2021年9月30日,美国国会研究服务部(CRS)刊发了《海军大型水面无人艇和水下无人潜航器:国会的背景和问题》报告。现将该报告分为上下两部分,供学习参考。

美国海军希望开发和采购3款无人装备(uv),分别为大型水面无人艇(LUSVs)、中型水面无人艇(MUSVs)和超大水下无人潜航器(xluuv)。海军提出在2022财年预算要求投入4.341亿美元为这3款无人装备及其启用技术的研发资金。美国海军希望获得这些无人装备,作为将海军转向更分布式的舰队架构的努力的一部分。与目前的舰队架构相比,这种更分布式的架构是包括较小比例的大舰艇(如大型甲板航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、大型两栖舰艇和大型补给船)、更大比例的小舰艇(如护卫舰、护卫舰、小型两栖舰艇和较小的补给船),以及一个新的三级无人装备体系构成。

美国海军设想大型水面无人艇(lusv)的长度为200-300英尺,满载排量1000-2000吨,这将使它们成为一艘护卫舰的大小。(即比巡逻舰大、比护卫舰小的舰船)。海军希望大型水面无人艇是低成本、高耐力、可重构的船舶,具有足够的能力携带各种模块化有效载荷,特别是反水面战(ASUW)和打击有效载荷,即主要是反舰和陆地攻击导弹。虽然被称为无人艇,大型水面无人艇可能被更准确地描述为选择性或载少量有人的舰船,因为他们有时可能会有少量船上的船员,特别是在更近的圣诞节,海军制定大型水面无人艇启用技术和操作概念。海军将中型潜艇标准为45-190英尺长,满载排量约为500吨,这将使其达到巡逻艇的大小。海军希望中型水面无人艇,就像大型水面无人艇一样,成为低成本、高耐久性、可重构的舰艇,可以适应各种有效载荷。中型无人艇的初始有效载荷将是情报、监视和侦察(ISR)有效载荷和电子战(EW)系统。目前已有的5艘超大水下无人潜航器是由2019财年出资的,由波音公司建造,大约有一个地铁车厢的大小。海军希望从2024财年开始购买更多的大水下无人潜航器。海军希望使用该型潜航器进行秘密部署“锤头”水雷,这是一个计划中的水雷,将系在海底,并装备一个反潜鱼雷,大致类似于海军在冷战时期的俘获器(封装的鱼雷)水雷。

海军提出的这些大型无人装备项目,给国会带来了许多监督问题,包括涉及更分布式的舰队架构的分析基础;海军对这些计划的采购战略;计划中的技术、时间表和成本风险;拟议的年度采购率;计划的工业基础影响;对海上误计算或升级的潜在影响;计划的人员影响;以及海军是否准确地定价了它提议在有关财政年度项目上做的工作。在批准海军提出的2020财年和2021财年的预算,国会国防委员会表示担心海军的收购战略是否提供了足够的时间来充分发展操作的概念和关键技术为这些大型无人装备,特别是大型水面无人艇,并包括立法条款旨在解决这些担忧。为了应对这些要求,海军已经重组了其对大型水面无人艇计划的采购战略,以遵守这些立法规定,并在投入可部署单位的连续生产之前为开发作战概念和关键技术提供更多的时间。国会面临的问题是,是否批准、拒绝或修改海军对这些大型无人装备的采购战略和资金请求。海军关于开发和采购这些产品的建议给国会带来了一些监督问题。国会在这些问题上的决定,可能会极大地影响海军的能力和资金需求,以及造船工业基地。除了本报告中涵盖的大型无人装备外,海军还希望开发和采购更小的水面无人艇和无人潜航器,以及各种尺寸的海军用无人机(uav)。其他美国军种正在开发、采购和运营的无人装备,由单独统一标准(CRS)报告解决。【1】

一、背景

无人装备,目前主要应用于定向能源武器、高超超声速武器、人工智能、高超超声速武器、网络能力和量子技术,是海军和其他美国军方正在追求的新能力之一,以应对新出现的军事挑战,特别是来自中国的军事挑战。【2】无人装备可以配备传感器、武器或其他有效载荷,并可以远程、半自主或(随着技术进步)自主操作。它们的单独采购可能比载人船只和飞机更便宜,因为它们的设计不需要为船上的人工操作人员合并空间和支持设备。无人装备特别适用于可能影响车载操作人员身体耐力的长期任务,或造成伤害、死亡或捕获车载操作人员高风险的任务。所谓的“3D”任务:即枯燥、辐射或危险的任务。【3】但多年来,美国海军一直在开发和试验各种类型的无人装备,并将其中一些努力(特别是无人机)转化为采购项目。即便如此,一些观察人士偶尔也会对他们认为海军将无人装备开发工作转变为数量采购并将其整合到作战舰队中的缓慢步伐表示不满。

