNS还将隐身技术和双体船技术也应用到新型猎雷艇上。

2010年12月8日，由DCNS负责建造的“史蒂伦都”号隐身双体无人猎雷艇技术验证艇在法国西部莫尔比昂省恩尼朋下水。另外，由ECA机器人公司研制的多款AUV也相继研发成功。

“史蒂伦都”号从2011年开始进行海上测试，当年主要是在布勒斯特进行施放和回收AUV的试验。在2012年年中，“史蒂伦都”号开始测试拖曳阵声呐和第一类AUV的性能，即进行水下探测和识别水下威胁。2013年-2014年，“史蒂伦都”号主要是在布列塔尼海岸测试第二类AUV的性能，即进行自主侦察和识别水雷，并对水雷进行分类。至于第三类消灭水雷的AUV试验，可能要根据第二类AUV试验效果确定试验时间。而根据法国海军原定计划，新型猎雷艇应该在2020年服役，以取代现役的“三伙伴”级猎雷艇。

总体结构

“史蒂伦都”号长17米，排水量只有25吨，远远小于“三伙伴”级的吨位，续航力有限。在使用时，“史蒂伦都”号需要用2500-3000吨的母船运到任务海域，母船停泊在雷区外放出“史蒂伦都”号，然后母船上的操控人员控制“史蒂伦都”号进入雷区执行反水雷任务。

从外形上看，“史蒂伦都”号就像是把中下方掏空的长条面包，艇体表面除了必要的通信天线和一个小型驾驶舱外，再无任何突出物，而且看似圆弧形的艇体表面实际上又由多个倾斜面构成，加上艇体尺寸小，所以隐身性能非常出色。需要说明的是，“史蒂伦都”号在艇首右前方增设小型驾驶舱是为了规避法律条款，因为法国法律禁止无人水面船只在本国濒海航行，其实“史蒂伦都”号完全具备自主能力，无需驾驶人员。

”史蒂伦都”号采用双体船型主要是为了适航性，因为法国武器装备总署规定新型猎雷艇必须在5级海况下执行任务，而传统的猎雷艇在3级海况下就无法作业。双体船的宽度比单体船大得多，稳定性明显优于单体船。双体船每个片体更瘦长，减小了兴波阻力，所以高速性能也很出色。

“史蒂伦都”号在艇艏下方有一个流线型整流罩，内置锚机、锚链等机构。两侧艇体的中部表面开有出入舱门，内部设有机械和控制设备、工作台等。

“史蒂伦都”号携带有ECA机器人公司研制的三种AUV以及泰利斯海军系统公司研制的DUBM-44拖曳式猎雷声Ⅱ内，它们是反水雷核心装备。此外，“史蒂伦都”号还携带有用于操控自主水下潜航器的硬壳充气艇。

“史蒂伦都”号携带的DUBM-44猎雷声呐于2008年开始进入法国海军服役。该声呐应用了先进的合成孔径声呐技术，能提供高分辨率的实时图像。它还集成了最新的水雷探测、分类技术，能从三个角度（多方向模式）分辨和显示阴影区，极大地提高了分类精确度。其主动拖体具有高性能的海底跟踪功能，可提高DUBM-44的操作安全性。据介绍，DUBM-44声呐可在200米水下进行探测作业，且具有很大的作用范围，目前被法国海军用于保护布勒斯特海军基地和大西洋之间的雷斯特海峡。

水下三兄弟

“史蒂伦都”号携带的三种AUV都有各自的明确角色，还有明确的作业顺序。其中第一个被放下水的是探测、识别和定位用的AUV。最初选择的是2006-2009年发展的“阿里斯特”9，但根据“旗鱼”项目又增加了自动回收系统。ECA机器人公司称其“具有足够的智能进行自主工作，而且能克服在所经路线上遇到的任何意想不到的问题。”

2011年，ECA机器人公司又推出“阿里斯特”9的升级版——“阿里斯特”100，并在2013年夏天交法国海军测试。

根据配置的不同，“阿里斯特”9/100长1.7-2.5米，高0.418米，重55-80千克，最大载荷25千克，最大作业深度300米。尾部装有一部导管螺旋桨和X形尾舵，电池供电（再充电时间为2小时），额定供电时间20小时，水下最大自航速度5节，正常自航速度2-3节，最小转弯半径6米。

