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后来居上,中国无人机“蜂群”攻击技术快速发展

2020-10-22 10:44:29 来源: 澎湃新闻 举报
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(原标题:讲武谈兵|后来居上,中国无人机“蜂群”攻击技术快速发展)

近日,中国电科集团电子科学研究院公布了一段陆空协同固定翼无人机蜂群”作战系统的演示视频,展示了目前我国军工企业在无人机“蜂群”技术上的最新发展成就。

无人机“蜂群”技术虽然最早由美国军方提出,但同时也为其他具备很强无人机技术发展实力的国家指明了方向。毫不夸张地说,无人机“蜂群”技术一旦投入大规模应用,很可能改变未来战场的作战形态。

中国电科公开的无人机“蜂群”作战画面,一辆发射车可发射48架无人机。

无人机“蜂群”技术走向前台

无人机“蜂群”技术从本质上讲,属于从古至今以来一直被各国军队广泛使用的“集群突击”战术的延续。从13世纪纵横欧亚大陆、几乎无敌的蒙古骑兵到二战中纳粹德国的“闪电战”以及“狼群”战术,再到战后苏军“大纵深作战”以及针对美国航母编队制定的“饱和攻击”战术,都强调了在尽可能短的时间内出动最大数量的兵力或者发射最多数量的火力,集中打击敌方一个集群目标,将其彻底消灭和摧毁。

而与以往冷兵器时代以及机械化战争时代的“集群突击”战术所不同的是,随着信息化技术的飞速发展,在2010年之后才出现的无人机“蜂群”技术已经提出了跨时代的高度人工智能自主化的要求,真正实现尽可能减少甚至不依赖人工操控的目标。这无论是对于未来武器装备发展,还是未来战术形式的变革,都是具有里程碑意义的。

最早提出无人机“蜂群”技术概念的,是美国国防部高级研究计划局在2014年开始实施的拒止环境中的协同作战项目。这一项目主要着眼的就是在高强度军事对抗下,如何使得无人机具备更好的自主作战能力。

美军现役各型无人机基本上都需要配备地面指挥控制系统以及操控人员,而且通常都是两名人员或至少一名人员负责操控一架无人机。一旦无人机与地面指挥控制系统和操控人员失去数据链通信(比如,被敌方实施电子干扰或者切断中继通信链路),无人机只能“傻呆呆”地按照预先的程序进行飞行。进一步来说,如果无人机的卫星定位信号也被干扰,则多数情况下就会失控坠毁。比如,2011年,伊朗就是利用电子干扰手段彻底切断了美军一架RQ-170隐身无人侦察机的数据链通信和卫星定位信号,使其只能不断地原地盘旋飞行,最终燃料耗尽坠落。

那么,拒止环境中的协同作战项目要解决的就是大幅提升无人机自主化指挥控制系统的智能水平,使得其具备最初级的自主执行任务的能力。这样,一名操控人员在一座地面指挥控制系统操作台上,就可以负责监视和管理多架无人机执行任务的情况,并适时进行干预。除了确定目标和下达攻击指令以外的其他任务流程,都可以由多架无人机自主完成。

更重要的是,多架无人机之间也可以进行数据联通信和战术协同,彼此有不同的分工以更好地完成任务。即便是无人机群与地面指挥控制系统的数据链通信中断,或者卫星定位信号受到干扰,依然可以通过多机协同的方式继续执行任务。喜欢漫威电影的读者也许还记得《钢铁侠3》后半段,托尼·斯塔克在人工智能系统“贾维斯”的帮助下,指挥几十副钢铁战甲与变异人们大战的情节。这一段镜头就很好地展示了“蜂群”无人机与有人平台之间协同作战的情形,将这个科幻场景变成现实,就是军事科研人员接下来要做的事情。

无人机“蜂群”攻击对防空系统压力非常大,一旦火力通道饱和,就会有不少“漏网之鱼”。

中国电科已完成119架无人机集群飞行试验

在美国国防部高级研究计划局提出的拒止环境中的协同作战项目基础上,美国海军研究局进一步细化,在2015年推出了低成本无人机“蜂群”技术项目,从最初的概念设想推进到具体技术演示阶段。为了加快进度,美国海军研究局选择了技术成熟的BAE系统公司“丛林狼”微型无人机作为演示机型,“蜂群”数量从30架开始起步。

