導(dǎo)語(yǔ):自殺式無(wú)人機(jī)具備無(wú)人機(jī)巡航偵察和導(dǎo)彈突防打擊的特點(diǎn),這種機(jī)彈一體的飛行器在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。針對(duì)國(guó)內(nèi)外典型的自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹及參數(shù)對(duì)比分析,概括其總體設(shè)計(jì)特點(diǎn);結(jié)合納卡沖突中的應(yīng)用案例,系統(tǒng)梳理自殺式無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)運(yùn)用現(xiàn)狀;分析自殺式無(wú)人機(jī)典型作戰(zhàn)運(yùn)用模式,并開(kāi)展集群協(xié)同打擊作戰(zhàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì);總結(jié)自殺式無(wú)人機(jī)在作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和困難挑戰(zhàn),展望自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向,包括新材料/新技術(shù)應(yīng)用、模塊化/系列化發(fā)展、智能化/集群化運(yùn)用等,旨在為自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與作戰(zhàn)運(yùn)用提供相關(guān)思考路徑與建議。
引文格式:王玉杰,鄧小龍,高顯忠.自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與作戰(zhàn)運(yùn)用現(xiàn)狀 [J].國(guó)防科技,2023,44(2):90-98.
引 言
自殺式無(wú)人機(jī),亦被稱(chēng)為巡飛彈,一般是指采用其自身動(dòng)能和戰(zhàn)斗部對(duì)目標(biāo)進(jìn)行直接撞擊式毀傷的無(wú)人機(jī)武器。這種機(jī)彈一體的飛行器可以在目標(biāo)區(qū)域巡邏飛行一段時(shí)間以搜索目標(biāo),并在定位目標(biāo)后進(jìn)行攻擊。它的巡飛待機(jī)能力使其更容易找到偽裝或移動(dòng)的目標(biāo),并有效應(yīng)對(duì)敵方將目標(biāo)短時(shí)隱藏的戰(zhàn)術(shù)。自殺式無(wú)人機(jī)可以先行發(fā)射,在可能存在敵情的地域上空進(jìn)行巡航(從數(shù)十分鐘到數(shù)小時(shí)不等)飛行,同時(shí)尋找目標(biāo)并加以摧毀,從而縮短反應(yīng)時(shí)間,并可實(shí)現(xiàn)有選擇性的攻擊,以及按需重新設(shè)定打擊目標(biāo)或中止當(dāng)前作戰(zhàn)任務(wù);此外,提前發(fā)射還意味著敵人很難定位發(fā)射源。
無(wú)人機(jī)作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)異軍突起的新生力量,已由偵察保障逐步演變?yōu)檫M(jìn)攻主角。自殺式無(wú)人機(jī)因其既可執(zhí)行偵察任務(wù),也可作為導(dǎo)彈進(jìn)行自殺式襲擊,在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)和武裝沖突中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
除了執(zhí)行傳統(tǒng)的偵察和監(jiān)視任務(wù)外,自殺式無(wú)人機(jī)還因具備時(shí)敏目標(biāo)精確打擊的出色能力而備受矚目,在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中具有重大應(yīng)用潛力。
1. 典型的自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)
目前美國(guó)和以色列在自殺式無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究與實(shí)戰(zhàn)部署方面水平較高,已有多款實(shí)戰(zhàn)型號(hào)裝備到各軍兵種使用,如美國(guó)航空環(huán)境公司研發(fā)的“彈簧刀”(Switch Blade)單兵巡飛彈作戰(zhàn)系統(tǒng)和以色列航空工業(yè)公司研制的哈比反輻射無(wú)人機(jī)等。俄羅斯、英國(guó)、波蘭等國(guó)家也開(kāi)展了相關(guān)研究。我國(guó)在自殺式無(wú)人機(jī)研制方面也取得了一定進(jìn)展,研制了“彩虹- 901”(CH-901)無(wú)人機(jī),具備對(duì)敵方目標(biāo)實(shí)施偵察和打擊的能力。下面按照國(guó)別分類(lèi),針對(duì)典型的自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行介紹及分析,詳細(xì)的指標(biāo)參數(shù)如表1所示。
表1??典型的自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)主要指標(biāo)參數(shù)
注:*代表含發(fā)射筒;**代表預(yù)編程序航程
1.1??美國(guó)
