遠望智庫特約研究員?董琦
俄烏戰(zhàn)爭表明,無人機蜂群作戰(zhàn)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭重要的作戰(zhàn)樣式,對傳統(tǒng)防空作戰(zhàn)構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。美國作為無人機蜂群領(lǐng)域的先驅(qū)者與領(lǐng)跑者,作戰(zhàn)理念先進,實戰(zhàn)能力較強,值得深入研究。
無人機蜂群作戰(zhàn)是由多個低成本小型無人機按集群的行動方式,在人的監(jiān)督控制或交互協(xié)同下,利用自身體積小、便于突防等優(yōu)勢,實現(xiàn)多機編組、實時通信、協(xié)同作戰(zhàn),從而在戰(zhàn)場上執(zhí)行復(fù)雜多變的作戰(zhàn)任務(wù)。
俄烏戰(zhàn)爭中,俄軍多次通過無人機蜂群實施導(dǎo)彈突防作戰(zhàn),烏軍亦在美英等國指導(dǎo)下多次嘗試使用無人機蜂群對克里米亞等地的俄軍目標(biāo)實施攻擊。2023年7月18日,俄軍派出36架無人機蜂群協(xié)同多種高精度導(dǎo)彈打擊烏克蘭敖德薩港口,而烏軍亦派出28架無人機攻擊俄軍克里米亞的軍事基地。這些情況表明,無人機蜂群作戰(zhàn)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭重要的作戰(zhàn)樣式,而美國作為無人機蜂群領(lǐng)域的先驅(qū)者與領(lǐng)跑者,作戰(zhàn)理念先進,實戰(zhàn)能力較強,值得深入研究。
一、美小型無人機蜂群作戰(zhàn)構(gòu)想的產(chǎn)生
無人機以其成本低、靈活性強、隱蔽性高、風(fēng)險系數(shù)小等巨大優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。但單架低成本戰(zhàn)術(shù)無人機受體積、質(zhì)量以及任務(wù)載荷限制,往往難以完成復(fù)雜的軍事任務(wù)。而成百上千架具有自主能力的無人機,通過相互間信息交換和有限的人工干預(yù),模擬生物群體的無中心局部交互、反應(yīng)式規(guī)則和自組織行為,實現(xiàn)單體智能的協(xié)同聚集,群體智能的全局涌現(xiàn),可以形成單個無人機平臺所不具有的分布式感知和殺傷能力。此外,由于傳統(tǒng)防空系統(tǒng)防空作戰(zhàn)成本高昂,小型無人機蜂群作戰(zhàn)成本低廉,因此傳統(tǒng)防空系統(tǒng)應(yīng)對小型無人機蜂群作戰(zhàn)效費比差,而且傳統(tǒng)防空系統(tǒng)對小型無人機蜂群的發(fā)現(xiàn)探測打擊能力也極其有限,因此,小型無人機蜂群對傳統(tǒng)防空作戰(zhàn)構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。
自2018年起,美軍開始對其遠海區(qū)域防御能力產(chǎn)生兵力投送焦慮。美軍認為,兵力投送和區(qū)域防御的挑戰(zhàn)在于美軍在相關(guān)區(qū)域的大型保障基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量不足,于是提出在多軍兵種協(xié)同的區(qū)域防御戰(zhàn)役中,密集運用大量低成本、可回收的無人機構(gòu)成集群,以取代傳統(tǒng)空軍為地面作戰(zhàn)部隊提供空中力量支援,于是“小型無人機蜂群作戰(zhàn)”構(gòu)想開始在美軍落地生根,并不斷蓬勃發(fā)展。這一構(gòu)想的核心思想是,由大型空中平臺搭載并釋放大量小型無人機,利用集群自組網(wǎng)能力應(yīng)對高復(fù)雜、強對抗的現(xiàn)代防空系統(tǒng)。采用小批量編隊、多作戰(zhàn)方向同時突防的方式,以無人機數(shù)量優(yōu)勢飽和攻擊敵方防空系統(tǒng),使對手難以兼顧各類威脅,輔以其他防區(qū)外進攻武器,既可以只察擾不打,牽制對手作戰(zhàn)力量,又可以對敵實施決定性摧毀行動。
