日期:2026-03-20 阅读() 发布:小编

[引用格式]张志伟,方泽江,何润民,等美军水下特种作战装备的发展现状及趋势分析[J]水下无人系统学报(2024)32(5):962-970
张志伟,方泽江,何润民,赵琪,朱兆彤(中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部,云南昆明,650101)
摘要:近年来,随着以美国为首的西方国家将战略重点由远洋转向近海,近海的浅水水域成为各国的攻防重点,配合着有人与无人协同的分布式作战背景,水下特种作战平台开始扮演愈发重要的角色。文中以美国2024财年最新国防科研和采购预算为基础,重点论述了水下系统项目中湿式蛙人输送艇、干式蛙人输送艇、干式甲板换乘仓、作战潜水装备、水下舟艇任务装备及小型无人水下航行器等水下特战装备的发展现状和研究趋势,旨在为今后的水下特种装备研究提供有益参考。
2023年3月,美国政府正式发布2024财年财政预算案,确定国防部2024财年的预算要求为8420亿美元,该预算比2023财年制定的8160亿美元增加了260亿美元,增幅达3.2%。与2022财
作者简介:张志伟(1996-),男,硕士,主要研究方向为水面及水下航行器流动性能分析
2024年10月张志伟,等:美军水下特种作战装备的发展现状及趋势分析第5期
成本分析及项目研究进度等内容,并给出近3年各项目的财年预算增减表及相关调整说明,是分析美军科研动态和方向的重要依据[4]。
水下特种作战借助特战兵力从水下渗透,主要对敌方水下设施、停泊舰船以及重要港口和岸基进行侦察和破袭,同时也能完成反恐和应急救援等任务,是未来海上和两栖作战的重要组成部分[5-8]。水下特战队员是指海军陆战队和特种作战部队中借助潜水装备执行两栖特种作战任务的人员,其能够独立隐蔽进行作业,具有灵活精悍、行动诡秘以及作战高效等特点,在“非对称作战”中具有很大优势[9-10]。近年来,随着以美国为首的西方国家将战略重点由远洋转向近海,近海的浅水水域成为各国的攻防重点,作战思想也从传统的集中兵力作战转变为分布式作战,配合着有人与无人协同的作战背景,水下特种作战平台开始扮演着愈发重要的角色[11]。
文中以美国2024财年最新的国防科研和采购预算为基础,对美军水下特战主要装备的发展现状及改进方向进行分析,旨在为今后的水下特种装备研究提供有益参考。
2022—2024财年美军水下特战项目的科研经费预算如表1所示[1-3]。从表中可以看出,近3年美军持续向水下特战投资,且投入资金越来越多,
2024财年水下系统项目科研预算达到了12467.2万美元,比2023财年增加了41.2%,约是2022财年的2.9倍;水面舰艇项目科研预算为3355.9万美元,与2023财年和2022财年相比增幅分别达到37.9%和93.4%。同时,2024财年现任总统水下特战项目科研经费总预算比前任总统预算净增长2150万美元,增加的预算中将有1223.6万美元用于CCL和中型作战艇(combatant craft medium,CCM)的开发[3]。
图1给出了2022—2028财年美国海军水面舰艇、水下系统以及水下特战项目科研预算曲线图。可以看到,美军将在2024—2026财年持续加大对水下特战项目的科研投资,并在2026财年达到投资高点,2026财年水下特战项目科研总预算与2024财年相比增幅达104.3%。同时,美军预测2027财年和2028财年在水下特战项目上的科研投资有所降低,但投资额依旧远大于2024财年的投资水平。另外,2022—2025财年水下系统项目一
直是水下特战项目中的科研投资重点,平均占比达到77.0%,而2026—2028财年水下系统项目科研预算分别占水下特战项目科研总预算的58.4%、50.4%和53.1%,与水面舰艇项目预算体量相当。
图2给出了2022—2028财年美国海军水下系统项目采购预算、科研预算以及总预算曲线图。可以看到,美军将在2022—2026财年持续增加水下系统项目的采购预算和科研预算,并且科研预算多于采购预算。另外,从2026财年开始,美军计划减少水下系统项目科研预算并大幅增加其采购预算,其中,2022—2026财年水下系统项目采购预算的平均增长率为43.8%,2026—2028财年水下系统项目采购预算的平均增长率为134.5%,同时采购预算在水下系统项目总预算中的平均占比达到62.7%。 2027财年美军预测在水下系统项目中投入采购经费34947.3万美元,比2022—2026这5个财年的采购预算总和还多2703.2万美元。
