国外反水雷无人机发展探析

周磊 陈俊锋

水雷具有隐蔽性好、打击突然、易布难除、效费比高、破坏力强、威胁期长等特点。第二次世界大战以来，被水雷击沉或击伤的美军舰艇数量超过由于其他因素而沉没或受损的军舰总数。为了有效对抗水雷的威胁，欧美等国家研发了大量反水雷装备。作为近年来迅速发展的新质作战力量，无人机在多次局部战争中发挥了重要作用，其任务已从情报、监视、侦察逐步拓展到目标打击、通信中继、后勤保障等诸多领域。无人机具有零伤亡、机动灵活、效费比高等特点，在反水雷作战中，可最大程度保证反水雷平台和人员安全，凸显了效率高、安全性高和机动性强等优势，已经成为海军分布式多域协同反水雷作战的重要装备。欧美等军事强国纷纷加大反水雷无人机技术与装备研究的力度，期待反水雷无人机与无人水面舰艇（USV）、无人水下航行器（UUV）等装备构建一种无人化、智能化、网络化反水雷无人体系，提升未来舰艇编队综合反水雷作战能力。

发展概况

美国反水雷无人机发展历程

美国非常重视水雷与反水雷作战，从越南战争开始，就意识到反水雷作战必须集中利用各种空中、水面与水下反水雷资源，并于20世纪70年代建立了反水雷战司令部，除猎扫雷水面舰艇外，还装备了MH-53E“海龙”重型反水雷直升機。随着水雷制造成本的不断降低以及智能化水平的不断提高，以专业猎扫雷水面舰艇为主的传统猎扫雷手段已难以有效应对水雷。2018年，美国海军作战部办公室（OPNAVN 952）水雷作战部副部长斯蒂芬·奥尔森表示，随着美国海军的前进，对手的水雷正在变得更加复杂，水雷库存量也在突飞猛进地增长，无人空中、水面、水下平台将在未来反水雷作战中发挥关键作用，而且能同时操作多个用于水雷探测、识别、定位和摧毁的传感器，减少部队的作业时间，降低部队面临的风险。

反水雷作战理念已经从专业猎扫雷舰艇运用转向建制式模块化反水雷力量运用。在此背景下，美国海军已基本放弃专业猎扫雷舰艇研制，转而发展具有模块化反水雷能力的驱逐舰和濒海战斗舰（LCS）等装备。根据美国反水雷发展规划，未来美军将主要依托濒海战斗舰来实现反水雷作战能力，濒海战斗舰搭载的反水雷系统主要由MH-60S直升机，MQ-8B、MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机和“刀鱼”无人潜航器等装备组成。

美军反水雷无人直升机平台

1.MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机

MQ-8B无人直升机机长7.3m、机宽1.9m、机高2.9m、主旋翼直径8.4m、最大起飞重量1429kg、最大任务载荷重量272kg、实用升限6095m、最大平飞速度232km/h、作战半径203km、续航时间5～8h，可选装光电/红外吊舱、“沿海战场侦察与分析”（Coastal Battlefield Reconnaissance and Analysis，COBRA）水雷探测系统、通信中继设备、多模式对海监视雷达等任务载荷，以及“海尔法”（Hellfire）导弹、“蝰蛇打击”（Viper Strike）激光制导炸弹、“先进精确杀伤武器系统”（APKWS）等武器。

美国海军远征部队利用MQ-8B无人直升机“沿海战场侦察与分析”机载水雷探测系统，能够进行远程空中侦察，探测拍岸浪区和陆上雷场，提升美军在拍岸浪区以及海滩区的反水雷作战能力，以支持海上战斗群展开从舰到目标的作战行动。

2.MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机

MQ-8C无人直升机由贝尔直升机公司407直升机改型而成，机长12.6m、机宽2.4m、机高3.3m、主旋翼直径10.7m、最大起飞重量2722kg、最大任务载荷重量1200kg、实用升限5180m、最大平飞速度259km/h、可挂载光电/红外吊舱、水雷探测系统、通信中继设备、多模式对海监视雷达、多功能吊舱（MCAP）等任务载荷。

美国海军反水雷任务载荷设备发展历程

“沿海战场侦察与分析”是一种机载多光谱水雷探测系统，型号为AN/ DVS-1，作为MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机反水雷作战计划中的装备，主要探测并定位部署在海滩、浅水域的水雷和障碍物，在两栖作战时，保障海军陆战队登陆部队和濒海战斗舰的安全。

20世纪90年代，阿雷特合伙公司（Arete Associates）根据美国海军陆战队先进技术计划，研制了COBRA系统。

2004年，为满足海军突击防御系统（ABS）的需求，COBRA系统开始执行探测任务。

2005年，第1批次COBRA系统达到里程碑节点B。

2010年10月，MQ-8B首次搭载第1批次COBRA系统进行试验。

2013年，美国海军授予BAE系统公司2000万美元的合同，要求该公司研发一种先进水雷探测系统原型机。作为COBRA项目的一部分内容，该先进系统采用了激光雷达（Light Detection And Ranging，LiDAR）技术。激光雷达利用激光脉冲而非无线电波获取高分辨率海面目标影像，完成小型水面水下威胁目标探测、定位、分析。原型机使用了激光快速扫描设备、3D相机和目标识别算法。

