无人化时代反水雷装备体系构想

赵治平，官 红，艾艳辉，王久法

（中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，湖北宜昌443003）

0 引言

随着我国国力持续增强并日益走向世界舞台中心，国家利益向海外拓展的速度和规模将进一步增大。海上方向已成为我国战略利益拓展、确保国家长治久安和可持续发展必争必保的战略空间。根据我国海洋方向面临的战略安全环境、建设“海上丝绸之路”的要求，我海军正在积极推进海军建设整体转型，逐步实现海军由“近海防御”向“近海防御、远海防卫”战略转型，保证海军有能力维护传统的“领土边疆”，也有能力维护国家的“利益边疆”[1]。我海军在维护国家利益时，面临的水雷威胁有：

1）实施近海防御作战时，我海军面临着企图窃占我钓鱼岛、争夺我东海资源的日本，阻挠国家统一的“台独”势力，高调宣布重返亚太、大力推进“空海一体战”的美国，以及侵占我南海岛礁的东南亚某些国家在我港口、航道、岛礁及敏感海域的布雷封锁；

2）实施远海防卫作战时，我航母编队、两栖攻击舰编队、联合机动编队、驱护舰编队、护航编队等舰艇编队的活动范围涵盖印度洋北部、西北太平洋的广阔海域以及涉及国家重大安全与利益的远海海域，舰艇编队在执行任务过程中，编队面临关键海峡、重要交通线的布雷封锁；

3）巴基斯坦瓜达尔港、亚丁湾吉布提港成为保障我对外贸易和能源运输安全的重要依托，这些海外基地、港口也将面临水雷威胁。

因此，随着我海军战略的转变，反水雷作战范围将延伸到第一岛链以外的海域，我国的反水雷任务除了传统的近岸／近海反水雷任务，还增加了海峡反水雷、交通线反水雷以及海外基地反水雷等任务。

1 现有反水雷装备体系的不足

我国现有反水雷装备体系是以“近岸防御”为指导思想，以舰载武备形式为主体建立的，其装备主要以江河港湾扫雷艇、无人化的遥控扫雷艇和基地级猎扫雷舰为主。反水雷兵力以重要海区为中心配置，以其活动半径形成一定范围内的反水雷作战能力。因此，现有反水雷能力可以基本满足战时近海反水雷防御作战需求，但对中远海护卫作战支援的能力及适应现代战争的快速反映能力严重不足，主要表现在以下几方面。

1）反水雷装备远程投送能力较弱。

我国现役的几型反水雷舰艇吨位小、速度低、抗风浪能力弱，远洋续航能力不足，不具备大洋航行的能力；同时，小型遥控扫、猎雷系统满足了近海抗风浪能力的要求，但吨位相对较大，一般大型作战舰艇均无法携带。因此，我国反水雷装备远程投送能力较差，在海外敌方近岸作战和远程反水雷作战能力差。

2）编队伴随反水雷能力低。

我海军现役的猎扫雷装备均为专业反水雷装备，某型建制式反水雷装备还在研制中。因此，现役作战及保障舰船还没有装备反水雷武器系统或反水雷模块，反水雷防御的范围及规模有限，远洋伴随反水雷和应急反水雷能力低，从而严重影响我军海上作战编队的机动能力。解决这个问题的办法之一就是加快建制反水雷装备的发展。

3）信息化程度低。

世界公认提高猎雷效率的最有效方法是建立反水雷专用数据库。我国港口、近海航道等重要水域反水雷专用数据库的建立相对落后，无法有效支援战时猎雷行动，严重影响了猎雷效率的提升，大大降低了战时反水雷封锁的时效性。

打破战时敌人对我港口航道水雷封锁的有效方法之一是建立反水雷应急通道，但应急通道需在有效的监控之下才能发挥安全通行的作用。对应急通道的有效监控和快速处置，不能完全依赖以舰艇为平台的武器系统，对重要通道应建立固定监测网。目前我国对许多重要航道的安全还缺乏有效监控，无法对敌方在我重要区域的伪装和隐蔽布雷实时监控和快速处置。

