砺道智库 2024-04-10 09:20 北京

据驱动网4月8日报道,诺斯罗普·格鲁曼公司已经完成了第一艘全尺寸蝠鲼无人水下航行器(UUV)原型的建造。该公司正在美国国防高级研究计划局(DARPA)蝠鲼计划下开发无人机,该计划旨在展示新型超长航时、具有有效载荷能力的UUV的关键技术。
诺斯罗普今天早些时候宣布了这一消息,并发布了其全尺寸测试台的第一张图像。现在它的组装已经完成,下一步将是对其进行实际测试,诺格此前曾表示,这将在今年的某个阶段进行。
虽然原型机整体尺寸的细节尚未公开,但诺斯罗普将其描述为“超大滑翔机”,其灵感来自蝠鲼的“优雅滑翔”。诺斯罗普的无人机模仿鱼的形状和运动,并以此命名。
在诺格公司于2022年发布的下面的视频中,我们看到计算机生成的蝠鲼通过四个小螺旋桨推进的镜头。诺格发布的全尺寸试验台的图像还显示了后螺旋桨的存在,其中似乎有两个而不是四个。
该公司表示,根据DARPA的项目规范,诺斯罗普·格鲁曼公司的蝠鲼原型机专为“在人类无法到达的海洋环境中执行长期、远程任务”而设计。
根据蝠鲼计划,“蝠鲼项目的真正目的是为了更多地了解海洋环境,并能够拥有持续时间超过几个小时或几天的水下航行器”。
该项目的既定目标是开发“一种自主运行的水下航行器,能够自行运行,收集能量并完成所赋予的任何任务。”
诺斯罗普声称,为了实现这一目标,诺斯罗普的演示船采用了“节能技术”,但其确切性质仍不清楚,使其能够锚定在海底并在低功耗状态下休眠。
然而,诺斯罗普还与可再生能源公司Seatrec一起设计了能量收集技术,表面上能够为蝠鲼提供近乎无限的距离和持续时间的动力。虽然许多无人水下航行器受到其携带的储存能量的限制,但诺斯罗普-Seatrec的“任务无限无人水下航行器(UUV)站”旨在解决这个问题。目前,“无限任务”UUV站“目前仅作为纸面概念存在”。

图:诺斯罗普·格鲁曼公司的无人水下航行器蝠鲼的早期艺术家概念图。
“任务无限无人水下航行器(UUV)站”结合了Seatrec的热能吊舱,该吊舱从海洋热梯度(即近海面较温暖的混合水与下方较冷的水之间的温差)中提取能量,并将其转化为电能,诺斯罗普发明了一种自发电装置。绝缘、湿插接电连接器,可实现水下连接。
诺斯罗普还表示,其连接器不仅可以实现“任务无限无人水下航行器(UUV)站”和Manta Ray之间的能量传输。理论上,通过“数据气泡”,大量信息可以从UUV发送到“任务无限无人水下航行器(UUV)站”,然后发送到卫星或船舶上,进一步最大限度地提高其在无人干预的情况下运行的能力。
“数据气泡是存储数据的微型电子设备,”诺斯罗普蝠鲼项目的总工程师布赖恩·西奥博尔德(BrianTheobald)说道,“当从空间站释放时,它们会漂浮到水面并开始使用射频卫星通信天线将数据传输到海岸、卫星或船舶。”
诺斯罗普表示,该测试台具有有效载荷能力,以便“支持各种任务”。其具体的有效载荷类型仍不清楚;然而,DARPA指定需要“大有效载荷能力”才能执行不同的任务集。该设计当然具有很大的内部体积,并且该概念的视频显示它部署了某种系留车辆。使用蝠鲼作为小型无人潜航器的母舰是有意义的,但实际上它可以携带多种类型的有效载荷,包括通过弹头直接武器化。但海底测绘、探雷和被动监视等任务都可能有很大用处。
这种无人艇操作的自主水平相当先进,因为海浪下方的通信、指挥和控制问题比海浪上方更具挑战性。然而,人工智能融入自动驾驶和自主任务系统的速度非常快,其中大部分工作是在水下应用的机密领域进行的。
全尺寸蝠鲼原型机究竟如何发射尚不清楚,特别是由于其尺寸尚未确定。它有可能通过码头或从船上部署——也许两栖攻击舰的井甲板也可以工作。

诺斯罗普·格鲁曼公司指出,整个系统的设计目的是“通过五个标准集装箱轻松运输,以支持全球远征部署和现场组装”。
目前尚不清楚国防部最终是否会采购诺斯罗普的产品或其某些变体或衍生产品。现阶段,它还只是一个原型,诺斯罗普并不是唯一一家开发蝠鲼测试台的公司。PacMar科技公司也在开发原型机;去年9月,其缩小版本完成了水下测试,“以验证传感器、车辆水动力性能以及滑翔机机身的关键自主行为”。诺格、纳瓦泰克和洛马公司获得了2020年蝠鲼项目的合同,其中只有前两家被选中进入2021年底的下一阶段。

图:由PacMar科技公司开发的按比例的“蝠鲼”首次在码头旁溅起水花。
无论DARPA最终选择何种设计或技术,拥有能够长时间携带各种有效载荷并可能与海洋生物融为一体的“新型”UVV,都将对海军有利。该部门正在寻求部署各种级别的各种无人潜航器,其中“超大型”是最大的。美国海军已经从波音公司接收了第一艘Orca超大型无人水下航行器(XLUUV)。