2021年3月无人装备战役框架文件发布

2021年3月16日,美国海军部发布了一份“战役框架”(即总体战略)文件,用于开发和获取各种类型的海军和海军陆战队无人装备,并将其整合到美国海军行动中。【4】

海军水面无人艇和无人潜航器类别

如图1和图2所示,海军将其水面无人艇采集计划分为四种基于尺寸的类别,海军称之为大、中、小和微型;无人潜航器采集计划类似地分为四种基于尺寸的类别,海军称之为超大、大型、中型和小型。本统一标准报告中讨论的大型无人装备属于图1中的前两个水面无人艇类别和图2中的前两个无人潜航器类别。

图1和图2中其他类别中显示的较小的无人装备在本报告中没有涵盖,可以从载人海军舰艇和潜艇上部署,以扩大这些舰艇和潜艇的操作范围。相比之下,本统一标准报告中涵盖的大型无人装备更有可能直接从码头部署来执行任务,否则可能会被分配给载人舰艇和潜艇的任务。

图1:海军水面无人艇系统愿景

资料来源:无人海事系统,(PMS406)简报幻灯片,题为“无人海事系统更新”,2019年1月15日。

图2:海军无人潜航器系统的愿景

资料来源:无人海事系统(PMS406)的简报幻灯片,题为“无人海事系统更新”,2019年1月15日。

大型无人装备和海军舰艇数量

因为本报告中涵盖的大型紫外线可以直接从码头部署执行任务,否则可能被分配给载人船只和潜艇,一些观察员提出了一个问题,本报告中涵盖的大型无人装备是否应该包括在海军的船舶数量内。

分布式的海军舰队架构的一部分

海军和国防部自2019年以来一直在努力开发一个新的海军部队级目标,以取代海军目前的355艘舰船部队级目标。这一新的海军部队级目标预计将引入舰队架构的改变,这意味着构成海军的基本舰艇类型,以及这些舰艇如何相互结合使用来执行海军任务。这种新的舰队架构预计将比355艘舰船目标或以前的海军部队级目标中所反映的舰队架构更为分散。特别是新的舰队架构预计将具有特色:

  • 较小比例的大型舰艇(如大型甲板航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、大型两栖 舰艇和大型补给船);

  • 较大比例的小舰艇(如护卫舰、护卫舰、较小的两栖舰艇和较小 的补给船);

  • 一个新的三级无人装备体系构成。

  • 海军和国防部的领导人认为,转向一个更分布式的舰队架构是一个问题:

  • 操作上有必要以有效响应其他国家,特别是中国不断改善的海上反进入 /区域拒绝(A2/AD)能力;【5】

  • 由于大量的无人装备在内的广泛分布的海上部队联网技术的进步,在技术上可行;

  • 能负担得起目前舰队架构产生给定数量的海军能力。

海军和海军陆战队官员建议,转向更分布式的部队架构,将支持海军和海军陆战队新的总体架构的实施作战概念,称为分布式海上作战(DMO),以及一个支持的海军陆战队作战概念,称为远征 高级基地作战(EABO)。虽然海军官员很少公开提供关于分布式海上作战的细节,【6】但美国海军在其2021 财年提交的预算中确实表示:中型水面无人艇(MUSV)和大型水面无人艇(LUSV)是海军分布式海上作战(DMO)概念的关键促成者,其中包括能够推进部署和团队与个人载人战斗人员或扩充战斗小组。中型和大型水面无人艇的战场将使海军以更低的采购和维持成本的方式提供增加的能力和必要的能力,降低对水手的风险,并通过从载人战斗人员卸载任务来增加准备能力。【7】

2020年12月9日,海军发布了一份远程海军造船文件,展示了特朗普政府对海军目前 355艘强制舰目标的新兴继任者,该目标要求355艘载人舰艇的舰队。该文件要求建立一个 拥有更分布式舰队架构的海军,包括382-446艘载人舰艇,119-166艘大型和中型水面无人艇,以及24-76艘超大型无人潜航器。【8】

2021年6月17日,海军发布了一份远程海军造船文件,介绍了拜登政府对海军目前355艘 舰艇部队级目标的新兴继任者。该文件要求建立一个拥有更分布式舰队架构的海军,包括321-372艘载人舰艇,59-89艘大型和中型水面无人艇。以及24-76艘超大型无人潜航器。【9】

采购策略和启用技术对大型和中型水面无人艇项目是建立在国防部(国防部)战略能力办公室(SCO)完成的水面无人艇开发工作的基础上的。美国海军无人海事系统计划办公室开发无人艇的努力被称为幽灵舰队,其在幽灵舰队内的大型水面无人艇开发努力被称为“霸王”。