美國(guó)于1994年啟動(dòng)“低成本自主攻擊彈藥”(LOCASS)項(xiàng)目,較早開(kāi)展了巡飛彈技術(shù)論證與研制,該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一種小型自主無(wú)人機(jī),用于打擊敵方移動(dòng)導(dǎo)彈發(fā)射器。“彈簧刀”是美國(guó)航空環(huán)境公司研制的察打一體單兵無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng),也是美軍裝備數(shù)量最多、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用最廣的巡飛彈藥系統(tǒng)。截至行動(dòng)結(jié)束,美軍在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)總共部署了超4000架“彈簧刀”無(wú)人機(jī)。
“彈簧刀”于2008年開(kāi)始研制,2012年開(kāi)始大量用于阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)。其設(shè)計(jì)目的是在敵對(duì)環(huán)境中攻擊靜止或移動(dòng)目標(biāo),同時(shí)減少附帶傷害,可由一名操作員遙控或自主操作,在發(fā)射后跟蹤打擊目標(biāo)或隨時(shí)重選目標(biāo)并進(jìn)行攻擊?!皬椈傻丁辈捎猛彩桨l(fā)射,有300和600兩個(gè)型號(hào),其中:300型攜帶破片殺傷戰(zhàn)斗部,威力相當(dāng)于40mm自動(dòng)榴彈,主要用于對(duì)付步兵;600型重量接近23kg,采用穿甲戰(zhàn)斗部,威力相當(dāng)于“標(biāo)槍”反坦克導(dǎo)彈。
美國(guó)海軍的“低成本無(wú)人機(jī)集群技術(shù)”項(xiàng)目采用“郊狼”(Coyote)無(wú)人機(jī)作為平臺(tái),單機(jī)成本約1萬(wàn)美元,可執(zhí)行巡飛、情報(bào)收集、吸引火力、通信干擾等任務(wù)。2018年,“郊狼”無(wú)人機(jī)配備了導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部,配合先進(jìn)雷達(dá)構(gòu)成反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)有源相控陣?yán)走_(dá)識(shí)別敵方無(wú)人機(jī)威脅后,“郊狼”能夠迅速響應(yīng)并發(fā)起攻擊。
1.2??以色列
以色列航空工業(yè)公司在“哈比”反輻射無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)上,改進(jìn)研制了“哈洛普”(Harop)巡飛彈系統(tǒng)。該型無(wú)人機(jī)采用“鴨翼+三角翼”氣動(dòng)布局,并進(jìn)行了光學(xué)和紅外隱身處理,機(jī)體表面涂有吸收電磁波的復(fù)合材料,具備較強(qiáng)的防空系統(tǒng)穿透能力?!肮迤铡毖诧w彈配備了被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭,可用來(lái)截獲多波段的敵方雷達(dá)信號(hào),并進(jìn)行主動(dòng)分析和目標(biāo)追蹤。2020年9月,在亞美尼亞與阿塞拜疆的沖突中,阿塞拜疆軍隊(duì)大量使用了“哈洛普”自殺式無(wú)人機(jī)。
針對(duì)單兵作戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景,以色列UVision公司研發(fā)了“英雄-30”(Hero-30)自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用電動(dòng)推力,降低了無(wú)人機(jī)的聲學(xué)特征。系統(tǒng)設(shè)計(jì)小型尺寸以方便單兵攜帶進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng),并承擔(dān)近距空中支援(CAS)的角色,操作簡(jiǎn)單且確保了快速設(shè)置和快速行動(dòng)。Hero系列無(wú)人機(jī)的其他成員還包括Hero-70戰(zhàn)術(shù)型無(wú)人機(jī)、Hero-120短程自殺式無(wú)人機(jī)和Hero-900重型攻擊無(wú)人機(jī)。
1.3 ?俄羅斯
KYB-UAV是俄羅斯ZALA集團(tuán)公司生產(chǎn)的一種致命性自殺式無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)支持“蜂群”作戰(zhàn)模式,能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行精確打擊,目標(biāo)可通過(guò)手動(dòng)輸入坐標(biāo)設(shè)置或者通過(guò)機(jī)載的圖像進(jìn)行選擇,無(wú)人機(jī)升空后可自主尋找目標(biāo)/目標(biāo)區(qū)域。KYB-UAV采用流線(xiàn)型管狀機(jī)身、翼身融合設(shè)計(jì),可以攜帶3 kg高爆炸藥,可摧毀65 km外的地面目標(biāo)。2021年12月,俄羅斯采用該無(wú)人機(jī)成功打擊了位于敘利亞伊德利卜地區(qū)的目標(biāo),其后該無(wú)人機(jī)便開(kāi)始大量列裝部隊(duì)。
2019年,ZALA航空公司還推出了“柳葉刀”(Lancet)系列巡飛彈,包括Lancet-1和Lancet-3兩種型號(hào),其中:Lancet-1側(cè)重于偵察任務(wù);而Lancet-3的攻擊能力更強(qiáng)。Lancet系列對(duì)操作環(huán)境的需求相當(dāng)?shù)停稍趷毫迎h(huán)境中快速發(fā)射,不但配備了高爆或破片彈頭,還配備有光學(xué)制導(dǎo)裝置,具備“人在回路”的控制能力。2020年11月,俄羅斯駐敘利亞武裝部隊(duì)成功部署“柳葉刀”自殺式無(wú)人機(jī),并成功完成了實(shí)戰(zhàn)測(cè)試。