2014年11月，美国海军水面战中心授予阿雷特合伙公司第1批次COBRA系统低速率试生产合同，合同金额达1.17亿美元。此后，美国海军水面战中心继续支持阿雷特合伙公司研发COBRA系统。

2016年6月、2017年2月，美国海军分别授予阿雷特合伙公司760万美元、850万美元的合同。

2017年7月，搭载第1批次COBRA系统的MQ-8B无人直升机完成初始作战能力（IOC）评估，2017年10月，形成初始作战能力。

2018年4月，MQ-8B无人直升机完成反水雷作战试验。美国海军采购了30套第1批次COBRA系统任务包，每个COBRA系统任务包由2台机载任务载荷设备、1部舰载任务分析站组成。

2021年12月，美國海军海上系统司令部发布第2批次COBRA系统招标书，以升级MQ-8C无人直升机水雷探测能力。搭载第2批次COBRA系统的MQ-8C无人直升机能够探测、定位拍岸浪区和海滩区内的单个类雷物、雷区和障碍物，在浅水区、深水区水面漂浮的类雷物，在近水面锚泊的类雷物，将执行近海战场空中战术侦察任务。

2022年2月，美军第24空中测试与评估中队（UX-24）在MQ-8C上安装了重量、尺寸均与“单系统多任务机载水雷探测”（SMAMD）真系统相同的模型，模拟真系统开展飞行试验，并利用MQ-8C采集的数据，评估无人直升机的性能、操控性和安全性。

2022年3月，美国国防部透露，基于综合激光水雷探测系统（ALMDS）和第2批次COBRA系统，海军正在为MQ-8C无人直升机研制SMAMD系统，旨在进一步提升MQ-8C无人直升机反水雷作战能力和作战适用性。SMAMD系统由BAE系统公司开发，是MQ-8C无人直升机首次测试的水雷探测系统，也是该机的最重任务载荷，利用机载光学传感器套件处理探测信息，具有机载实时处理能力和低虚警率，确保作战人员对探测到的威胁做出迅速反应。而现有反水雷技术需要较长时间分析任务数据，不能及时应对威胁。

“火力侦察兵”项目办公室与海军研究办公室、小型无人作战平台项目执行办公室、美国海军空战中心飞机部（NAWCAD AIRWorks）、飞机原型系统部、韦伯斯特外场和第24空中测试与评估中队合作，利用“单系统多任务机载水雷探测”系统开展未来海军能力计划最后阶段的相关工作。“火力侦察兵”项目办公室表示，未来作战发生的场景可能位于水雷密布的沿海水域，水雷将对濒海战斗舰等舰艇造成严重威胁。因此，SMAMD系统的部署能够有效降低水雷带来的风险。

2023年春季，联合团队在佛罗里达州海军水面战中心进行反水雷原型系统陆上试验，主要从海滩区开始，探测在浅水区和深水区漂浮、系泊的水雷，最远探测区域距离海岸10km，通过采集MQ-8C“火力侦察兵”和SMAMD系统的试验数据，为未来系统集成工作提供支撑。

欧洲反水雷无人机项目

早在2007年，法国海军就已经开始探讨和研究未来反水雷装备发展。从近10年的发展看，法国不仅大力推动本国未来反水雷系统发展，还主持了欧洲防务局（EDA）海上反水雷计划实施。根据法国未来反水雷系统计划，反水雷作战将采用多型反水雷装备协同作战模式。该协同作战模式与传统猎扫雷舰艇利用猎雷声呐探测水雷，发现目标后释放灭雷具的模式截然不同。

1.ORKA-1200反水雷无人直升机

按照法国海军的设想，法国、德国联合研制的ORKA-1200无人直升机将与水面舰艇、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、拖曳式反水雷装置协同执行反水雷战任务，实现自动化、智能化反水雷作战，进一步提升海上作战能力。ORKA-1200舰载无人直升机最大起飞重量680kg、任务载荷重量180kg、续航时间为8h。

2.下一代非接触式反水雷系统

2019年5月，比利时和荷兰海军联合签订合同，计划采购下一代非接触式反水雷（Mine Countermeasures，MCM）系统，拟使用萨博公司“斯科达”V-200（Skeldar V-200）无人直升机、“检查者” 125（INSPECTOR 125）无人水面舰艇和A18M无人水下航行器等装备组成的编队执行远程水雷探测和灭雷任务。其中，V-200无人直升机将配置水雷探测传感器，遂行水雷探测任务，并为无人水面舰艇和无人水下航行器提供通信中继服务。

3.“坎姆考普特” S-100反水雷无人直升机

奥地利西贝尔公司“坎姆考普特”S-100（Camcopter S-100）是近年热销的一款无人直升机。该机最大起飞重量200kg、最大任务载荷重量50kg、最大平飞速度222km/h、续航时间6h，可搭载多光谱相机开展浅水区水雷探测。