如图3所示,海军在2019年为其无人艇和潜航器项目确定了五个关键的启用技术组。【10】考虑到水下通信的限制频率电磁波不会在水下移动很远),自主操作技术(如人工智能)将对超大型无人潜航器程序(和其他无人潜航器项目)尤为重要。【11】

图3:为无人艇和无人潜航器启用技术

资料来源:无人海事系统(PMS406)的简报幻灯片,题为“无人海事系统更新”,2019年1月15日。

2019年5月,美国海军建立第一个水面无人艇开发中队,以帮助开发大型和中型无人艇的作战概念。该中队最初由一艘祖姆沃尔驱逐舰 (Zumwalt) (DDG1000)级驱逐舰和一艘“海上猎人”原型中型无人艇组成(图 4)。据报道,第二艘“海洋猎人”原型已于2020年底左右建造完成,大型和中型无人艇将在必要时再次建造。【12】

图4:“海上猎人”无人艇原型

资料来源:由美国电影公司拍摄的照片。2019年4月15日。

二、大型、中型水面无人艇和超大型无人潜航器项目简介

(一)无人艇和潜航器的海军愿景和时间表

图5和图6显示了海军在2021年3月建造、测试和进行无人艇和潜航器,包括大型、中型水面无人艇和超大型无人潜航器,以及支持“霸王”和“海上猎人”无人艇原型,以及本报告中未涵盖的小型无人艇和潜航器。根据 海军提出的2022财年预算,这两个数字所示的时间表可能发生了变化,特别是为了在开始更大规模采购无人艇和无人潜航器之前,为成熟的技术提供更多的时间。

图5:海军无人艇系统(截至2021年3月)

资料来源:皮特·斯莫尔舰长,“PMS406无人海上系统”,2021年3月24日在国防工业协会(NDIA)水下作战会议上发布的简报, 幻灯片3。注:GFE是指政府提供的设备,即政府将提供给正在建造水面无人艇的公司。

图6:海军无人潜航器系统愿景(截至2021年3月)

资料来源:皮特·斯莫尔舰长,“PMS406无人海上系统”,2021年3月24日在国防工业协会水下作战会议上发布的简报, 幻灯片4。注:DDS是干甲板遮蔽体,这是一个模块,可以连接到潜艇的顶部表面,以承载一个特殊的有效载荷;小灵通是有效载荷处理系统;IPOE是操作环境的情报准备;MCM是对策;TTL&R是鱼雷发射管发射和回收;INC是增量 的(即版本);DIU是国防创新单位,这是一个国防部的组织;NSW是指海军特种作战。

(二)大型水面无人艇(LUSV)

海军设想大型水面无人艇的长度为200-300英尺,满载位移为1000-2000吨,这将使它们成为巡洋舰(即一艘比巡逻舰大、比护卫舰小的船)。图7显示了来自海军简报幻灯片的细节,显示了大型水面无人艇原型的图像和概念的轮廓。图8和图9显示了已被用作大型无人艇原型的船舶。在关于该项目的非机密报告中,海军使用了石油和天然气工业使用的海上支援船的图像来说明可能被用作大型无人艇基础的船只的种类。【13】

图7:大型和中型无人艇原型和概念

资料来源:美国海军工程师学会(2019年6月20日,海军少将在题为“设计和建造水面舰队:无人和小型战斗人员”的海军简报上的幻灯片5)

图8:大型水面无人艇原型

资料来源:马洛里·谢尔伯恩照片裁剪版。“6家公司获得了开始开发大型水面无人艇的合同”,USNI 新闻,2020年9月4日。照片的标题部分说明:在2020年9月的第一阶段结束时,一艘“幽灵”舰队的“霸王”测试船参加的演示。

图9:大型水面无人艇原型

此图说明与图8相同

美国海军希望大型水面无人艇是低成本、高耐力、可重构的船舶,具有足够的能力携带各种模块化有效载荷,特别是反水面战(ASUW)和打击有效载荷,即主要是反舰和陆地攻击导弹。【14】尽管美国海军在2021年6月作证说,每艘大型水面无人艇装载64具垂直导弹发射管(VLS),【15】但美国海军随后表示,这是一个错误的陈述,正确的数字应该是16-32具垂直导弹发射管。【16】

