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俄烏衝突中的無人機運用

俄烏衝突是繼利比亞內戰後又一次高強度無人機攻防對抗戰例,雙方使用多種型號無人機執行情監偵、目標指示等任務。總結了俄烏衝突發生的背景與當前總體態勢;根據開源情報信息梳理了雙方參戰的主要無人作戰平台以及美國對烏軍事援助的相關無人裝備;歸納了作戰雙方無人機部署運用情況;針對作戰意圖、作戰效能、對抗情況等方面提出了幾點認識。只有不斷加強本土研發能力,持續完善無人裝備譜系,才能在未來戰場各個階段具備較強戰鬥力,從而適應強對抗環境帶來的挑戰。

1 引 言

2022年2月24日,俄羅斯總統普京宣布授權俄軍開展對烏克蘭的「特別軍事行動」,以實現「去軍事化」、「去納粹化」作戰目標。俄烏雙方圍繞烏克蘭境內重要城市和軍事要地展開激烈爭奪,戰場態勢日趨複雜。衝突爆發以來,俄烏雙方頻繁將無人機裝備投入戰場,加之美國等北約國家不斷向烏克蘭提供無人機軍事援助,俄烏戰場的無人機裝備在偵察監視、目標指示、精確打擊、電子戰、認知戰、輿論戰等方面發揮了顯著效果,對研究現代化無人戰爭具有重要參考價值。

2 俄烏衝突背景與總體態勢

2.1 俄烏衝突背景

2019年澤連斯基當選烏克蘭總統後,撕毀「明斯克協議」,尋求加入北約,此舉觸動了俄羅斯的戰略安全底線以及核心利益,俄烏地區局勢持續升溫。

2022年2月10日,俄羅斯與白俄羅斯進行了為期10天的「聯盟決心2022」聯合軍事演習,旨在演練在防禦性行動中遏制和擊退外部侵略、打擊恐怖主義並保護聯盟國家利益的相關行動[1-2]。該演習指向性明顯,俄意圖展示自身軍事力量,對烏克蘭進行戰略威懾。2月15日,俄國防部高調宣布撤回部分部署在俄烏邊境正在參與大規模軍事演習的陸上部隊,烏克蘭東部地區危機呈現緩慢降溫的趨勢。2月17日,烏東部地區局勢惡化,烏政府和當地民間武裝組織發動挑釁性炮擊。次日,烏東部民間武裝宣布,因存在烏克蘭發起軍事行動的危險,即日起向俄羅斯大規模集中疏散當地居民。2月21日晚,普京簽署命令,承認烏克蘭東部的「頓涅茨克人民共和國」和「盧甘斯克人民共和國」。當地時間2月23日深夜,俄羅斯軍隊從烏東部、北部和黑海方向,分三路對烏髮起突然襲擊。

2.2 俄烏衝突總體態勢

俄軍通過多年對烏克蘭的冷啟動策略,依靠緊張對峙期間的一系列兵力調動和軍事演習,提前將陸海空部隊部署完畢,在第一時間實施火力打擊,達成戰役突然性。在地區局勢持續升溫情況下,以美國為首的北約國家向該地區派遣RC-130V/W、RQ-4B等情監偵平台,對俄方的兵力調動、部署情況進行持久監視。俄軍行動避開了歐美宣稱的2月16日「行動窗口」,選擇在簽署文件承認兩共和國之後,以協助「反侵略」的名義實施特別軍事行動,充分達成作戰突然性。

俄軍在首輪打擊中使用精確制導彈藥對烏防空系統、雷達站、機場等重要軍事目標實施打擊,通過空中、空降突擊以及地面突貫等作戰樣式試圖攻佔烏主要城市,但並未取得「閃電戰」作戰效果。在美國為首的北約國家軍事支持下,烏軍使用偷襲戰的方式持續對俄造成戰損。在經歷多輪談判並開闢多條人道主義通道後,俄烏衝突局勢依舊膠著。

