水下装备行业申报：水下攻防体系进级深海利器战力改造_水下_设备

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水下装备行业申报：水下攻防体系进级深海利器战力改造_水下_设备水下装备行业申报：水下攻防体系进级深海利器战力改造_水下_设备科学

1. 装备升级推动模式变革，水下攻防体系拉开序幕

（图片来自网络侵删）

装备技能提升推动水下作战模式改变，未来海战对抗将向体系化发展。
当前，发达国家凭借其水下装备精良的暗藏性能，使其免于其他国家反参与/区域拒止的限定，伴随着探测技能的不断提升，未来纯挚依赖武器或平台对抗模式的水下体系将逐步损失上风，水下装备须要变革以适应新的体系化样式。
因此，水下无人装备发达发展以及水下装备根本技能的不断打破推动了水下作战模式的转变。
同时，作战空间增大叠加信息化发展，使得未来战役形态趋向多样化，为了综合多平台信息资源，海战将由平台对抗走向体系对抗，未来的作战样式将呈现“信息主导，体系对抗，资源共享”的新格局。

水下攻防体系跨域整合武器平台，多要素保障作战功能完好。
作为当代综合海战的范例，水下攻防体系是指为了完成水下军事任务哀求，进行跨域作战单元的统一支配，综合利用探测、指控、打击、保障等作战要素，形成实行水下攻防作战任务的有机整体。
由功能上相互联系、相互浸染，性能上相互补充的各种武器装备系统组成，既是动态、开放的繁芜网络，又是水下沙场探测感知、信息通报、指挥掌握、决策征战、综合评估等全过程干系的作战资源有序凑集。

水下攻防流程共分为三步，整系统统需具备六方面能力。
水下攻防对抗的基本过程可分为三部分：1）识别跟踪：攻击方创造并识别防御方，跟踪并确定目标信息，并将数据通报至指挥中央；2）指挥打击/拒止：根据上级指挥所指示或预设的攻击策略履行攻击；防御方在创造攻击方或声纳报警后履行防御；3）持续保障作战：双方干系攻防回合持续进行，信息作战以及后勤保障贯穿其过程，直至攻击方失落去攻击能力，如弹药用尽，作战平台被击沉，或防御方系统被毁坏等。
以上三步对水下攻防整系统统提出了新的哀求，其作战体系需同时具备侦察预警、指挥掌握、暗藏突防和打击、水下防御作战、水下信息作战、综合保障六方面能力，同时上述能力也是衡量整体系统核心战力的主要依据。

为知足以上能力，水下攻防体系需包含多类水下装备，总体可分为机动装备、固定装备和根本举动步伐三部分。
针对水下攻防对抗过程所需能力以及各种水下装备的功能，体系需席卷多类武器平台。
1）机动装备：紧张可分为有人装备和无人装备两类，是目前各国水下装备发展的核心板块，其紧张用于情报侦察、目标监视跟踪、移动式火力打击等；2）固定装备：紧张指水下预置武器系统，一样平常提前支配于关键海区，长期待机，战时唤醒，用作系统防御，对敌方舰艇进行导弹或鱼雷打击；3）根本举动步伐：通过水下根本举动步伐培植，从而建立计策要地的长期固定水下鉴戒网络，供应水域环境信息，并为机动装备供应定位支持以及能源保障。

机动装备与监听系统分别对应攻防两端，是攻防体系中的“矛”与“盾”，目前已成为各国水下装备的主要发展板块。
机动装备中，无人水下装备与载人水下装备是各国目前武备研究的热门板块，其具备高机动性与暗藏性，有效拓宽水下作战体系的沙场空间，表征其整体进攻能力。
监听系统利用声学事理监测过往机动装备，位于水下整体系统网络边界，有效担保水下作战体系的架构安全，是表征其整体防御能力一大指标。
二者一攻一防，互为抵牾，计策意义重大，是水下武备发展的主要板块。

2. 水下装备三大板块，攻防两端军事意义显著

2.1 水下无人装备：超大型潜航器察打一体，智能化海战时期来临

水下无人装备逐渐成为天下军事装备研发热点。
水下无人装备是一类可赞助或替代人类在繁芜、高危的水下分外环境中进行无人作业的新型装备，在科研稽核、民用作业、军事探测与攻防等方面有较为广泛的运用。
根据邱志明院士《水下无人装备前沿发展趋势与关键技能剖析》，在军事领域里，范例的水下无人装备紧张有无人水下潜航器（UUV）和无人水下预警装置，个中水下无人预置系统包括水下预置武器和水下预置根本举动步伐。
UUV具有效费比高、隐身性能好、作战用场广和智能程度高档上风，是未来智能化战役中主要的新质作战装备。
水下无人预置系统搭载载荷丰富多样，具有潜伏韶光长、广域分布、暗藏性好及相应快速等优点，已成为未来水下攻防对抗体系的主要组成部分。