美国海军希望大型水面无人艇能够在循环中与人工操作人员一起操作,【17】或者是半自主的(在循环上有人工操作员),【18】或完全自主作战,并能够独立作战或与载人地面战斗人员一起作战。大型水面无人艇可能被更准确地描述为选择性或轻载人的船只,因为它们有时可能有一些船上的船员,特别是在更近的术语中,因为海军工作的大型水面无人艇启用技术和操作概念。【19】大型水面无人艇将具有内置的能力和接受模块化有效载荷的能力,并将使用现有的海军传感器和武器发射器。海军表示:大型水面无人艇是建立在国防部战略能力办公室(SCO)资助的工作和海军特种潜艇在项目“霸王”中执行的实验的基础上。大型水面无人艇将是一艘基于商业规格的高耐力船,能够进行为期数周的部署和跨洋过境,具有很大的有效载荷能力,最初将被设计为与载人地面作战人员一起进行各种作战行动,同时在使用武器系统的积极控制下。海军正在采用一种迭代的系统工程方法来获得这项技术,并设计了一个集成和实验计划,将验证高可靠性的机械和电气系统,自动导航和机动,作战系统的集成,以及在就业机会之前的平台指挥和控制能力。大型水面无人艇设计研究合同于2020年9月授予6个行业团队,与政府和行业提供强有力的合作,以协助成熟平台规范,并确保后续开发合同的可实现的技术要求。工业和海军都在利用这些协作互动来显著推进将进入大型水面无人艇项目的知识库。海军通过其原型和试验“海上猎人”和“霸王”水面无人艇原型而受益,积累了超过3100小时的自主操作,包括与其他载人舰艇合作。随着所有权转移到海军,海军将在2021财年和2022财年继续对由上海合作组织资助的两艘“霸王”无人艇进行实验和可靠性演示。海军还在建造另外两艘“霸王”艇原型,将在2022财年交付,以支持持续的实验,和未来的作战概念(CONOPS)。海军正在评估其他军事应用,包括海军陆战队远征选择的后勤供应和加油,以及对其他地面平台任务的增强。作为评估的一部分,海军正在与军事海运司令部和海军陆战队合作,修改一艘远征快速运输船[T-EPF],以在配备V-22倾斜旋翼飞机着陆能力、大的后勤和人员规模、重量和动力能力的舰艇上获得更多的自主知识和可靠性。【20】

在海军提出的2020财年和2021财年的预算,国会国防委员会表示担心海军的收购战略是否提供了足够的时间来充分发展操作的概念和关键技术为这些大型无人艇,包括立法条款旨在解决这些担忧。【21】为了应对这些无人艇,海军已经重组了其对大型无人艇计划的采购战略,以遵守这些立法规定,并在投入可部署单位的连续生产之前为开发作战概念和关键技术提供更多的时间。

2020年9月4日合同授予

2020年9月4日,国防部宣布了以下六项LUSV行业研究合同:

亨廷顿·英格尔斯公司,密西西比州帕斯卡古拉(N00024-20-C-6319);洛克希 德马丁公司(N00024-20-C-6320);路易斯安那州洛克波特博林格造船厂有限责 任公司(N00024-20-C-6316);马里内特海洋公司(N00024-20-C-6317);吉布斯 &考克斯公司,弗吉尼亚州阿灵顿(N0002420C6318);以及阿拉巴马州美国移动 有限责任公司(N00024-20-C-6315)的固定价格合同,总价值为41,985,112美 元。每份合同都包括一个工程支持的选择权,如果行使,所有奖励的累计价值将达 到59476146美元。

  • 该合同授予了亨廷顿·英格尔斯公司为700万美元;

  • 该合同授予了洛克希德·马丁公司为6999978美元;

  • 授予博林格造船厂洛克波特有限责任公司的合同为6,996,832美元;

  • 该合同授予了马里内特海洋公司为6999783美元;

  • 该合同授予了吉布斯和考克斯公司为6989499美元;

  • 授予奥斯托尔美国有限责任公司的合同为6,999,020美元。

该工作将在美国各地的不同地点进行。根据每个合同,预计在2021年8月完成,如果行使期权,工作预计在2022年5月完成。2020财政年度的研发、测试和评估(海军)资金的金额41,985,112美元将在奖励时承担义务,并不会在本财政年度结束时到期。这些合同是通过联邦商业机会(现在的测试版)有竞争获得的。并收到了8份报价。位于华盛顿特区的海军海洋系统司令部是一个承包活动。【22】

2020年9月4日,一篇关于合同授予的新闻报道称

海军发言人埃尔南德斯说,建立这些合同的目的是为了完善大型无人水面舰艇的规格和 要求,并在发布之前,由行业合作伙伴提供潜在解决方案的可靠性研究。丹尼·埃尔南德斯在一份声明中告诉美国海军学会(USN)新闻,这些研究旨在与政府和行业提供强有力的合作,以协助成熟平台规范,并确 保单独的大型水面无人艇项目竞争具备可实现的技术要求。大型无人艇的研究将支持促进需求改进、开发一个负担得起和有效的平台的努力;提供继续成熟性能规范和对替代设计方法进行分析的机会;促进可靠性改进和政府提供的设备和机械和电气系统的计划;并支持降低成本和其他负担能力计划的发展。【23】

(三)中型水面无人艇(MUSV)

