一、概述 DARPA在海上系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的研究工作始于20世紀(jì)70年代,主要依托戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室開(kāi)展。戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室重點(diǎn)瞄準(zhǔn)形成武器裝備和作戰(zhàn)能力,開(kāi)發(fā)平臺(tái)、武器系統(tǒng),以及它們內(nèi)部的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù),開(kāi)展高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的關(guān)鍵技術(shù)研究,形成非對(duì)稱技術(shù)優(yōu)勢(shì)。戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室的組織形式經(jīng)歷了多次變化,但大多數(shù)時(shí)期海上系統(tǒng)技術(shù)都是其重點(diǎn)研究方向,海上平臺(tái)系統(tǒng)是目前戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室四個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一(另外3個(gè)是空間平臺(tái)系統(tǒng)、航空平臺(tái)系統(tǒng)和地面平臺(tái)系統(tǒng))。 1972年,DARPA將海外防務(wù)研究辦公室、先進(jìn)傳感器辦公室和先進(jìn)工程辦公室合并,并從戰(zhàn)略技術(shù)辦公室、核監(jiān)視研究辦公室轉(zhuǎn)移部分項(xiàng)目,正式成立戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室,并明確將海上裝備技術(shù)列為關(guān)注重點(diǎn)之一。1985年研制成功的“海影”號(hào)隱身試驗(yàn)艦是DARPA在此階段取得的一項(xiàng)重大成就,DARPA借鑒F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)的研制思路和經(jīng)驗(yàn),建造了“海影”號(hào)試驗(yàn)艦,開(kāi)展隱身技術(shù)在大尺度海上平臺(tái)上的實(shí)船試驗(yàn),“海影”號(hào)投入使用的二十多年間進(jìn)行了以隱身技術(shù)為核心的大量新技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證,研究成果在DDG1000級(jí)驅(qū)逐艦、“福特”號(hào)航母等核心裝備上均得到應(yīng)用和借鑒。 20世紀(jì)70~90年代,潛艇與反潛技術(shù)一直是國(guó)防授權(quán)法案指定DARPA開(kāi)展研究的領(lǐng)域。70年代初,美國(guó)海軍發(fā)展SURTASS聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)蘇聯(lián)潛艇的探測(cè),DARPA選擇與海軍完全不同的解決方案,自主投資租用探測(cè)地震的拖曳陣列和拖船,改裝后對(duì)地震探測(cè)技術(shù)用于潛艇探測(cè)的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證并取得成功,在海軍遙測(cè)系統(tǒng)探測(cè)方案試驗(yàn)失敗時(shí),及時(shí)提供了有效的替代解決方案。80年代末,美國(guó)國(guó)會(huì)預(yù)算投資3億美元設(shè)立先進(jìn)潛艇技術(shù)項(xiàng)目(ASTP),由DARPA統(tǒng)一管理,為美國(guó)未來(lái)潛艇設(shè)計(jì)研發(fā)創(chuàng)新性技術(shù),DARPA在潛艇主動(dòng)噪聲控制、復(fù)合材料等方面開(kāi)展了卓有成效的創(chuàng)新研究。 90年代初,戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室分離為多個(gè)技術(shù)辦公室,海上作戰(zhàn)平臺(tái)和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究統(tǒng)一由海上系統(tǒng)技術(shù)辦公室管理,90年代末,DAPRA整合所有平臺(tái)系統(tǒng)相關(guān)辦公室,再次形成戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室,這一時(shí)期,海上系統(tǒng)技術(shù)未被明確為重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域,相關(guān)研究則分散至無(wú)人系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)倍增器、先進(jìn)平臺(tái)、先進(jìn)武器系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域之中。