海洋论坛▏国外水下未爆物处置装备及技术发展

全球水域面临严峻的水下爆炸性弹药威胁。自二战结束以来，冲突与战争遗留的大量废弃弹药被倾倒入海，加之沿海区域存在的未爆弹药，全球累计遗存的水下爆炸物已达数百万枚，军事活动与沉船事故等因素进一步加剧了这一问题。这些水下爆炸物对沿海社区安全、海洋资源可持续开发、近海能源产业发展、渔业生产及旅游业构成了重大风险。鉴于中国拥有广阔水域和漫长海岸线，且随着国际交流深化及海洋经济活动日益频繁，水下未爆弹药清除工作显得尤为重要。

已有研究对国外水下未爆物探测及处置技术进行了一定程度的梳理与归纳，并提出了科学、合理的发展期望，但针对水下未爆物系统性处置方法的具体研究仍相对匮乏。徐同乐等对国外无人反水雷装备的发展现状和主要技术指标进行了系统介绍，对我国相关领域的发展具有重要参考价值；时党勇等对水中战争遗留未爆物的搜排作业类型进行了分析，按照水下未爆物埋藏水深分为三类；史明明等对国内外报废弹药处理技术进行了深入剖析，为国内自动化销毁装备与销毁处理技术的研发提供了重要的参考依据。然而，这些研究在处理流程、装备现状、发展方向等方面仍有待深入挖掘。

因此，本文旨在系统地梳理国外水下未爆物处置装备的现状，涵盖探测、标记、排险以及保障类装备，并对其未来发展趋势进行全面且深入的归纳与分析，以期为我国水下未爆物处置装备的研发提供科学依据与技术参考，助力相关技术与装备的优化升级。

作为未爆物处置链条的感知基础，探测装备的效能直接决定后续环节的可行性，其主要用于发现和定位水下未爆物。探测水下未爆物装备按照平台类型可以分为无人装备与潜水员手持装备2种。无人装备避免了人直接接触未爆物，提高了安全性。潜水员手持设备因具有更为灵活处理突发事件与复杂水下环境探测等特点，有着不可替代的地位。

⒈无人装备平台

无人装备平台因其具有自主性、低风险性、多用途性等优势，越来越广泛的运用于水面或水下目标侦察探测、感知识别等工作。其灵活高效的勘测能力对水下未爆物搜排工作的重要性不言而喻。目前，国外在这一领域广泛应用了多种类型的无人探测装备，这些装备各具独特优势，不仅显著提升了探测效率，还极大地降低了人员风险，为水下未爆物的搜排工作提供了有力的装备保障。

无人未爆物探测装备平台可按控制方式与机动方式划分为遥控水下航行器（ROV）、自主水下航行器（AUV）、无人机（UAV）、无人水面舰艇（USV）四类平台。表1与图1～图4展示了各类无人探测装备平台的典型装备。

表1 无人探测装备平台

图1 法国PAP-104型灭雷具

图2 美国刀鱼航行器

图3 美国CUSV无人快艇

图4 美国MQ-8火力侦察兵

⒉潜水员手持装备

潜水员是未爆物搜排领域中一支不可或缺的重要力量，尤其在探测小区域、浅水区域或特定地点时具有独特优势。在水下环境复杂或能见度极低的情况下，潜水员直接探测往往是唯一可行的选择。

以加拿大Shark Marine Technologies Inc公司开发的手持声呐成像导航Navigator系统为例。该系统高度集成了前视多波束声呐、多普勒导航系统、GPS定位、视频/静态摄像机、磁力仪和金属探测器，并配备水下头戴式显示器，显著提升了潜水员在浑浊水域中的探测与导航效率。其他常见手持装备信息见表2及图5、图6。

