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- Inside the Oostende Class: Belgium and Netherlands' New Mine Hunter
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Weapons and Systems
深入了解北约的奥斯坦德级:领先的机器人扫雷对策
探索北约奥斯坦德级扫雷舰的技术与作战创新,这些舰艇旨在利用机器人系统应对现代水雷战。
奥斯坦德级扫雷舰是比利时和荷兰在替代扫雷对策计划 (Replacement Mine Countermeasure,简称 RMCM) 下合作的一项重要举措,据声纳专家亚伦·阿米克(Aaron Amick)称,这代表了现代海军水雷战的一次重大飞跃。这些合作伙伴没有选择升级现有的老式扫雷舰或简单复制旧设计,而是引入了一种以远程水雷战为核心的革命性方法。该理念使奥斯坦德级成为一个指挥平台,可利用先进的无人系统,大幅降低对人类船员的风险。
传统上,扫雷舰需要驶入潜在水雷区域,直接寻找并销毁水雷。这种方法对舰艇和船员都极具危险性。阿米克解释说,奥斯坦德级通过使用远程操作和无人系统进行水雷探测、分类以及销毁任务,规避了这种高风险的作战模式。这些舰艇无需进入雷场,因为它们的无人系统能够安全地从远处开展行动。
RMCM计划预计将向比利时和荷兰各交付六艘此类舰艇,同时配备约100套无人系统。该计划的总投资额约为20亿欧元,这是北约最雄心勃勃的水雷战现代化项目之一。阿米克强调,投资规模不仅反映出技术需求,也体现了扫雷对策能力在现代海军作战中的战略重要性。
舰艇技术详解
阿米克首先介绍了奥斯坦德级的技术细节,重点讲解了其先进的传感器和任务系统。其中最关键的是位于舰艇桅杆顶部的 Thales NS50雷达,该雷达提供全面的空中和海面监视,以增强态势感知能力。虽然奥斯坦德级的主要任务不是直接战斗,但NS50有助于侦测和跟踪操作区域内的潜在威胁。
除了NS50系统,还有 Terma SCANTER 6000雷达系统,这是一款高分辨率的海面监视工具。该雷达尤其擅长识别小型船只、漂浮物及其他重要目标,这些对扫雷作战无比重要。这两种雷达的结合确保舰艇能精准监控其环境。
为了提供更精确的目标信息,奥斯坦德级配备了 Chess Dynamics FCEO电光系统,该系统集成了日光和红外摄像头以及激光测距功能。这一系统使船员能够以无与伦比的精度识别并跟踪目标,这在高风险的水雷战中尤为重要。
舰艇的防御武器包括安装在前甲板上的 40mm博福斯炮。此武器主要设计用于防御快速攻击艇或无人机等小型威胁,同时它在舰艇执行任务时提供了一定程度的安全保障而不会带来过多的人员或维护负担。
在水下,舰艇配备了 IXblue FLS 60前视声纳,该设备使船员能够在雷场内导航时侦测水下物体和危险。阿米克指出这是在危险环境中确保安全操作的一项关键功能。
奥斯坦德级的内部设计也紧密围绕任务需求进行优化。舰艇后部的一个大型任务区域作为无人系统的储存和发射区域。阿米克解释,这一设计使得舰艇与传统扫雷舰完全不同,后者主要依赖携带的水雷探测传感器。相比之下,奥斯坦德级是一座流动的指挥控制中心,能够部署和管理为水雷战特别研发的一整套专业无人系统。
舰艇的作战灵活性得到进一步加强,其配置包括一艘 7米刚性充气艇 (RIB),可用于人员转移、登船行动以及侦查任务。此外,舰艇还可以部署 ECA集团的T18-M拖曳声纳系统,以增强水下探测能力。
阿米克强调,奥斯坦德级不仅仅是一艘传统扫雷舰;它充当一个核心枢纽,协调一整个无人扫雷作战网络。其能够在远离危险的同时部署各类机器人设备,实现更高的安全性、增强的作战效率以及减少人员风险。阿米克进一步指出,这些功能体现了北约旨在通过无人与自主系统推动现代海军作战发展的先进作战理念。他总结道,这种新方法可能在未来多年重新定义扫雷对策作战方式。
远程水雷反制网络
Aaron Amick将奥斯坦德级猎雷舰描述为海军水雷作战未来的明确典范,它优先考虑通过自主系统和远程操作系统来保障船员安全。这些先进舰艇的设计使其能够在无需水手亲身进入危险环境的情况下,完成水雷反制任务。
