小微型戰術無人機:未來戰場一種全新的「打開方式」
近日,一部以無人機為背景的輕科技主義的電視劇正在熱播,承載了不少觀眾期待的目光。以前無人機常常是戰爭大片中導演的「任性」暢想,現在無人機不僅在生活中有很多方面的應用,更是作戰現實中抽象出的「寫實」畫風。
近日,美國海軍學院官方網站發布消息稱,美國海軍陸戰隊購置了800套「瞬眼」(Instant Eye)小型四旋翼無人機,從今年一月起分批次列裝部隊,與士兵一起進行攻擊訓練。
近年來,隨著戰場信息化程度的不斷提升,小微型戰術無人機因其不懼傷亡、作戰樣式靈活、智能化程度高等優點,在戰場上密集現身,衍生出各類新型戰法和許多顛覆性的作戰樣式。
從「紙上談兵」飛向未來戰場——
小微型戰術無人機:你是我的「眼」
王海峰 王登科
「天蛾」出擊 演繹「瞞天過海」
1944年6月6日,盟軍在歐洲西海岸發起了史上規模最大的登陸戰役——諾曼底登陸。整個戰役過程中,雙方投入兵力超過300萬。在登陸的6個小時里,有2400名美軍士兵長眠於不到10公里的「奧馬哈」海灘登陸場,平均每9秒就有1名士兵犧牲。僅此一役,兩棲登陸戰鬥便永久被打上了壯烈悲慘的烙印。
如何降低兩棲登陸戰鬥中人員的傷亡數量?陸戰隊員和其他步兵們都需要一個新夥伴。
班用小型無人作戰系統無疑是最好的選項之一。在2016年國際無人機系統協會舉行的會議上,美國海軍陸戰隊副司令羅伯特·沃爾什中將表示,「未來,海軍陸戰隊員將不是第一波衝上去戰鬥的,取而代之的是這些無人機群,它們可以感知、定位甚至是殺死它們面前的敵人。」
沃爾什中將希望為海軍陸戰隊每個步兵班裝備一架價值1000美元左右的四軸飛行器。他的構想正在逐步實現。2016年,美國海軍陸戰隊測試了包括大疆「精靈」系列無人機在內的多種商用和軍用小型無人機,最終選擇了美國一家公司生產的第三代「瞬眼」無人機。經過為期18個月的試驗部署,美國海軍陸戰隊於今年一月開始,大規模為戰鬥班配備戰術級無人機「瞬眼」。
天蛾可以在1秒鐘內振動1000餘下翅膀,是世界上振翅最快的昆蟲。當飛行中觸碰到某些東西時,它們只需一次振翅即可恢復穩定,能夠在遇到障礙物前做出快速反應。由此受到啟發,「瞬眼」系列新型四旋翼無人機得以問世。它們能在速度超過48km/h的風中飛行,可以快速從碰撞(但不包括墜毀)中恢復,主要用於監控並提供近距離影像。
此次美國海軍陸戰隊採購的800套Mk-2Gen3型無人機是「瞬眼」家族中成本最低、部署最快的一款全天候無人機。它只有手掌大小,整個機身加上載荷的重量與一瓶礦泉水相差無幾,非常小巧輕便,單人手動即可發射;使用電機驅動,30秒內就可以升空,續航時間超過30分鐘,航程可達5至10千米,飛行高度可達3657米;可手動控制也可預編程飛行,操作員只需向某個方向簡單移動搖桿即可操控,機上的自動駕駛儀會根據天氣情況等因素算出最好的飛行軌跡;裝配有3個光電/紅外相機和1個前視紅外熱成像儀,採用混合加密通信系統、C2數據鏈及模擬視頻鏈接。
與美國海軍陸戰隊早期裝備的班排級無人機RQ-11B「渡鴉」和RQ-20A「美洲獅」相比,「瞬眼」無人機體積更小、便攜性更好、單兵使用更加靈活,並且成本極其低廉,可作為誘餌目標。在1982年貝卡谷空戰中,以色列通過播撒大量「參孫」和「妖婦」誘餌無人機,成功騙取敘利亞防空雷達開機,以軍反輻射導彈迅即捕捉目標信息,摧毀敘防空導彈陣地。用廉價無人機誘導雷達開機,正是此類無人機存在的重要意義之一。
結網扎籠 反擊「步步為營」
2018年1月,俄羅斯駐敘利亞基地遭到13架消費級四旋翼無人機的襲擊。根據俄軍方公布的作戰細節,其中6架無人機被俄軍無線電技術人員成功控制,剩餘7架則被俄軍「鎧甲-S1」防空系統擊落。雖然此次襲擊並非真正意義上的無人機「蜂群」戰術首秀,但是用廉價的消費級無人機「騙取」防空導彈,卻給無人機防禦作戰帶來諸多啟示。