海军将中型潜艇定义为45-190英尺长,满载排量约为500吨,这将使它们达到巡逻艇的大小。海军希望中型无人艇,与大型无人艇一样,成为低成本、高耐久性、可重构的舰艇,可以适应各 种有效载荷。中型无人艇的初始有效载荷将是情报、监视和侦察(ISR)有效载荷和电子战(EW)系统。海军正在追求中型无人艇计划作为一个快速的原型工作,在所谓的第804节中层采购当局。【24】第一艘中型无人艇原型船在2019财年获得了资助。

中型无人艇项目是建立在国防高级研究计划局(DARPA)在其反潜战持续跟踪无人艇(ACTUV)和海军研究办公室(ONR)在其中型海军无人机开发工作之上的。如图1所示,这项工作导致了“海上猎人”中型无人艇原型的设计、建造和测试,该原型报告的长度为132英尺(约 40.2米和满载排量约为140吨)【25】海军的中型无人艇计划还将为无人机采用一个舰队准备的指挥和控制(C2)解决方案,由战略能力办公室为大型无人艇计划开发。海军表示中型水面无人艇(MUSV)是一种无人传感器船,制造携带模块化有效载荷, 并标准化,便于与当前的海军系统集成。与载人战斗人员相比,中型水面无人艇很便宜, 可以建造数量,迅速增加舰队的容量。中型无人艇提供了一个分布式传感器网络,可以在内/上的监督下导航和操作,并能够进行长达数周的部署和跨大洋过境。海军授予了一份设计和制造合同,以开发第一艘中型水面无人艇原型,目标是在2023财年交付。【26】

2020年7月13日,美国海军宣布授予“L3哈里斯技术公司一份34999948美元的合同”。用于开发一个单一的中型水面无人艇原型,可选择购买多达8艘额外的中型无人艇。该 合同遵循了一个完整和开放的竞争性采购过程。初始原型的合同已提供资金。行使所有期权,如果在未来预算年度提供额外资金,合同价值为281435446美元。”【27】据报道,海军说有5个竞争对手,但根据合同,其他四个公司没有确定。【28】

图10:L3哈里斯技术公司设计中型无人艇概念示意图

资料来源:L3哈里斯技术公司。“L3哈里斯技术公司授予美国海军中型无人艇项目”,2020年8月18 日。

L3哈里斯设计理念:

将公司的视图对象导入(ASView™)自主技术整合到路易斯安那州墨西哥湾岸专门生产的195英尺的商业衍生中型无人艇,将为舰队提供情报、监视和侦察,同时自主操作, 并遵守国际碰撞条例,即使是在操作环境中。L3哈里斯将成为系统集成商,并作为项目目的主承包商提供任务自主和感知技术。项目团队包括吉布斯、考克斯和英卡特·克劳瑟,他们将提供船舶设计,快艇将完成车辆的建造。L3哈里斯是主动动力水面无人艇(USV)系统的世界领先地位,全球已交付超过115艘无人艇。L3哈里斯的无人艇正在积极为海军、大学、研究机构和商业企业服务。【29】

(四)超大型无人潜航器

超大型无人潜航器项目,也被称为“逆戟鲸”项目,是为了解决联合紧急行动需求(JEON)而建立的。如图2 所示,海军将超大无人潜航器标准定义为直径超过84英寸,这意味着无人潜航器太大,无法从载人海军潜艇上发射。【30】 因此,超大型无人潜航器将被运送到一个前方的操作港口,然后从码头发射。美国海军2021年3月16日的无人驾驶战役框架文件称,超大型无人潜航器将被设计为“为了可容纳各种大型有效载荷....”【31】美国海军在2021年3月18日作证说,水雷将是超大无人潜航器的初始有效载荷。【32】更具体地说,海军希望使用超大无人潜航器秘密部署“锤头”水雷,一个计划中的地 雷将系在海底,并装备反潜鱼雷,大致类似于海军冷战时期的捕获器(封装鱼雷)水雷。【33】

前5艘超大无人型潜航器在2019财年通过海军的研发拨款账户获得资助。美国海军进行了一场超大型无人潜航器的设计竞赛,并于2019年2月13日宣布,它已经选择了波音公司来制造、测试和交付前4艘“逆戟鲸”和相关的支持元件。【34】(另一位竞标者是一个由洛克希德·马丁公司领导的团队)2019年3月27日,美国海军宣布,对波音公司的奖励已扩大到包括第5艘“逆戟鲸”。【35】波音公司已与亨廷顿英格尔斯工业公司(HII)的技术解决方案部门合作,建造了“虎鲸”超大无人型潜航器。【36】(弗吉尼亚州纽波特纽斯造船公司(NNS)的一个独立部门,是美国海军的两家潜艇建造商之一。)海军的国家“虎鲸”超大无人型潜航器是一个多阶段的加速收购工作,南加州大学为研发项目设立的采购当局,以快速向舰队交付能力。第一阶段是一个有竞争力的设计工作。2017财年,工业公司签订了两份设计合同;第二阶段从2019财年开始,有一个向下的选择,为制造和测试车辆和支撑元 件的第一阶段供应商之一。目前正在制造第5艘“虎鲸”超大无人型潜航器与操作相关的原型系统(潜航器、移动指挥与控制设备和支持设备),以供舰队演示和使用。利用具有竞争力的工业基础,并行降低超大无人型潜航器技术/能力风险;【37】 第三阶段提供了从在第二阶段制造潜航器的供应商那里制造最多4个额外系统的选择。这些额外的“逆戟鲸”超大型无人潜航器系统的制造奖计划不早于2024年财年。过渡到收购类别(ACAT)计划和生产最早可能在24财年进行,等待政府测试成功完成。【38】

