曾林
摘 要:隨著世界形勢的變化和格局的發(fā)展,以及海上威脅和沖突的增加,水下運載器作為體型小、隱蔽、靈活、適宜潛水作戰(zhàn)等優(yōu)點,水下運載器由過去的輔助性的偵查發(fā)展為如今的近岸偵查和作戰(zhàn)手段,現(xiàn)在已經(jīng)向水下戰(zhàn)略武器平臺的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,未來將會成為海洋作戰(zhàn)的有效武器和工具。
關(guān)鍵詞:水下;運載器;發(fā)展;探討
中圖分類號:U674 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、水下運載器的發(fā)展
水下運載器的使用具有很長的歷史,第一次世界大戰(zhàn)的時候就出現(xiàn)了水下運載器,意大利與奧匈帝國的海戰(zhàn)中,意大利的蛙人操控小艇潛入普拉港,擊沉了奧匈帝國的戰(zhàn)艦。最早的水下蛙人用的運載器采用的是壓縮空氣作為能源,后來被人們改為鉛酸電池作為動力能源,使航行的速度和距離的性能越來越理想,在使用水下運載器到了今天已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化,隨著科技的發(fā)展和戰(zhàn)爭模式的不斷變化,水下運載器為了適應(yīng)戰(zhàn)爭的需要不斷地發(fā)展和創(chuàng)新,如今的運載器功能不斷地被完善,適用范圍也越來越大。
我國的水下運載器的研制工作相對其他國家要晚一些,主要是在20世紀(jì)70年代才開始研制,由最開始中國科學(xué)院沈陽自動化研究所聯(lián)合多家企業(yè)單位設(shè)計的探索者號,到如今由中船重工702所自主研發(fā)的蛟龍?zhí)栞d人潛水器,我國經(jīng)歷了幾十年的努力與發(fā)展,不斷地追趕國際的腳步,如今我國的深海載人技術(shù)已經(jīng)是世界的領(lǐng)先者。如今國內(nèi)外對運載器的研究方向主要是向深海發(fā)展、向遠(yuǎn)程發(fā)展、向智能化方向發(fā)展。
隨著社會的發(fā)展和對海洋研究的深入,越來越多的國家把發(fā)展的目光放在了海洋上,這其中包括經(jīng)濟類的海洋資源開發(fā)和軍事類的海洋活動,以及以后考慮建設(shè)的海底空間站等,這些活動和發(fā)展都離不開水下運載器,其中對于水下運載器的對接的研究更是關(guān)鍵技術(shù)。通過對國外發(fā)達(dá)國家的水下運載器的技術(shù)研究,再結(jié)合我國的海洋特點,對我國的水下運載器進行探討。隨著水下運載器的不斷發(fā)展,對于運載器的航行安全問題應(yīng)該重視,海洋的環(huán)境變化很復(fù)雜,這對運載器的航行帶來很大的困難。由于水下運載器的靈活性、隱蔽性、突然性、有效增大作戰(zhàn)半徑、適宜水下作戰(zhàn)的能力,而且可以有效地減少人員和昂貴的作戰(zhàn)艦艇的損失,使水下運載器在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的偵查、登陸、反潛等現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中,還可以用水下運載器對海洋進行勘探?,F(xiàn)在各國大力發(fā)展高新技術(shù)武器裝備,水下運載器也是多種多樣且用途廣泛。
二、水下運載器的使用
現(xiàn)在的運載器的使用任務(wù)多種多樣,類型也是很多,運載器可分為載人型運載器和無人潛航器兩類。水下載人型運載器是潛航式送人、裝備、探測設(shè)備等,主要是執(zhí)行一些特殊的任務(wù)。載人型運載器根據(jù)載人艙的水密性分為干式運載器和濕式運載器兩種。載人型運載器可執(zhí)行輸送偵查人員登陸執(zhí)行偵查任務(wù),輸送突擊隊對目標(biāo)進行打擊破壞任務(wù),輸送潛水員執(zhí)行水下救援、勘探和設(shè)備維修等任務(wù)。
