2018年國外海軍裝備技術發(fā)展大盤點

柳正華

2018年，國外普遍通過新研與改進并舉的方式，推動海軍裝備技術平穩(wěn)發(fā)展，同時大力開展水下新興前沿技術的探索并取得一定突破。

推出多型艦艇概念設計方案

2018年，國外艦船平臺技術領域發(fā)展平穩(wěn)，特點是提出了一些新艦艇概念設計方案，并無大的技術突破。主要有如下三個方案問世。

1月，洛克希德·馬丁公司公布了應美海軍FFG（X）招標要求設計的新型導彈護衛(wèi)艦方案；以自由級近海戰(zhàn)斗艦為母型改進設計，配備8枚反艦導彈，安裝16單元Mk 41垂直發(fā)射系統(tǒng)，與近海戰(zhàn)斗艦相比，顯著增強了綜合作戰(zhàn)能力，既可參與編隊作戰(zhàn)，也可獨立遂行作戰(zhàn)任務，是兼顧近遠海作戰(zhàn)的多功能型艦艇。

8月，俄羅斯克雷洛夫國家科學中心首次對外展示了一款輕型航母模型。這是一款多用途航母，用于執(zhí)行防空、反導、反艦、反潛、對陸攻擊等任務。航母滿載排水量44000噸，最高航速28節(jié)，采用燃氣輪機動力裝置。這是繼克雷洛夫國家科學中心2015年提出10萬噸級風暴級航母概念方案后推出的又一新型航母設計方案。但俄羅斯目前尚無明確的航母發(fā)展計劃。

10月，法國海軍集團在歐洲海軍展上，披露最新一型SMX系列潛艇SMX-31型的概念設計方案。該方案仍秉承SMX系列潛艇一貫設計思路，應用創(chuàng)新性、前瞻性概念及設計，如全電推進、無指揮臺圍殼、特種推進器等。法國在新概念潛艇探索方面處于世界前列，從2001年至今先后提出了SMX系列潛艇，包括SMX-21雙體潛艇、SMX-22子母艇、SMX-23低造價沿海潛艇、SMX-24模塊化潛艇、SMX-25高速潛艇、SMX-26多用途潛艇、SMX-大洋型潛艇方案等，其中SMX-22、SMX-24、SMX-26特點最為突出，但至今尚無方案付諸實施。

發(fā)展新型主戰(zhàn)艦艇

美英日積極開展新型潛艇研制和改進。5月，英國國防部授出9.6億英鎊合同，推進4艘無畏級戰(zhàn)略核潛艇研制工作，逐步取代前衛(wèi)級戰(zhàn)略核潛艇；該艇計劃建造4艘，采用與美國哥倫比亞級相同的通用導彈發(fā)射艙，裝備的三叉戟II D5型潛射彈道導彈擁有洲際射程，可攜帶數(shù)枚分導核彈頭，打擊精度高，該艇的服役可顯著提升英國?；鶓?zhàn)略核威懾力。美國國防部和海軍分別于3月、6月授出合同，為首批四艘弗吉尼亞級Block V型攻擊型核潛艇采辦長周期物資，及為其中兩艘分別生產(chǎn)一套弗吉尼亞負載模塊。該負載模塊由4個大直徑垂直發(fā)射管組成，可裝載28枚戰(zhàn)斧巡航導彈或數(shù)個大型無人潛航器等，可大幅提升潛艇負載能力，強化潛艇對陸打擊作戰(zhàn)能力及作戰(zhàn)靈活性，也為未來新型水下戰(zhàn)模式奠定了基礎。此外，美國海軍開始制定新一代巡航導彈核潛艇及新型潛射對陸巡航導彈研制計劃，以取代4艘現(xiàn)役俄亥俄級巡航導彈核潛艇及其攜帶的戰(zhàn)斧巡航導彈，新潛艇預計2043年開始服役，單艇成本將至少70億美元（以當前美元計算）。10月，日本蒼龍級潛艇11號艇凰龍?zhí)栂滤撏侨毡臼姿掖钶d鋰離子電池的潛艇，與前10艘搭載鉛酸電池的潛艇相比，可儲存更多電力，水下續(xù)航時間更長，隱蔽性和綜合作戰(zhàn)能力更強。