反水雷信息在所有舰艇之间和专业反水雷舰艇之间的传递实时性、有效性都还需要极大地提高，使其能够共享整体作战态势图像，整体提升海军反水雷能力。

为了改变我国反水雷能力的现状，加速反水雷技术与装备的发展，满足我国近岸、近海和远海反水雷作战的需求，我国应在现有反水雷装备体系的基础上，构建新时代的反水雷装备体系。

2 国外反水雷装备的发展趋势

2.1 建制式反水雷装备

2017年8月，日本防卫省公布了下一代护卫舰（30DE）的设计方案：该舰标准排水量达3 900 t，满载排水量接近5 000 t，除了设计有传统作战舰艇的电子武器系统外，还搭载了拖曳可变深度声呐（VDS）、拖曳线阵列声呐（TASS）以及布雷装置，在舰底安装了水雷探测声呐，并携带了具有反水雷功能的UUV／USV等水面／水下无人探测系统，特别强化了反水雷能力和反潜能力。

如果该舰能按计划建成，除美国滨海战斗舰以外，该舰将是世界上第一艘具有强大反水雷能力的作战舰艇，舰上的反水雷系统与其它武器系统一样是作为舰上标准装备，这就是所谓的建制式反水雷装备概念。

2.2 反水雷支援舰

目前，西方国家计划建造的新型反水雷舰艇都趋向于设计为通用平台，在执行反水雷任务中，舰艇本身并不进入雷区，而是依靠搭载的水面／水下无人系统（相对于建制式装备的无人系统具有更大的体积和更多、更强的功能）或航空反水雷系统去完成反水雷任务。这种反水雷舰船形式与早期美国与日本建造的反水雷支援舰形式类似，只是舰上反水雷装备未来将以无人化装备为主；但我们还是愿意把这种自身不进入雷区，不需要非常严格低磁、低噪以及强化抗炸能力，具备投放多种无人反水雷装备或航空反水雷装备的新型反水雷舰船，叫做反水雷支援舰，以别于传统的猎扫雷舰。由于这种舰船具有强大的水下探测功能和宽大的后甲板（便于水面／水下无人系统的收放），因此，该舰除了可执行反水雷任务外，在非战争时期还可执行海洋勘探、水文测量、巡逻等多种任务[2-3]。

2017年9月英国BMT公司推出一型号称变革性反水雷舰船概念VENRI-85，该舰可更快速度清除大片区域的水雷，并降低舰员风险。BMT声称VENRI-85代表了反水雷舰艇设计思路的重大改变，着眼于未来，并考虑了技术发展，强调以信息化作战为核心，以无人化反水雷为主导的水雷对抗手段。该型舰满载排水量约为3 000 t，最高航速可达23～24 kn，具有供直升机起降的大型甲板、任务隔舱以及集成布放／回收系统的船尾滑道，能搭载和操控各种具有反水雷功能的空中、水面无人系统和水下无人航行器，也具有海洋勘探、水文测量等多种功能。

图2 新型反水雷支援舰示意图Fig.2 Schematic diagram of new MCM support ship

法国制定了未来反水雷计划（SLAM-F计划）。根据计划，未来法国海军反水雷力量将以5艘排水量为2 000～3 000 t的大型双体船为依托，可装载11个作战模块和6个便携式模块。其中包含1艘史蒂伦都USV、1个大型AUV、1艘半潜航行器、1个可布放拖曳声呐的便携式模块、1艘Alister-100AUV和K-Ster一次性灭雷具。执行反水雷任务时，母船远离雷区，依靠无人系统完成反水雷作业[4]。

2.3 无人化反水雷装备

这些年发展最快、最多的反水雷装备是以UUV／USV为平台的无人化反水雷装备，美国、西欧等发达国家研制了多型无人航行器（无人水下航行器UUV、无人水面航行器USV），具备扫雷、猎雷、雷区侦查、快速处置等功能，这些无人化反水雷装备具有模块化、多功能等特点[5-6]。