美海军非常重视无人潜航器的研发与运用，大型无人潜航器是美海军当前重点发展型号。
无人潜航器目标小、暗藏性好、风险低、利用方便灵巧，可以在敏感海疆实行分外任务。
美海军认为无人潜航器能够增强水下上风、区域存在力及影响力，进而能够提升海军作战能力。
美军《无人系统综合路线图》根据排水量大小，将无人潜航器分为大型、重型、轻型和便携型 4 个级别。
依据掌握办法的不同，UUV 可分为无人自主潜航器（AUV）、有缆遥控潜器（ROV）和自主遥控复合型潜器（ARV/HROV）等。
个中，AUV 能够依赖其自治能力完成任务，具有机动灵巧、利用本钱低、作业范围大、环境适应能力强等特点；ARV 配备与母船连接的缆索，能够以自主、遥控、半自动等多种模式作业。
据《参考》宣布，波音公司 2023 年 12 月 20 日宣告，已向美国海军交付了第一艘“虎鲸”80 吨量级超大型无人潜航器（XLUUV），估量将被用于水下监视、扫雷和电子战。
XLUUV 是大载荷的远程全自主水下航行器，可以完备独立于主航行器运行，属于新一级自主潜艇。

UUV 开始向集群化方向发展。
根据邱志明院士《水下无人装备前沿发展趋势与关键技能剖析》，UUV 集议论势紧张有同构集群和异构集群两种。
同构集群为多个相同型号单体 UUV 协同完成通信、指挥掌握与决策而组成的群组，异构集群则为与其他无人系统组网成组，通过分布式态势感知和信息共享协同完成作战任务。
国外率先开展了 UUV 集群系统的研究，个中美国目前正向 UUV 集群自主协同及海陆空集群协同方向发展。
我国在 UUV 集群方面的研究起步较晚，许多研究都还处于理论和仿真阶段，且紧张聚焦于多UUV 协同探测方面。

水下无人预置系统是一类预先支配在近海或深远海主要航道、敌周边要地等前沿作战海疆，可在水下长期待机、远程唤醒的全自主作战的新观点水下无人装备。
按平台载荷类型划分，个中水下预置武器系统比较范例的有美国的“浮沉载荷(upward falling payload，UFP)”、“海德拉 Hydra”系统以及俄罗斯的“赛艇”海底导弹系统等。

2.2 水下有人装备：核潜艇补齐进攻端火力，深潜器拓展体系纵深

有人水下装备紧张包括潜艇及载人深海潜水器。
潜艇紧张分为核动力潜艇和常规动力潜艇，个中，核动力潜艇又分为攻击型核动力潜艇和巡航导弹核潜艇。
深海潜水器与潜艇比较，其紧张技能差异是深海潜水器不是完备自主运行的，必须依赖母船补充能量和空气。
根据“战斗兵力 2045”，美军对攻击型核潜艇需求数量极为急迫。
潜艇作为水下战核心装备，未来任务将更加多样，有效负载能力将成为其发挥作战效能的关键。
美国攻击型核潜艇分为 4 代，“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇属于第四代攻击型核潜艇，是支撑美国海军“由海向陆”转变的重点装备之一，是未来重点投入项目。
此外，根据美国“动力”网站 2023 年 12 月 11 日宣布，美国海军首次展示了一种名为“黄海鳗”的新型水下潜航器，它可以通过标准潜艇鱼雷发射管发射和回收。
宣布称，美国海军操持于明年开始支配这种新型装备，届时分布环球的数十艘美国海军核潜艇都可以利用它实行创造水雷和其他危险、隐秘搜集情报以及提高水下态势感知的任务，曾在周在“弗吉尼亚”级攻击核潜艇“特拉华”号上进行测试。

我国载人潜航器（HOV）起步较晚，在国家重大专项支持下大力发展。
2012 年，由中国船舶科学研究中央主持研究设计的“蛟龙”号通过了 7062m 的潜深测试。
除“蛟龙”号外，我国已有“深海勇士”号、“奋斗者”号和“彩虹鱼”号等国产的深潜器，个中“深海勇士”号设计深度 4500m，参与了多次冷泉、海底矿物和海底生物等的探查。

2.3 水下监听系统：机动固基协同作战，海陆空天立体防御网络

水下监听系统是攻防体系的“守门员”，位于体系边界搜集声学信息，实时监控过往船只。
随着水下潜艇及其他武器的威胁不断加大，需建立实时监控网络补全水下防御网络。
水下监听系统利用声呐学事理，通过网络得到的水声情形，实时跟踪、监视过往船只，是水下作战体系的“守门员”。
传统监听网络常日由水下声呐阵列、岸基剖析处理组件以及通信电缆等组成，传感器网、信息网、作战网三网合一，从而实现大范围、永劫光、多数据扫描处理目标信息的能力。

发展始于美苏冷战，目前美国体系技能最为成熟。
上世纪五十年代，美国为针对苏联利用核潜艇威慑进行计策支配，开始在北大泰西盆地支配水下听音器阵列，启用水下监听系统（SOSUS）和“鱼钩”水下防御网，有效掌握苏联海军可活动范围。
伴随后期拖曳式阵列声呐系统发展，系统不再局限于沿海海岸，可支配范围进一步增加。
上世纪九十年代，“广域海网”（Seaweb）操持有效办理水下自组网通信问题，并加入了磁场、光学等手段。
2006 年，美国提出利用“俄亥俄”级核潜艇搭载 UUV、潜标等无人系统子节点，搭建近海持续监视网（PLUSNet）,以应对近海环境中的安静型常规潜艇。
2010 年，DSOP系统操持启动，可实现空海系统数据交流通信，增强航母舰队保全能力。