37.4%。另外,近3年来美海军在S UUV的投资计划上做了调整,仅在2022财年投入了科研经费
92.9万美元,2023—2024财年则通过采购的方式进行投资,采购经费分别为174.5万美元和638.8万美元。
表2和表3分别给出了美国海军2022—2024财年水下系统项目科研经费预算详细表和采购经费预算详细表[1-3]。可以看到,2024财年美军水下系统项目的科研经费预算和采购经费预算分别达到了12467.2万美元和6611.1万美元,科研经费预算约是采购经费预算的2倍。其中,水下系统项目科研预算除了机密项目外,将重点投资UCME 和DDS,分别投资1756.7万美元和1242.3万美元,CCL作为2024财年新研项目计划投入226.7万美元。 2024财年水下系统项目采购预算将重点投资DCS,预算2469.9万美元约占采购总预算的
美国海军新型蛙人运载器SDV MK 11,以前被称为浅水作战潜航器(shallow water combat sub-mersible,SWCS),用于运输特种作战部队人员及其在各种任务中的作战装备,以提高其在恶劣作战环境中的作战能力和生存能力。 SDV MK 11运载器以价值38300万美元的开发合同于2011年授予Teledyne Brown工程公司进行研制,并于2014
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年底交付了第一台测试装置,将取代从20世纪80年代开始服役的MK 8 Mod-1运载器,是下一代自由进水作战潜水器。
图3给出了SDV MK 11运载器的外形结构示意图[12] ,与上一代的MK 8运载器相比体型较大,长6.8m,宽和高为1.5m,排水量达到约4.5 t。图4给出了MK 11运载器的实物图[13] ,可以看到其显著特点就是具有较大的面包车式侧门,方便作战人员自由进出。MK 11运载器体型变大和侧开门的设计是为了更好地兼容海豹突击队个人最新潜水装备,让作战人员拥有更舒适的空间和允许其携带潜水电脑和喷水推进靴等装备,有效延长其水下作业时间。
2023财年基础上计划增加2.2万美元用于继续推进P3I增强计划,进一步提升MK 11运载器在功率、能源、光电/红外传感器和操作员态势感知(operator situational awareness,OSA)等方面的性能。
另外,2024财年美国海军用于SDV的采购预算为1263.5万美元,相比2023财年增加了22.1万美元,比2022财年增加了736.6万美元。 2023—2024财年,SDV增加的预算将用于采购和整合目前正在开发的改装,以提高推进性能、态势感知和舰队互操作性,以及支持平台全面部署的初始备件。英国詹姆斯费舍防御(James Fisher Defence,JFD)公司于2023年5月美国特种部队周期间推出了先进轻型战术运载器Shadow Seal的原型机(MK 1D),并交付美国海军用于演练。图5为Shadow Seal运载器的结构示意图,总长8 m,宽和高分别为1.88m和1.27m,质量2.5t,最大潜水深度24m,水面及水下最大航程分别达80 n mile和25 n mile。Shadow Seal运载器的外形如图6所示,其具有较强的适应性和水下机动性,能在水面、半水下和水下模式下运载4名蛙人。
DCS相比于现有的湿式蛙人输送艇的优势是能在有氧干燥的环境中搭载作战人员。即使是美国海军最新的MK 11输送艇,作战人员在运输过
程也需要暴露在水中长时间工作,水下潮湿寒冷的环境会消耗掉作战人员大部分的体力和耐力。为了更好地进行渗透作战,美国海军在20世纪80年代首次提出了先进海豹突击队运载系统(a dv an-ced seal delivery system,ASDS)的概念,其原型源自英国的“复仇女神”S351。图7给出了搭载于潜艇上的ASDS[14],艇长19.8 m,直径2.4 m,干质量55 t,可搭载16名艇员。