1.4 ?波蘭
“戰(zhàn)友”(Warmate)是一種小型自殺式無(wú)人機(jī),由氣動(dòng)彈射器發(fā)射,可攜帶1 kg的高爆或溫壓彈頭,主要攻擊人員車(chē)輛、雷達(dá)系統(tǒng)、發(fā)射車(chē)或其他輕裝甲目標(biāo),可與偵察類(lèi)的FlyEye無(wú)人機(jī)結(jié)合使用。
“戰(zhàn)友”無(wú)人機(jī)的主要特點(diǎn)是采用后掠機(jī)翼和V形垂尾。該無(wú)人機(jī)及發(fā)射裝置可由一名士兵用背包實(shí)現(xiàn)輕松攜帶,作戰(zhàn)時(shí)可在5 min內(nèi)完成部署及發(fā)射,實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在目標(biāo)的大范圍偵察探測(cè)及打擊?!皯?zhàn)友”可安裝不同類(lèi)型的彈頭執(zhí)行多樣化的戰(zhàn)斗或偵察任務(wù)。2022年,波蘭完成了向印度陸軍特種部隊(duì)交付100多枚“戰(zhàn)友”的訂單。
在指標(biāo)參數(shù)方面,“戰(zhàn)友”處于“彈簧刀-300”和“彈簧刀-600”之間。但其升級(jí)版本——“戰(zhàn)友2”,采用車(chē)載彈射器發(fā)射,配備有熱成像儀,具有自動(dòng)目標(biāo)捕獲系統(tǒng)及航點(diǎn)自動(dòng)跟蹤功能,擁有更大的起飛重量、更長(zhǎng)的飛行時(shí)間和更重的彈頭(重達(dá)5 kg),能夠應(yīng)對(duì)坦克。
1.5 ?英國(guó)
2010年,英國(guó)MBDA公司推出了“火影”(Fire Shadow)無(wú)人機(jī),旨在為英國(guó)陸軍提供低成本的高效打擊手段。該無(wú)人機(jī)可根據(jù)任務(wù)需要換裝多種導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部,并可通過(guò)發(fā)射車(chē)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)快速部署,主要用于反雷達(dá)作戰(zhàn)。操作員可通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈對(duì)“火影”無(wú)人機(jī)進(jìn)行精確控制,并可實(shí)時(shí)監(jiān)控戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)?!盎鹩啊睙o(wú)人機(jī)提供了在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中打擊高價(jià)值目標(biāo)的能力。無(wú)人機(jī)發(fā)射后,彈翼彈開(kāi),“汪克爾”轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,可以使無(wú)人機(jī)直接飛向目標(biāo)進(jìn)行打擊,也可在目標(biāo)周?chē)P(pán)旋很長(zhǎng)一段時(shí)間,對(duì)其開(kāi)展偵察、搜索、定位等任務(wù)。
1.6 ?其他國(guó)家
除上述國(guó)家外,中國(guó)、烏克蘭、韓國(guó)等國(guó)也開(kāi)展了自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的研究,相關(guān)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表1。
中國(guó)航天科技集團(tuán)研發(fā)的“彩虹-901”自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在2012年珠海航展上首次亮相。該系統(tǒng)可攜帶小型搜索跟蹤攝像機(jī),搜索2 km內(nèi)的目標(biāo),在必要情況下它甚至能撞向敵方目標(biāo),引爆機(jī)載彈頭?!安屎?901”無(wú)人機(jī)可以采用集裝箱“蜂群”式發(fā)射模式,也可以采用類(lèi)似迫擊炮的方式發(fā)射,易于單兵攜帶和使用。
2019年10月,烏克蘭無(wú)人機(jī)系統(tǒng)制造商Athlon Avia推出一款自殺式無(wú)人機(jī)——“寂靜雷霆”(Silent Thunder, ST-35),旨在以低附加傷害的方式摧毀密集城市地區(qū)的目標(biāo)。該無(wú)人機(jī)以多旋翼作為發(fā)射平臺(tái),多旋翼平臺(tái)將自殺式無(wú)人機(jī)垂直發(fā)射到400~600 m高度,而后巡飛彈脫離旋翼平臺(tái)并飛向目標(biāo),展開(kāi)與發(fā)射過(guò)程可在15 min左右完成,多旋翼平臺(tái)可重復(fù)使用。
韓國(guó)航空航天工業(yè)集團(tuán)研制的“魔鬼殺手”(Devil Killer)自殺式無(wú)人機(jī)能夠打擊短程目標(biāo)。該武器定位于火炮系統(tǒng)和巡航導(dǎo)彈之間,配備攝像機(jī)和導(dǎo)航系統(tǒng),能夠在4 min內(nèi)摧毀15 km外的敵方炮兵陣地。
1.7??對(duì)比分析
從上述典型的自殺式無(wú)人機(jī)來(lái)看,其型譜覆蓋從攜帶小型彈頭的單兵無(wú)人機(jī)到攜帶數(shù)十千克炸藥的大型無(wú)人機(jī),系統(tǒng)種類(lèi)繁多、尺寸各異,總體布局方面多采用固定翼模式。多數(shù)自殺式無(wú)人機(jī)起飛重量集中在15 kg以下、有效載荷不超過(guò)3 kg,載荷系數(shù)多分布在10%~30%間,實(shí)現(xiàn)了總體性能與毀傷效果的良好結(jié)合;“哈洛普”和“火影”等重型自殺式無(wú)人機(jī)具有較強(qiáng)的毀傷能力,但使用起來(lái)很復(fù)雜。