超大型无人潜航器将有一个模块化的有效载荷舱,包括一个通用的有效载荷模块,具有定义的接口。“锤头”水雷的有效载荷是与“虎鲸”超大无人型潜航器集成的下一个有效载荷。其他潜在的未来有效载荷、先进的能源解决方案以及增强的自主权和指挥和控制将根据核心技术海军研发账户中的项目元素[PE]0604029N和/或其他科学和技术组织进行开发和评估,并在准备好时集成到“虎鲸”超大无人型潜航器中。

海军同时正在更新文图拉县海军基地的超大型无人潜航器测试、训练和检查设施,并配合大型无人水面舰艇测试,以提高成本效率。与此同时,海军正在评估未来前方基地地点的选择。【39】

波音的“逆戟鲸”设计将由波音反射“旅行者”潜航器的设计决定(但在某些方面会有所不同)(图11、图12和图13)。【40】反射“旅行者”,大约有地铁车厢的大小,有51英尺长,矩形横截面为8.5英尺,长8.5英尺,重量为50吨,航程可达6500海里。它可以容纳一个高达34英尺长度的模块化有效载荷部分,将其长度增加到85英尺。一个34英尺的模块化有效载荷部分提供约2000立方英尺的内部有效载荷体积;一个较短(14英尺)部分提供约900立方英尺。反射“旅行者”也可以适应外部有效载荷。【41】海军声明,超大型水下无人潜航器是基于波音公司的反射“旅行者”,但合并了重大的变化,以支持军事任务的要求。这在建立制造过程、建立工业基础和调整材料采购以生产第一批原型潜航器方面带来了挑战。“虎鲸”代表了自动驾驶海事技术的前沿,将具有扩展范围和可重构的模块化有效载荷舱,以支持多个有效载荷和各种任务。【42】

图11:波音反射“旅行者”UUV

资料来源:波音公司

图12:波音反射“旅行者”UUV

资料来源:波音公司

图13:波音反射“旅行者”UUV

资料来源:题为“无人海事系统”的海军简报,霍华德,无人海事系统副项目经理,PMS406,发行A:批准公开发布;无限发行,2019年10月23日,幻灯片5。

注解:

【1】例如,参见CRS报告R45519,陆军的可选择性手动战车(OMFV)计划:国会的背景和问题,安德鲁·费克特,和CRS聚焦IF11150,国防入门:美国致命自主武器系统政策,凯利·m·塞勒。

【2】有关先进军事技术的CRS报告,请参阅CRS在焦点IF11105,国防入门:新兴技术,由凯利M.赛勒。

【3】例如,参见AnnDiab,《无人机执行空、脏或危险的工作》,Tech.co,2014年11月12日邦妮·罗宾逊,“沉闷,肮脏,危险的任务?”送机器人车,“美国陆军,2015年8月20日;伯纳德·马尔, 《机器人的4d:沉闷,肮脏,危险和亲爱的》,福布斯,2017年10月16日。

【4】海军部无人作战框架,2021年3月16日,37页。参见梅·埃克斯坦,“海军,海军陆战队揭示他们将如何购 买和操作未来的无人驾驶飞机和无人驾驶船根”,USNI新闻,2021年3月16日;哈金斯根据海军,“为什么你应 该相信无人机船和无人技术,”,Military.com,2021年3月16日;斯图·马格努森,“刚刚在:海军,海军 陆战队,无人框架,2021年3月16日;海军,海军陆战队发布无人战役计划》,《海洋力量》,2021年3月16 日;乔丹·沃尔曼,“看着 在战斗和竞争的未来,海军发布了关于无人系统的许多预期的战役计划,“内部防御,2021年3月16日