新型水面艦發(fā)展出現(xiàn)小高潮。美國阿利·伯克級Ⅲ型驅(qū)逐艦首艦DDG 125于5月正式在亨廷頓·英格爾斯公司開工建造，該艦裝備新型AN/SPY-6一體化防空反導雷達，與現(xiàn)役SPY-1D雷達相比，該雷達在1倍探測距離上，可發(fā)現(xiàn)體積小50%的目標，同時處理、跟蹤目標數(shù)分別提高了30倍、6倍，同時引導導彈數(shù)提高3倍，可顯著提升美國海軍防空反導作戰(zhàn)能力。8月，美國海軍宣布已重啟大型水面艦論證工作，這是CG（X）巡洋艦項目取消后，美國海軍首次正式啟動大型水面艦論證，計劃2023年實現(xiàn)首艦采購。該艦將采用新型船體搭載現(xiàn)役成熟系統(tǒng)，如沿用DDG51 III型驅(qū)逐艦的宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)和AMDR-S/SPY-6雷達，DDG1000的綜合電力系統(tǒng)，將比DDG51 III型艦更大，具備足夠空間搭載直升機、無人系統(tǒng)、遠程武器系統(tǒng)和防空指揮中心等，并將預留足夠重量、空間、電力、冷卻能力余量，滿足未來數(shù)十年升級需求。10月，法國國防部長正式宣布，已啟動一項為期18個月、投資4000萬歐元的新一代航母論證工作，該航母必須能搭載法德兩國正在聯(lián)合研制的下一代戰(zhàn)斗機NGF。澳大利亞和加拿大政府正式選定英國BAE系統(tǒng)公司的26型護衛(wèi)艦方案作為本國下一代護衛(wèi)艦的設計母型，其中澳大利亞計劃建造9艘；加拿大計劃建造15艘。26型護衛(wèi)艦是英國BAE系統(tǒng)公司為英國皇家海軍設計的新型護衛(wèi)艦，滿載排水量6900噸，最大航速28節(jié)，是以反潛作戰(zhàn)為主的多功能護衛(wèi)艦，綜合作戰(zhàn)能力出色。

不斷推出或啟動新型探測系統(tǒng)研制

多國啟動或推出多型新型雷達系統(tǒng)。1月，美國海軍發(fā)布合成孔徑雷達研發(fā)項目意見征詢書，研發(fā)軟件定義的多波段合成孔徑雷達，利用傳感器數(shù)據(jù)流，提高射頻感知等能力，開辟使用隨機信號處理技術開展無源探測的新途徑。5月，法國首部多功能模塊化?；鹄走_開始生產(chǎn)，該雷達擁有360°視場，可同時跟蹤800個目標，對空探測距離達500千米，對海探測距離達80千米，具備遠距離3D監(jiān)視、水平搜索、對海監(jiān)視能力，能預警常規(guī)和新興空/海威脅，兼容ASTER中程防空火控系統(tǒng)和艦炮武器系統(tǒng)，將裝備未來中型護衛(wèi)艦。10月，德國萊茵金屬防務公司推出厄利孔海上衛(wèi)士BIAX海軍雷達跟蹤與火控系統(tǒng)，該雷達充分利用現(xiàn)代化信號處理和功率管理技術，設計緊湊，性能出色，可應對快速移動的空中目標，包括高機動性反艦導彈。同月，法國泰利斯公司推出NS50水面艦四坐標有源相控陣對空/對海監(jiān)視雷達。該雷達除提供目標方位、距離和高度信息外，還能深度分析目標多普勒等特征，延長每次掃描目標駐留時間，與三坐標或二坐標雷達相比，具有更強對空/對海探測、跟蹤、識別能力。11月，瑞典在海上長頸鹿4A雷達上采用了下一代跟蹤及掃描技術，增加了雷達高超音速目標探測與跟蹤能力，使其任意條件下均能在1秒內(nèi)開始跟蹤任意數(shù)量目標，包括隱身目標。