美軍目前正積極謀劃小型無人機蜂群投放戰(zhàn)術(shù),并試驗多種技術(shù)以協(xié)同無人機蜂群作戰(zhàn)裝備,以期在未來沖突中利用小型無人機蜂群作戰(zhàn),并贏得未來戰(zhàn)爭優(yōu)勢。
美國先后開展了“近戰(zhàn)隱蔽自主無人一次性飛機”(CICADA)、“山鶉”(Perdix)微型無人機、“拒止環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)”(CODE)、“低成本無人機蜂群技術(shù)”(LOCUST)、“小精靈”(Gremlins)和“進攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”(OFFSET)等相關(guān)項目。目前,美軍在無人機蜂群空中發(fā)射回收、偵察監(jiān)視、拒止環(huán)境下的協(xié)同作戰(zhàn)等關(guān)鍵技術(shù)上,皆取得了重大進展,處于世界領(lǐng)先水平。
美軍可用于集群作戰(zhàn)的小型無人機種類多樣,可按十克級(“蟬”)、百克級(“灰山鶉”)、千克級(“郊狼”)、百千克級(“小精靈”)形成量級層次。按照功能作用又可分為誘餌型、偵察型、干擾型和察打一體型。誘餌型用于引誘對手雷達等偵察設(shè)備開機或引誘對手進行火力打擊從而暴露偵察和火力打擊力量位置。偵察型則用于抵近偵察,鎖定目標(biāo),并進行戰(zhàn)斗毀傷效果評估。干擾型則攜帶各種電子戰(zhàn)裝備抵近干擾。察打一體型則主要對對手的雷達、通信和指揮控制系統(tǒng)節(jié)點進行失能性打擊,以小博大,致盲并癱瘓對手整個作戰(zhàn)體系。未來幾年,美軍更多成熟的無人機裝備和技術(shù)將服役,其實戰(zhàn)意義愈加明顯,值得高度關(guān)注。
二、美軍小型無人機蜂群戰(zhàn)術(shù)運用
(一)使命任務(wù)
美軍小型無人機蜂群主要執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)包括偵察、引誘、干擾和打擊。
1、偵察。集群中每架小型無人機傳感器作用范圍半徑約為10km,盡管單架無人機傳感器作用范圍較小,但數(shù)量彌補了感知距離,無人機蜂群能夠提供廣域偵測能力。發(fā)射后,無人機分配在預(yù)定目標(biāo)空域,各自在空域內(nèi)自主巡飛,始終保持與集群間隔,而不進行行為協(xié)同,只有當(dāng)感知到敵方部隊后,無人機蜂群快速向敵方部隊聚集時,才進行通信交流,防止所有無人機都集中到同一目標(biāo)上空。在無人機蜂群作戰(zhàn)中,敵方的1個目標(biāo)大約能被15架無人機同時偵測到。每架無人機以17km/min(馬赫數(shù)0.85)的速度運動,提供不同角度的全方位偵測數(shù)據(jù)。大批量無人機覆蓋作戰(zhàn)空域后,就可對對手作戰(zhàn)區(qū)域進行有效偵察,并將對手目標(biāo)信息傳遞給后方指控平臺,并由指控平臺根據(jù)綜合情報信息決定下一步行動方案。