眾所周知,目前無論是「復仇者」還是「全球鷹」,都是由飛行員和感測器操作員進行遠程控制的大型無人作戰系統,價格非常昂貴。在電子干擾和防空火力都很強大的複雜戰場環境下,這類無人機也會變得異常脆弱。而「瞬眼」這種戰術級小型無人機卻可以憑藉低成本的價格優勢形成數量優勢。如果一架小型無人機的價格和一輛法拉利跑車一樣,班排指揮員使用時可能就不會那麼自如了。
「瞬眼」的數量優勢使集群作戰的戰術應用得以實現。如果「瞬眼」成為美國海軍陸戰隊戰鬥班的下一代「標配」,或許昭示了未來戰場一種全新的「打開方式」。一方面,「瞬眼」可以納入有人/無人裝備作戰體系,與士兵共同承擔作戰任務;另一方面,憑藉自身的隱身性能和高效的綜合作戰能力,「瞬眼」將使敵人先進的防空武器系統「望洋興嘆」。
作為戰術級無人機,「瞬眼」可以讓對手防不勝防。首先,它的尺寸極小,可以緊貼地面進行超低空飛行,其飛行痕迹容易被地面雜波掩蓋;其次,它的機身大量採用非金屬材料,紅外特徵也不明顯;再次,它機動靈活,可以通過低速飛行甚至懸停的方式有效躲避敵方探測,跟蹤起來非常困難,留給敵方防禦系統的時間和空間窗口都很小。
反制此類無人機,雖然相對困難,但並非束手無策。該類無人機通常使用非金屬輕質材料,並搭載較多光電元件,抗電磁軟殺傷手段打擊能力相對脆弱,用硬毀傷手段也可以將其摧毀,主要反制手段包括以下三種:
——電磁阻斷。通信鏈路是無人機系統操縱的主要途徑,也是無人機的薄弱環節。無人機系統對電磁波干擾非常敏感,一旦受到強幹擾,就容易產生錯誤控制指令,導致任務無法執行,甚至可能失控墜機。
——激光打擊。激光武器是利用高能量密度射束替代常規子彈的新概念武器。激光武器「外科手術式」殺傷的高效費比作戰方式,特別適於打擊小型和微型無人機。
——捕獲攔截。荷蘭研發了一款特殊的無人機,它能夠在天上自動尋找目標無人機,確定位置後,發射捕捉網將目標無人機捕獲,然後自動打開附帶降落傘,安全落地。
融入體系 戰場「萬箭齊發」
由光電、紅外等多種感測器模塊化組合的「瞬眼」無人機,可以獨立勝任各種任務,完全匹配海軍陸戰隊高強度、快節奏、複雜環境的作戰背景,因此得到美國海軍陸戰隊的青睞。有了它,將極大便利班排級單位實施偵察監視、行軍作戰等行動。一個班排級的戰術行動就大可不必調動偵察衛星那麼興師動眾了,可以節省大量作戰資源。
「瞬眼」無人機的具體效用如下:
一是進行偵察與監視。主要擔負偵察監視、目標指示、毀傷評估等任務,為戰術級別的決策與防禦提供實時準確的ISR服務,提升海軍陸戰隊基本作戰單元的戰場態勢感知能力;
二是提供戰術輔助決策。在發起攻擊之前,先以無人機偵察敵戰場環境及作戰部署,根據實時情報,迅速調整作戰方案,提高作戰決策效率;
三是拓展單兵作戰空間。通過使用該類無人機,可以將單兵的作戰活動空間向前拓展5千米以上,加裝武器載荷後,機載武器還可以與士兵共同完成攻擊任務,大量使用時更可以達到「萬箭齊發」的效果。
隨著未來戰場信息化、智能化水平不斷提高,無人機在班組作戰中將扮演愈發不可或缺的角色。當前戰術級無人機的發展趨勢,顯示出以下六個明顯的特徵:
機型小微化。為提高無人機的機動性能和戰場生存能力,在滿足作戰需求的前提下,機型正朝著小型、微型化的方向發展。
機體隱身化。通過載入干擾機、採用複合材料(如凱夫拉編織布材料)、應用塗抹太陽能膜技術和限制紅外反射技術等方法,最大程度實現機體隱身。
感測器綜合化。通過安裝集成光電、紅外感測器等,綜合使用各種感測器,增強無人機全天候偵察能力。
載荷模塊化。載荷採用模塊化設計,可搭載感測器、激光目標指示器和電子干擾機等多種任務設備,提高綜合作戰效能。
察打一體化。在偵察模塊的基礎上,通過載入小型高能炸藥、精確制導武器等,拓展其打擊功能,實現察打一體。
作戰協同化。通過進行有人/無人系統組合技術開發,融入作戰體系,顯著提升綜合作戰潛能。
本文刊於3月30日解放軍報
「兵器大觀」版


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