深海机械蝠鲼现世,美国公司推出蝠鲼长航时无人潜航器原型机

据美国战区网站2024年5月1日报道,美国国防高级研究计划局(darpa)5月1日发布了美国诺·格公司蝠鲼长航时无人潜航器原型机的新图像,这些图像是今年2月和3月在南加州海岸进行水中测试时拍摄的,标志着该潜航器的重要里程碑。据darpa称,它目前正在与美国海军就该技术的下一步测试和过渡进行接触。这样一种酷似蝠鲼外形的无人机的试验成功,是美国国防部在未来的无人潜航器领域的最新一步。

蝠鲼潜航器是通过美国国防高级研究计划局(darpa)计划建造的,旨在推进管理能源、增加有效载荷能力、低功率推进等关键技术研发以造福未来的uuv设计。2019年春时的dapa的战术技术办公室主办了投标人秘密会议表示需要一个新的远距离uuv平台在审查了各公司提案后dapa于2020年3月授予四个公司研发合同以执行蝠鲼计划。其中三个主要研发公司--洛克希德马丁先进技术实验室、诺斯罗普格鲁曼系统公司和马丁防卫集团有限责任公司(当时是纳瓦特克有限责任公司)被选中研发蝠鲼原型机。第四家公司美公司专门研究海底能源解决技术。蝠鲼是一项多阶段的计划,其中包括关键技术的海上演示。并确定未来系统所需的支持技术。

2021年2月10日dapa宣布完成初步设计审查并且选中诺斯罗普·格鲁曼公司和马丁防务集团继续推进各自的无人潜航器总体设计原型机制造和测试做准备。美公司将继续研究原型uuv的能源解决方案。蝠鲼计划计划推进有利于未来uuv设计的关键技术,包括用于uuv操作的新型能源管理技术和相关深度的海底能量收集技术;低功耗、高效率的海底推进系统;水下探测和危险分类或对抗探测威胁的新型低功耗手段;考虑到动态的海洋环境长期任务管理方法;利用现有海事数据集并利用新颖的海事参数进行高效导航和/或c3链接的独特方法;减轻长期任务中的生物污垢、腐蚀和其他材料降解的新方法。

2021年12月20日美国国防高级研究计划局 (darpa) 已将蝠鲼无人水下航行器 (uuv) 项目第二阶段合同授予诺斯罗普·格鲁门公司和马丁防务集团pacmar technologies公司。2024年4月8日,诺斯罗普·格鲁曼公司在网上发布了第一张蝠鲼全尺寸无人水下航行器 (uuv) 原型的图像。4月16日,诺斯罗普·格鲁曼公司宣布完成了名为“蝠鲼”的全尺寸无人水下航行器 (uuv) 原型的组装,但从现在的进度来看,uuv组装完成的时间还要更早。2024年2月和3月,诺·格公司建造的蝠鲼原型机在南加州海岸完成了全尺寸的水中测试。测试证明了其海上动力性能,包括使用浮力、螺旋桨和控制面进行水下推进和转向。

诺格公司的蝠鲼长航时无人潜航器原型机具体尺寸未知,其俯视的形状非常像一条真正的蝠鲼外形,但是该无人潜航器也有着鲜明的特点,比如采取的类似于翼身融合体的扁圆形艇身,以及垂直尾舵与延长的翼梢部位安装的螺旋桨。其实在最早期的模型来看,本来螺旋桨数量是4个,现在来看可能改用了更大功率的电机。从其宣传来看,该无人潜航器将使用高效的浮力滑翔在水中移动,设计有多个不同尺寸和类型的有效载荷舱,以实现各种海军任务。从这点来说,该系统更类似于水下滑翔机。

本次展示的蝠鲼长航时无人潜航器的一张照片中,darpa项目经理kylewoerner博士站在蝠鲼车辆顶部与诺斯罗普·格鲁曼团队的一名成员交谈,展示出该无人潜航器的巨大体积。根据darpa的说法,最近对蝠鲼的水中测试展示了其海上动力学性能,使用包括浮力、螺旋桨和控制面等,测试其水下操作能力。诺斯罗普公司与可再生能源公司seatrec合作开发了额外的节能技术,使其能够在海底以低功耗状态冬眠,以及使用能源发电的技术。蝠鲼拥有模块化结构和节能系统,其中包括低功率海底推进系统、用于水下检测和威胁和危险分类的新型传感器、高效导航和指挥控制系统,以及尖端的防生物污损和材料降解方法。蝠鲼还能够将自身锚定在海底并进入冬眠模式。

另外诺斯罗普·格鲁曼公司将模块化设计的蝠鲼原型机分几部分从马里兰州的建造地点运送到加利福尼亚州的测试地点,验证了该潜航器的模块化分段现场快速组装能力,可进行越野模块化运输、现场组装和后续部署。证明了其在世界各地快速部署的可能性,而不会挤占海军设施宝贵的码头空间,还可以节省车辆在运输过程中消耗的能源。

无人水下航行器(uuv)可以长时间运行,无需人员在场的后勤支持或维护,为在前沿环境中持续运行提供了潜力。此类系统可以使传统主船增加操作灵活性的自由度,同时减轻传统服务港口的工作量。因此海军无人艇被视为一种具有成本效益的提高打击能力的手段,美国海军一直在大力开发新的无人船只,以帮助实现其未来载人和无人平台“混合”舰队以及人工智能和自主等赋能技术的愿景。因此darpa一直在试验各种无人潜航器、无人水面飞行器和无人驾驶航空系统。蝠鲼项目旨在展示新型长续航、长航程、可承载有效载荷的uuv的关键技术。如果成功,这种新型无人潜航器将在部署后保持独立于有人驾驶的船只和港口,从而在不中断当前行动的情况下,增强作战指挥官的能力。

当然,美国国防部最终是否会采购诺斯罗普公司的产品还有待观察。darpa指出,第二个中标者pacmar technologies正在继续测试一个全尺寸的蝠鲼原型。无论海军从“蝠鲼”计划中选择哪种设计或技术,获得一种可以长时间携带不同有效载荷的“新型”设备无疑将对其作战能力有很大的帮助,笔者倒是对其获取长时间自持能源的技术更感兴趣!