3 俄參戰主要無人機平台

通過收集開源情報信息,可初步研判俄烏雙方在本次衝突共計投入10餘型、數百架無人機,以中小型偵察、察打一體無人機為主,參戰規模較大、種類較多。

3.1 「獵戶座」無人機

「獵戶座」無人機是俄羅斯研製的中空長航時無人機,如圖1所示,俄軍於2020年接收第一批該型無人機,預計2023年底前可列裝21架。該機採用傳統氣動布局,V型尾翼設計,機長8 m,翼展16 m,最大起飛重量1000k g,有效任務載重200 kg,巡航速度120 km/h,實用升限7500 m,攜帶60 kg載荷時續航時間為24 h[3]。該機當前版本未配備衛星通信模塊,最遠控制距離250 km。動力系統方面,配置APD-115T活塞發動機及AV-115可調距螺旋槳。任務載荷方面,可掛載光電/紅外、多模雷達、數字相機、信號和通訊情報等多種感測器,其多通道MOES穩定電子監測系統,可用於全天時探測和跟蹤目標,並提供目標指示能力。武器系統方面,該無人機有4個外掛點,可掛載KAB-20小直徑炸彈、Kh-50巡航導彈、UPAB-50滑翔炸彈、FAB-50爆破彈、9M113反坦克導彈等武器。

▲ 圖1   「獵戶座」無人機

「獵戶座」無人機是俄羅斯最新研製的大型察打一體無人機,設計參數優於其現役同類型無人機裝備,但由於服役時間較短、列裝數量有限,實戰測試尚不充分,因此在此次衝突中並未大量部署運用,而是以能力展示為主。「獵戶座」無人機此前在敘利亞衝突中多次執行偵察監視任務,但是並未進行戰鬥測試。此次俄烏衝突是該機首次在實戰中對地面目標實施打擊其投放的一枚9M133FM-3導彈成功打擊了烏南部「艾達爾營」指揮所[4]。

3.2 「前哨-R」無人機

「前哨-R」無人機是俄羅斯在引進「搜索者」MK Ⅱ生產線的基礎上國產化生產的自主作戰平台,如圖2所示。該機最大起飛重量436 kg,續航時間15~18 h,作戰半徑400 km。動力系統方面,配置APD-85活塞式發動機;任務載荷方面,配備雷達、光電等感測器,採用新型通信系統,具備一定反偵察和抗干擾能力;武器系統方面,有2個外掛點,可掛載KAB-20小直徑炸彈、X-BPLA和9M133反坦克導彈等武器[5]。本次衝突中,俄軍使用該型無人機掛載精確制導彈藥打擊了烏武裝據點。

▲ 圖2   俄國防部公布視頻畫面,「前哨-R」無人機攜帶精確制導彈藥打擊烏多管火箭炮系統3.3 「海雕-10」無人機

「海雕-10」無人機是俄研發的多功能無人機,如圖3所示,主要執行偵察監視和火炮校射等任務。該機可彈射起飛,傘降著陸,機長1.8 m,翼展3.1 m,最大起飛重量14 kg,有效任務載重5 kg,最大平飛速度150 km/h,巡航速度90 km/h,實用升限5000 m,標準最大載油量時航程600 km,續航時間16 h。動力系統方面,配裝一台日本Saito FG-40發動機;任務載荷方面,可攜帶Ublox Neo-M8定位導航系統,遙測、通信視頻解碼器,射頻收發器等多種通信系統。「海雕-10」無人機可同時攜帶3~4種任務載荷,在複雜氣候環境下和交通不便地區進行大範圍偵察監視任務[6-7]。

▲ 圖3   「海雕-10」無人機3.4 「海雕-30」無人機

「海雕-30」是「海雕-10」無人機的升級版本,如圖4所示,2015年在契卡洛夫國家試飛中心完成測試。該機主要特點與「海雕-10」無人機基本相同,採用T型尾翼的氣動布局,最大起飛重量31 kg,續航時間8 h,飛行速度150 km/h,實用升限5000 m,通信控制距離120 km[8]。任務載荷方面,掛載光電偵察吊艙,具備激光測距和激光指示能力,可為重型迫擊炮發射的激光制導武器進行目標照射;該吊艙對單人進行識別時,飛行高度一般不超過900 m;對汽車等目標進行識別時,飛行高度一般不超過1200 m。

▲ 圖4   「海雕-30」無人機3.5 KUB-BLA自殺式無人機

KUB-BLA是卡拉什尼科夫公司旗下子公司扎拉於2019年推出的自殺式無人機,如圖5所示,計劃2022年列裝。該機採用三角形飛翼布局,機長0.95 m,翼展1.21 m,有效任務載重3 kg,飛行速度80~130 km/h,續航時間約30 min[9]。該機由電動發動機驅動,聲學特徵小,可攜帶多種戰鬥部,本次衝突中使用了鋼珠殺爆戰鬥部。