“阿里斯特”9/100的导航设备包括惯性导航设备、GPS导航设备、多普勒测速仪、超短基线或长基线水下定位系统等。标准探测设备为“克莱因”侧视声呐，可使用不同工作频率，调整探测范围与图像分辨率。可选装的探测设备包括规避声呐、带有照明灯的水下摄像机、CTD探测仪（即温度、盐度和深度探测仪）、900千赫声学摄像机、多波束测深仪（MBES）、双波段侧视声呐等。通信设备包括卫星通信设备、水下多波束通信系统（速率19000比特/秒）、用于数据上行和下行传输的WIFI或以太网数据链等（传输速率为100兆/秒）。作业时，“阿里斯特”9/100由硬壳充气艇上的1名操作员通过2台笔记本电脑进行控制，“阿里斯特”9/100通过通信系统实时将图像和数据传回母艇。endprint

如果操作员觉得对目标还需进行更近距离的观察，就要放出第二种AUV。这款名称为“连体阿里斯特”18的连体AUV是ECA机器人公司专门为“旗鱼”项目发展的。其任务就是对“阿里斯特”9/100所发现的目标进行抵近观察，获取静止和移动图像，然后发回母艇供操作人员确认。

根据配置不同，“连体阿里斯特”18长2.6-3.3米，重490-620千克，作业深度300-600米，水下最大自航速度5节，电池额定供电时间15小时。连体“阿里斯特”18尾部有两部小型3叶螺旋桨，以及类似于飞机平尾的控制面、单舵，具有良好的水下机动性。其导航、通信设备组成与“阿里斯特”9/100相似。

经过前两个AUV的探测、识别和定位之后，就要放出第三种AUV去摧毁水雷。迄今为止，“旗鱼”项目发展的这种AUV是可重复使用的“阿里斯特”27，长5米，重800-1000千克（根据不同配置），作业深度300米，水下最大自航速度6节，正常自航速度3节，电池额定供电时间30小时。“阿里斯特”27装有4个导管螺旋桨、2个垂直方向的推进器，具有极好的水下机动性。其导航、探测、通信设备与“阿里斯特”9/100大致相同。

“阿里斯特”27的前下方携有1枚灭雷弹，到达水雷跟前时投下灭雷弹然后撤离。在确认“阿里斯特”27驶入安全距离后，操作员引爆灭雷弹将水雷摧毁。

回收方式

“史蒂伦都”号的最大难题就是如何施放和回收AUV和猎雷声呐。因为在波浪起伏的海上，让自主式机械之间进行密切配合，难度比航天器在外层空间的对接还大。至于DUBM-44拖曳式猎雷声呐，在施放和回收方面的难度就要小些，因为其有拖缆连接，所以只要施放和回收拖缆即可。

为了解决AUV施放和回收的难题，设计人员想了很多办法，最后还是从空中加油方式受到了启发，拿出了一个巧妙的方案。他们在“史蒂伦都”号两侧艇体之间的壁顶装上两个桁架结构，其中上桁架固定不动，下桁架可以用钢缆吊放入水。上下桁架都装有主动和被动减震系统，所以无论“史蒂伦都”号无人艇如何运动，自主水下潜航器都能在架上保持稳定。

施放第一种AUV时，下桁架入水，机械臂松开即可。回收时，让其驶到下桁架跟前，机械臂抓起。

施放第二种AUV时比较麻烦些，需要再通过下桁架下方的一个可水平滑动的夹持架来施放和回收。为了防止损伤AUV，下夹板和上夹架都安装有软质防碰垫。进行猎雷作业时，下桁架用钢缆放入水中，然后夹持架的下夹板在液压作动筒的动作下打开，形成一个倾斜滑道，让AUV离架去进行反水雷作业。回收AUV时，先让其驶到夹持架附近，再由机械臂捞起并固定在夹持架上，然后将下桁架吊起。

施放第三种AUV时，在海况较好的情况下可以不用下桁架入水，因为第三种AUV上有吊环，可以直接用钢缆吊放入水。只有在海况恶劣的情况下，让下桁架入水，再施放AUV，以防止其与母艇发生碰撞。

“史蒂伦都”号在2011年进行的多次海上施放和回收试验中，成功率达到100%。另据ECA机器人公司介绍，AUV除了可在水下进行自主猎雷作业外，也可进行拖曳航行作业。今后，法国海军还计划发展更便宜、能消耗得起的“神风”自杀式AUV，由操作人员控制其驶到水雷跟前，与水雷同归于尽。endprint