自殺式無(wú)人機(jī)不需要出色的飛行性能,在大多數(shù)情況下,其飛行速度不超過(guò)100~120 km/h,巡航時(shí)間一般為30~60 min,多采用電動(dòng)推力,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)與使用流程,并降低了制造成本。起飛方式通常為筒式發(fā)射、滑軌彈射、火箭助推等類(lèi)型,具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。
針對(duì)不同的性能指標(biāo)需求,開(kāi)發(fā)一個(gè)系列的產(chǎn)品簇是重要趨勢(shì),如以色列的Hero系列、俄羅斯的Lancet系列等。自殺式無(wú)人機(jī)多采用光學(xué)導(dǎo)引頭或反輻射導(dǎo)引頭。其中:光學(xué)導(dǎo)引頭結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕且使用相對(duì)簡(jiǎn)單,方便操作員監(jiān)測(cè)地形、尋找目標(biāo)并引導(dǎo)無(wú)人機(jī),因此應(yīng)用最廣;部分自殺式無(wú)人機(jī)也支持衛(wèi)星制導(dǎo),可以攻擊已知位置坐標(biāo)的目標(biāo)。
目前,美國(guó)、以色列在自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研發(fā)方面較為領(lǐng)先,歐洲國(guó)家正在加速發(fā)展。無(wú)論研制水平、技術(shù)成熟程度,還是裝備規(guī)模、數(shù)量、種類(lèi)等,歐美都處于世界領(lǐng)先地位??梢灶A(yù)測(cè),隨著時(shí)間的推移,自殺式無(wú)人機(jī)既可以作為步兵的支援武器,也可作為獨(dú)立的進(jìn)攻工具,將成為地面部隊(duì)不可或缺的武器裝備。
2. 作戰(zhàn)運(yùn)用模式與現(xiàn)狀分析
2.1??作戰(zhàn)運(yùn)用模式
自殺式無(wú)人機(jī)在運(yùn)用模式上介于巡航導(dǎo)彈與常規(guī)無(wú)人機(jī)之間,具備巡航飛行和突防打擊的優(yōu)勢(shì)。相比于常規(guī)導(dǎo)彈,自殺式無(wú)人機(jī)具有持續(xù)偵察監(jiān)視能力強(qiáng)、無(wú)須預(yù)設(shè)打擊目標(biāo)位置等特點(diǎn),對(duì)時(shí)敏目標(biāo)有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)打擊能力;相比常規(guī)無(wú)人機(jī),其具有結(jié)構(gòu)緊湊、隱蔽性和突防能力強(qiáng)等特點(diǎn)。此外,自殺式的特點(diǎn)也使其避免了被敵捕獲的被動(dòng)局面,可前出至縱深區(qū)域執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。
現(xiàn)代化戰(zhàn)場(chǎng)需要的精確彈藥系統(tǒng)要能夠跟蹤并打擊時(shí)敏目標(biāo),進(jìn)行實(shí)時(shí)控制甚至召回,直至實(shí)現(xiàn)最終打擊。自殺式無(wú)人機(jī)可發(fā)揮至關(guān)重要的作用:它不僅可為作戰(zhàn)部隊(duì)提供靈活的作戰(zhàn)能力,將高質(zhì)量的情報(bào)監(jiān)視偵察任務(wù)與目標(biāo)打擊相結(jié)合;也可針對(duì)視距外的敵方時(shí)敏目標(biāo),在其上方徘徊、定位并跟蹤;或“調(diào)查”并協(xié)助鎖定高價(jià)值目標(biāo),選擇正確的時(shí)機(jī)、方向和攻擊角度,然后進(jìn)行精確打擊。
隨著集群技術(shù)與人工智能的發(fā)展,集群組網(wǎng)協(xié)同運(yùn)用模式也日漸成熟,自殺式無(wú)人機(jī)蜂群初見(jiàn)鋒芒。集群協(xié)同運(yùn)用可在局部戰(zhàn)場(chǎng)中創(chuàng)造出壓倒性的力量?jī)?yōu)勢(shì),使敵方防空系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)陷入癱瘓,從而達(dá)到毀傷目標(biāo)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目的。自殺式無(wú)人機(jī)通過(guò)飽和集群式攻擊,不但能夠隱藏己方核心作戰(zhàn)能力,還可以消耗敵方高價(jià)值防空資源,為己方后續(xù)力量介入打開(kāi)通道,以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖。集群進(jìn)攻所展現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)以及在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用前景不言而喻,這種成本不對(duì)等的攻擊模式將逐漸取代傳統(tǒng)的對(duì)等攻擊模式。
2.2 ?作戰(zhàn)運(yùn)用現(xiàn)狀分析