▲ 圖5   KUB-BLA自殺式無人機4 烏參戰主要無人機平台

4.1 「旗手」TB2無人機

「旗手」TB2無人機是土耳其研製的中空長航時察打一體無人機,如圖6所示,烏克蘭於2019年購買12架,後續烏海軍增訂5架,於2020年交付。此後,烏克蘭於土耳其成立合資企業,在烏本土生產48架該型無人機,並於2021年10月首次使用。該機機長6.5 m,翼展12 m,最大起飛重量630 kg,有效任務載重55 kg,巡航速度130 km/h,實用升限9100 m,航程150 km,續航時間24 h[10]。任務載荷方面,該機可掛載光電、紅外成像和瞄準感測器,可掛載4枚激光制導彈藥。本次衝突中,該無人機成功摧毀俄「山毛櫸」防空導彈系統以及多輛加油車、地面輸油設施和裝甲車等目標。

▲ 圖6   烏海軍接收的「旗手」TB2無人機4.2 UJ-22「天空」無人機

UJ-22「天空」無人機是烏克蘭研製的多用途小型無人機,如圖7所示,可在晝夜及多種氣象條件下執行偵察監視、火炮校射、目標指示和搜救等多種任務。該機最大起飛重量82 kg,有效任務載重20 kg,實用升限6000 m,最大飛行速度160 km/h,巡航速度120 km/h,該機地面控制站的通信距離為100 km,但在自主模式下航程達800 km[11]。UJ-22無人機採用模塊化設計,可攜帶多種光學感測器,也可掛載82 mm迫擊炮彈。

▲ 圖7   UJ-22「天空」無人機4.3 「萊萊卡-100」無人機

「萊萊卡-100」無人機是烏克蘭研製的小型戰術偵察無人機,如圖8所示,可常規起降,也可垂直起降,採用模塊化設計,兩人在5 min內可完成組裝。該機機長1.98 m,翼展1.14 m,最大起飛重量5.5 kg,續航時間2.5 h,最大通信距離45 km,實用升限1500 m[12]。「萊萊卡-100」無人機可掛載高解析度相機、高清白光攝像機以及夜間熱成像感測器,執行大範圍航空測繪及偵察監視任務。該機可按照地面終端在電子地圖上規劃的路線和高度自主飛行,且具備通信受阻下自主返航功能。

▲ 圖8   「萊萊卡-100」無人機4.4 「懲罰者」無人機

「懲罰者」無人機是烏克蘭研製的小型武器化平台,如圖9所示。該機翼展2.29 m,續航速度72 km/h,續航時間3 h,戰鬥部2 kg,打擊範圍47 km,實用升限400 m,具備自主導航能力。本次衝突中已執行60餘次任務,主要打擊俄油料儲存設施、彈藥補給節點和電子戰基站等目標[13]。

▲ 圖9   「懲罰者」無人機概念圖5 美對烏軍事援助相關無人機

5.1 「彈簧刀」系列巡飛彈

「彈簧刀」是美國航空環境公司研製的陸射巡飛彈,如圖10所示,主要用於執行精確打擊任務,可協助小規模作戰部隊在無空地火力支援的情況下打擊固定或移動目標。美國已向烏克蘭捐贈400架「彈簧刀」巡飛彈[13],第一批100枚已於4月20日前後抵達烏克蘭。

▲ 圖10   「彈簧刀」600巡飛彈概念圖

航空環境公司將「彈簧刀」的基本型編號為「彈簧刀」300,改進型號為「彈簧刀」600,後者是放大、增重的反裝甲改型。「彈簧刀」300巡飛彈長0.5 m,質量為2.5 kg,其中戰鬥部0.32 kg,巡航速度101 km/h,最大飛行速度161 km/h,射程10 km,續航時間15 min,實用升限約150 m,採用雙模導引頭,電動螺旋槳推動裝置。「彈簧刀」600巡飛彈長1.3 m,質量為22.7 kg,巡航速度113 km/h,最大飛行速度185 km/h,射程40~90 km,續航時間超過40 min,實用升限約1980 m;採用光電、紅外感測器,配裝反裝甲戰鬥部。

5.2 RQ-20「美洲獅」AE無人機

RQ-20無人機為小型偵察無人機,如圖11所示,機長1.4 m,翼展2.8 m,質量為5.9 kg,實用升限152 m,最大飛行速度83 km/h,航程15 km。該機配備可變焦光電、紅外線感測器,採用電池動力,續航時間3.5 h[14],可手拋發射,執行情監偵、目標定位等任務。

▲ 圖11   RQ-20「美洲獅」AE無人機5.3 「量子偵察」無人機

航空環境公司計劃向烏克蘭軍隊捐贈超過100架「量子偵察」無人機系統以及相關操作培訓服務,計劃分兩批運輸,首批於4月中下旬運送抵達烏克蘭,可為部隊提供必要的情監偵能力。