【5】例如,参见大卫·b·拉特,“随着中国射击航空母舰,美国海军说它必须改变战斗方式”,国防新闻,2019 年12月6日;亚瑟·h·巴伯,“重新设计舰队”,美国。海军研究所论文记录,2019年1月。一些观察家长期 以来一直敦促海军转向更分布式的舰队架构,理由是海军目前的架构——将舰队的大部分能力集中在相对有限 的更大、更昂贵的水面舰艇上——越来越容易受到潜在对手的A2/AD能力(特别是反舰导弹及其支持探测和瞄准 系统)的攻击,特别是中国。这些观察人士认为,转向一个更分布式的体系结构将会发生变化 • 通过向对手提供更多的海军单位来探测、识别和跟踪,使对手的目标挑战复杂化;• 减少因摧毁个别海军平台而造成的海军总能力损失;• 给美国。领导人可以选择在战时部署usv和uuv到海上位置,这对战术上有利,但对载人舰艇 来说风险太大;和 • 增加舰队的模块化和可重新配置性,以适应不断变化的任务需求。有关中国海上A2/AD能力的更多信息,请参阅CRS报告RL33153,中国海军现代化:对美国海军能力的影响-对国会的背景和问题,罗纳德·奥罗克

【6】当时的海军作战司令约翰·理查森在解释DMO,2018年12月说:“在许多情况下,我们现在的基本部队元素是[个人]航母打击组织。我们将扩大规模,使我们的战斗的基本部队元素是在整个舰队层面,和个人打击小组投入那些数量更大的舰队。罢工组织和舰队将一起以分布式海上行动的方式运作。”(海军作战部长约翰·理查森,正如梅根·埃克斯坦所说的“灰色区冲突的海军计划”;最终确定高端作战的分布式海上作战”,USNI新闻,2018年12月19日。)

【7】国防部2021财年(财年)预算估计,海军辩护书第5卷,研究、开发,测试和评估,2020年2月,PDF第90页,1538页。该声明也出现在PDF第324页的1538页。有关更分布式的部队架构、DMO和EABO的更多信息,请参阅CRS报告RL32665,海军部队结构和造船计划:国会的背景和问题,由罗纳德·奥罗克。参见凯文·埃尔和史蒂夫·麦杰西,“分布式海上操作”,国际海上安全中心(CIMSEC),2019年3月5日;克里斯托弗·h·波帕等人,分布式海上操作和无人系统战术就业,海军研究生院,2018年6月,171页。(系统工程顶石报告);莱拉·恩格尔霍恩,分布式海上作战(DMO)战争创新连续体(WIC)研讨会2017年9月行动后报告,海军研究生院,2017年12月,99页。

【8】U.S.海军,向国会报告关于海军船舶建造的年度长期计划,2020年12月,第23页。

【9】U.S.海军,向国会2022财政年度海军舰艇建造年度长期计划报告,2021年6月,第16页。

【10】有关图3中所示的一些启用技术的其他讨论,请参见皮特·斯莫尔,“授权无人海上革命”,海底战争,2019年春季:12-13

【11】有关人工智能在国防项目中使用的更多信息,请参阅KelleyM.Sayler的19CRS报告R45178。

【12】例如,梅根·埃克斯坦,“海军为DDG-1000建立水面发展中队,无人实验”,USNI新闻,2019年5月22日;大卫·b·拉特,“数十亿美元的资金,美国海军绘制了其无人未来”,国防新闻,2019年5月6日。参见迈克尔·法贝,“USN寻找无人系统操作概念的道路”,简的国际海军,2019年5月16日

【13】SamLaGrone,“海军想要10艘无人驾驶的“幽灵舰队”来补充载人力量”,USNI新闻,2019年3月13日

【14】海军表示,LUSV“提供分布式火力”,并将包括“进攻性导弹能力”。参见2019年1月15日,无人海事系统项目经理(PMS406)的简报幻灯片,题为“无人海事系统更新”,2019年1月15日,2019年5月22日https://www.navsea.navy.mil/Portals/103/Documents/Exhibits/SNA2019/UnmannedMaritimeSysSmall.pdf?ver=2019-01-15-165105-297.

【15】参见里奇·阿伯特,《官员为巡洋舰退休计划中的成本平衡辩护》,国防日报,2021年6月17日;理查德·r·伯吉斯,“基尔比:LUSV的导弹细胞将用退役巡洋舰取代丢失的细胞,”海洋力量,2021年7月17日。

【16】资料来源:2021年7月14日,海军2022财年关于CRS和CBO的LUSV和MUSV项目的项目简报。

【17】海军指出,将操作员放在环路中可以理解为指操作员连续或接近连续地观察和/或控制紫外线。(资料来源:2019年6月4日发送给CRS的海军电子邮件。)

【18】海军表示,让操作员可以理解为指的是半自主操作的紫外线,紫外线经常控制自己的动作,但可能有人类操作员不时地对来自紫外线的提示或来自紫外线或其他来源发送的数据进行干预。(资料来源:2019年6月4日发送给CRS的海军电子邮件。)

【19】例如,大卫·b·拉特,“美国海军希望使用无人机器人飞船”,国防新闻,2019年1月29日

【20】2021年6月8日,海军负责研究、开发和采购(ASN(RD&A))和海军中将、海军作战发展司令部作战委员会海军力量小组委员会的声明。14-15.