美法日等國謀求發(fā)展新型聲納系統(tǒng)。法國國防采辦局授予泰利斯公司為期42個月的合同，為第三代彈道導彈核潛艇研發(fā)新型聲納，該聲納將采用自適應陣列處理技術、威脅分類算法等新技術，綜合探測性能將顯著提升。日法兩國計劃在2018年度正式開展新型聲納技術的聯(lián)合研發(fā)，探測布設在海底的水雷，提升防衛(wèi)能力，新型聲納將集成日本優(yōu)異的水雷探測及法國高頻聲納的圖像顯示技術，具備較高的探測性能。9月，美海軍尋求發(fā)展空中部署被動浮標技術，以探測、識別、跟蹤新一代極安靜型潛艇。

武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力新研與改進并舉

積極推進新型武器系統(tǒng)發(fā)展。高能武器方面，1月，美國洛克希德·馬丁公司獲得價值約1.5億美元水面艦激光武器系統(tǒng)合同，以在2020財年為海軍開發(fā)、生產(chǎn)和交付2套高能激光殺傷監(jiān)視系統(tǒng)（HELIOS）。3月，俄羅斯新一代高能激光武器系統(tǒng)研發(fā)工作取得進展，并發(fā)布相關影像資料。新型導彈方面，3月，巴西MTC-300斗牛士巡航導彈進入最后研發(fā)階段。4月，歐洲導彈集團海毒液反艦導彈完成了第二次研發(fā)試射。6月，歐洲導彈集團陸上攔截者防空導彈系統(tǒng)完成首次試射。魚雷方面，4月，印度國防部國防研究與發(fā)展組織向印度海軍移交了自主研制的Varunastra重型魚雷，該雷由DRDO海軍科學和技術實驗室研發(fā)，國產(chǎn)化率高達95%。6月，俄羅斯軍方表示正在考慮研制核魚雷，該雷重40噸，攜帶一枚1億噸當量的熱核彈頭，能制造人造海嘯，可對沿海地區(qū)造成嚴重破壞。

注重通過新技術植入提升武器系統(tǒng)性能。導彈方面，3月，意大利國防部計劃發(fā)展奧托馬特增程型Mk2E反艦導彈，將使用新型固體推進發(fā)動機，重新設計彈體，采用全新導引頭等，提升導彈射程、打擊精度和生存能力等。5月，美國授予雷聲公司7700萬美元合同，開始小批量生產(chǎn)改進型海麻雀Block2導彈，標志著改進型海麻雀Block2導彈基本完成工程研發(fā)工作。與現(xiàn)役改進型海麻雀導彈相比，Block2型導彈使用了全新主動雷達導引頭技術，并更新了彈載數(shù)據(jù)鏈，提高了導彈對抗掠海目標的能力。7月，瑞典薩博公司在2018法恩伯勒國際航展上發(fā)布了RBS15下一代反艦導彈系統(tǒng)。該導彈相對于上一代增加了射程、改進了導引頭，采用慣性+GPS+主動雷達的綜合制導方式，可打擊移動式海上目標和固定式陸上目標，具有適應高海情的掠海飛行、全天候作戰(zhàn)、再攻擊、末段高機動突防、多導彈同時攻擊同一目標、數(shù)據(jù)鏈傳輸和先進電子防護能力。10月，法國海軍表示將于2019年接收MBDA公司的飛魚MM40 Block 3升級型導彈，該導彈采用了新型相干主動射頻導引頭可顯著提升導彈目標選擇和電子對抗性能。魚雷方面，6月，美國海軍計劃大規(guī)模升級Mk48魚雷，改進后的新型魚雷稱為Mk48先進能力魚雷。該雷將采用一系列新技術，如先進聲納、全數(shù)字導航與控制、數(shù)字線導和新型推進系統(tǒng)等，可在淺水和非常淺的沿岸水域及傳統(tǒng)深水環(huán)境發(fā)射，預計于2024年后服役。同月，以色列海軍Kaved新型重型魚雷成功完成了系統(tǒng)測試并服役。該雷采用軟件可不斷升級的數(shù)字化制導系統(tǒng)，航深達數(shù)百米，具有精確攻擊能力和較遠航程。