航空環境公司於2020年推出了「量子偵察」無人機,該型無人機採用混合垂直起降設計,續航時間約45 min,電力推動,聲學特徵小,單次任務可偵察1.6 km2區域(或20 km的直線距離)。該無人機旨在為烏軍隊提供一種可在不被敵軍發現且不受無線電頻率干擾器影響下使用的小型偵察無人機,以對戰場上偏遠、難以接近的區域進行準確和快速偵察,增強烏地面部隊態勢感知能力。

5.4 「鳳凰幽靈」無人機

美國國防部4月21日提出,將向烏克蘭提供超過121套「鳳凰幽靈」戰術無人機,旨在滿足烏克蘭當前的關鍵戰鬥需求,以應對俄軍在烏東部的新攻勢,但並未公布具體細節。

美國國防部新聞發言人稱,「鳳凰幽靈」無人機由Aevex航空航天公司研製,在俄烏衝突之前已簽訂軍事合同,處於研發過程中。其性能與「彈簧刀」相似,主要定位為打擊目標,但可攜帶光學器件,提供必要的偵察定位能力。公開資料顯示,該型無人機可垂直起降,續航時間約6 h,可攜帶紅外感測器,在夜間對目標進行跟蹤搜索。

6 俄烏無人機部署運用情況

俄烏衝突是近年少有的軍事大國衝突事件,但迫於國際輿論、軍費成本、政治目的等約束,此次衝突維持在有限規模下,未發生全域高強度對抗。尤其在空中戰場,俄烏雙方均未大規模出動戰鬥機,未發生高烈度制空權爭奪,加之後勤補給線等野戰區域防空體系不夠完備,為無人機提供了相對寬鬆的使用環境,使得大量運用成為可能。

6.1 俄軍無人機部署運用情況

俄羅斯列裝無人機數量多,但出動架次少,且新型無人機列裝少,難以形成非對稱作戰能力。俄軍列裝無人機數量總計達2000餘架,基本覆蓋了大中小型、高中低空、近中遠程,任務譜系相對完備,但衝突中出動數量較少。近年來,俄軍高度重視無人機發展,先後研製「雷霆」、「獵人」等先進隱身無人戰鬥機,多次演習演訓中驗證人機協同、無人蜂群等新興概念,並在敘利亞戰場頻繁運用。此次衝突中,俄軍無人機並未發揮顯著作戰效果,在一定程度上暴露了其先進的察打一體無人機列裝數量有限,無人機裝備體系尚不成熟的問題。

俄軍此次出動無人機以中小型偵察無人機為主,僅動用少量察打一體無人機,以執行戰場監視、目標指示、火炮校射任務為主,時敏打擊能力不足。俄軍此次無人機主力為「海雕-10」和「前哨-R」系列無人機。「海雕-10」無人機2010年開始交付俄軍,「前哨-R」無人機2020年開始交付,首批不足30架。俄軍另一型具備火力打擊能力的「獵戶座」無人機同樣於2020年開始交付,數量不足且載彈量有限,難以發揮顯著作戰效果。

6.2 烏軍無人機部署運用情況

烏克蘭無人機多為引進型號,裝備類型豐富,運用樣式多變。烏軍在衝突開始後未獲得制空權,且在俄空天軍和防空力量壓制下戰鬥機損失嚴重,故大量使用無人機裝備。烏軍使用無人機主要包括從土耳其採購的「旗手」TB2察打一體無人機、由美國援助的「彈簧刀」巡飛彈等。據悉,烏軍還可能獲得美國援助的MQ-9「死神」無人機,該機是世界最為先進的察打一體無人機,曾在2020年完成針對伊朗高官蘇萊曼尼的刺殺任務,具有極強的時敏打擊能力。此外,北約國家的RQ-4「全球鷹」無人機和MQ-9「死神」無人機頻繁出現在俄烏戰場周邊,可能為烏克蘭作戰部隊提供了豐富的戰場情報信息。

烏克蘭在衝突中使用的主力無人機為「旗手」TB2,該機曾在利比亞內戰和納卡衝突大規模使用,取得顯著戰果。此次衝突中,烏克蘭借鑒前述戰例,出動「旗手」TB2無人機對俄軍燃油車、地面輸油裝置、彈藥補給車等後勤保障節點實施精準打擊,對敵形成有效震懾。受限於無人機飛行高度、速度等能力,烏軍「旗手」TB2被俄羅斯防空系統擊落達35架,超過列裝數量一半,表明此類無人機在先進防空系統下仍面臨生存難題。隨著俄烏雙方在頓巴斯地區進入巷戰階段,由北約援助的RQ-20「美洲獅」、「彈簧刀-600」小型偵察和打擊類無人機可能為烏地面部隊提供有力支援。