平台战略的核心是使用各种无人系统。为了支持这种技术密集型操作,奥斯坦德级配备了由比利时公司ABC Engines生产的先进柴油发电机。主要动力来源是 ABC 12 VDC发动机,这是一款12缸V型柴油发动机,能够产生约3600马力。该发动机以低转速运转,确保减少振动、高可靠性和更高的燃油效率。这些都是支持精密声纳操作的关键因素。此外,两台辅助的 ABC 6 DZC发动机——六缸直列柴油发电机——提供额外的电力。
这些发电机是舰艇 柴油电力联合驱动和柴油驱动 (CODLAD) 推进系统的核心。与旧式依靠柴油发动机直接驱动螺旋桨的系统不同,这种布置主要用来生成电力,以供推进电机和能耗大的任务系统使用。据Amick称,该设置提供了关键优势,例如更安静的推进,这对于减少舰艇在雷区的声学特征至关重要,同时可以根据任务模块和无人系统的不同能源需求进行调整。
Amick强调,该系统的卓越静音性能不仅有助于声纳工作,还降低了触发声音水雷的风险。CODLAD系统的灵活性还允许在推进和任务系统之间实现最佳电力分配,根据具体操作进行调整。例如,在航行过程中可以将更多电力分配给推进,而在水雷反制操作中则可以将电力重新分配给无人机、传感器和任务控制系统。如Amick所指出,这使得奥斯坦德级几乎成为一座“流动发电厂”,确保为其众多无人系统提供可靠能源。
综合传感器系统,确保全面态势感知
除了推进和动力系统外,奥斯坦德级还配备了一整套尖端传感器,以确保最大程度的态势感知和操作安全。Amick介绍了舰艇上的 Thales NS50雷达,这是安装在舰艇桅杆顶部的 4D主动电子扫描阵列 (AESA) 传感器。该雷达能够提供关于各种外部威胁和其他目标的精准数据,涵盖距离、方位、高度和速度的侦测与跟踪。NS50的检测范围最长可达 180公里,同时能够有效追踪 多达1000个目标,即使在繁忙的海上环境中也能正常处理。
该雷达的多功能性通过其支持 三个同时火控通道 得以体现,其旋转速率可在 每分钟15到60次 之间变化,从而有效跟踪无人机或小型攻击艇等高速威胁。Amick指出,该系统还确保了对无人系统的无缝监控以及潜在危险的早期侦测,这是确保舰艇安全执行复杂水雷作战任务的关键能力。
配合NS50雷达,舰艇同时使用由Chess Dynamics公司开发的 Sea Eagle FC EO D电光火控系统。这些稳定的传感器结合了高分辨率摄像头、红外成像和激光测距仪,使操作员能够在严苛的环境条件或能见度较低的情况下,直观地识别和评估目标。Amick补充说,这些摄像头具有360度旋转方位角能力和宽广的垂直范围,能够进行视野从远低于地平线到接近头顶的任务操作。
传感器系统还包括 两台Terma Scanter 6000雷达,尤其适用于 精确近程导航和表面监视。这些系统提供精确追踪能力,范围最长可达 96英里,具有 12米的距离分辨率,使操作人员能够在拥挤的环境中识别和分类小型目标,从小船到漂流水雷。此外,雷达借助频率和时间多样性等附加功能,可以根据环境条件进行调整,确保在恶劣海况下的高效运行。Amick强调,Scanter雷达对于保护无人系统网络尤为重要,特别是追踪友方资产如 Inspector 125无人水面舰艇 (USV)。
Inspector 125无人水面舰艇:操作的主力
根据Amick的说法,Inspector 125 USV是奥斯坦德级水雷反制战略的核心环节之一。由ECA公司制造的Inspector 125设计用于在一些最危险的环境中进行自主操作,同时不危及有人舰艇的安全。这艘舰艇大约 12.3米长,重约 19吨,在紧凑设计与显著操作灵活性之间取得了平衡。
配备了 双柴油发动机驱动水喷射推进系统,Inspector 125在近距离执行任务载荷(例如拖曳声纳系统)时表现出更好的机动性、更低的阻力以及更高的安全性。其 2.5吨载荷能力使其能够携带关键的水雷反制设备,包括拖曳声纳阵列、扫雷系统或自主水下航行器 (AUV)。该USV能够在海况等级高达四级的环境中有效操作,并且在不需要回收的情况下保持约 100小时 的现场操作能力。