這一階段DARPA公開(kāi)的與海上系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)研究不多,為海軍研發(fā)的反水雷無(wú)人潛航器于1998年轉(zhuǎn)化給海軍,DARPA還進(jìn)行了“武庫(kù)艦”的概念論證,但由于可靠性低、設(shè)計(jì)缺陷等諸多問(wèn)題而備受質(zhì)疑,各方對(duì)未來(lái)對(duì)陸攻擊支援的意見(jiàn)也不一致,最終于1997年被取消。 進(jìn)入21世紀(jì),新技術(shù)的擴(kuò)散促進(jìn)了各國(guó)海軍快速發(fā)展。2014年,DARPA再次將海上平臺(tái)系統(tǒng)明確為重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域,并將戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)辦公室先進(jìn)平臺(tái)領(lǐng)域和先進(jìn)武器系統(tǒng)領(lǐng)域中的相關(guān)項(xiàng)目納入進(jìn)來(lái)。在這一時(shí)期,DARPA在海上系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展的研究主要集中在海上無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)、艦載武器技術(shù)、潛艇和反潛技術(shù),通過(guò)技術(shù)路線創(chuàng)新和概念創(chuàng)新取得了大量成就。海上無(wú)人系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容涵蓋了無(wú)人水面艇、無(wú)人潛航器和艦載無(wú)人機(jī);搭載平臺(tái)包括航母、中小型水面艦艇、潛艇;關(guān)鍵技術(shù)突破重點(diǎn)是動(dòng)力能源、自主性、協(xié)同作業(yè)等。反潛技術(shù)研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向發(fā)展依靠無(wú)人系統(tǒng)的分布式移動(dòng)反潛網(wǎng)絡(luò),以應(yīng)對(duì)近海區(qū)域安靜型常規(guī)潛艇的威脅。潛艇技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)展無(wú)軸推進(jìn)、舷外武器發(fā)射等創(chuàng)新技術(shù)概念驗(yàn)證,為未來(lái)核潛艇設(shè)計(jì)提供選項(xiàng),確保潛艇技術(shù)優(yōu)勢(shì),此外,DARPA還創(chuàng)新性提出超空泡潛艇概念,持續(xù)投入經(jīng)費(fèi)支持技術(shù)驗(yàn)證。艦載武器技術(shù)方面,精確制導(dǎo)武器的快速發(fā)展和擴(kuò)散使美國(guó)海軍現(xiàn)役艦載武器技術(shù)優(yōu)勢(shì)不再明顯,低成本的先進(jìn)制導(dǎo)武器將是未來(lái)艦載武器的一個(gè)重要發(fā)展方向,DARPA正重點(diǎn)依托遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈和多向防御快速攔截彈藥交戰(zhàn)系統(tǒng)兩項(xiàng)研究開(kāi)展不依賴GPS的自主導(dǎo)航技術(shù)等創(chuàng)新性研究。 二、DARPA海上系統(tǒng)技術(shù)研究特點(diǎn) DARPA海上系統(tǒng)的研究工作可大致劃分為新型水面艦船概念研究、潛艇技術(shù)、反潛技術(shù)、海上無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)和艦載武器技術(shù)等幾個(gè)研究方向,這些研究方向的劃分并非絕對(duì)的相互獨(dú)立,各研究方向間也存在一定的交叉和聯(lián)系。這種交叉和聯(lián)系在潛艇技術(shù)、反潛技術(shù)、海上無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)上體現(xiàn)的最為明顯,例如,“分布式敏捷反潛”項(xiàng)目是利用無(wú)人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反潛探測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新,反潛持續(xù)跟蹤無(wú)人艇(ACTUV)則是專門為常規(guī)潛艇貼身跟蹤開(kāi)發(fā)的無(wú)人水面艇,它們既可視為海上無(wú)人系統(tǒng)技術(shù),也可視為反潛技術(shù);“超高速水下運(yùn)輸”/“藍(lán)狼”項(xiàng)目既可視為潛艇技術(shù),也可視為海上無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)。 具體到各研究方向中看,新型水面艦船概念研究方向既有獲得重大成就的“海影”號(hào)隱身試驗(yàn)艦,也有“武庫(kù)艦”這樣的失敗案例,但重視技術(shù)發(fā)展的延續(xù)性是這一領(lǐng)域研究的突出特點(diǎn)?!