未来监听体系紧张由节点、网关两部分构成，装备间采取无线网络连接。
结合以上机动补全以及防御立体两大趋势，未来水下防御网络将采取固定和移动节点相结合，水下与高空网关互联的形式进行搭建。
1）节点可分为静止节点、自主节点和专用节点三类，主干为静止节点，包括监视传感器、中继器、接驳盒，外围为机动装备，如潜航器、滑翔机等作为信息监听补充，此外还将另设专用节点，如双基地声呐等；2）网关为海陆空天多领域指挥中央供应连接。
水上部分，配备卫星的网枢纽关头点将水下网络与地面、机载、天基网络连接起来，如水上遥测浮标；水下部分，机动装备可通过水下电话波段或其他高频声呐旗子暗记接入海网。

多节点机动补全以及多元数据领悟是水下监听网络的一定发展趋势。
1）机动装备成为监听系统可移动节点：随着潜艇技能的发展，其反探测能力进一步增强，传统固定式监视模式无法全方位完成反潜监听任务，因而大量的水下无人航行器被纳入到水下监听网络，作为其机动性探测补充，补齐探测手段。
2）空海信息交流，声磁光等多元数据领悟：水下攻防体系与航空航天装备有机统一，二者未来将实现高速信息通报，从而担保防御网络的信息全面性；此外传统的单一水下声学信息数据已无法知足当代海战的须要，为了进一步增强系统反潜能力，需加入多学科数据信息进行赞助验证判断，如磁场、光学等。

3. 家当链：多板块协作分工，各环节有序推进

我国水下装备家当链呈现上中游多板块协作分工，各环节有序推进的格局构造，三大环节为：（1）上游材料加工：上游原材料国产替代走强，行业市场化程度较高，钛材与光纤材料未来运用前景向好；（2）中游系统配套：中游分系统是水下装备家当链中最为主要的一环，基于下贱需求以及生产须要，我国水下系统配套紧张分为动力、水声通信、电子以及武器装备四类，行业技能壁垒较高，干系产品在机动装备以及固定举动步伐中运用极为广泛，个中中国海防、湘电股份及中国动力为核心供应商；（3）下贱总装：参与单位紧张为中船系企业、高校以及干系科研院所，三类产品分工明确，水下装备发展有序推进。

3.1 上游原材料：高端材料契合当代海战需求

3.1.1 钛合金：性能优秀的海洋工程材料

钛及钛合金具备良好的耐海水堕落性能、高比强度、无磁性、透声、抗冲击强、可加工性（包括铸、锻、焊接）好等特性，适用于船舶及海洋工程装备的性能需求。
钛是海军装备最有运用出息的金属材料，被天下各国广泛运用于水面舰艇、水下潜艇、深潜器、水中兵器、通讯设备等领域。
用钛合金制造艇体，可以大大减轻艇的排水量及构造重量，降落海军装备的掩护韶光和本钱，保障装备战斗力。

耐压壳体是深潜器的核心部件，现役深潜器中，耐压壳体紧张采取钛合金和超高强钢制造而成。
当潜艇构造已定时，潜艇的极限下潜深度与壳体材料的屈从强度和壳体厚度的乘积成正比。
用加厚压力壳的办法增加下潜深度，会减少潜艇的有效载重量，若保持其有效载重量，则会使潜艇尺寸增大到实际不能利用的程度，因此必须考虑利用强度更高的材料。
根据《新材料家当》，“阿尔法”级钛合金潜艇钛合金利用量达 3000t。
俄罗斯制造的“台风”级核潜艇是天下上最大体积和吨位的潜艇，其用钛量达 9000t。

随着钛合金在海洋工程运用渗透率提升，市场潜力巨大。
根据《金属加工》及《特钢技能》等，国外船舶用钛量约为 13%，俄罗斯船舶用钛量已靠近 18%，我国船舶用钛量占总质量的比例还不敷 1%。
俄罗斯舰船用钛及钛合金研究及运用水平居天下前列，是最早拥有专用舰船用钛合金体系的国家，俄罗斯在核潜艇、常规潜艇、水面舰艇、航空母舰、深潜器等舰船领域都大量采取了钛材。
3.1.2 光纤材料：推动建成水下攻防信息网络

光纤线圈是新型水听器中的传感单元，是水下信息网络培植的主要原材料。
水下信息网络紧张依赖各种传感器获取敌船数据，因而传感器是水下监听网络的核心组成部分，目前已发展出压电陶瓷水听器、光纤水听器等多种别。
个中，光纤水听器是目前水下传感器较为前辈的形式，其紧张传感单元为光纤线圈。
为了适应海洋环境，光纤产品常须要采取分外设计工艺，以担保其构造安全以及旗子暗记传输稳定。

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