机器人博览＿中国科普博览

遥控扫雷机器人

　　为了避免人员的伤亡，一些发达国家都依靠遥控潜水器（ROV）扫雷。目前扫雷用的ROV的潜水深度一般为几米到500米左右。用ROV扫雷的过程大致如下：扫雷舰的声呐发现水雷后，先给出其大致方位，然后给ROV装上扫雷装药，再把ROV放入水中。操作人员通过光缆控制它驶向目标，在目标附近，ROV的摄像机拍摄目标的图像并将它传回军舰，操作人员进一步确定它是不是水雷，若是，就对目标精确定位，ROV把炸药在水雷旁放好，然后返回母舰，最后引爆水雷。扫除锚雷时，先由ROV切断锚链，水雷浮出水面后再用炸药引爆。
美国ECA公司研制的PAP-104就是这样的遥控潜水器，有14个国家的海军装备了350台这种水下机器人。PAP-104共有5代产品，英国、沙特阿拉伯和新加坡均装备了它的第5代产品。它既可扫除锚雷也可扫除沉底雷。

水下扫雷机械蟹

　　有10个国家的海军购买了70台意大利的Pluto遥控水下机器人，它共有三种型号，潜深400米。它的改进型Pluto Plus共生产了25台，埃及等三国的海军装备了它。它的缆绳长2000米，航速由4节提高到7节，蓄电池的容量翻了一番。

　　瑞典博福斯公司研制的“双鹰”ROV已被瑞典、丹麦及澳大利亚海军选用。双鹰载重80公斤，速度5节，可在500米深处作业。它装有360度全姿态控制系统，使ROV可在6个自由度上运动，稳定性很好。

　　德国STN Atlas 电子公司研制出“企鹅”B3型遥控潜水器，装有两台变速推进发动机和一台垂直发动机，速度6节，载重225公斤，光缆长1000米，在流速3节深度200米时，行驶距离为500米，流速较小时，行程达900米，它装备在MJ 332扫雷舰上。该公司正进一步改进它，使其潜深达到300米。

　　采用ROV扫雷比较安全，但是它的速度慢，扫雷时间长，所使用的扫雷装药也不太理想。这种装药体积大，一般长1米，直径0.4米，重80～100公斤，一台ROV只能携带两枚，一艘现代扫雷舰上只能装两台ROV，而且在急流时要求ROV具有较大的动力。由于扫雷装药在爆炸时会破坏周围的声呐环境，有时难以确定水雷是否被引爆了。特别是许多现代水雷装的是抗震复合炸药，只有把炸药放得离水雷很近时才能引爆它。

　　为了缩短扫雷时间提高扫雷的可靠性，人们研制出一种一次性使用的扫雷武器－微型鱼雷。它不需要用ROV运往目标，而是由扫雷舰把它直接放到水中，然后它自动导向目标，利用自身的传感器确认并对水雷定位，引爆后摧毁水雷。微型鱼雷既小又轻，一艘扫雷舰可携带多枚，它的搬运及投放设备比ROV简单，维护方便，价格低廉。因为它采用的是空心装药，很容易穿透水雷的外壳，因而对置放精度要求不高，特别适合于引爆装有抗震炸药的水雷。

　　挪威海军的“水雷阻击手”就是第一个这样的微型鱼雷。它采用锥孔装药，虽然体积与北约的标准装药相同，但装药量少得多，重量又轻，在舰上搬运非常安全。它特别适合由小型舰只投放，据称，它可有效地对付沉底雷和锚雷。德国STN Atlas 公司正在研制两种微型鱼雷，一种是“海狐”号，一种是“海狼”号。

　　尽管ROV的传统作用正在受到一次性使用的微型鱼雷的挑战，但它的发展仍具有一定潜力。未来ROV发展的方向很可能是把可变深度声呐装在它上面，部署到可能有水雷的危险区域去，扫雷舰就不必亲自前往，这样就大大提高了人员及设备的安全性，也提高了探雷的可靠性。

　　由于ROV具有许多难以克服的缺点，如它的航速慢，机动性差，置放炸药的时间长，限制了母舰的行动自由，不能由潜艇发射等等，因此从长远来看，无人无缆潜水器UUV，或称之为自治潜水器AUV，具有更大的应用潜力。由于自带电源，无缆潜水器的自治能力强，航程长，机动性好。母舰将它放入水中，经过几小时后，它可在一个预定地点与母舰会合，由母舰回收，因而母舰更加安全。UUV还可由潜艇发射，这样比由水面舰只发射更加隐蔽。可在水面舰只达到某一战区之前由潜艇发射它，对该水域的水雷进行侦察。

　　不过，UUV要比ROV复杂得多。它需要高能量密度的电源，复杂的控制系统，它要求能精确地自主导航，并能将探测到的数据储存起来格式化后传送给舰队。UUV可用于探雷扫雷，也可用于侦察、情报搜集及海洋探测方面。

　　美国海军制定了雄心勃勃的UUV发展计划，目标是首先突破水雷探测这一关，利用潜艇发射UUV进行水雷侦察，并使UUV成为潜艇的制式装备。计划中包括两个项目，一个是近期水雷侦察系统(NMRS)，另一个是远期水雷侦察系统(LMRS)。

　　NMRS准备装在洛杉矶级核潜艇的鱼雷舱中，它长505厘米，直径51厘米，续航时间4～5小时，可在12米的浅水及深水中工作，速度为4～7节。潜水器中的光缆长30海里，浮锚中的光缆长20海里。研究它的发射及回收方式时费了不少力气。NMRS的工作方式是：它由核潜艇的鱼雷发射管发射，完成任务后到预定地点与潜艇会合，由潜艇的牵引缆及绞车回收。

　　与NMRS相比，LMRS的性能有很大提高，例如，它的续航时间提高到40～48小时，航程增至120海里（222公里），因为它的推进系统的能量密度比银锌电池要高得多。为适应新的推进系统和新的传感器组件，LMRS的长度增加到588厘米，但它的直径不变，以便能由潜艇的鱼雷发射管中发射。

　　LMRS可以是半自治式的，例如使用一次性光缆或用周期性隐蔽的天线发射频率；也可以是自治式的，但不要求二者兼有。它可装在洛杉矶级核潜艇以及美国的新型攻击型潜艇上。

　　为了对付岸边的水雷，美国罗克威尔公司及IS机器人公司研制了一种名叫“水下自主行走装置"(ALUV)的机器蟹，这种机器蟹可以隐藏在海浪下面，在水中行走，迅速通过岸边的浪区。当风浪太大时，它可以将脚埋入泥沙中，通过振动，甚至可将整个身子都隐藏在泥沙中。

　　ALUV长约56厘米，重10.4公斤，包括一个3.17公斤重的压载物。为了携带传感器，它的脚比较大，便于发现目标。当它遇到水雷时，就把它抓住，然后等待近海登陆艇上的控制中心的命令。一旦收到信号，这个小东西就会自己爆炸，同时引爆水雷。技术人员还打算使机器蟹之间可以进行通信联络，从而提高扫雷的效率。