发展特点

欧美强国海军不仅拥有丰富的水雷运用实战经验，而且不惜投入巨资研制各型反水雷装备，加快推进反水雷无人机技术与装备发展。纵观近年国外反水雷无人机发展，本文总结几方面特点。

基于反水雷作战体系顶层设计，无人机充分发挥优势，与其他反水雷装备构建优势互补的反水雷作战体系

反水雷战专家普遍认为，反水雷问题没有任何单一的解决办法，必须依赖优势可互补的装备和技术手段。任何单一反水雷手段都难以完成反水雷作战任务，反水雷作战只有立足于多种反水雷手段配合使用，才能对抗各种技术层次的水雷，实现反水雷装备体系对抗水雷装备体系的目标，保证空中、水面、水下多种平台协调发展，构建具有更强综合反水雷作战能力的反水雷装备体系。因此，反水雷无人机不能单打独斗，需基于反水雷作战体系顶层设计，充分发挥自身优势，与舰载有人机、水面舰艇，无人舰船、无人水下航行器等其他反水雷装备，构成空中、水面、水下跨域有人-无人协同探雷、灭雷作战体系。在反水雷作战体系中，各种反水雷力量充分发挥自身优势，相互取长补短，跨域协同作战，形成体系作战能力，提升编队反水雷作战能力。

无人机反水雷任务主要以濒海区域水雷探测为主，随着技术的发展，逐步向灭雷等任务域拓展

水深为3～12m的濒海甚浅水区、水深3m至海水高潮线的拍岸浪区反水雷作战要求无人机在低空作业、续航时间长，而在此环境下，无人机随时面临敌军岸滩防空火力打击，威胁性极大。无人机具有零伤亡、机动灵活、效费比高等优势，特别适合在濒海区域开展反水雷作战。从目前国外装备发展看，无人机主要搭载多光谱相机、蓝绿激光设备、声呐、磁探设备等水雷探测载荷，对甚浅水区、拍岸浪区和海滩区中裸露、被泥沙掩埋的水雷进行探测、识别和定位。随着技术的进步，国外发展了载重能力更大、续航能力更强的无人机平台，如美国海军MQ-8C无人直升机。该机可发射一种具有尾翼增稳功能的超空泡穿甲弹，超空泡穿甲弹斜射入水后形成超空泡，利用动能破坏水雷目标；或搭载“空中快速灭雷系统”（Rapid Airborne Mine Clearance System，RAMICS）执行反水雷任务，一旦探测到疑似水雷目标，便发射远程遥控灭雷具，引爆水雷。

反水雷无人机主要使用技术成熟的通用无人直升机平台，集成任务载荷包，逐步拓展作战能力

无人直升机能在低空定点悬停，在水面舰艇甲板上垂直起降，适合用于雷区定点侦察与探测。因此，国外反水雷无人机主要使用无人直升机平台。为充分提高投入效益，便于保障维修，国外一般不开发专用反水雷无人機平台，而是将成熟的通用无人直升机改装为反水雷无人直升机，如美国海军基于MQ-8B、MQ-8C无人直升机的反水雷无人直升机，欧洲一些国家在“坎姆考普特”S-100、ORKA-1200无人直升机、萨博公司“斯科达”V-200等成熟无人直升机上安装多光谱相机、蓝绿激光设备等反水雷任务载荷，采用通用接口架构、模块化增量开发方法，满足反水雷作战任务的需求。

发展趋势

协同化、网络化、智能化是反水雷无人机作战的发展趋势。反水雷作战需要快速有效地探测和扫除水雷，在未来反水雷作战中，无人机将与水面舰艇、无人水面艇、半潜式遥控猎雷系统、自主无人水下航行器、一次性灭雷系统、拖曳式反水雷装置协作作战。为安全、高效、快速、准确地反水雷，美国海军提出了“网络中心反水雷战”概念，即各种探雷、灭雷装备基于通信网络集于一体，通过高效指挥协同、信息融合与共享，实现一体化反水雷作战。在“网络中心反水雷战”中，无人机需共享分布式动态数据，与其他反水雷装备、作战平台协同执行水雷探测、定位、分类、识别和灭雷任务，并使用人工智能技术整合不同平台的探测信息，极大提高反水雷作战的针对性、安全性和可靠性，实现反水雷作战的自动化与智能化，进一步提升海上作战能力。

结束语

在历次海战中，水雷被视为一种非对称作战武器，对战争进程产生了重要影响。反水雷、反潜、反导被称为海战的三大难题，各国海军极其重视水雷作战与反水雷作战装备与能力发展。欧美军事强国一直高度重视反水雷装备建设，特别是美国海军。从20世纪80年代的专业反水雷装备，到90年代的建制式反水雷装备，再到模块化、通用化、网络化反水雷无人系统，我们可以看出，反水雷装备发展理念正从以平台为中心转向以能力为中心。无人机作为近年来迅速发展的新质作战力量，随着需求的牵引和技术的推动，已逐步成为反水雷作战的重要装备。国外反水雷无人机发展历程及其作战理念的转变，为国内装备建设和技术发展提供了借鉴。