水下無人運載器可分為遙控航行器和自主式水下航行器,遙控航行器需要有一個電纜,在執(zhí)行任務(wù)時需要有人為操控。自主式無人航行器在執(zhí)行任務(wù)時就不需要進行遙控,運載器被發(fā)射出去以后根據(jù)任務(wù)管理器對航向、航速、潛深、規(guī)避機動的控制來完成任務(wù),自主式水下航行器可以遠(yuǎn)離母艦,獨立完成任務(wù)。隨著高新科技的發(fā)展和新的動力能源的使用未來的自主式水下航行器將具有反潛戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)、偵查監(jiān)視和水下攻擊等戰(zhàn)爭領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用,成為未來戰(zhàn)場上必不可缺的重要武器。自主式水下航行器可以在水中武器試驗時當(dāng)做靶子,可以尋找和回收海底物品,對海底的設(shè)施進行安裝檢查和維修等工作,還可以在軍事上用作對敵軍的破壞行動,對敵人的水下通信進行干擾和破壞,這樣大大地減少了人員的傷亡,在敵人經(jīng)常出現(xiàn)的地方進行水下跟蹤,對敵人的動向進行了解。在水雷戰(zhàn)中裝有特殊裝置的自主式水下航行器可以很容易地穿越敵人的雷區(qū),并且能繪制出敵人的雷區(qū)布防圖,對于潛艇和水面艦艇的通過提供重要的情報。所以隨著戰(zhàn)爭的需要,自主式的運載器是人們未來戰(zhàn)爭中不可缺少的,運載器的發(fā)展速度也隨之提升很多,自主式水下運載器具有使用靈活、不受海洋深度的限制、可以反復(fù)地使用、不會造成人員傷亡等優(yōu)點,自主式水下運載器已經(jīng)成為水下運載器的主要發(fā)展方向??梢愿鶕?jù)任務(wù)性質(zhì)的不同,水下運載器搭載不同的設(shè)備和武器進行組合編隊,形成一個具有偵查、探測、干擾、對抗的完整系統(tǒng)。如果在水下運載器中安裝大容量的能源裝置可以是運載器具有超遠(yuǎn)程水下作業(yè)能力,搭載水雷就可以變成遠(yuǎn)程自航水雷。
隨著人類對海洋資源的需求和對海洋的不斷探索,海洋運載器成為人們探索海洋的主要工具,對海洋運載器的研究也不只僅限于軍事用途,地球上有70%的海洋覆蓋,海洋的地理條件十分復(fù)雜,而海洋中具有很多人類需求的東西,這就給人類對海洋的開發(fā)帶來了很大的困難,如果只靠人力去征服整個海洋是一件很困難的事情,為了尋找到更多的礦產(chǎn)和能源,人們對運載的使用越來越頻繁,多種不同用途的運載器被人們使用在深海的地理信息調(diào)查、水下作業(yè)、能源的勘探及水下作戰(zhàn)等方面。同時國家也大力支持對海洋的大力開發(fā)和使用。
三、運載器的動力裝置
動力推進裝置是運載器的動力源泉,會影響運載器的行駛速度和使用壽命,傳統(tǒng)的運載器的動力裝置大多是內(nèi)燃機帶動螺旋槳進行機械傳動的方式。由于內(nèi)燃機的體積過大且重量大、燃料需求量大等問題的存在,無法適用于當(dāng)今運載器的使用,所以現(xiàn)在的運載器一般采用電力推進的方法,大大地減小了推進系統(tǒng)的體積,增大了推進效率,減小了運載器的重量,提高了燃料的使用率。運載器如今大多采用電力推進,用燃料電池作為動力鞥能源,為推進器、電氣設(shè)備、測量儀表、使用工具、作戰(zhàn)武器提供能源,但是由于海洋運載器的容積很小,無法攜帶過多的能源,這就限制了運載器的的水下作業(yè)時間和續(xù)航時間,從而影響了運載器的使用性能。運載器在近水面低速直線航行時,由于海面的環(huán)境不穩(wěn)定,導(dǎo)致運載器的受力情況十分復(fù)雜,對運載器的動力能源的消耗也非常大。運載器近水面時經(jīng)常低速航行,在海浪的干擾下螺旋槳推力和轉(zhuǎn)矩都會有能量地消耗,從而增加運載器的能源消耗,針對這一特點建立海洋運載器電力推進模型,并復(fù)合控制補償動態(tài)附加負(fù)載的電力推進策略。