無人系統(tǒng)保持快速發(fā)展

美俄大型無人潛航器進展順利。2月，美海軍獲得3018萬美元經(jīng)費，用于超大型無人潛航器（XLUUV）的研制，其中1276萬美元專用于指揮和控制，其余經(jīng)費用于水下能源（含適用于超大型潛航器的先進能源解決方案）的研究與開發(fā)、試驗與鑒定。美海軍計劃2022年能成功從超大型潛航器上發(fā)射水下武器及非致命有效載荷，以支持情報、監(jiān)視、偵察和打擊任務。5月，俄海軍第2代大型無人潛航器大鍵琴-2進行了海試，相較于外形酷似魚雷的第1代大鍵琴-1，大鍵琴-2尺寸和重量更大，更像1艘小潛艇，長約7米，直徑近1米，重量約4噸，下潛深度達6000米，可搭載更多先進裝備。

多型無人系統(tǒng)開展試驗或交付。5月，英國皇家海軍接收了首艘配備遠程聯(lián)合感應掃雷系統(tǒng)的無人水面艇——輕騎兵無人艇。6月，美國刀魚無人潛航器在馬薩諸塞州沿海成功完成海上驗收試驗，刀魚是通用動力公司在金槍魚-21深水無人潛航器基礎上研制，是近海戰(zhàn)斗艦反水雷任務包的重要組成部分，試驗證明刀魚可在高雜波環(huán)境中檢測、分類并識別水雷。8月，經(jīng)過6個多月的選擇，美國國防部最終從波音、洛克希德·馬丁和通用原子公司三家競標方案，選擇了波音公司的方案作為MQ-25黃貂魚無人加油機的設計方案；美國海軍2019財年預算申請了7.19億美元經(jīng)費用于項目開發(fā)和第一批次4架飛機生產(chǎn)；MQ-25用于艦載戰(zhàn)斗機的空中加油，并具備情報、監(jiān)視和偵察能力，計劃2019年首飛，2024年具備初始作戰(zhàn)能力。

多項關鍵技術取得進展

德國、法國、韓國相繼研發(fā)出常規(guī)潛艇鋰離子電池。10月，德國蒂森克虜伯海事系統(tǒng)公司與法國帥福得公司合作研發(fā)出了新型潛艇鋰離子電池系統(tǒng)，并在2018年的歐洲海軍展會上首次展出。電池的設計符合海洋環(huán)境使用、安全性和電化學安全要求，并已通過一系列試驗，證實了電池本體和系統(tǒng)層面上的安全性。電池將由TüV Rheinland開展認證測試，2019年還將在蒂森克虜伯海事系統(tǒng)公司的基爾基地開展上艇測試。同月，在法國武器裝備總署資助下，法國艦艇裝備集團（原DCNS公司）、帥福得公司、CEA科技公司和EDF公司聯(lián)合研發(fā)出名為LIBRT的鋰離子電池系統(tǒng)。LIBRT鋰離子電池系統(tǒng)的儲能量是現(xiàn)役鉛酸電池的兩倍，同時還可顯著縮短充電時間。11月，韓國三星SDI公司等6家公司和韓國電子技術研究所等5個研究機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)出潛艇鋰離子電池，并通過技術成熟度評估（TRA），將裝備第二批KSSIII潛艇。KSS-III潛艇由大宇造船和海洋工程公司建造，韓華陸上系統(tǒng)公司負責將電池模塊和其他組件集成到潛艇上。

美海軍積極開展先進魚雷推進技術研發(fā)。3月，美海軍研究署授予DRS系統(tǒng)公司700萬美元合同，為魚雷先進推進系統(tǒng)項目研發(fā)緊湊型鋁-氧化銀電動力推進系統(tǒng)，提高魚雷航程。6月，美海軍研究署授予航空噴氣洛克達因公司260萬美元合同，為魚雷先進推進系統(tǒng)項目研發(fā)推進系統(tǒng)樣機，探索提高Mk48型魚雷奧托燃料發(fā)動機效率的可能性。