自殺式無(wú)人機(jī)最初被設(shè)計(jì)用于自主攻擊敵方的防御設(shè)施。隨著通信系統(tǒng)、處理器和小型傳感器的飛速發(fā)展,如今的自殺式無(wú)人機(jī)可以與有人機(jī)、火炮等其他武器相結(jié)合,在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮多種功能。近年來(lái),自殺式無(wú)人機(jī)的種類(lèi)和數(shù)量均在快速增長(zhǎng),其在戰(zhàn)場(chǎng)上的運(yùn)用已由小規(guī)模轉(zhuǎn)向常態(tài)化,甚至開(kāi)始發(fā)揮重要支撐作用,自殺式無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)效果不斷得到實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。
納卡沖突中,阿塞拜疆武裝部隊(duì)綜合運(yùn)用TB-2察打一體無(wú)人機(jī)和“哈洛普”“卡古-2”“軌道器-1K”等一大批自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng),攻擊亞美尼亞的機(jī)動(dòng)目標(biāo)或固定防御設(shè)施,取得了豐碩的戰(zhàn)果。亞美尼亞方面也使用了“野獸”(HREESH)自殺式無(wú)人機(jī),這是一種仿制Hero-30的產(chǎn)品,在這次沖突中的作戰(zhàn)效果有限。
沖突初期,阿軍首先使用改裝的“安-2”無(wú)人機(jī)(加裝高爆彈藥,可實(shí)施自殺式攻擊)誘導(dǎo)敵防空系統(tǒng)的雷達(dá)開(kāi)機(jī),“哈洛普”反輻射無(wú)人機(jī)同時(shí)跟進(jìn),鎖定敵方雷達(dá)信號(hào)并打擊摧毀。即使誘騙的目標(biāo)沒(méi)有實(shí)現(xiàn),自殺式的“安-2”無(wú)人機(jī)也可以對(duì)地俯沖攻擊,形成新型作戰(zhàn)力量。2020年9月30日,阿軍“哈洛普”自殺式無(wú)人機(jī)擊毀一部亞美尼亞的俄制S-300防空系統(tǒng)的雷達(dá),致使該防空系統(tǒng)癱瘓,這也是S-300系統(tǒng)首次在實(shí)戰(zhàn)中被無(wú)人機(jī)摧毀?!肮迤铡睙o(wú)人機(jī)還可對(duì)亞美尼亞輕型裝甲車(chē)輛、士兵等進(jìn)行精確攻擊并造成有效殺傷。
除“哈洛普”外,阿軍的“軌道器”-1K自殺式無(wú)人機(jī)在此次沖突中也發(fā)揮了重要作用。該型無(wú)人機(jī)由以色列航空公司研制,采用車(chē)載彈射起飛的方式,具有極高的機(jī)動(dòng)性,可獨(dú)立偵察、跟蹤并摧毀機(jī)動(dòng)或固定目標(biāo);采用全自動(dòng)飛行模式,在GPS的引導(dǎo)下搜索目標(biāo),如果在任務(wù)期間沒(méi)有檢測(cè)到目標(biāo),可根據(jù)需要返回基地并傘降回收。
納卡沖突是無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)作為主戰(zhàn)裝備的第一次實(shí)戰(zhàn)探索,自殺式無(wú)人機(jī)在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,其作戰(zhàn)效果遠(yuǎn)超預(yù)期。阿軍的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)外形尺寸小、重量輕、成本低的自殺式攻擊無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上大量集中使用、甚至發(fā)起集群式攻擊時(shí),對(duì)方將很難有效防范。
2.3??協(xié)同打擊作戰(zhàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)
在瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,敵方指揮部、雷達(dá)站等高價(jià)值目標(biāo)往往具有決定性作用,牽一發(fā)而動(dòng)全身。此類(lèi)目標(biāo)必然設(shè)有重重防御,因此多機(jī)協(xié)同突防打擊的優(yōu)勢(shì)不言而喻。針對(duì)立體防御條件下的對(duì)海/對(duì)地打擊任務(wù),幾種典型的協(xié)同打擊作戰(zhàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)如圖1所示。
第一種是多機(jī)從同一角度依次攻擊目標(biāo)。針對(duì)敵方的高價(jià)值防御工事,如堅(jiān)固的地下掩體、指揮所等,可采用多機(jī)從同一角度依次攻擊目標(biāo)的作戰(zhàn)模式,即針對(duì)某一特定方向或范圍集中力量突破。各自殺式無(wú)人機(jī)可以根據(jù)需要安裝不同的戰(zhàn)斗部,例如:前序的無(wú)人機(jī)可以攜裝穿甲彈,以突破掩體的防護(hù);后續(xù)的無(wú)人機(jī)可以攜裝殺傷彈或燃燒彈等,以實(shí)現(xiàn)對(duì)掩體內(nèi)部高價(jià)值目標(biāo)最大程度的毀傷。
第二種是多機(jī)從不同角度飽和攻擊目標(biāo)。面對(duì)日益增強(qiáng)的防空系統(tǒng),為了提高針對(duì)核心目標(biāo)的打擊成功率,確保毀傷效果,防御系統(tǒng)是必須攻破的一道難關(guān)。利用協(xié)同航跡規(guī)劃方法引導(dǎo)多無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)空間均勻分布與時(shí)間協(xié)同,確保米秒不差、協(xié)同到達(dá);通過(guò)多機(jī)從不同角度飽和攻擊目標(biāo)的方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行合圍,給敵防空系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力,使其無(wú)暇應(yīng)對(duì)或消耗大量彈藥?;凇皵?shù)量”和“合作”增強(qiáng)作戰(zhàn)效能,能夠提升突防成功率和對(duì)敵毀傷效果。