在ASDS项目之后,美军自2010年正式立项了DCS的相关概念设计研究,相继开发了3款体积较小的干式蛙人输送艇,也称用户作战评估系统(user operational evaluation system,UOES) 1~3,旨在通过利用商业技术、程序和分类方法,以实现负担得起的DCS研制。图8为UOES3输送艇实物图,其外形长9.7m,直径1.9m,排水量17.7t,可搭载6名艇员。图9为UOES3输送艇的前舱口内部示意图,打开前舱内部舱口能看到潜水员锁定室,头顶上有1个出艇舱口,后面有1个进入主舱的舱口[15]。
目前,美国海军较为关注基础DCS的改进以及DCS Now和DCS Next的工程开发工作。根据表2和表3所示, 2024财年美国海军用于DCS 的科研预算和采购预算分别为379.4万美元和
2469.9万美元。 2024财年与2023财年相比用于DCS的科研预算减少了55.5万美元,主要原因是DCS后续操作测试和评估的完成以及向生命周期维持的计划性转变。另外,近3年用于DCS的采购预算呈现不断增加的趋势,2022—2023财年美军为DCS增加了997.3万美元的采购预算,用于更换DCS 1上的主电池组、工程更改建议(engi-neering change proposal,ECP)以及更新训练模拟器和系统集成实验室,以保持DCS配置的最新状态,并补充消耗的政府提供的设备(government furni-shed equipment,GFE)备件。 2024财年的DCS采购预算比2023财年增加了1048.2万美元,增幅达73.7%,主要用于支持DCS的持续现代化,包括平台集成控制系统、中水柱锁定、双锚及拖曳装置、技术数据包改进(technical data package,TDP)、可靠性改进和人机界面增强等主要工作。
DDS是安装在潜艇上用来运输蛙人、蛙人装备以及SUUV的一种特殊舱体,通常安装在潜艇指挥室围壳后方,通过特殊通道连接到潜艇上,蛙人可由通道进出潜艇,也可离开换乘舱去遂行任务或撤回[16]。美国海军的DDS主要由攻击型核潜艇和改装的导弹核潜艇来携带,如图10所示。DDS 的一大优势是降低了被发现的机会,消除了潜艇在海上打开舱门时的进水风险,可提供SOF部队和其他平台的插入。
2024财年用于DDS的科研预算为1242.3万美元,比2023财年多投入934.2万美元,主要用于继续研究和分析DDS,包括概念设计、规范要求、以及替代方案分析等相关的工作。同时继续开发
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Fig.10 The DDS installed on the back of the submarine 必要的遗留领域,以延长DDS的使用寿命并增加其有效载荷能力。另外,资金支持对当前的DDS 产品进行改进,以及现役潜艇支持系统和UUV相关潜水设备的后续开发工作。 2024财年用于DDS 的采购预算为798.6万美元,相比2023财年增加了125.1万美元,主要用于拓展现代化DDS的备用空间,并支持与海军的成本分摊协议和时间表。同时,2024财年报告预测未来的DDS将取代40多年的传统DDS,以维持美国海军主潜艇上的特种作战部队使用,同时提高潜艇的性能、可靠性和生存能力。
美军特战队CBDIV项目提供特种潜水设备的EMD、测试和快速原型设计,为SOF战斗潜水员提供与敌人交战并开展行动的能力。另外,SOF CBDIV将支持SDV、DCS和水面舰艇等装备执行渗透/提取、材料回收、水下舰艇攻击、海滩清理和其他任务。 目前,CBDIV技术改进重点包括:机动性和推进力、潜水员导航精度和态势感知、环境保护、潜水队以及潜水员与外部船只间的通信。
2023财年CBDIV项目的科研投资为324.9万美元,主要用于其继续开发原型设计和高级开发,包括环境保护、导航、通信、推进设备的测试、评估以及水下呼吸设备材料解决方案分析。 2022—2023财年,美军为CBDIV项目增加了914.4万美元的采购预算,能够为额外的27个手持导航设备、19个免提潜水员推进系统和各种潜水员海洋环保设备提供资金支持。 2024财年计划用于CBDIV 项目的科研经费为461.7万美元,比2023财年增加136.8万美元,增幅为42.1%,增加的费用主要用于CBDIV的产品开发、测试、集成以及支持氦氧原型的水下呼吸器(underwater breathing apparatus,
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