昂S啊碧?hào)持續(xù)發(fā)揮作用近20年,還建造了后續(xù)艦;“武庫(kù)艦”雖然項(xiàng)目流產(chǎn),但并未影響相關(guān)技術(shù)研發(fā)的繼續(xù)推進(jìn),一些技術(shù)得到了轉(zhuǎn)化應(yīng)用;潛艇技術(shù)領(lǐng)域的研究工作從潛艇性能提升,到未來(lái)小型潛艇的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),發(fā)展為超空泡潛艇/無(wú)人潛航器技術(shù),大量成果轉(zhuǎn)化至海軍,技術(shù)發(fā)展思路也與美國(guó)海軍水下戰(zhàn)整體發(fā)展思路相契合;反潛技術(shù)領(lǐng)域方面,DARPA開(kāi)展的工作從解決反潛探測(cè)對(duì)聲納性能需求起步,逐步發(fā)展到通過(guò)無(wú)人系統(tǒng)進(jìn)行反潛探測(cè)的概念創(chuàng)新,謀求引領(lǐng)未來(lái)水下戰(zhàn)的新變革;海上無(wú)人系統(tǒng)方面,DARPA從基礎(chǔ)研究做起,緊跟相關(guān)通用技術(shù)發(fā)展,重點(diǎn)瞄準(zhǔn)反潛戰(zhàn)、大范圍敏捷態(tài)勢(shì)感知等當(dāng)前及未來(lái)軍事需求,在21世紀(jì)初開(kāi)始爆炸式推進(jìn)研究工作,謀求引領(lǐng)未來(lái)武器裝備體系建設(shè)的創(chuàng)新發(fā)展;艦載武器領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展新型制導(dǎo)能力的艦載武器系統(tǒng)相關(guān)技術(shù),遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈項(xiàng)目已轉(zhuǎn)化至海軍,為美國(guó)海軍艦載武器的更新?lián)Q代做出了重要貢獻(xiàn)。 DARPA在海上系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究主要有以下幾方面的特點(diǎn): 一是承擔(dān)指定性任務(wù)。潛艇、反潛技術(shù)是20世紀(jì)70~90年代美國(guó)國(guó)防授權(quán)法案指定DARPA開(kāi)展的研究領(lǐng)域,國(guó)會(huì)直接劃撥經(jīng)費(fèi),由DARPA統(tǒng)籌管理,根據(jù)美國(guó)海軍潛艇、反潛技術(shù)的軍事需求,發(fā)起了多個(gè)項(xiàng)目,為目前在役的“海狼”、“弗吉尼亞”級(jí)攻擊型核潛艇,以及正在設(shè)計(jì)的下一代戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇和正在論證的下一代攻擊型核潛艇的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 二是按照軍種要求,共同出資解決關(guān)鍵技術(shù)難題。開(kāi)展了“海影”號(hào)隱身試驗(yàn)艦、遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈等大量項(xiàng)目,“海影”號(hào)隱身試驗(yàn)艦首創(chuàng)的內(nèi)傾隱身船型已在DDG 1000驅(qū)逐艦船型、“福特”號(hào)上層建筑上應(yīng)用;遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈是世界首型半自主反艦導(dǎo)彈(不依賴GPS導(dǎo)航,無(wú)需其他平臺(tái)指控信息),射程達(dá)到900km,解決了反艦導(dǎo)彈遠(yuǎn)程制導(dǎo)難題。 三是瞄準(zhǔn)當(dāng)前及未來(lái)軍事需求,另辟蹊徑發(fā)展顛覆性技術(shù)?!胺植际矫艚莘礉撓到y(tǒng)”項(xiàng)目中的“海底星座”利用數(shù)十個(gè)無(wú)人潛航器組網(wǎng),跨過(guò)目前主流的橫向水聲探測(cè)技術(shù),轉(zhuǎn)而采用自下至上水聲探測(cè)方式,避開(kāi)了艦艇聲納橫向探測(cè)常遇到的因海底和海面聲波折射造成的目標(biāo)信息模糊問(wèn)題,從而能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的水下“透明”;“海德拉”是充分體現(xiàn)DARPA技術(shù)突襲思路的項(xiàng)目,利用“海德拉”這種全新的水下預(yù)置裝備,形成全新的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和對(duì)敵威懾能力;大孔徑海洋原始數(shù)據(jù)陣列(LAMBDA)項(xiàng)目則是DARPA主動(dòng)作為,自籌經(jīng)費(fèi)尋求更優(yōu)解決方案的典型代表,在海軍選擇的技術(shù)路線走不通時(shí),DARPA利用成熟的地震探測(cè)陣技術(shù)研發(fā)了大孔徑聲學(xué)陣列,及時(shí)滿足了當(dāng)時(shí)的應(yīng)用需求;ACTUV則是通過(guò)高速長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人水面艇執(zhí)行安靜型常規(guī)潛艇的持久貼身跟蹤,減輕核潛艇的反潛戰(zhàn)負(fù)擔(dān)。 