法国海军未来反水雷装备

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  自从猎雷成为反水雷的重要方法之一以后,近30年来法国海军的反水雷装备,无论是猎雷声呐,还是缆控灭雷具都是值得称道的。早在2007年,法国海军就开始探讨和研究未来反水雷装备的发展问题,并提出海战反水雷自动化潜在方法评估计划。时至今日,法国在这方面的成就如何呢?
  法国未来反水雷作战原则
  法国认为,未来从事反水雷作战需要水面舰艇、无人水面艇、半潜式遥控猎雷系统、自主水下航行器、一次性灭雷系统、拖曳式反水雷装置密切协作,甚至还需要无人机或卫星定位系统等。由此可见,未来的反水雷作战与当前的以“波江座”反水雷舰艇为主,利用猎雷声呐探测水雷,发现目标后释放灭雷具或一次性灭雷具识别水雷和灭雷的模式显然不同,它是各种反水雷装备共同协作的作战模式。其中,水面平台应该是控制中心,它直接控制类似“海上守卫者”的半潜式遥控猎雷系统、无人扫雷水面艇、无人猎雷水面艇,或通过无人机或卫星遥控探雷无人水面艇以及自主水下航行器从事反水雷作战。
  未来反水雷系统(SLAMF-)计划从2007年就开始制定,包括2000-3000吨的专业反水雷母舰、多用途USV、反水雷水下航行器。专业反水雷母舰远离雷区,各种多用途无人水面艇可进入雷区,它们携带有专业的水下航行器,如SACM自主猎雷系统、VAMA自主反水雷航行器、“阿里斯特”100自主水下航行器、“凯斯特”I和“凯斯特”C自主水下航行器以及拖曳式侧扫合成孔径声呐,甚至适用的扫雷具,从事反水雷作战。
  新型专业反水雷舰艇
  按照未来的反水雷系统计划的需求,将要建造的新型专业反水雷舰艇,其排水量为2000-3000吨,是“波江座”级反水雷舰艇的3~4倍。由于新型专业反水雷舰艇无需进入雷区进行反水雷作战,因此舰艇上不再装备价格昂贵的猎雷声呐,对舰艇自身的物理场特征要求也大大降低了,显然造价将低于“波江座”级,为建造一定数量的平台创造了条件。除了导航和通信设备以外,无线遥控系统将成为舰艇的重要装备,因为它需要控制各种不同的水面、半潜和水下无人系统。
  新型专业反水雷舰艇在中后部有宽敞的直升机平台、尾部反水雷装备甲板,在直升机平台下方设置有反水雷装备舱和维修间。该型专业反水雷舰艇实际上是可以大量容纳反水雷装备的平台。它必须能够装载多用途USV、AUV、ROV以及扫雷具等,以完成根据未来反水雷作战原则所规定的反水雷使命。
  未来反水雷作战系统将于2020年装备使用,以代替法国海军现有的“波江座”级反水雷舰艇。法国DCNS造船厂负责研发母舰,泰利斯水下系统公司提供所需声呐和通信设备。另外,法国国防订货局也准备邀请比利时、德国、荷兰、挪威、英国一起参与未来反水雷作战系统的研究工作。
  现役反水雷装备
  目前法国海军拥有的能够满足未来反水雷作战要求的反水雷装备主要为“海上守卫者”半潜式遥控猎雷系统、“检查者”Mk2型无人水面艇,以及2012年法国刚装备使用的“阿里斯特”自主水下航行器。“海上守卫者”探雷的方式与美国的“海上守卫者”相同,这里不再赘述。
  “检查者”Mk2型 该无人水面艇最大的特点是不仅可以扫雷,也可从事猎雷作业。该艇采用铝合金刚性壳体,外形尺寸为8.4米×2.95米(运输时为2.55米),吃水0.5米,质量高达4700千克(含有效载荷1000千克),推进装置为2台由柴油机驱动的喷水推进器(功率2×170~215千瓦),航速0~25节,续航力6节时为20小时,操纵模式可采用全自动、遥控或手动。适应海况5级,允许工作海况4级。艇首设有可以上下转动的机械手,以便展开不同类型的水声传感器,例如侧扫声呐、惯性导航系统或浅层海底剖面仪。
  “检查者”Mk2型的后部装有2台“凯斯特”ROV,一台是“凯斯特”I型水雷探测航行器,另一台是“凯斯特”c型一次性灭雷具。也可直接将后尾部甲板上的“凯斯特”I换装成DUBM-44拖曳式侧扫合成孔径声呐。通过收放装置将声呐放入水中,拖曳声呐快速地搜索雷区。这就无需在艇首加装水声探雷设备,可更方便地完成拖曳探雷使命。
  “检查者”Mk2型由法国的ECA机器人公司研制,主要使命是探雷、识别水雷和灭雷;可在浅水和甚浅水作业:自主或遥控勘测。艇体无磁设计,可利用三种工作模式完成上述使命,即操作人员手动控制、遥控或自主操控。
  “检查者”Mk2型也具备一定的拖曳扫雷的能力,澳大利亚的永久磁铁目标设定扫雷具以及美海军的Mkl04型声扫雷具或轻型开口电极式电磁扫雷具都可供“检查者”Mk2型无人水面艇拖曳扫雷。
  该型艇一个最大的问题是,由于该型艇不到4吨,因此难以拖曳或装载大型反水雷装备。
  “阿里斯特”自主水下航行器虽然数年前就知道法国拥有“阿里斯特”自主水下航行器,但实际上该型AUV在2011年11月还在进行海上试验,因此正确的服役时间应该是2012年。因为资料较新,关于“阿里斯特”自主水下航行器目前有两种说法。一种说法是目前装备2型,一型是“阿里斯特”自主水下航行器,另一型是“阿里斯特”100自主水下航行器;另一种说法是目前装备了3型,分别是“阿里斯特”9轻型AUV、“阿里斯特”18高分辨率和高覆盖率AUV、“阿里斯特”27多用途长航时AUV。