圖1:幾種典型的協(xié)同打擊作戰(zhàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)(注:t1為起始時(shí)刻,t2為攻擊時(shí)刻)
第三種是多機(jī)分組協(xié)同攻擊多個(gè)目標(biāo)。在實(shí)際執(zhí)行對(duì)海/對(duì)地攻擊任務(wù)的過(guò)程中,同一作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)可能存在多個(gè)目標(biāo),此時(shí)通常會(huì)將無(wú)人機(jī)集群按照一定的約束指標(biāo)進(jìn)行目標(biāo)分配,而后分組對(duì)目標(biāo)發(fā)起協(xié)同攻擊。該場(chǎng)景可以建模為:一個(gè)多智能體系統(tǒng)中的不同個(gè)體按照特定需求分組收斂至同一個(gè)目標(biāo)狀態(tài),即實(shí)現(xiàn)分組一致性,要求同一子系統(tǒng)內(nèi)及系統(tǒng)間的無(wú)人機(jī)存在信息交流。集群呈現(xiàn)明顯的分組協(xié)同行為,同一組內(nèi)的無(wú)人機(jī)能夠按照本組的協(xié)同子目標(biāo)一致行動(dòng),實(shí)現(xiàn)“組內(nèi)協(xié)同、組外有別”的態(tài)勢(shì)。 第四種是多機(jī)協(xié)同攻擊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。針對(duì)敵方快速機(jī)動(dòng)的高價(jià)值目標(biāo),可以通過(guò)多機(jī)進(jìn)行協(xié)同攻擊,以有效把握稍縱即逝的作戰(zhàn)時(shí)機(jī),提高作戰(zhàn)效果。無(wú)人機(jī)集群中的各單元可以采用不同的制導(dǎo)體制,從而增強(qiáng)戰(zhàn)術(shù)隱身、電子對(duì)抗、目標(biāo)識(shí)別等能力,集群內(nèi)各自殺式無(wú)人機(jī)通過(guò)信息互聯(lián)共享,如共享導(dǎo)引頭信息,可以降低作戰(zhàn)成本,提升效費(fèi)比。同樣的策略可用于多枚防空導(dǎo)彈針對(duì)高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的協(xié)同攔截。 時(shí)空約束下的協(xié)同控制技術(shù)將有效支撐無(wú)人機(jī)集群進(jìn)攻的作戰(zhàn)運(yùn)用,讓協(xié)同打擊這一戰(zhàn)略構(gòu)想得到進(jìn)一步延伸。針對(duì)敵方核心目標(biāo)及關(guān)鍵部位,通過(guò)多機(jī)協(xié)同打擊提高毀傷效果;針對(duì)敵方重點(diǎn)區(qū)域,通過(guò)多機(jī)協(xié)同突防使其防御系統(tǒng)無(wú)暇應(yīng)對(duì)。協(xié)同打擊技術(shù)的研究將為反蜂群武器系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)抗式發(fā)展提供參考。
3. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與發(fā)展分析
3.1??自殺式無(wú)人機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
自殺式無(wú)人機(jī)可以針對(duì)敵方的縱深編隊(duì)進(jìn)行超視距打擊,以影響敵方的決策周期、機(jī)動(dòng)性、補(bǔ)給的數(shù)量和質(zhì)量。從納卡沖突等實(shí)戰(zhàn)案例可以發(fā)現(xiàn),自殺式無(wú)人機(jī)是坦克、運(yùn)兵車(chē)和自行火炮的克星。其在作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)可歸納為幾點(diǎn)。
首先是長(zhǎng)時(shí)巡航與時(shí)敏打擊。與迫擊炮、火箭彈和小型導(dǎo)彈等打擊型武器相比,自殺式無(wú)人機(jī)可以提高區(qū)分戰(zhàn)斗人員和非戰(zhàn)斗人員的能力;自殺式無(wú)人機(jī)具備的巡航游弋能力允許其在攻擊前進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)和跟蹤潛在目標(biāo)。
其次是更精確的毀傷能力。與同等武器相比,自殺式無(wú)人機(jī)可以提高打擊精度。例如,“彈簧刀”會(huì)產(chǎn)生向前的定向爆炸,使毀傷效果比傳統(tǒng)榴彈更具針對(duì)性,而榴彈會(huì)產(chǎn)生360°的殺傷。自殺式無(wú)人機(jī)是可操縱的,而許多等效彈藥則無(wú)法操控。
再次是更高的效費(fèi)比。自殺式無(wú)人機(jī)比提供類(lèi)似精度水平的一些制導(dǎo)導(dǎo)彈更便宜。例如,每套“彈簧刀-300”自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的成本約為6000 美元,約為AGM-114“地獄火”(Hellfire)成本(68000?美元)的十分之一。Hellfire是一種用于攻擊無(wú)人機(jī)和武裝直升機(jī)的導(dǎo)彈。