表2 典型潜水员手持装备

图5 DSL-2A手持式声波定位仪

图6 Navigator系统

探测装备是水下未爆物处置的感知核心，其性能直接决定后续行动的效能。当前无人平台与潜水员装备分工明确，形成广域筛查与精细探查互补的体系。然而，该体系仍面临技术瓶颈：无人平台智能识别的准确性与抗干扰能力不足，潜水员装备则受限于续航、负载及作业风险。未来技术将向智能化、协同化方向发展，通过AI算法、微型传感器与跨平台数据融合，推动探测能力向全域化、实时化与智能化升级。

作为处置作业链的关键枢纽，标记类装备通过构建未爆物的空间基准信息，实现探测数据向处置决策的精准转化。其核心任务是利用声学和光学传感器，对已识别的水下未爆物进行坐标定位与标记，形成兼具物理可溯性和作业指引性的多维标记体系，为后续毁伤评估或安全处置提供必需的空间信息支撑，保障处置流程的可靠性与效率。

⒈声信标

声信标通过发射特定频率的声波信号对未爆物进行标记。其工作原理基于声波在水中的传播特性，能够实现对未爆物的精确定位。该类装备的核心优势在于作用距离远、定位精度高且基本不受水体浊度影响，信号持续时间长，能够有效应对各种水下不利条件，保持稳定的标记效果。然而，其声波信号易受水声多径效应、环境噪声干扰及声速剖面变化的影响，可能导致定位误差增大或信号丢失。相关的国外典型声信标装备见表3和图7。 

表3 声信标装备

图7 声信标

以RJE International公司推出的ULB-364水声信标为例，该装备支持频率与脉冲重复率可调，能够适配不同水下定位系统的要求，在提升电池续航能力的同时，保障在复杂海洋环境中的长时间稳定工作。

⒉光信标

光信标是水下未爆物处置中实现快速可视定位的重要技术手段，主要包括化学荧光信标与电子光信标两类。其基本需求在于能够在复杂水下环境中提供高亮度、可持续的光学信号，辅助作业人员在有限能见度条件下快速识别目标物。

化学荧光标记依赖过氧化物、酯类化合物与荧光染料的化学反应产生可见光，发光时间从数秒至48小时不等，且低温环境下持续时间显著延长。该类标记通常由潜水员直接布设，例如将荧光剂封装于透明容器固定于未爆物表面，或在水流较缓区域使用荧光凡士林涂抹轮廓。尽管具备成本低、布设便捷的优点，但信号持续时间有限，易受水流冲刷与水质浑浊度影响，因而主要作为临时性标记手段，需配合快速处置流程使用。

电子光信标则采用高亮度LED作为光源，例如，加拿大Xeos Technologies公司开发的XMF-11K型光信标（见图8），具备1000流明的标记亮度，可在200m水深持续工作10h，其高抗压外壳与稳定光学系统提升了在深海作业下的可靠性。该类装备虽在标记速度、直观性及可控性方面表现优异，但其光学信号的传输特性决定了其易受水体透光性和悬浮物浓度的限制，导致在浑浊水域中的有效作用距离急剧衰减。

图8 XMF-11K光信标

声学与光学标记装备共同构成了当前水下未爆物标记的技术体系，其高精度、持久性、抗干扰能力以及快速可视化优势，是保障处置流程高效进行的关键。面对各自的技术瓶颈，未来的发展已不再局限于单一性能的提升，其核心路径在于走向融合与智能：即通过声-光等多模态信息协同、与环境交互的自适应决策，以及与无人平台的深度集成，最终实现标记装备从“工具”向“智能节点”的跨越。

水下未爆物处置高度依赖专业排险装备，按其流程可分为销毁类与打捞类。前者核心在于实现远距离、可控式的精准毁伤，以保障人员绝对安全并最小化生态影响；后者则通过水下抓取与水面回收的协同操作，完成未爆物的安全转移。二者的协同应用，共同构成了水下排险作业的安全与技术基石。