【21】在威廉M.(Mac)桑伯里2021财年国防授权法案中。6395/P.L.2021年1月1日),这些条款包括第122条和第227条

【22】国防部,“2020年9月4日的合同”,于2020年9月8日生效。该公告以一段完整的段落的形式发布。在重印公告的文本时,CRS将声明分解为这里显示的较小的段落,以使公告更容易阅读。

【23】马洛里·谢尔本,“6家公司授予了开始开发大型无人机的合同,”USNI新闻,2020年9月4日。参见保罗·麦克利里,“海军奖励大型无人舰艇研究合同——国会密切关注”,2020年9月4日。

【24】这指的是《2016财政年度国防授权法案》(S.1356/P.L。2015年11月25日的114-92日)。该部分提供的快速原型权威现在被编码为10U.S.C.2302年注意。有关此权限的更多信息,请参阅“中层收购(804节),mitre,未注明日期,2019年5月24日https://aida.mitre.org/middle-tier/;以及“收购过程,中层收购(804节),AcqNotes,

更新于2019年3月26日,访问于2019年5月24日http://acqnotes.com/acqnote/acquisitions/middle-tier-acquisitions.

【25】例如,梅根·埃克斯坦,USNI新闻,2019年4月29日,“NAVSEA无人机继续自主测试,草案RFP”;埃文·米尔伯格,美国国家高级研究计划局的海洋猎人,世界上最大的自主船,转移到美国海军,”复合材料制造杂志,2018年2月12日;小悉尼·弗里德伯格,“DSD[国防部副部长]工作拥抱美国国防高级研究计划局的机器人船,海洋猎人”,打破国防,2016年4月7日。

【26】2021年6月8日,海军研究、开发和采购(ASN(RD&A))和海军中将、海军行动、作战发展和能力、作战委员会(海军能力小组委员会的声明。14-15.

【27】PEO无人和小型战斗人员公共事务,“海军授予中型无人水面车辆原型合同”,海军海洋系统司令部,2020年7月13日

【28】里奇·阿博特,“L3哈里斯赢得了3500万美元的MUSV原型合同”,国防日报,2020年7月13日。参见山姆·拉Grone,“海军授予合同”,USNI新闻,2020年7月14日(更新7月15日);保罗·麦克利里,“海军墨水交易新无人舰队”,突破防御,2020年7月13日。

【29】L3哈里斯技术公司,2020年8月18日,“L3哈里斯技术公司授予美国海军中型无人水面车辆项目”。

【30】配备大直径垂直发射管的海军潜艇可以发射直径可达83英寸的导弹或其他有效载荷

【31】海军无人作战框架部,2021年3月16日,第16页。

【32】“海军的奥卡XLUUV执行排雷任务,海军上将。基尔比说:“海洋力量,2021年3月18日。

【33】关于锤头矿的讨论,请参阅大卫·汉布林,“与锤头矿,美国海军在南中国海使用新的战争方式来保持平衡”,《福布斯》,2020年10月22日。

【34】美国国防部,2019年2月13日的合同。

【35】美国国防部,2019年3月27日的合同。

【36】例如,参见休·莱西格,“造船商帮助机器人潜艇的崛起”,国防新闻,2019年5月26日。

【37】海军表示:“由于承包商的挑战和供应商的问题,车辆和支持元件的测试和交付被推迟到202财年。美国海军正在与波音公司合作,以减少进度延误,并在原型工作下执行风险降低测试。”(国防部,2022财年)预算估计,海军论证书第5卷,研究,开发,测试与评估,海军,2021年5月,p。1301.)

【38】海军表示:“逆戟鲸XLUUV系统计划在24财年推出,逐步增加未来财政年度的数量,这取决于前五个系统的进展。”(国防部,2022财年)预算估计,海军论证书第5卷,研究,开发,测试与评估,海军,2021年5月,p。1301.)

【39】国防部,2022财政年度(财年)预算估计,海军论证书第2卷,研究、开发、测试和评估,海军,2021年5月,第1306页。

【40】例如,参见休·莱西格,“造船商帮助机器人潜艇的崛起”,国防新闻,2019年5月26日。

【41】来源:回声旅行者上的波音产品表,访问2019年5月31日,

https://www.boeing.com/resources/boeingdotcom/defense/autonomous-systems/echovoyager/echo_voyager_product_sheet.pdf.

【42】海军研究、开发和采购代理助理部长和ASN[RD&A])和海军作战系统副部长詹姆斯·w·基尔比的声明埃里克·M.史密斯中将,海军陆战队战斗发展司令部副指挥官,在海军无人系统部,2021年3月18日