这个水下机器人拆弹小队让人类保持安全距离

成千上万的水雷潜伏在海洋中,处理它们非常危险。
Thales mine system
这艘长40英尺的无人水面航行器以及从中部署的黄色多发水雷中和系统。泰雷兹

今年年底,法国和英国海军将开始测试一种新型反水雷系统的原型,该系统旨在探测、识别甚至销毁危险的水雷,同时让人员远离它们。它被称为海上水雷对抗(MMCM)系统,由法国国防电子集团泰雷兹及其合作伙伴开发。

泰雷兹MMCM项目总监Antoine Caput说,海上水雷是“海上简易、廉价、高效、临时制造的爆炸装置,贫穷国家和恐怖组织偏爱使用它们。”

据Caput介绍,这些现代水雷可以位于海底、系泊或漂浮,但它们并非对航运构成威胁的唯一类型。欧洲海岸线周围仍有数十万枚未被打捞的水雷——这是两次世界大战留下的危险遗产。如今已80年历史,它们引爆系统可能已失效,但爆炸物仍可能造成损害。因此,发现水雷后,需要将其销毁。

水雷通常由磁力触发,因此应对威胁的被动方法包括改变舰船的磁性特征。主动方法包括专门建造舰船来寻找和销毁水雷:这些是扫雷艇和扫雷舰。

扫雷涉及用水中的电线切割爆炸物的系留电缆,或模仿舰船来引爆炸弹。而扫雷艇则涉及仔细搜索一个区域寻找潜在水雷,然后将其摧毁。

这些行动是危险的。然而,英国和法国的新型水雷对抗系统旨在让人员安全:距离在14到35英里之间。泰雷兹及其合作伙伴——瑞典国防公司萨博、法国机器人专家ECA和英国造船商ASV——于2015年3月赢得了法国和英国的合同来开发它。

该系统实际上由六种工具组成:一艘长40英尺的无人水面航行器(USV);一艘名为多发水雷中和系统(MuMNS)的遥控潜水器,从中型水面航行器部署;三艘无人水下航行器(UUV);一个拖曳声纳;以及一个由两个20英尺集装箱组成的便携式操作中心。该中心供人员操作,可部署在陆地或舰船上。

海军术语中,水雷搜寻的第一阶段被称为“DCL”。它代表探测、分类和定位。通俗地说,就是寻找海上或海底的物体,然后将其分类为“疑似水雷物体”(MILO)或其他物体(例如旧冰箱或海洋中的各种物体),然后使用惯性导航系统精确记录其位置。与提供纬度和经度的GPS不同,惯性导航系统可以告诉您相对于出发点的当前位置。

mine neutralization system
多发水雷中和系统。萨博

这一切都将在ASV制造的无人水面航行器上完成,该航行器可以由控制中心的人员远程操作,也可以预先编程以遵循指定路线。它拖曳着一个声纳,用于检查研究区域。如果看到感兴趣的物体,则由法国国防机器人专家ECA制造的三艘无人水下航行器发挥作用。它们都配备了最新一代的声纳,称为SAMDIS,也是由泰雷兹制造。声纳单元可以从三个不同角度对目标物体成像,从而形成有用的图像。Caput说:“这让我们能够几乎获得物体的3D图像。”

第二阶段称为“IN”,代表“识别和中和”。这是由萨博制造的、长4.3英尺、宽2.6英尺的遥控多发水雷中和系统执行的。它使用其两个后螺旋桨在高达4.6英里/小时的洋流中精确导航。

MuMNS从一个从船尾倾斜下来的支架上从较大的无人水面航行器发射。它通过光纤脐带永久连接到母船,提供电力和通信。该探测器可以潜到985英尺的深度,并具有六个自由度。

与无人水面航行器一样,它可以手动驾驶或自动导航到指定的航点。然后,使用其声纳和摄像头,它会重新定位目标物体,如果操作员确认它确实是水雷,他们将手动将MuMNS移近。

当它足够近时,该车辆的伸缩臂会伸出,用非磁性钉枪将一个爆炸物连接到水雷上。萨博水下系统业务部门销售总监Carl-Marcus Remén解释说,这并不会有引爆炸弹的风险,“因为它只是轻轻地摇晃了一下水雷”,水雷会将其误认为是一条游过的鱼。爆炸物上还有一个类似小浮标的漂浮器,用于无线电通信。

这个布设爆炸物的操作可以重复两次,然后该探测器会导航回USV,并使用每个漂浮器独有的编码无线电信号远程引爆爆炸物。然后,砰!理想情况下,水雷被摧毁,而人员在整个过程中一直保持安全距离。

 

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克里斯蒂娜·麦肯齐

科技领域特约撰稿人

Christina Mackenzie 担任记者已有多十年,她不愿细数。自 2019 年开始为 PopSci 撰写军事科技故事以来,她已为该刊物撰写了十多年,在此之前她曾报道欧洲国防和航空航天产业超过 20 年。她住在巴黎以南约 50 英里处,和丈夫住在一所房子里,自从四个孩子离家独立后,这房子似乎显得有些太大了。


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