四、運載器的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢
目前世界上的各種水下運載器約有200多種,技術(shù)先進的國家主要是美國、俄羅斯、日本等國家,其中美國的經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展處于國際領(lǐng)先地位。日本的深海運載器發(fā)展也非常先進,近年來載人和無人運載器系統(tǒng)多次在水下進行作業(yè),曾經(jīng)到達(dá)過太平洋馬里亞納海溝和海底斜坡,并且采用地球物理探測技術(shù)對日本周邊的地殼運動進行勘察,同時對地震、火山、海嘯等自然條件進行研究和探索。美國主要研究和開發(fā)無人無纜水下機器人,美國的運載器的目標(biāo)是深度要大,航程要長,以及各項軍事用途。為了滿足未來的發(fā)展計劃,美國專門成立了深海科學(xué)委員會的一個小組,美國人認(rèn)為載人深探器是其他運載器無法替代的,為了保持在深海研究領(lǐng)域的地位,美國也加大了對深海運載器的研究。
為了滿足人們對運載器的需求,并且能夠適應(yīng)水下復(fù)雜的環(huán)境條件,未來水下運載器要求開發(fā)新型的能源電池,提高運載器的續(xù)航能力;改變通信方式,增加運載器的遠(yuǎn)距離通信能力;改進控制系統(tǒng),研發(fā)自主式運載器;發(fā)展組合導(dǎo)航系統(tǒng)的能力,對運載器的定位能力強化;增加運載器的功能,使其能夠更加適應(yīng)現(xiàn)有的環(huán)境和任務(wù)。水下運載器的航行能力主要是要看所使用的電池的能力大小,為了滿足軍事的需求,未來的水下運載器必須要求行駛距離遠(yuǎn),人們通過對電池材料的選用,大大地增加了電池的儲存量,目前先進國家正在研發(fā)新的動力源放射性同位素電池,這種電池的重量小、使用壽命長、可以補充等優(yōu)點成為未來水下運載器的主要動力能源。如今的水下運載器的通信主要是靠光纖進行傳遞信息的,但是水下磁場混亂,有時信號不穩(wěn)定,可能會影響在戰(zhàn)爭的決策,未來的水下運載器要大力開展高品質(zhì)通信能力。如今的運載器應(yīng)更具有自主能力,這樣能更好地適應(yīng)水下的突發(fā)情況,所以未來水下運載器應(yīng)具有智能化,從而完成相應(yīng)的任務(wù)。
結(jié)語
水下運載器作為未來戰(zhàn)略和主要武器和對深海探索的重要工具,尤其我國是一個海洋大國,對于海洋資源的開采和利用都離不開水下運載器的使用,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,水下運載器的技術(shù)水平越來越高,結(jié)構(gòu)也越來越簡單,功能越來越多,在水下的適應(yīng)能力也越來越強。只有不斷地加強對水下運載器的研究和開發(fā),尋找更多更大的能源,才能對國家的未來發(fā)展提供有力的保障,才能對保證國家和人們的安居樂業(yè),提高國家的綜合國力。
參考文獻(xiàn)
[1]劉濤,王璇,王帥,等.深海載人潛水器發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)進展[J].中國造船,2012,53(3):233-242.
[2]趙濤,劉明雍,周良榮.自主水下航行器的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J].火力與指揮控制,2010,35(6):1-6.
[3]李志偉,馬玲,崔維成.小型載人潛水器的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J].中國造船,2012,53(3):244-254.