⒈销毁类装备

销毁类装备用于在海底直接消除未爆物威胁，其关键技术在于实现远距离、高可靠、低附带损伤的精准毁伤。

⑴接触式销毁装备

该类装备需抵近未爆物布设毁伤元件，其技术核心是精准投送、可靠附着与可靠起爆。

德国“Seafox Cobra”（见图9）系统由母船在安全距离发射，其无人潜航器通过专用灭雷连接机构将炸药精准布设于未爆物壳体，并借助遥控距离达25km的无线通信浮标实现远程引爆。该设计使母舰无需进入雷区即可完成作业，显著提升了浅水区域处置作业的安全性。

图9 SeafoxCobra概念图

在毁伤效能方面，挪威“水雷狙击手”系统配备2种聚能战斗部，分别为直径72mm的M72装药（采用高能量、高稳定性的奥克托儿炸药）和直径122mm的装药（采用成型性与抗水性能优异的PBXN系列塑胶炸药）。战斗部利用聚能效应集中爆炸能量，可有效穿透壳体或引爆不敏感装药，确保毁伤效果的可靠性与作业安全。

⑵切割式分解装备

当水下未爆物体积庞大、结构复杂或难以整体转移时，可以采用水下切割技术将其切割分解后分批处理。当前，水下切割技术依据工作原理主要区分为热切割与冷切割两大类别，具体分类及特点如表4所示。

表4 水下切割技术

冷切割（如磨料水射流）无热效应，在处理含易燃易爆装药的未爆物时安全性优势显著。代表装备如美国SUB-JET3000™ROV系统（见图10），采用超高压磨料水射流，可在3000m水深切割250mm厚钢管，适用于深海精准作业。热切割（如等离子弧切割）效率高，但热影响区可能带来不确定性风险，在未爆物处置中需审慎评估。

图10 SUB-JET3000™ROV概念图

⒉打捞类装备

当水下未爆物因环境敏感、结构危险或战术要求无法就地销毁时，需启动安全打捞作业。该过程旨在将未爆物完整、可控地转移至水面并回收至甲板，其技术体系依作业阶段可分为水下起浮与水面回收两大类装备，核心要求是最大限度减少人员与未爆物的直接接触，并确保作业状态全程可控。

⑴水下起浮装备

水下起浮装备负责实现未爆物的海底抓取与安全上浮，其技术核心在于可靠抓持与可控起浮。该体系主要依赖水下抓取与上浮运输两大功能单元的协同作业。

水下抓取单元通常由远程操作水下机器人承担，其通过配备机械臂或专用夹具，实现对未爆物的非接触式精准操作，是确保作业安全的基础。典型设备如表5、图11、图12所示。

表5 水下打捞装备

图11 H2000轻工作级电子ROV

图12 H800ROV

上浮运输单元则主要依靠起重浮袋系统提供可控浮力，完成目标的垂直迁移。以Divex Global公司的降落伞起重浮袋为例（见图13），其采用高强度PVC涂层聚酯纤维织物制造，载荷范围覆盖50～35000kg。6∶1的安全工作比为复杂海况下的起浮作业提供了必要的可靠性保障，模块化设计也使其具备良好的运输与快速部署能力，以适应各类应急打捞任务需求。然而，现有系统在强洋流作用下的抗流稳定性与运动轨迹控制精度仍存在明显不足，制约了其在极端水文条件下的可靠应用。

图13 降落伞起重浮袋

⑵水面回收装备

当未爆物起浮至水面后，需在动态海况下实现平稳、安全的甲板转移。此阶段技术核心在于运动补偿与缓冲，以抵消波浪造成的船舶与负载间相对运动。

主要装备包括三类系统：A型架系统：如挪威VestDavit产品（见图14），采用双吊点主动调平技术，通过倾角传感器与PID控制器调节实时抑制负载摆动小于5°；艉滑道系统：通过CFD优化的导流板设计降低流体阻力，并利用橡胶缓冲单元吸收冲击能量；此外还有吊臂式收放系统：具备主动升沉补偿功能，适用于中小型船舶。典型装备见表6。

