用于战争、科学探索及其他目的:什么是无人潜艇?

2007年5月,潜艇参与法国军事演习的画面 (盖帝图像)

无人潜艇是一种无需人工直接干预即可在水下作业的潜水装置,它配备了最新技术,包括现代通信系统、传感器、全球定位系统和先进的导航系统。无人潜艇拥有多种用途,可执行包括科学研究、勘探以及军事、安全领域在内的各种任务。

无人潜艇的类型

无人潜艇有两种基本类型:

遥控潜艇:此类潜艇由操作员手动控制,其目的是避免派人执行困难的水下任务。它们通常用于科学研究或者工业目的。

这种潜艇的结构包含摄像头和传感器,以及能够拾取水下物体的手柄。美国海军开发的这类潜艇还可用于水下救援行动,例如其SRDRS潜艇便可在水下2000英尺深处救援多达16人。

无人潜艇

自动潜艇:这类潜艇不需要操作员远程控制。它们被编程为自动和自主开展工作,其重量从几公斤到几吨不等。在2000年代初期,已经开发出10款不同类型的自动潜艇,包括自推进式潜艇和水下滑翔机。

无人潜艇的历史

自动潜艇于1957年首次制造,被华盛顿大学应用博士实验室用于在北极水域内开展研究,自那时起,科学家们就一直致力于开发具有更优性能的这类潜艇。

在1983年,国际潜艇工程公司在与其他企业的合作下,开发出了自动潜艇以及遥控潜艇,并且生产出在电池寿命、导航性能和通信系统方面更加先进的潜艇。

而在同一时期,俄罗斯海洋技术研究所也研制出了可以进行远程勘探航行的太阳能无人潜艇。这类潜艇可以执行更长时间的任务,并且能够使用全球定位系统等功能。

电池寿命的延长使“滑翔机潜艇”在1995年得以诞生,这款潜艇可以进行长距离的潜水——在被回收以进行维护之前,这类潜艇可在水下停留数周甚至数月的时间。

在21世纪之初,这两种类型的无人潜艇的制造与开发都出现了革命,它们的用途开始变得极为多样化,其国际用户的数量不断增加,而且由于需求的上升,无人潜艇开始走向市场,其研发范围也不断扩大,以适应工业、商业、军事等用途的多样性。

2023年9月,伦敦军事展览上的一艘无人潜艇 (盖帝图像)

无人潜艇的优势

与常规潜艇相比,无人潜艇拥有很多的优势,其中最显着的是:

  • 改良的通信系统:无人潜艇配备了先进的通信系统,即使是在最困难的水下环境中也能提供安全的通信,从而使不同的军事单位之间能够在水下进行无缝通信。
  • 更高的效率:无人潜艇能够自主运行,从而大大减少了人工参与的必要。这种无需人工干预即可执行任务的能力,大大提高了效率、节省了时间,并且降低了威胁人类生命的风险。
  • 隐蔽行动:与常规潜艇不同,无人潜艇不会发出巨大的噪音,从而使之成为了执行隐蔽任务的理想选择——它们可以收集有价值的情报信息,并且能够在不被发现的情况下开展监视活动,从而为部队提供战术优势。
  • 数据收集与分析:无人潜艇配备了先进的传感器和有效的数据收集系统,以使之能够收集有关环境、周边情况和潜在威胁的重要信息,并且可以分析这些数据以快速作出适当的决策。
  • 多用途功能:无人潜艇的结构和组成可以根据任务要求而进行修改,并且配备不同的有效载荷,例如传感器、摄像头和通信设备。这种多用途功能使之能够适应不同的场景并执行广泛的任务。
海军设备

无人潜艇的市场价值

在2022年,全球无人潜艇市场价值约为30.2亿美元,预计到2030年将会增长至81.4亿美元,其年增长率为13.5%。

大量投资用于开发使用人工智能和机器学习技术的无人潜艇,以提高这些水下设置的自主性并使其能够更有效地运行。

无人潜艇的用途

无人潜艇的用途有很多,可基本概括如下:

军事用途

无人潜艇可用于多种军事目的,包括收集情报、侦察、引爆水雷以及参与对敌舰的攻击。

美国海军从20世纪90年代便开始使用无人潜艇来探测和消除水雷,并在21世纪前10年入侵伊拉克期间,使用无人潜艇来清除该国南部乌姆卡斯尔港周围的水雷。

中国军队则将无人潜艇主要用于军事数据收集和侦察目的。

正在准备下海的一艘美国潜艇 (盖帝图像)

2020年12月20日,印度尼西亚的一位渔民在南苏拉威西塞拉雅岛附近发现了一艘无人潜艇。印度尼西亚的军事人员认为这艘无人潜艇属于中国海军,其目的是收集包括水温、盐度和氧气水平在内的数据和信息,以帮助潜艇绘制理想路线。

2022年11月,《欧亚时报》报道称,中国哈工大已经研制出一款能够在水下和空中行进的潜空跨介质航行器,并且指出了此类航行器潜在的军事应用。

总体上,包括美国、英国、法国、俄罗斯和中国在内的多个国家的海军都在建造用于远洋作战的无人潜艇,以探测和消除水雷。

例如,“雷姆斯”无人潜艇(Remus)——一款3英尺长的机器人——可在16小时内完成水下一平方英里的除雷工作。这远比人工作业更有效率,因为一支人类潜水员团队往往需要超过21天的时间才能完成相同的任务。

在海洋中进行科学探索是无人潜艇最重要的应用领域之一 (盖帝图像)

拍摄纪录片

无人潜艇还被用来拍摄纪录片,例如,在“国家地理”为一战期间被德国潜艇击沉的英国远洋客轮“卢西塔尼亚”号拍摄的纪录片《黑暗秘密》中,潜艇便帮助拍摄了关于这艘沉船的大量专业镜头。

无人潜艇同样还在寻找“泰坦尼克”号残骸的过程中发挥了作用,并且拍摄了大量的照片——这些照片都被收录在“国家地理”1986年制作的纪录片《泰坦尼克号的秘密》当中。

探索深海

这被认为是无人潜艇执行的最重要的任务之一。例如,这些设置已被用来从海底收集样本,以确定那里所存在的微塑料百分比,以及探索深海的生物与结构,以及发现新型海洋生物。

无人潜艇通常用于海洋研究,包括测量海流和温度、绘制海底地图和探测热液喷口等目的。

美国海军成员准备将无人潜艇送入深海以执行夏威夷岛救援任务 (盖帝图像)

恢复生态系统

多家公司提供无人潜艇以远程收集水域数据并将其传输给地方政府,从而作出有关恢复河流、海洋和海洋生态系统的政策的关键决定。

在战争中的使用

许多国家都拥有这类潜艇并将其用于军事目的,其中包括英国、加拿大、澳大利亚、朝鲜和伊朗。

各国努力确保其沿海水域的安全,保护重要的海上通道,并获取有助于对抗对手的战术和战略优势,而无人潜艇就被认为是实现这些目标的最重要的工具之一。

无人潜艇在现代战争中的使用改变了许多国家海军的作战方式,特别是鉴于这些潜艇拥有从收集信息到扫雷再到攻击敌舰的广泛能力。

中国、法国、德国、美国和荷兰是快速研发这类设备的主导国家,尤其是用于军事领域的无人潜艇。俄罗斯还寻求研发无人核潜艇,而这可能会是第一舰此类潜艇。

俄罗斯对乌克兰的战争是在现代战争中使用无人潜艇的一个案例。乌克兰使用无人潜艇攻击了黑海上的俄罗斯船只。而俄罗斯也将无人潜艇用于军事目的。

2024年2月,胡塞武装组织还在红海和亚丁湾使用了无人潜艇——这是胡塞武装组织声援加沙地带的巴勒斯坦人的一系列行动之一。

来源 : 电子网站