【探索時分】美國「魔鬼魚無人潛艇」五個特點

2024年08月04日探索時分
【新唐人北京時間2024年08月04日訊】美國在無人機和無人潛艇的領域一直走在世界最前沿,近日美國諾斯羅普‧格魯曼公司公布了最新款的「魔鬼魚」(Manta Ray)無人潛艇。有網友通過查看2024年4月份的谷歌地圖,在港口中找到了這個「魔鬼魚」潛艇。目前,這款無人潛艇停靠在美國加利福尼亞州的波特休米尼海軍基地,該海軍基地是美國海軍重要的一個研發和測試評估中心。
通過谷歌地圖,我們就可以判斷出「魔鬼魚」潛艇的大致尺寸,它的翼展在14米,長度在10米左右。從外形上來看,這艘潛艇真的就像海洋生物魔鬼魚一樣。
這艘潛艇,看起來不像是傳統的潛艇,因為有著兩側的飛翼,看起來像是一艘能飛起來的無人機。我們來看諾斯羅普‧格魯曼公司公布的視頻,這個視頻顯示的是諾斯羅夫‧克魯曼公司進行組裝並下水進行測試。
根據DARPA(美國國防高等研究計劃署)在今年5月1日的新聞,這款「魔鬼魚」無人潛艇在2024年2月和3月在南加州海岸完成了全尺寸的水下測試,主要展示了在海面上和海底裡的流體動力學性能,並進行各種水下作業。
該項目最早是由美國DARPA在2021年發布的一個新型水下無人機的計劃。最終諾斯羅普‧格魯曼贏得了這份招標,並將其真正地建造。