積極開展無人系統(tǒng)關鍵技術研發(fā)?？刂婆c通信技術方面，Hydronalix公司正在為美國海軍研發(fā)用于定位和控制的網(wǎng)關浮標，浮標將和無人潛航器一起工作，使操作人員能跟蹤、監(jiān)控無人潛航器，與其通信并下達指令，實現(xiàn)信息共享。SCALABLE網(wǎng)絡技術公司正在為美國海軍“前沿部署能源與通信基地”項目研發(fā)高保真水下通信技術。動力能源技術方面，通用原子電磁系統(tǒng)公司正在為美海軍大排量無人潛航器研制先進型永磁推進電機。 4月，加拿大政府授予Cellula機器人公司合同以研發(fā)新興燃料電池，提高無人潛航器水下續(xù)航力。8月，泰萊達能源系統(tǒng)公司的水下懸浮充電節(jié)點樣機在美海軍組織的先進海軍技術演習中完成水下演示驗證，該樣機發(fā)電功率16千瓦，是目前輸出功率最大、功能集成度最高的水下充電站樣機，實用后可有效解決無人潛航器長期部署和隱蔽作戰(zhàn)面臨的能源補給和信息傳輸問題，顯著提升無人潛航器實戰(zhàn)能力。

新興前沿技術不斷取得突破

多國積極開展新型探測系統(tǒng)研發(fā)。水下探測方面，1月，韓國設計并利用3D打印技術制出一款新型傳感器，效仿水中生物的觸須來探測目標、監(jiān)測水下漩渦，跟蹤精度較高。2月，美國DARPA分別授予系統(tǒng)與技術研究公司和應用物理科學公司1210萬美元和620萬美元“聲學通道戰(zhàn)術開發(fā)應用”項目第一階段合同，研發(fā)分布式相控陣聲納探測技術，提高信噪比，未來可實現(xiàn)聲納的分布式部署。7月，瑞典研究發(fā)現(xiàn)激光探測和測距儀可作為聲納的補充，用于探測和識別水下目標，尤其是在淺水區(qū)域、環(huán)境復雜的海洋區(qū)域、不易接近的區(qū)域等。

不依賴衛(wèi)星是導航技術重點發(fā)展方向。1月，韓國提出基于雙曲調(diào)頻信號技術的無人潛航器定位方法，使多個錨定節(jié)點能在互不沖突的情況下同時向無人潛航器傳輸數(shù)據(jù)，從而消除媒體訪問控制延遲，提高定位精度，經(jīng)檢測后，該方式與利用GPS信號獲得的真值相差僅數(shù)米。5月，美國參考螳螂蝦眼睛的生理結(jié)構(gòu)，研制出偏振敏感成像器，可基于水下偏振光實現(xiàn)導航功能。

美國水下、跨介質(zhì)通信技術取得突破。由于水下信號傳播的天然障礙，水下各平臺、傳感器間的通信問題和水面、水下跨域通信問題，一直難以實現(xiàn)。研發(fā)新型水下通信技術，是世界范圍內(nèi)的關注重點，美國在該領域處于技術領先地位。7月，美國發(fā)現(xiàn)利用聲波傳播產(chǎn)生的動態(tài)旋轉(zhuǎn)攜帶信息，可提高某一特定頻率通信容量，有望將水聲通信能力從純文本信息傳輸提升到高清視頻信息傳輸。8月，美國演示驗證窄光束水下激光通信技術，水池試驗結(jié)果表明，收發(fā)終端可在1秒內(nèi)完成精確波束指向和快速連接，通信速率為數(shù)兆比特/秒到數(shù)吉比特/秒，通信距離為數(shù)十米到數(shù)百米。同月美國利用毫米波雷達探測水聲信號對水面造成的微小振動，構(gòu)建“平移聲學-射頻”通信鏈路，首次實現(xiàn)水下節(jié)點直接與空中節(jié)點的跨介質(zhì)通信，通信速率可達400bps。