最后是更靈活的作戰(zhàn)方式。自殺式無(wú)人機(jī)在打擊過(guò)程中具有“復(fù)飛”的能力,允許操作員在飛行中取消攻擊,指揮無(wú)人機(jī)攻擊下一個(gè)目標(biāo)、返航或者自毀,而傳統(tǒng)的火箭彈、迫擊炮和導(dǎo)彈不具備這種能力。
3.2??自殺式無(wú)人機(jī)技術(shù)挑戰(zhàn)
自殺式無(wú)人機(jī)在作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中也存在如下困難和挑戰(zhàn)。
首先是倫理問(wèn)題。一些自殺式無(wú)人機(jī)制造商聲稱(chēng)其產(chǎn)品可以自主探測(cè)目標(biāo),無(wú)須“人在回路”控制即可執(zhí)行致命行動(dòng),引發(fā)了關(guān)于“機(jī)器自主殺人”的探討。2020年3月,利比亞內(nèi)戰(zhàn)中,一架土耳其生產(chǎn)的自殺型無(wú)人機(jī)在完全自主模式下攻擊了一名參戰(zhàn)士兵,這是有史以來(lái)第一例明確記錄在案的“機(jī)器自主殺人事件”,引發(fā)國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。目前,圍繞使用致命自主武器系統(tǒng)倫理責(zé)任的辯論仍在進(jìn)行中,各方還未達(dá)成一致意見(jiàn)。
其次是遠(yuǎn)程操控問(wèn)題。在拒止環(huán)境中無(wú)人機(jī)的全/半自主運(yùn)用與其遠(yuǎn)程操控監(jiān)督是相互矛盾的。例如,20世紀(jì)90年代美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局和美國(guó)空軍聯(lián)合實(shí)施的“低成本自主攻擊彈藥”項(xiàng)目于21世紀(jì)初被取消,因?yàn)槊绹?guó)空軍評(píng)估后認(rèn)為其在作戰(zhàn)運(yùn)用時(shí)可能因缺乏人員監(jiān)督而面臨較大風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前的自殺式無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)運(yùn)用也可能會(huì)遇到類(lèi)似問(wèn)題。
再次是目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題。自殺式無(wú)人機(jī)的自主目標(biāo)識(shí)別能力需依靠機(jī)載軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)識(shí)別和跟蹤軟件目前正在飛速發(fā)展,但距離成熟的運(yùn)用仍有較大差距,戰(zhàn)場(chǎng)上目標(biāo)識(shí)別軟件的錯(cuò)誤或缺陷可能導(dǎo)致無(wú)法擊中目標(biāo)或命中錯(cuò)誤目標(biāo)的嚴(yán)重后果。
最后是矛與盾的較量。隨著越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)進(jìn)入研發(fā)與戰(zhàn)場(chǎng)部署階段,各類(lèi)反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)也紛紛出現(xiàn),包括電子干擾及誘騙武器、微型動(dòng)能殺傷武器、高功率微波武器、激光武器等。因此,自殺式無(wú)人機(jī)面臨的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境也愈加復(fù)雜,矛與盾的較量在持續(xù)升級(jí)、螺旋上升。2018年,敘利亞反政府武裝使用無(wú)人機(jī)圍攻赫梅米姆空軍基地時(shí),俄軍使用包括REX-1電磁槍在內(nèi)的多種反無(wú)人機(jī)武器應(yīng)戰(zhàn),創(chuàng)造了一周內(nèi)擊落近50架來(lái)襲無(wú)人機(jī)的紀(jì)錄。
3.3??自殺式無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展
自殺式無(wú)人機(jī)及其系統(tǒng)運(yùn)用拓展了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的疆界,世界多國(guó)的國(guó)防工業(yè)部門(mén)及武器制造商均在開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研發(fā),包括大規(guī)模無(wú)人機(jī)集群攻擊的運(yùn)用以及有效反制蜂群作戰(zhàn)的措施等。無(wú)人系統(tǒng)將改變現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)方式,特別是低成本的自殺式無(wú)人機(jī)將給世界各地的先進(jìn)軍隊(duì)帶來(lái)挑戰(zhàn),因?yàn)闊o(wú)論防空系統(tǒng)多么先進(jìn),大量使用自殺式無(wú)人機(jī)都會(huì)使防御系統(tǒng)飽和,從而形成非對(duì)稱(chēng)優(yōu)勢(shì)。
未來(lái)自殺式無(wú)人機(jī)將受益于系統(tǒng)模塊化程度的提高、人工智能技術(shù)的賦能、集群技術(shù)的應(yīng)用、傳感器能力的提升等方面,具有如下發(fā)展趨勢(shì)。
