美国超大型水下无人潜航器（XLUUV）发展及作战运用研究

2024年1月美国海军举行水面舰艇协会年会(Surface Navy Association，SNA 2024)，会上美无人海事系统项目办公室(PMS 406)主管史考特·席尔拉斯上校公开披露，目前首艘超大型水下无人潜航器(XLUUV)虎鲸(ORCA)原型潜航器已经完成一些初步测试如控制、推进、自主航行测试等，还有15至16项测试将要进行，包括测试潜航器上的所有传感器，以及自主避碰以及其他与任务相关的能力。

技术细节

美国虎鲸(ORCA)超大型水下无人潜航器排水量85吨，是一种采用开放系统架构、可重构的水下无人载具;载具核心内置包含自动航行控制、态势感知、核心通信、动力推进与旋转、供电分配以及任务传感器等诸多能力;虎鲸(ORCA)本体长度51英尺(15.545m)，中间可加装长度34英尺(10.363m)的载荷模块舱，使全长达到85英尺(25.9m)，可携带8吨模块载荷，首艘虎鲸载具的任务载荷舱设计可以来布放水雷。虎鲸(ORCA)XLUUV的最大水下航速8节，以3节速率航行的续航6500海里，采用柴电动力系统，配备柴油发电机与电池，潜航时使用电池供电推进，潜航一段时间后会浮出水面自动启动柴油机为电池充电。

预算与采购情况

根据美国海军2023财年预算表，XLUUV项目包括原本订购的五艘虎鲸(ORCA)原型之外，在2022年3月又额外新增一艘水下测试载具(价值7300万美元)，采购成本总共达到6亿2100万美元;到2022年6月已经花费5.04亿美元，并要求增加1.17亿美元;而原始预算(2016财年)估计为3.79亿美元，因此整体预算上涨2.42亿美元(含2022年3月追加的测试载具的7300万美元)，超支幅度高达64%;这个数字还只是美国政府支付的超支部分，不包括厂商自行吸收的部分，因此实际超支数字还要更高。除了超支之外，交付期限也比原始合约延后三年。原订首艘虎鲸(ORCA)XLUUV在2020年12月交付，剩余五艘在2022年结束前交付完毕;后续，首艘虎鲸(ORCA)XLUUV交付期限推迟到2024年2月，计划剩余五艘在2024年第三季度交付完毕。

2024财年，美国海军为虎鲸(ORCA)XLUUV项目申请1亿403万美元研发预算，并为发展无人水下潜航器(UUV)核心技术(不限于XLUUV)申请7120万美元额外预算;此外，美国海军申请以其他采购账户来订购三艘虎鲸(ORCA)XLUUV，从2026至2028财年都各订购一艘XLUUV，成本分别是1亿1330万美元(FY2026)、1亿1560万美元(FY2027)以及1亿1790万美元(FY2028)。

作战运用问题

目前，美国虎鲸(ORCA)XLUUV作战运用的最大问题在于执行情报、监视与侦察(ISR)任务时，缺乏与地面控制站点的频繁通信能力，而且在通信过程中还可能暴漏自身位置。为此对于虎鲸(ORCA)XLUUV的三种使用情况进行了相关分析：第一种情况，在任务执行期间XLUUV不能发送或接收任何通讯数据，但这将导致XLUUV只能执行预先计划的行动，并剥夺行动指挥官安排其执行其他任务的能力。第二种情况，XLUUV可以部署仅具有接收能力的通信天线，允许指挥官重新安排XLUUV任务，但不允许该通信设备反馈接收信号，导致操作员不确定XLUUV是否正在执行新的任务，除此之外使用这种通信设备还可能潜在地暴漏XLUUV或潜艇执行任务的常用区域。第三种情况，XLUUV可以装备具有发送和接收能力的通信浮标，允许指挥官发布新的指令，并确认XLUUV已经收到并将执行新的任务，同样也可能向对手透露XLUUV的位置。对于作战指挥官来说，每一种选择都在安全性和灵活性之间做出了妥协。

作战运用设想

在设想的作战场景中，XLUUV探测到对手潜艇声学特征信号后，可能会有如下三种应对措施：第一，立即停止执行任务，通过通信桅杆或非系留单向传输浮标向作战指挥官发出警告，说明已发现对方潜艇。如果对方潜艇对指挥官的部队构成威胁，并且需要时间敏感的定位信息来调集反潜战(ASW)装备参战，则可以采取这种应对措施。第二，XLUUV可以释放单向通信浮标，在延迟后向行动指挥官传输探测结果。这种折中的应对方式将为指挥官提供最新的定位数据，提高其对态势的了解，同时也允许XLUUV离开该区域，继续执行任务，而不暴露自己的位置。如果指挥官希望在接近冲突期间提高态势感知能力，但又不想主动打击敌方潜艇，则可以采取这种应对方式。第三，XLUUV只需继续记录声学数据，记录探测情况，然后继续执行任务。日志记录将返回港口后进行在岸基分析中心进行处理。在非冲突期间以及XLUUV执行一般监视任务或收集作业环境信息时，可以采取这种应对措施。上述每种应对方案都利用了当下可用的技术，为作战指挥官提供了根据作战需要指导所需应对措施的灵活性。

关于美军XLUUV在西太平洋可能的部署基地以及作战运用

波音公司的公开数据显示，虎鲸(Orca)XLUUV的最大航程为6500海里(NM)，最大航速为8.0节，作战半径在3000海里之内的基地都处于美军的考虑范围，要求离对手有一定距离便于隐蔽，同时要求基地设施健全，能够在未来支持几十个XLUUV平台运输、地面支持和足够的码头空间来进行维护，所以推测最大的可能部署基地在关岛阿普拉港。从距离上看，关岛的阿普拉港到俄罗斯太平洋舰队所在地阿瓦恰湾大约2450海里，到我国南海舰队的所在地亚龙湾大约2050海里，基于2.5~3节的经济巡航速度计算，单程时间在30~40天之间。由于XLUUV整个任务的行动周期时间长，再加上分析收集数据所需的大量时间，XLUUV最有可能在军事热点区域(例如港口外隐蔽地点)用于长时间的监视任务以及收集相关声学特征信号。

结尾

根据目前情况来看，几乎可以肯定的是XLUUV完全不像载人潜艇那样拥有对声学接触进行探测、跟踪和分类的出色能力。不仅是因为XLUUV缺乏训练有素、经验丰富的艇上潜艇人员所具备的专业知识，还因为XLUUV是一个比有人驾驶潜艇小得多的平台，限制了任何能够在艇上装备的声纳阵列的能力。所以，明确XLUUV的主要定位是一款用于收集声学信号的水下无人装备，其模块化特性扩大了其潜在的收集能力，包括艇上携带的任何可部署系统以及艇体安装或拖曳声纳阵列。(北京蓝德信息科技有限公司)