精确扫雷的AUV
第二个主要组成部分是 A18-M自主水下航行器 (AUV),专门设计用于扫描海底寻找水雷和未爆炸军械。这款设备较小,长度为 4.5米,重量为 442公斤,采用 合成孔径声纳技术,能够生成海底的高分辨率扫描图。这种精细的扫描让分析员能够辨别水雷与无害的废弃物。
Amick解释说,A18-M能够高效地勘察广阔区域,比传统扫雷技术显著缩短检测所需时间。它具备令人惊叹的操作深度范围,达到 3到300米,声纳覆盖宽度为 360米,并拥有 24小时续航能力,可执行长时间任务。收集的声纳数据为进一步行动奠定了基础,包括后续无人系统的调查和清除行动。
水雷清除:K-Ster C
一旦水雷被探测并确认,K-Ster C将完成任务,通过消除威胁来清除水雷。Amick将其描述为一种 一次性使用的水下航行器,专门设计用于摧毁海军水雷。与其AUV同类相比,K-Ster C并不打算回收;它是一个执行单向任务的平台,会在确认水雷位置后放置爆炸装置以将其销毁。
K-Ster C的设计紧凑,长度为 1.5米,重量为 55公斤,由 锂离子电池供电。其先进的机动性能依赖水平和垂直推进器,并可在深达 300米 的水域内运行,最高速度为 5节。其 1,500米的操作范围 确保了从母舰或USV安全发射距离。K-Ster C能够自主定位爆炸装置,并确保在到达目标后获得最大打击效果。
Amick强调,将无人系统整合到单一平台中的这一协作方式,标志着奥斯坦德级战舰在现代海军作战中的真正变革性价值。这些舰艇及其配套的无人系统重新定义了扫雷作战的边界,既保护人员和作战能力,又高效精准地完成任务。
机器人技术整合的重要性
亚伦·阿米克(Aaron Amick)强调,奥斯坦德级扫雷舰整合机器人技术体现了海军水雷作战的范式转变,为侦测、识别和消除爆炸威胁提供了层级能力。这些技术进步带来了显著的操作效率提升,使水雷作战比传统方法更安全、更快捷。
阿米克解释说,部署机器人系统,如检察官125型无人水面艇(Inspector 125 USV)和A18-M自治水下航行器(AUV),将人类从高风险环境中解放出来。这些系统可以精密调查海床,并部署专业传感器来定位潜在水雷。后续的检查和排雷过程通过其他专业系统完成,比如用于近距离识别的海扫描远程操作航行器(Sea Scan ROV)和用于定点破坏的K-Ster C。这种循序渐进的操作——调查、识别和排雷——确保资源被高效利用。
他指出像Patria Sonac ACS这样先进系统的重要性,该系统添加了一层声学扫雷能力。通过模拟船只的声学特征,可以远程触发影响式水雷,以控制的无人状态引爆水雷,从而避免对舰艇或人员造成伤害。该系统与其他无人设备相结合,使奥斯坦德级舰艇能够同时应对触角水雷和更复杂的影响式水雷挑战。
阿米克还强调,将Skeldar V-200无人机(UAV)整合到奥斯坦德级舰艇的作战框架中是其成功的另一个关键因素。这种旋翼式无人机将态势感知扩展到舰载雷达的能力范围之外。与固定翼无人机不同,Skeldar可以在母舰紧凑的甲板上垂直起降,这是海军部署的重要特性。此外,Skeldar具备承载重大载荷的能力,可服务于多种用途,包括提供空中侦察、监控远程无人操作以及充当通信中继,全面展现了奥斯坦德级的多领域作战能力。
这一自主系统通过一套协作网络内的无人车辆分析并采取行动的固有能力,大幅提高了排雷的效率。阿米克将这些多层次的机器人系统描述为水雷作战的未来,为北约提供了一个更安全的选择,取代了以有人船只进入危险水域的方式。此外,他指出,自动化能够解放资源并增强灵活性,例如A18-M声纳航行器和K-Ster C水雷清除器能够高效完成传统上需要人类潜水员冒险执行的任务。
阿米克总结道,奥斯坦德级象征着网络化水雷作战的基本转变,将无人系统整合到水面、海底和空中的多个领域。这种整合不仅加强了比利时和荷兰海军在水雷对策上的长期专业知识,还建立了一个其他国家海军可以借鉴的规模化模型,以提高海上安全和作战效率。他预见到该项目将影响海军作战的其他领域,展示了自治技术如何扩展现代海军战略的可能性。
常见问题
奥斯坦德级扫雷舰如何检测水雷?