三、未來(lái)發(fā)展方向 DARPA在2015年3月發(fā)布的《保障國(guó)家安全的突破性技術(shù)》戰(zhàn)略文件指出,海洋是美國(guó)的戰(zhàn)略中心,在當(dāng)前預(yù)算縮減的大背景下,主戰(zhàn)平臺(tái)數(shù)量難以保障廣域海上的持續(xù)存在,尤其是多個(gè)區(qū)域同時(shí)出現(xiàn)沖突時(shí)更容易捉襟見(jiàn)肘;另外,高性能常規(guī)潛艇、精確打擊武器等非對(duì)稱打擊手段的擴(kuò)散使美國(guó)高價(jià)值平臺(tái)面臨日益嚴(yán)峻的威脅。因此,急需采用創(chuàng)新的方法、更靈活的方式,以更低的風(fēng)險(xiǎn)和成本實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋的持續(xù)有效控制。可見(jiàn),DARPA未來(lái)的發(fā)展方向?qū)@增強(qiáng)海上作戰(zhàn)靈活性開(kāi)展。 探索復(fù)雜作戰(zhàn)平臺(tái)的替代方案 DARPA認(rèn)為,現(xiàn)代化作戰(zhàn)平臺(tái)和系統(tǒng)功能強(qiáng)大,但因構(gòu)成復(fù)雜、研制和升級(jí)改造周期長(zhǎng)、成本高,尤其是在當(dāng)前非對(duì)稱作戰(zhàn)手段不斷增多、能力越來(lái)越強(qiáng)的情況下,復(fù)雜武器系統(tǒng)成為重點(diǎn)打擊對(duì)象,執(zhí)行任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高,一旦被摧毀損失嚴(yán)重,追求復(fù)雜系統(tǒng)的現(xiàn)行做法可能已經(jīng)過(guò)時(shí)且低效,需要反思。DARPA已明確將替代復(fù)雜作戰(zhàn)平臺(tái)和系統(tǒng)作為未來(lái)的投資重點(diǎn),“戰(zhàn)術(shù)偵察節(jié)點(diǎn)”(TERN)項(xiàng)目就是DARPA在這項(xiàng)工作中的創(chuàng)新嘗試,未來(lái)將重點(diǎn)在制電磁權(quán)、導(dǎo)航定位授時(shí)、高超聲速、太空、空中、地面、海上、反恐等方面繼續(xù)研究新技術(shù)、新方案,探索構(gòu)建低成本、分布式的新型武器裝備體系,避免高價(jià)值目標(biāo)的損毀風(fēng)險(xiǎn)。 2 構(gòu)建新型反潛探測(cè)網(wǎng)絡(luò) 常規(guī)潛艇技術(shù)的快速擴(kuò)散,未來(lái)核潛艇規(guī)??s減的環(huán)境下,僅依賴傳統(tǒng)的有人裝備執(zhí)行反潛任務(wù)很難滿足未來(lái)水下戰(zhàn)需求,DARPA正嘗試依靠無(wú)人系統(tǒng)組網(wǎng),構(gòu)建新型反潛透明網(wǎng)絡(luò),為美國(guó)海軍的水下戰(zhàn)透明提供新的選項(xiàng)。DARPA正通過(guò)在水面、水下、空中三個(gè)維度探索無(wú)人反潛探測(cè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)水下空間的單向透明。分布式敏捷反潛項(xiàng)目分別通過(guò)無(wú)人潛航器深海組網(wǎng)、無(wú)人機(jī)近海組網(wǎng),構(gòu)建近海、深海的移動(dòng)式無(wú)人反潛探測(cè)網(wǎng)絡(luò);ACTUV可在水面對(duì)安靜型常規(guī)潛艇實(shí)施大范圍持續(xù)跟蹤。 3 發(fā)展新型海上打擊能力 豐富美國(guó)海軍海上打擊能力也是DARPA的一個(gè)重要發(fā)展方向,為海軍從空中、水面、水下提供更強(qiáng)打擊能力、更多打擊選項(xiàng)是DARPA的主要研究思路。DARPA協(xié)同海軍研發(fā)遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈,擴(kuò)展反艦射程,提升制導(dǎo)能力,將成為美國(guó)海軍未來(lái)的核心反艦武器;發(fā)展TERN察打一體型無(wú)人機(jī)將使整個(gè)航母編隊(duì)艦艇均具備遠(yuǎn)程空中打擊能力;“海德拉”、“上浮式有效載荷”等預(yù)置式無(wú)人系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全新的水下戰(zhàn)術(shù)突襲,將有效補(bǔ)充當(dāng)前單純依靠核潛艇的水下打擊模式。(藍(lán)海星:于憲釗) (藍(lán)海星智庫(kù)針對(duì)DARPA在研的十余個(gè)技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展了系統(tǒng)深入的研究,近期將陸續(xù)發(fā)布系列綜述文章。) |
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來(lái)自: liubazhang > 《2.20》