“丛林狼”微型无人机全长0.91米,翼展1.47米,全重5.9千克,最大任务载荷0.9千克,能够以111千米/时的巡航速度飞行1小时。该机采用了非常独特的前后双翼式气动布局:前翼为上单平直主机翼,可向后折叠;后翼为下单平直机翼,可向前折叠。该型无人机的前部装备有半圆形光电头,负责搜索和锁定目标,而机身中部设有载荷舱。如果是负责对目标实施攻击的机型,则载荷舱内就会安装有高爆战斗部。

“丛林狼”微型无人机平时安装在储运-发射一体化包装筒内,车载型采用30联装模块化发射箱,而机载型计划安装在P-3C或者P-8这类大型反潜巡逻机的声纳浮标发射装置内。同时,美国海军还准备将其装备在无人舰艇上,成为舰载武器。根据美国海军的作战设想,在战时,由空中平台、水面平台甚至潜艇发射大量“丛林狼”微型无人机,最少10架即可突破1艘“宙斯盾”级别的区域防空导弹驱逐舰的拦截火力网,对其关键部位,比如:相控阵雷达天线、卫星通信天线、近防系统以及导弹垂直发射装置进行有效毁伤和破坏,使其部分甚至全部失去战斗力。

“丛林狼”无人机。

之后,美军其他军兵种以及相关单位也陆续推出了一系列无人机“蜂群”作战系统,包括“小精灵”“山鹑”等。这些无人机“蜂群”作战系统已经不再仅仅局限于海上战场,而是进一步拓展到了地面以及空中战场,除了用于执行侦察、监视任务,还计划用于防空压制甚至空战。比如,“小精灵”无人机“蜂群”作战系统注重机载平台发射以及自主回收技术,以进一步降低作战成本以及有人空中平台的战损概率。“山鹑”无人机“蜂群”作战系统则突出大数量、低成本和机载发射等特点,已经成功完成了103架无人机集群组网以及编队飞行的技术验证。

而中国电科集团电子科学研究院展示的陆空协同固定翼无人机“蜂群”作战系统车载型的发射筒数量从30具增加到了48具,“蜂群”规模更大,作战能力也应该更强。此外,视频中还出现了操作人员使用手持式遥控台,操控无人机攻击目标的镜头。这也在很大程度上为这款新型陆空协同固定翼无人机“蜂群”作战系统增加了一抹实战色彩。其实早在2017年,中国电科集团还完成了119架固定翼无人机集群飞行试验。

无人机“蜂群”攻击让普通运输机也具备很强的攻击能力。

如何对付无人机“蜂群”攻击

无人机“蜂群”作战系统之所以被世界军事强国或大国看好,就在于其设计的出发点是针对传统海基、陆基防空系统以及空中作战系统的弱点来实施的。无人机“蜂群”作战系统所采用的各型微型无人机目标特征小、数量多、速度慢(对于雷达探测来说,目标速度慢反而是一个优势,很容易被当做杂波而过滤掉)、打击更加精准化。而且,不要小看微型无人机载荷少,如果配备了新一代高能多效战斗部,其毁伤威力并不弱于常规的重型战斗部。再加上不断发展的人工智能化指挥控制系统,无人机“蜂群”作战系统确实已经成为打击传统武器装备的一件利器。

但是,反过来说,目前有没有反制无人机“蜂群”作战系统的有效手段呢?应该说,完全做到技术成熟可靠的还没有。比如,各国研发的新一代反无人机系统,无论是电子干扰型还是激光杀伤型,乃至可以烧毁电子元器件的高功率微波武器,都存在不同的弱点。如果对微型无人机的搜索、跟踪以及锁定问题不解决,杀伤手段就无法发挥作用。

因此,笔者认为,就如同之前我们所讲的“消灭坦克最好的武器还是坦克”一样,对付无人机“蜂群”作战系统的最有效反制手段,同样是无人机“蜂群”作战系统。在这方面,美国雷神公司已经首先进行了实践,研发了“丛林狼”Block2反无人机系统。简单来讲,美国雷神公司对原有的“丛林狼”微型无人机进行全面改造,头部安装有毫米波主动雷达导引头,机体中部设有高爆破片战斗部,后部安装一台小型固体火箭发动机,机身采用十字形边条翼,尾部为十字形平直翼方向舵。事实上,几乎等于将一架微型无人机改造成了一枚小型导弹。而这种用“蜂群”无人机反制“蜂群”无人机的思路,也许能够为我们研发更有效的反无人机系统提供很好的借鉴和参考。

高仰止 本文来源:澎湃新闻 责任编辑:姚文广_NN1682
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