  “阿里斯特”AUV的典型使命包括水文测量、近距离支持特混编队(建制式水雷战)、环境快速评价、情报搜集/隐蔽侦察以及反水雷。主要特点是全套传感器可同时工作。由于结构设计可达到高度稳定性,因此提高了水声传感器的性能,可由非专业舰船或近海平台操控,容易展开使用从事海外使命(利用标准集装箱运输),利用用户友好的使命管理系统从事使命筹划、模拟、监视和重现以及传感器有效载荷的灵活性。
  “阿里斯特”AUV的最大工作水深为300米,长度4.4~5米(取决于配置)。直径0.7米,质量800-960千克,巡航速度4节,最高航速8节,续航力12-20小时。装备的导航系统包括惯性导航系统、多普勒计程仪、超短基线或长基线导航水声应答器和差分GPS以及高精度深度传感器。有效载荷包括避障声呐、侧扫声呐或合成孔径声呐、多波束回声测深仪、浅层海底剖面仪、CTD探头、视频摄像机和聚光灯(探照灯)以及声摄像机等。此外,“阿里斯特”AUV具备使命筹划、模拟、监视和重现的能力,可采用航程基准点的自动导航模式,装有原始数据存储和事后处理软件,具备提供数据、航行器状态、传感器数据以及战术态势的能力。另外航行器上还装有自主安全线路板、安全配重、水声定位发射机、闪光灯、无线电信标以及进水传感器。   “阿里斯特”100是一种轻型自主水下航行器,即小型化的“阿里斯特”AUV。长1.7~2米,直径0.23米,质量55~70千克(取决于配置),工作水深0~100米(也可选用300米或1000米),标准航速2~3节,最高航速5节,续航力在标准航速条件下为15小时。主要特点是采用了模块化结构,很容易在各种类型的平台上展开和回收,操纵和维护保养容易。
  关于“阿里斯特”9轻型AUV、“阿里斯特”18高分辨率和高覆盖率AUV、“阿里斯特”27多用途长航时AUV的报道较少。根据图片可以判断“阿里斯特”9就是“阿里斯特”100。
  “阿里斯特”18是一种中型自主水下航行器。从公布的参数来看,“阿里斯特”27(长度为5米,质量800-1000千克,额定工作水深300米,标准航速3节,续航力3节时为30小时)应该与“阿里斯特”AUV相同,但它的尾翼呈x型。
  在研反水雷装备
  目前的反水雷装备,比如“检查者”Mk2型,有效载荷能力以及拖曳能力有限,只能承担部分反水雷工作,无法拖曳目标设定非接触扫雷具或较大的DUBM-44型拖曳式合成孔径声呐。
  在未来反水雷系统计划中,ECA机器人公司和泰利斯水下系统公司参与研究SACM自主猎雷系统演示器,并邀请挪威一起研制VAMA自主反水雷航行器原理样机。计划的目的是验证展开无人航行器从事反水雷作战的概念以及利用航行器上的实时处理能力改善对此种系统的操作控制能力。航行器上的实时处理能力可提供复杂的决策处理,例如目标识别或使命重新筹划能力等。
  此后泰利斯水下系统公司将研究重点转移至反水雷系统技术支持和算法构造方面,寻求改善水雷探测与识别算法及技术的方法,特别是利用新型压电材料的问题和研究合成孔径声呐等工作。水下航行器的研究工作则自然由ECA机器人公司承担。
  2009年7月,法国国防订货局又与多家工业集团(泰利斯水下系统公司、ECA机器人公司和DCNS船厂)签订了未来反水雷基本研究合同,研究资金由法国政府的经济恢复计划提供。该项研制工作被称为“剑鱼”(ESPADON,海战反水雷自动化潜在方法评估)计划,目的是减少以无人水面艇为基础的未来反水雷作战系统某些方面的风险。
  “剑鱼”计划是未来的反水雷系统计划的一部分,它将利用海军在水下和水面机器人方面所获得的最新研究成果,以改善反水雷能力,可在10~14海里的范围内,在5级海况下独立操作。
  “剑鱼”计划包括专业舰艇、两台USV和两台AUV。舰艇位于雷区外的安全距离上,通过专门程序控制USV在雷区操作。USV又可展开AUV。
  作为ESPADON的一部分,泰利斯水下系统公司承担USV研制、反水雷舾装、传感器模块以及不同组件之间的通信方面的工作。2010年12月8日推出了海军用“剑鱼”无人水面艇的演示器。
  “剑鱼”是~种新型双体无人水面艇,长17米,宽7.5米,排水量25吨,曾命名为SterennDu(法国方言为“黑星”)。2011年无人水面艇上分别装备了泰利斯水下系统公司研制的拖曳阵声呐以及ECA机器人公司研制的小型水下航行器。很明显,“剑鱼”远比“检查者”Mk2吨位大得多,可以承担小型水面艇无法执行的反水雷使命。
  “剑鱼”由国际派驰(Pech)铝业公司制造,该公司是DCNS船厂的主要合同厂家,详细蓝图是由位于南特的HT2设计局设计的。该型无人水面艇的主要任务是在濒海和近岸水域的海上进行猎雷作业,而不会危及人员的生命。海上试验在2011-2012年安排在布列塔尼西部水域进行。
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