图14 GlobalDavit公司吊艇架式收放系统

表6 水面回收装备技术特征分析

排险类装备作为水下未爆物处置流程的最终执行环节，其技术演进始终围绕作业安全、处置效率与生态环境友好性三大核心需求持续推进。然而，面对日益提升的安全标准和复杂多变的海洋作业环境，未来技术发展仍需进一步朝向智能化决策、标准化作业与系统性集成方向深化，以全面提升水下未爆物处置的整体可靠性与适应力。

保障类装备是水下未爆物处置体系高效、安全运行的重要支撑，旨在为潜水员及无人作业平台提供生命支持、信息交互与能源动力，确保复杂水下环境中的作业连续性与人员安全。以下从人员保障装备、水下通讯设备、水下电源装备3类装备介绍国外保障类装备的现状。

⒈人员保障类装备

人员保障类装备的核心是在危险水下环境中为潜水员构建安全的生命维持和作业支持系统，主要包括潜水呼吸器与水下运输平台。

潜水呼吸器为潜水员提供水下呼吸气体，其性能直接关系到作业深度与时长，国外典型潜水呼吸器如表7所示。美国MK16密闭式潜水呼吸器采用闭路循环系统，能够有效减少气泡排放。使用氮氧混合气时最大作业深度为45m，改用氦氧混合气后最深可达91m，具备较强的深度适应性。

表7 国外典型潜水呼吸器

水下运输平台的技术关键在于其信息处理、导航定位、生命支持与运输保障能力，其性能直接影响潜水员任务效能与作业安全。以SDV MK 11运载器为例（见图15），其外形尺寸为6.8m×1.5m×1.5m，排水量约4.5t。该型号采用宽敞的侧开门结构，不仅便于人员快速进出，也更有利于集成潜水电脑、喷水推进靴等专业辅助装备，从而为潜水员提供更优越的作业空间与负载支持能力，有效提升其水下机动性与持续作业时间。

图15 SDVMK11

水下运输平台技术难点主要在于：水声通信链路在复杂海洋环境中的可靠性不足，生命支持系统与能源模块在长时间作业下的稳定性难以保证，以及平台在抵近作业时对未爆物可能造成的意外扰动风险。这些因素共同制约了平台在高危环境下的作业效能与可靠性。

⒉水下通讯装备

水下通信能力是支撑潜水员在复杂声学环境中执行协同作业的关键。当前，水声语音通信技术仍需克服传输速率低、环境干扰大、信道不稳定等瓶颈。面向水下未爆物处置等任务对远距离、高保真、低延时、抗干扰的迫切需求，发展稳健的水声通信与组网技术，对于构建一体化水下作战网络、提升任务成功率具有决定性意义。表8为典型水下通讯设备及性能参数。 

表8 水下通讯设备

⒊水下电源装备

水下电源是水下未爆物处置作业的核心保障装备。针对未爆物处置任务对长航时、高安全性与深水适应性的特殊需求，当前水下电源技术呈现出多元化发展路径，主要围绕化学电池与燃料电池等体系提升综合性能。

⑴高能量密度化学电池。以美国通用动力公司的蓝鳍1.5kWh水下锂聚合物电池为代表，该类电池具备1.5kWh高能量密度与6000m全海深耐压能力，无需外加压力容器，适用于多种UUV平台。其在循环寿命与快速充换方面的优势，满足了中小型潜器对电源系统能量与部署效率的要求。

⑵长航时金属-空气动力系统。ALPS铝动力系统采用铝-水反应制氢并耦合燃料电池发电，能量密度可达传统锂电的10倍，显著延长了潜航器的作业时间，适用于大范围侦察与长期监测类任务。

⑶高安全容错电池架构。如LiFT容错锂离子电池系统，重点针对电池热失控与故障蔓延等问题，通过被动安全设计与模块化结构提升系统鲁棒性，适用于对安全性要求极高的有人/无人潜器平台。

综上所述，国外保障类装备正由基础功能支撑向高效化、高安全性与多平台协同方向演进。然而，面对复杂水文环境与高危排爆任务需求，现有技术体系在极端工况适应性、作业可靠性方面仍存在明显不足，且针对水下排爆特殊场景的专用保障装备尚显薄弱。尽管如此，国外现有技术成果已为水下未爆物处置体系提供了重要支撑，并为未来装备的智能化、轻量化与集成化发展奠定了坚实基础，具有重要参考价值。