「魔鬼魚」無人潛艇的五個特點

根據諾斯羅普自己官方網站的介紹,這款無人潛艇有以下幾個特徵。
第一個特徵,它的外形設計非常獨特,流體動力學和動力方式都是前所未有的。從外形上來看,這款無人潛艇完全是仿生物學的設計,仿造的就是海洋生物魔鬼魚。魔鬼魚中文譯名叫做蝠鱝,從半徑上來看,它的胸鰭都和蝠鱝一樣,使得它可以在海洋中毫不費力地滑翔,甚至在湍急的水中也能敏捷地來回游動。魔鬼魚是非常高效的游泳者,這正是美國諾斯羅普‧格魯曼公司仿製蝠鱝進行研究的原因。
諾斯羅普‧格魯曼公司蝠鱝項目的首席工程師布萊恩說道,蝠鱝的水中滑翔機制非常有趣,它總是在水中有目的地向前下落,有升起也有下落,當需要升起時,它會通過抽取海水改變浮力,從而改變自身的重量。蝠鱝的這種滑翔技術,使得它的運行效率更高,而美國的「魔鬼魚」無人潛艇採取這種運動模式,將能夠使它用更少的電力執行更長時間的任務。
而「魔鬼魚」無人潛艇的推進方式非常獨特,它是通過翼尖上的一對螺旋槳來提供動力,關於推進系統的更多具體細節目前沒有披露,不過通過外形設計來看,這款無人潛艇兩邊的飛翼,恐怕是可以上下移動的,螺旋槳提供向前的動力,飛翼的移動,可以使得無人潛艇在水中上升和下降,在這過程中,通過吸入和排出海水,改變浮力結構,就能達到良好的流體動力學效果。
在過去幾十年來,潛艇的外形經過了幾次改變,最早期的潛艇,因為經常要在水面上航行,遇到敵人才下潛,所以水面航行能力也非常重要,那個時候的潛艇外形和常規軍艦差不了太多,又稱之為常規型的潛艇設計,比如二戰時期德國的U型潛艇基本都是這樣。
之後在50年代,美國工程師受飛艇形狀的啟發,在大青蛙號潛艇上做了一系列的論證和實驗,發現水滴型潛艇外表侵蝕面積最小,能在水下獲得更小阻力、最大的抗壓能力和更小的雜訊。當時的大青蛙號在實驗中能跑出33節的水下高速。之後水滴型潛艇成為潛艇的常規外形設計,蘇聯時期的基洛級,以及阿爾法級潛艇也都是水滴型設計。在水滴型設計的基礎上,還研發出了多種不同的類型,比如拉長水滴型、雪茄型。
不過無論是水滴型還是雪茄型,都是圍繞著一個圓柱體進行一定的修正。包括波音製造的殺人鯨無人潛艇,無非也是延續一樣的流體動力學設計。而「魔鬼魚」無人潛艇的出現,可以說是前所未有。「魔鬼魚」無人潛艇的外形非常扁平,兩邊各有飛翼,或者是胸鰭。這樣的外形不適合有人的潛艇,因為沒有大量供人居住的空間,但是對於無人潛艇來說就不存在這樣的問題,電子設備、聲納等裝備完全放置在扁平狀的身體之內。「魔鬼魚」的設計思路,也算是給水下潛航器的設計打開了一個大門。
「魔鬼魚」無人潛艇的第二個特點,就是「魔鬼魚」無人潛艇可以保持長航程的執行任務。正是因為「魔鬼魚」無人潛艇採取如此獨特的設計,使得它能夠在損耗較小的情況下,執行更長時間的任務。看起來,美國這次研發的是一種大型的長航程的水下無人潛艇。
這款水下無人潛艇的第三個特徵是,它不僅是模塊化設計,而且可以組裝。絕大多數的水下無人潛艇建造完以後體積都非常巨大,根本沒有辦法裝上卡車或者輪船或者使用飛機運輸。諾斯羅普‧格魯曼的工程師在設計時就考慮了這些因素,整個無人潛艇採用模塊化設計,可以隨時拆分成多個部件,運輸到某一個地區,然後就可以在現場進行組裝,並執行任務。因為美國軍隊屬於全球部署,不僅太平洋有美國海軍,印度洋、地中海、紅海、阿拉伯海都有美國海軍的存在,這就使得美國海軍需要這款無人潛艇,能夠隨時部署到世界上任何角落。
「魔鬼魚」無人潛艇的第四個特徵是,它完全自主行動。在2024年1月,這個無人潛艇被從負責設計製造的馬裡蘭州,運輸到南加州,先進行組裝再進行水下測試,在測試中,「魔鬼魚」無人潛艇展示了其滑翔上升和下降、轉彎、懸停等各種能力,它可以自主完成這些行動,而無需人工干預。
「魔鬼魚」潛艇的第五個特點是,它還可以固定在海底,並一直休眠,直到需要時才會喚醒它執行其它的任務。也就是說,美國可以把這些「魔鬼魚」無人潛艇部署到台灣海峽周邊的海底,而如果台海情況突然有了變化,就可以立刻喚醒這些無人海底艦隊,來執行相關的軍事任務。

在無人潛艇領域 美國處於世界最前列

我們今天簡單和大家介紹了美國最新的「魔鬼魚」水下無人潛艇,該項目從2020年提出,到今年不過是四年而已,諾斯羅普‧格魯曼不僅拿出了全新的設計方案,而且製造並完成了第一階段的水下測試,可以說進展相當迅速。在整個無人潛艇、無人機領域,美國已經走在了世界的最前列。相信在不久的未來,美國的「虎鯨」無人潛艇,或者是我們今天說到的「魔鬼魚」無人潛艇都將出現在太平洋的戰場之上。
諾斯羅普公司開發出「魔鬼魚」這樣前衛的無人潛艇,我是不驚訝的,甚至還有一些期待。諾斯羅普是一家有夢想的公司,它的創始人老諾斯羅普終其一生,堅持飛翼設計。早在二戰之前,就提出了最早的飛翼設計,只不過因為當時飛行器控制技術和軟體技術不過關,老諾斯羅洛普的夢想一直沒有實現。甚至他退休之後,還向美國宇航局寫信,希望美國能夠重視飛翼飛行器低阻力和高升力的特點。終於,在1980年老諾斯羅普被批准進入當時正在研發的新型轟炸機工作室,看到了B-2轟炸機的原型機的開發。
老諾斯斯羅用顫抖的手寫道,我終於知道上帝為什麼讓我再多活25年。10個月之後,這位航空界的傳奇人物去世。
希望這一次,諾斯羅普‧格魯曼公司能夠像之前開發的B-2隱身轟炸機一樣,再開發出又一款跨時代的水下潛行器。
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(責任編輯:李紅)