1）无人水下航行器。

典型的UUV如美国“刀鱼”航行器，可搭载于滨海战斗舰等舰艇，其直径533 mm，长6.1 m，重量为1 360 kg，利用宽带低频合成孔径旁扫声呐来寻找位于水中、海底或泥沙掩埋水雷，可以自主识别水雷。瑞典AUV62-MR水雷侦察水下无人自主航行体，全长 4～7 m，直径 533 mm，质量 600～1 500 kg，最大工作水深500 m，工作航速0～20 kn，可以探测和分类水雷[7]。

表1 国外主要猎雷无人水下自主航行器Table 1 Main ummanned undersea vehicles for minehunting in foreign countries

表2 USV的性能指标Table 2 Performance indexes of USV

2）无人水面航行器。

由于在续航能力、载荷搭载能力、航迹控制精度等方面表现更优，USV在新一代无人反水雷装备中发挥着巨大的作用。典型的如美国AAI公司CUSV无人艇长11 m，宽3 m，由2台400 kW柴油机驱动，25 kn航速下拖曳拉力可达1 250 kg。其可拖曳MK104执行扫雷作业，也可拖曳AQS-24A执行猎雷作业[8-9]。

法国ECA公司检查者Mk2无人水面艇采用铝合金刚性壳体，长 8.4 m，宽 2.95 m，吃水 0.5 m，质量4 700 kg，航速0～25 kn，允许工作海况4级。无人水面艇装可装测扫声呐或拖曳测扫声呐，有2台“凯斯特”ROV，1台是“凯斯特 I”型水雷探测航行器，1台是“凯斯特C”型一次性灭雷具。

纵观近年国外反水雷装备发展，以无人化装备为主流，以信息化支援为主导，将这些装备成体系搭载于专业支援舰或作战舰船上，形成安全有效、伴随支援、投送及时的高效反水雷能力是发展的方向。

3 我国反水雷装备体系构想

面对传统水雷威胁和近海防御的使命任务，改革开放以来，我国正在建设与之相对应的反水雷装备体系。随着时代的发展，使命任务会不断变化，威胁也会随之改变，我们的反水雷装备体系也会变化发展；但这种变化不应该是扬弃式的变化，而应该是螺旋式的变化。针对我国现有反水雷装备体系的不足，结合国际上反水雷技术装备发展方向，我们应该用信息化去改造、用无人化去拓展我们现有反水雷装备体系。在这个原则指导下，如果我们现有反水雷装备称为基地反水雷装备，那我们还应该发展支援舰反水雷装备和建制式反水雷装备，新发展的装备应充分考虑信息化的主导作用，而传统的基地反水雷装备也需要引入信息化改造。

依此，未来反水雷装备体系的组成如图3所示，主要包括基地反水雷装备、反水雷支援舰装备和建制式反水雷装备。基地反水雷装备包括现有的有人／无人反水雷舰艇、布雷监视与处置系统、航空反水雷装备等；建制式反水雷装备包括与信息支援系统连通的便携式反水雷指控系统、小型无人水面艇（USV）以及配套的猎扫雷装备、侦查型无人水下猎雷系统等；支援舰反水雷装备包括反水雷支援系统、大型无人水面反水雷艇及配套的猎扫雷装备、处置型无人水下猎雷系统等。

图3 反水雷装备体系组成框图Fig.3 Composition block diagram of MCM equipment system

4 装备发展建议

依据上述体系发展设想，我国反水雷装备发展，除发展规划明确项目外，还应包括以下诸系统。

4.1 布雷监视及处置系统

快速打通敌人封锁的最有效方法之一是建立应急反水雷通道，应急反水雷通道需要监控与管理。战时要能及时发现敌人在伪装与隐蔽条件下的布雷并立即清除，和平时期要建立并不断更新应急通道数据库。它包括：岸基综合控制中心、水下传感器阵列、目标处置系统等部分。

水下传感器阵列布设于近岸港口、岛礁码头、航道的反水雷应急通道上，时刻监视通道上水面、水下移动目标的活动情况，还可检测目标入水与着地的噪声与振动信号，并进行精确定位与模式识别。一旦发现布雷，立即启动高速无人艇及与之配套的灭雷具，并在控制中心的操控下灭雷。美国海军作战部一位专家曾预言，现代水雷（Mines）将向先进水下武器系统（AUWS）发展，那未来反水雷必将先从水下监视开始。因此，应充分重视对布雷的监视、侦察。