一是應(yīng)用新材料、新技術(shù),提升平臺(tái)性能。新型材料或復(fù)合材料的應(yīng)用將顯著降低無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)重量、提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、提升隱身性能;新型能源動(dòng)力技術(shù)將進(jìn)一步提升自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的續(xù)航時(shí)間;先進(jìn)制造技術(shù)(如數(shù)字制造、3D打印等)將大大縮短飛行平臺(tái)的制造周期,促進(jìn)系統(tǒng)的持續(xù)迭代升級(jí)。這些技術(shù)的不斷突破和廣泛應(yīng)用,將極大提升自殺式無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行性能,使其更好地適應(yīng)未來(lái)復(fù)雜多變的作戰(zhàn)環(huán)境。
二是發(fā)展模塊化、系列化,降低系統(tǒng)成本。模塊化設(shè)計(jì)允許針對(duì)不同的任務(wù)更改任務(wù)模塊,如選裝光學(xué)導(dǎo)引頭或反輻射導(dǎo)引頭、破甲或殺傷戰(zhàn)斗部等,即通過(guò)部件的模塊化、零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,提升系統(tǒng)的靈活性并降低系統(tǒng)成本。系列化的發(fā)展將提升系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng),研發(fā)人員針對(duì)不同的性能指標(biāo)需求,能夠開(kāi)發(fā)一個(gè)系列的產(chǎn)品簇,從而提升自殺式無(wú)人機(jī)的系統(tǒng)效費(fèi)比并進(jìn)一步降低成本,為其在各軍兵種大范圍部署創(chuàng)造了條件。
三是運(yùn)用智能化、集群化提升作戰(zhàn)效能。隨著芯片設(shè)計(jì)、微小型傳感器、人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)載處理器的計(jì)算能力持續(xù)提升,其體積、重量、功耗不斷下降,可支撐深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的片上集成;同時(shí),基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的成功(如裝配檢測(cè)、無(wú)人駕駛等)將進(jìn)一步推進(jìn)其在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用,這將大幅提升自殺式無(wú)人機(jī)在強(qiáng)拒止、弱通信、有偽裝等環(huán)境下的自主作戰(zhàn)能力。當(dāng)前,美俄的研發(fā)機(jī)構(gòu)計(jì)劃開(kāi)發(fā)可以集群操控、集群作戰(zhàn)的使用模式,這些高新技術(shù)的運(yùn)用將全面提升自殺式無(wú)人機(jī)的智能化、自主化作戰(zhàn)能力,特別是智能集群技術(shù)的賦能將顯著增強(qiáng)己方的非對(duì)稱(chēng)優(yōu)勢(shì),削弱敵方區(qū)域拒止能力,從而進(jìn)一步彰顯自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)潛力。
4. 結(jié) 語(yǔ)
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,制導(dǎo)武器正在向集群化、智能化等方向發(fā)展。近年來(lái),無(wú)人機(jī)集群進(jìn)攻多次應(yīng)用在局部武裝沖突中,其可以用來(lái)偵察監(jiān)視目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況,邊鎖定邊攻擊,將偵察和打擊融為一體,最大限度縮短從發(fā)現(xiàn)到打擊目標(biāo)的時(shí)間,讓敵人無(wú)從反應(yīng)和逃避。輕小型自殺式無(wú)人機(jī)裝備可快速部署、快速響應(yīng),配置方式靈活多變,其擁有的戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)是現(xiàn)有武器裝備無(wú)法媲美的。
未來(lái),各國(guó)將更加重視集偵察、監(jiān)視、打擊及戰(zhàn)場(chǎng)毀傷評(píng)估于一體的自殺式無(wú)人機(jī)系統(tǒng),并將進(jìn)一步提高其戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力和實(shí)時(shí)精確打擊能力。作為一種無(wú)人機(jī)技術(shù)與彈藥技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,自殺式無(wú)人機(jī)能夠利用多種武器平臺(tái)進(jìn)行發(fā)射或投放,在目標(biāo)區(qū)域上方巡弋飛行,“待機(jī)”執(zhí)行偵察監(jiān)視、目標(biāo)搜索、精確打擊、毀傷評(píng)估等多種作戰(zhàn)任務(wù)。這些特點(diǎn)使其可以融入未來(lái)陸海空天電網(wǎng)“六位一體、攻防兼?zhèn)洹钡淖鲬?zhàn)模式中,并具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)未來(lái)的局部武裝沖突以及各種反恐、防爆作戰(zhàn),可使用便捷、射程遠(yuǎn)、可執(zhí)行偵察和打擊一體任務(wù)的自殺式無(wú)人機(jī)。自殺式無(wú)人機(jī)在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上必將大有作為。
版權(quán)聲明:本文刊發(fā)于2023年第2期《國(guó)防科技》期刊,作者:王玉杰,鄧小龍等,
編輯:黃飛
評(píng)論