DARPA 正在为不需要船员的机器人战舰寻找设计方案

船上有船员既是优势也是劣势。
An autonomous ship called the Sea Hunter in 2018.
2018年的“海猎”号。美国海军

海洋广阔而对人类生命充满敌意。美国军方专注于前沿项目的部门DARPA(国防高级研究计划局)预见到一个未来,届时机器人船只将在海上巡逻,摆脱了维持船上人类生命的限制。3月2日,国防公司L3Harris 宣布,DARPA已选择该公司设计一艘无需船员的新型舰船。

该项目被命名为“无需人员值守的舰船”(No Manning Required Ship),简称NOMARS,部分原因像是对挑战的回应:如果不用担心船上有人,舰船的结构可以是什么样的?或者,正如DARPA在去年10月 所说,该项目将探索“在消除人类限制后,船体性能的最大化”。

在此阶段,DARPA明确委托的是舰船的*设计*,而不是一艘实际的新舰船。如果设计过程被证明富有成效,它可能成为一类全新的海军舰船的模板,随后可以通过新的合同进行订购和原型制造。

该设计理念的第一个要素是让舰船摆脱对人类的顾虑。第二个要素解决了完全机械化野兽的本质:一艘无人值守的船只能否在长途航行中自行维护?船上的船员是一把双刃剑:他们需要食物和舒适的生活条件,但他们也能修复损坏的东西,即兴处理无法修复的问题,并在绝对需要时呼叫援助。

单独在水面上的机器人,只能感知它被专门设计用来感知的对象,只能以它被构建的方式进行通信,并且只有在它被设计成拥有可用的工具来执行维修时,才能自行维修。

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多家公司将为DARPA的NOMARS项目工作。长期以来一直是国防巨头的L3Harris在无人机和传感器方面拥有丰富的经验,并将专注于舰船如何在海上自我管理和日常运行。VARD Marine公司生产从渡轮到海军舰船的各种设备,将负责设计舰船的架构,包括其船体、机械和电气系统。

L3Harris公司综合任务系统总裁Sean Stackley 指出,该公司被选中参与NOMARS项目,证明了其在设计自动化控制工具方面的能力。

管理一艘无人值守的舰船意味着自动化舰船所做的一切,从规划航线等宏观层面,到在风暴中维持速度或有效管理燃油,同时与岸上的人类保持通信等微观层面。

为了让NOMARS舰船有用,它不仅需要保持漂浮并能从A点到达B点。它在航行过程中还需要捕捉和传输关于周围环境的有用信息。这些传感器肯定会配备,但可以被视为后期的附加组件。NOMARS的概念侧重于首先设计好舰船的结构,然后再寻找其用途。

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DARPA在2019年12月 向相关方提出了该项目,将其描述为“全新设计的舰船”,能够稍后安装传感器和有效载荷。其想法是先证明舰船概念的可行性,然后将其交给海军,看它能为海军发挥什么作用。

A robot ship at sea.
一艘无人值守的舰船不需要食堂,但同样,它也没有船员进行维修。L3 Harris

在保持舰船功能的同时减少船上人员的数量,长期以来一直是海军的一个梦想。 *朱姆沃尔特*号驱逐舰(USS Zumwalt)因其独特的船体和许多自动化系统,部分被宣传为一项节约成本的措施,因为它减少了船员数量。*朱姆沃尔特*号最初的试航 因新系统出现问题而受到阻碍,尽管海军 似乎 已经解决了大部分问题。

可以肯定的是,这不会是第一艘完全无人值守的美国军用舰船。为最小乘员数设计与为零乘员数设计是不同的任务。DARPA参与了ACTUV(反潜战连续跟踪无人艇)的早期设计。该船被重新命名为*海猎*号(Sea Hunter),完成了试验,并从DARPA转移到海军研究办公室。

海军研究办公室项目经理Robert Brizzolara 告诉USNI News:“没有人 onboard 和更低的成本相结合,意味着当它成为一种作战资产时,指挥官可以将它部署到更危险的区域,并且可以冒更大的风险。”

NOMARS很可能沿着类似的轨迹发展。设计者必须设计好舰船的结构,证明它可以在海上维持自身,并找到一种方法使其与人类指挥官保持有用的联系,这样海军就拥有了一艘新型、灵活的舰船。这艘舰船不会有食物耗尽、在港口遇到麻烦,或者——呃——遭受臭虫侵扰的风险。

 

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Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


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