除了強大的偵測能力,小型無人機蜂群還可借助搭載的多傳感器綜合平臺和人工智能技術(shù),提供其它平臺難以完成的高價值目標(biāo)與假目標(biāo)識別能力。美軍認為,現(xiàn)代高端戰(zhàn)爭中,同等實力的對手均有能力設(shè)置大量廉價的假目標(biāo),通過電磁頻譜欺騙消耗作戰(zhàn)對手有限的高價值遠程精確制導(dǎo)武器。如果無法識別真假目標(biāo),打擊效能將大幅降低,并且間接促成對手的二次報復(fù)打擊能力。小型無人機蜂群的抵近偵察能力則為解決真假目標(biāo)的識別提供了解決方案。通過人工智能賦予的數(shù)據(jù)處理能力,無人機蜂群可識別目標(biāo)是真正的高價值目標(biāo)還是假目標(biāo)誘餌。辨別結(jié)果通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給離目標(biāo)最近的、最適合的武器平臺以直接發(fā)動攻擊,有效縮短了打擊鏈長。
2、引誘。小型無人機蜂群中可根據(jù)需要部署誘餌型無人機,這種誘餌型無人機可通過模擬母機的飛行狀態(tài)、雷達反射面,用“自我犧牲”的方式引開敵方雷達、導(dǎo)彈或戰(zhàn)機的追蹤。它能模擬戰(zhàn)斗機或轟炸機飛行編隊的雷達信號,誘敵出擊并損耗其高價值防空武器。目前美軍較為成熟的誘餌型無人機為小型空射誘餌(MALD),單價在13到30萬美元之間,價格很低。目前美空軍現(xiàn)役飛機基本都具有掛載小型空射誘餌(MALD)的能力,美海軍亦在研發(fā)其海軍型號的小型空射誘餌(MALD-N)。美軍正在開發(fā)一種新的小型空射誘餌MALD-J,可集成到“捕食者”B和MQ-9“死神”無人機上,可大量釋放將形成低成本集群作戰(zhàn)能力。截至目前,美空軍至少已有3000多枚微型空射誘餌服役,并且還在不斷提升采辦規(guī)模,其性能同樣也在不斷提升。
3、干擾。小型無人機蜂群還可加載電子干擾裝備,執(zhí)行防區(qū)內(nèi)干擾任務(wù)。一方面,小型無人機可搭載小型雷達干擾機,在精確制導(dǎo)武器發(fā)起攻擊前對對手防空系統(tǒng)進行抵近致盲干擾,為導(dǎo)彈突防創(chuàng)造條件。另一方面,小型無人機還可攜帶電磁脈沖炸彈,飛抵相關(guān)區(qū)域后,精準(zhǔn)引爆,癱瘓對手相關(guān)區(qū)域的電子信息裝備。
4、打擊。小型無人機蜂群以大批量密集部署方式置于作戰(zhàn)空域后,通過發(fā)揮無人機蜂群的數(shù)量優(yōu)勢,全面覆蓋作戰(zhàn)區(qū)域,發(fā)現(xiàn)并篩選出高價值目標(biāo),可引導(dǎo)最近的武器系統(tǒng)執(zhí)行打擊任務(wù)。通過網(wǎng)狀密集部署的空中無人機蜂群完成識別和導(dǎo)引任務(wù),取代傳統(tǒng)空中力量支援的“發(fā)現(xiàn)-識別-導(dǎo)引-打擊”的長殺傷鏈,實現(xiàn)“以網(wǎng)代鏈”的變革,縮短打擊弧長,提高空中支援的抗干擾和抗挫能力。
此外,亦可在小型無人機蜂群中部署裝有戰(zhàn)斗部的無人機,直接對目標(biāo)實施打擊。由于小型無人機攜彈量有限,因此其打擊對象一般為對手雷達、通信、指控節(jié)點或電子戰(zhàn)裝備,一般也不是徹底炸毀目標(biāo),而是通過有限的火力打擊使其失能或一定時間內(nèi)無法工作,從而利于傳統(tǒng)武器或飛行編隊的突防。
(二)與有人作戰(zhàn)飛機的協(xié)同