声纳专家亚伦·阿米克介绍,奥斯坦德级扫雷舰通过拖曳声纳阵列、自主水下航行器(AUV)和远程操作航行器(ROV)等先进无人系统检测水雷。这些系统可以精确地检测水下环境以定位和分类水雷,而无需舰艇进入危险区域。
北约的无人机扫雷对策
阿米克解释说,北约的扫雷对策通过奥斯坦德级舰艇得到了充分展示,这些舰艇高度依赖先进无人机系统,如检察官125型无人水面艇和A18-M自治水下航行器。这些机器人系统能够安全地进行海床调查,识别爆炸威胁,并部署专门设备进行排雷,大大降低了水雷作战中舰员的风险。
说了什么以及时间点
本文提出的观点,以及录音中每个观点出现的时间点。以下每个时间点都可用于跳转到录音的对应位置。
- 奥斯坦德级扫雷舰是在比利时和荷兰的替代扫雷对策计划(Replacement Mine Countermeasure,简称 RMCM)下研发的。00:13。
- 奥斯坦德级使用远程水雷战概念,使舰艇作为无人系统的指挥平台运行,而无需进入雷区。00:32。
- RMCM计划旨在向比利时和荷兰各交付六艘奥斯坦德级舰艇。12:34。
- RMCM计划配备了大约100套无人系统。01:01。
- RMCM计划的总投资额约为20亿欧元。01:01。
- 亚伦·阿米克指出,奥斯坦德级装备的Thales NS50雷达是一款用于空中和海面监视的工具。01:46。
- 舰艇配备的Terma SCANTER 6000雷达系统专注于识别水雷对策操作过程中的小型船只和漂浮物。02:07。
- 奥斯坦德级配备了Chess Dynamics FCEO电光系统,包括日光摄像头、红外成像和激光测距功能。02:29。
- 奥斯坦德级在前甲板上安装了一门40mm博福斯炮用于自卫。02:42。
- 亚伦·阿米克强调,IXblue FLS 60前视声纳在危险环境中用于水下侦测的重要性。34:36。
- 奥斯坦德级舰艇的任务舱设计用来储存和发射无人系统。03:17。
- 奥斯坦德级舰艇配备了一艘7米的充气硬艇(RIB),用于人员转移、登船行动和侦查任务等辅助任务。03:37。
- 阿米克指出ECA集团的T18-M拖曳声纳系统是增强水下探测能力的一项配置。03:54。
- 奥斯坦德级舰艇的主引擎是ABC 12 VDC柴油发动机,能够产生约3600马力。21:15。
- 奥斯坦德级还配备了两台ABC 6 DZC发动机作为辅助柴油发电机。21:46。
- 奥斯坦德级舰艇的推进系统被描述为柴油电力联合驱动和柴油驱动(CODLAD)。22:04。
- Thales NS50雷达可以同时跟踪最多1000个目标,其探测范围可达180公里。23:35。
- Thales NS50雷达可同时支持三个火控通道,并以每分钟15到60次的可变速率旋转。25:05。
- Sea Eagle FC EO D火控系统提供稳定的360度方位视野。27:02。
- Terma SCANTER 6000雷达的探测范围可达96英里,距离分辨率为12米。30:16。
- 检察官125型无人水面艇(Inspector 125 USV)长度约为12.3米,重量约为19吨。37:57。
- 检察官125型无人水面艇可在双柴油发动机的驱动下以最高25节的速度自主操作长达100小时。38:54。
- 检察官125型无人水面艇的有效载荷能力为2.5吨。38:23。
- 检察官125型无人水面艇的通信范围约为19英里。38:54。
- A18-M自治水下航行器(AUV)长度为4.5米,重量为442公斤,采用合成孔径声纳技术。41:35。
- 亚伦·阿米克指出A18-M的工作深度范围为3到300米,声纳覆盖宽度为360米。40:38。
- 一次性使用的水下航行器K-Ster C长度为1.5米,重量为55公斤。43:58。
- K-Ster C可以在深达300米的水域内运行,范围可达1500米,速度最高为5节。44:32。
- ABC柴油发动机对于舰艇减少振动、提高燃油效率以及保证精密声纳操作的可靠性至关重要。21:15。
- Skeldar V-200无人机(UAV)被整合到奥斯坦德级舰艇中,用于提供空中侦察和通信中继功能。55:15。
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