图4 布雷监视与处置系统示意图Fig.4 Schematic diagram of mining surveillance and disposal system

4.2 支援舰支援系统

反水雷支援系统是反水雷支援舰的核心，主要功能如下：

1）战术辅助决策。指依照既定的战术战法，利用计算机辅助手段，在综合分析反水雷信息支援数据库中相关信息进行战术优化决策后，合理规划反水雷作业兵力，并结合实时战场态势信息，评估水雷威胁、反水雷作业效果和武器装备效能；同时，对作业兵力实时做出动态调整决策，从而实现集成反水雷作战要素、共享战场态势信息、多作战平台指挥协同一体化的全面、全方位、多手段、快速、高效率的反水雷作战体系的技术。

2）综合作战态势显示。以电子海图为背景，显示反水雷支援舰和反水雷武器系统的位置、航行信息、作战计划航线、探测的目标信息、灭雷信息等，提供综合作战态势图。

3）提供通信、导航、定位信息。具有高速无线数传功能，在反水雷支援舰和反水雷武器系统之间建立高速无线通信网络，实现高速数据传输的要求；实现反水雷支援舰和其他作战舰艇、岸基指挥中心之间的数据交换。

4）反水雷数据库。反水雷数据库包括国外主要水雷引信数据库、我海军主战舰艇舰船目标特性数据库、海底地形地貌数据库、国外主要水雷声呐图像数据库、海洋环境信息数据库等。反水雷武器系统执行反水雷作战任务时，反水雷数据库为扫雷装备和探雷装备提供相关信息，提高反水雷效率。

4.3 无人水面猎扫雷系统

无人水面猎扫雷系统包括小型无人水面猎扫雷系统和大型无人水面猎扫雷系统。小型无人水面猎扫雷系统作为建制式反水雷装备，主要用在驱护舰等水面作战舰艇上。为了不影响水面作战舰艇的性能，同时便于携带和布放，无人水面艇排水量不超过5 t，其形态类似于法国“检察者”级无人艇。无人水面艇可拖曳、收放浅水型扫雷和探雷装备、一次性灭雷具等。在母舰的指挥控制下，小型无人水面平台快速航渡到雷区，在雷区以自主、半自主方式工作，完成雷区的扫雷、探雷或灭雷任务。

大型无人水面猎扫雷系统主要搭载于反水雷支援舰上，其排水量为10～25 t，形态类似于德国ARCIMS或法国“剑鱼”级无人艇，具备拖曳、收放深水型扫雷和探雷装备、AUV、小型 USV以及ROV等能力。

4.4 无人水下猎雷系统

无人水下猎雷系统包括小型无人水下猎雷系统和大型无人水下猎雷系统。小型无人水下猎雷系统为侦察型AUV系统，主要执行自主探测、识别、定位水雷的作战任务，具备远程隐蔽潜入特定海域执行侦察水雷布设情况及水下战场环境，开辟安全航道的能力；大型无人水下猎雷系统为处置型AUV系统，其通过AUV与现有灭／猎雷具配合，或以自主投放灭雷炸弹等方式，形成对水雷的处理能力，其智能化程度较高，具有自主识别水雷的能力。

5 结束语

作为海军力量的先头部队，反水雷兵力在海军战略转型期的牵引下，在技术变革的推动下，迎来了蓬勃发展的春天。在具体建设过程中，我们应该牢牢把握反水雷大趋势，合理规划、稳步推进。结合国际上反水雷技术装备发展方向，我们应该用信息化去改造、用无人化去拓展我们现有反水雷装备体系，构建无人化时代的反水雷装备体系，以基地反水雷装备、建制式反水雷装备和支援舰反水雷装备应对我国未来对近岸、近海、中远海的反水雷作战需求。无人化时代反水雷装备体系以信息为主导，大幅提升反水雷装备的无人化、信息化和模块化水平，实现快速、安全和高效的反水雷作战能力。