时至今天，制约、影响水下未爆物处置装备发展的关键技术主要有探测定位、自主控制、转移回收、能源动力以及安全保障等。

⑴探测定位技术作为处置流程的起点，其核心在于复杂水文环境下对目标方位与状态的精确感知。当前技术面临水体衰减、背景干扰及复杂底质带来的虚警率高、定位精度不足等挑战。未来发展需聚焦于新型传感器与智能信息融合算法，以提升对弱小、埋底目标的识别与定位能力，为后续处置提供可靠依据。

⑵自主控制技术是提升作业效率和降低人员风险的核心。现有系统在动态环境下的自适应与智能决策能力仍显不足。突破依赖于高性能水下导航通信、智能任务规划与决策算法的进步，旨在实现装备从重复性作业向具备一定认知能力的自主协同处置转变。

⑶转移回收技术直接关乎处置行动的最终安全。技术难点在于复杂海洋动力环境下对未爆物的可靠抓取、稳定起吊及水面安全回收。攻克高海况抗扰动打捞装置及其动态补偿控制算法，是确保未爆物全程受控、避免次生危害的关键。

⑷能源动力技术决定了水下平台的续航与作业能力。当前以锂电池为主的技术方案能量密度有限，制约了长航时任务执行。开发高能量密度新型电源（如燃料电池）及高效能量管理技术，是支撑未来大规模、持久性水下处置行动的基础。

⑸安全保障技术构成整个处置体系的支撑框架。其内涵从个体防护装备扩展到系统性风险管控，包括人员生命支持、装备状态监控与作业流程标准化。构建智能化、体系化的安全屏障，是应对水下未知风险、实现人装安全的根本保障。

随着水下安全环境的日益复杂，国外在水下未爆物处置装备领域不断探索与创新，呈现出以下发展趋势：

⑴开发先进处置装备。针对水下复杂洋流环境与通信受阻等关键技术挑战，提升装备处置的智能化与自动化水平，推动多模态协同作业的深化发展，同时强化集群化作业模式。加大先进无人装备的研发力度，显著增强其探测、标记、排险及保障能力。实现探测路径与处置方案的自主规划，最大限度减少人工操作，从而大幅提升处置效率与安全性。

⑵小型化与高效能化并重。一方面研发体积小、重量轻的装备，便于搭载在无人平台或进入狭窄空间或复杂地形；另一方面优化能源系统与推进装置性能，提高能源利用效率和续航时间，确保小型化装备具备强大工作能力。

⑶强化排险装备功能。聚焦于未爆物销毁与打捞装备的升级优化，使其更精准安全地完成任务。针对海上作业的复杂性和高危性，将就地销毁装备的研发置于首位，力求实现快速、高效且安全的销毁作业；同步设计专用的防碰撞打捞箱等转运设备，确保未爆物在转运过程中的稳定性和安全性，全方位提升排险作业的可靠性与效率。

⑷提升潜水员反未爆物能力。加强反未爆物的理论研究，规范潜水员的作业流程，开展针对性训练，使潜水员熟练掌握未爆物处置设备的使用方法，不断提高其反未爆物实践技能。

⑸构建体系化的处理流程。以日志、录像等为载体，全面记录未爆物处置过程，积累数据。深度剖析案例，总结经验教训，构建标准化处置流程。借助数据分析优化策略，形成体系化处理模式，为后续任务提供精准指导，完善预备方案，提升处置效率与安全性。

国外已构建覆盖水下未爆物处置全流程的装备体系，各环节取得显著技术突破与应用成果，为海洋安全等多方面做出贡献。但面对复杂海洋环境，装备可靠性与适应性仍需提高，且需降低处置风险，保护作业人员与生态环境安全。未来，随着科技创新与跨学科融合，水下未爆物处置能力将提升，为海洋开发利用活动提供技术保障。

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