6.3 俄烏無人機運用作戰效果

俄軍首輪作戰以空中、空降突擊作戰樣式為主,楔入要地以奪控機場,試圖通過「閃電戰」的方式快速獲取優勢,因而未大規模使用無人機參與作戰。衝突持續一周後,美國及其北約盟國不斷向烏克蘭輸送武器,戰爭局勢轉向持久戰,俄軍先後使用察打一體無人機對烏武裝據點、指揮所等高價值軍事目標實施打擊,取得較好效果。戰場局勢瞬息萬變,俄烏雙方的作戰樣式也從傳統野戰向城市特種作戰轉變。俄軍利用小型無人機在巷戰中執行情監偵任務,一定程度上為地面部隊提供信息支援,以提升態勢感知能力。

烏軍在衝突開始後未獲得制空權,且在俄軍的火力打擊下空戰力量損失嚴重,故在衝突爆發伊始就將無人機作為空襲作戰的主力,主要依靠「旗手」TB2察打一體無人機較低的雷達探測性實施低空突防,在俄軍野戰防空系統攔截距離外發射精確制導彈藥,對俄軍燃油車、地面輸油裝置、彈藥補給車等後勤保障節點實施打擊,從而減緩其進攻節奏。據稱,烏軍還在黑海蛇島附近使用該型無人機擊沉俄軍多艘艦船。此外,烏軍使用小型偵察無人機、商用多旋翼無人機監視敵方活動情況,並拍攝己方抵抗成功的相關視頻畫面,在心理戰、認知戰層面給予一定打擊。

7 俄烏衝突中無人機運用的幾點思考

俄烏衝突戰場環境相比於納卡衝突更為複雜、對抗烈度更高、後勤保障難度更大,俄烏雙方頻繁部署使用無人機裝備,充分發揮無人機的長航時、低成本、可消耗等優勢的同時也暴露一些使用問題。

7.1 防禦能力有限,戰損規模較大

俄烏無人機未配裝自防禦電子干擾和無源對抗設備,缺乏自防禦能力。此外,無人機飛行高度較低,烏軍「旗手」TB2無人機實用升限可避開攜帶型防空導彈射擊高度,但仍在「山毛櫸」機動防空導彈系統射程內。因此,面對具有一定對抗烈度的戰場環境,俄烏雙方無人機生存能力有限。

7.2 初步融入作戰體系,發揮一定作戰效能

俄軍無人機與現有作戰體系協同能力較敘利亞反恐時期有所提升。一是為地面部隊提供信息支援。俄軍使用「獵戶座」無人機跟蹤烏軍火炮動向,為「伊斯坎德爾」-M等精確制導武器提供目標指示,保證打擊精度。二是中小型無人機掛載電子戰系統,與陸軍協同作戰。「海雕-10」無人機掛載「里爾-3」電子戰系統,配合地面部隊在城鎮中推進作戰。

7.3 本土研發能力尚存不足,裝備性能有限

與美國相比,俄軍的無人機裝備發展相對滯後,戰場中缺乏高空長航時無人偵察機,態勢感知能力不足;察打一體無人機飛行高度有限,載彈量小,打擊效果不足;俄軍無人機機載雷達探測精度不足,戰場上需低空甚至超低空飛行遂行偵察監視、目標指示任務。俄關鍵技術被「卡脖子」使其裝備性能有限,導致無人機戰場生存能力不足。

7.4 俄軍防空系統準備不夠,為無人機提供可乘之機

俄軍在本次衝突中表現出防空能力不足的問題。俄軍有S-300、S-400等遠程防空系統,主要應對彈道導彈、轟炸機、戰鬥機等高價值目標,使其在反制無人機時成本高昂。俄軍野戰防空系統主要使用「山毛櫸」、「鎧甲」、「道爾」等防空系統,但由於無人機多為低空飛行且機身以複合材料為主,俄此類防空系統難以有效防範。

8 結束語

俄烏衝突還在持續中,雙方不斷提升無人機的使用頻次與強度,表明無人機可打破傳統有人機主導的空中作戰格局,初步形成空天融合、有人無人協同的作戰形態,提高聯合遠程戰略打擊、中低空目標攔截、隱身突防等作戰能力,形成以無人打有人的作戰優勢。後續還需持續關注俄烏衝突中無人機的運用情況,研究其對戰爭形態走向的影響,從而為進一步理解現代化、無人化新型戰爭提供參考與借鑒。

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