美軍無人機蜂群作戰(zhàn)構(gòu)想的一個重要方面,是將無人機蜂群與有人作戰(zhàn)飛機一起使用。有人作戰(zhàn)飛機主要對無人機蜂群進行直接指揮控制,以減少指揮控制傳遞層級,減少對手電子干擾威脅。這類有人作戰(zhàn)飛機主要包括F-35、F-22、B-2、B-21等隱身飛機,是大國對抗中面對高端對手電磁頻譜威脅的一種較為理想的應(yīng)對方式。目前與有人作戰(zhàn)飛機進行協(xié)同作戰(zhàn)的無人機主要是隱身無人偵察機和察打一體無人機,其典型代表分別為RQ-180隱身無人偵察機和XQ-58A“女武神”忠誠僚機。
RQ-180隱身無人偵察機將充當(dāng)防區(qū)內(nèi)作戰(zhàn)平臺的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和信息網(wǎng)關(guān)。RQ-180可對從F-35和B-21的MADL數(shù)據(jù)鏈以及F-22的隱形飛行內(nèi)數(shù)據(jù)鏈(IFDL)等系統(tǒng)所收集的視距數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)(IFDL無法直接與MADL通信)進行融合,再以其專有的數(shù)據(jù)鏈波形將所融合的數(shù)據(jù)重新分配給相應(yīng)的作戰(zhàn)平臺,從而為打擊平臺提供目標(biāo)位置、狀態(tài)與相關(guān)傳感器數(shù)據(jù)。這將大幅提升F-35與F-22等不兼容作戰(zhàn)平臺的互通能力以及超視距作戰(zhàn)能力,再配合戰(zhàn)略轟炸機與隱身轟炸機,所具備的大型目標(biāo)縱深打擊能力不容小覷。
作為F-35的忠誠僚機,通常6架XQ-58A“女武神”與1架F-35組成編隊,XQ-58A無人機可攜帶多達4枚約113kg重的GBU-39/B型小直徑精確制導(dǎo)炸彈,輔助F-35執(zhí)行攻擊任務(wù)。XQ-58A還可攜帶并發(fā)射多型小型自主式無人機系統(tǒng),為F-35與XQ-58A作戰(zhàn)編隊的情報收集和偵察、反無人機、電子戰(zhàn)與打擊能力提供對敵防空火力壓制支持。
(三)兵力投送
受單架小型無人機飛行距離限制,因此,大批量小型無人機的前沿投送將成為關(guān)鍵問題。美軍設(shè)想采用以下方式實現(xiàn)前沿投送:
1、大型運輸機遠程投送。采用C-130等大型運輸機在抵達潛在作戰(zhàn)對手防空識別區(qū)邊沿時,釋放大中型無人機;大中型無人機在預(yù)定位置再大批量釋放低成本小型無人機蜂群,小型無人機蜂群在對手防區(qū)內(nèi)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。
2、隱身戰(zhàn)機穿透性投送。采用B-21隱身轟炸機或F-35隱身戰(zhàn)斗機攜帶隱身“忠誠僚機”突入到對手防區(qū),再在作戰(zhàn)任務(wù)邊緣批量釋放投送小型無人機執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。
3、海上艦船及無人潛航器投送。在“海德拉”、“有效載荷”等無人潛航器內(nèi)預(yù)置小型可消耗無人機,然后通過商用艦船作為母艦,在對手防區(qū)外投放無人潛航器,無人潛航器潛入對手近海防區(qū)后,美軍遠程將之激活,并指令小型可消耗無人機在對手近海及海岸執(zhí)行偵察、目標(biāo)定位和巡飛打擊任務(wù)。
4、敵特滲透預(yù)先布置。預(yù)先在潛在作戰(zhàn)對手防區(qū)內(nèi)布置特戰(zhàn)人員,或使用特戰(zhàn)人員滲透,在對手關(guān)鍵雷達、通信和指控目標(biāo)區(qū)域附近釋放批量小型無人機,執(zhí)行對防空系統(tǒng)的擊殺任務(wù)。
編輯:黃飛
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