齊呈榮 趙劉星 張向遠
前不久,瑞典國防大臣帕爾·瓊森宣布,將推出一款旨在增強地面與空中部隊情報和偵察能力的無人機群項目。據了解,這些無人機安裝了先進傳感器和人工智能分析系統,能夠提供實時戰場信息,提升指揮官決策效率。俄羅斯近期也宣布,計劃在今年成立無人系統部隊。該部隊以無人機為主要武器裝備,是俄軍一個獨立的新軍種。
當前,軍事領域正經歷深刻變革,智能化、無人化作戰趨勢明顯,世界各國紛紛加快無人裝備研發速度,意圖搶占軍事競爭制高點。隨著無人機在戰場上大規模應用,有專家指出,未來無人機將替代有人機,無人機主導戰爭的時代已來臨。從目前來看,雖然無人機具備一定作戰優勢,但要完全取代有人機還有很長的路要走,尤其是在復雜電磁環境下,有人機仍具備優勢。
在創新科技推動下,無人機有著良好的發展前景。那么,無人機在現代戰場上具備哪些優勢?未來是否會獨占鰲頭,完全替代有人機作戰?請看本期解讀。
戰場催生新質作戰力量,無人機軍事應用優勢明顯
無人機發展,經歷了漫長的技術演進和實戰檢驗。
1917年,美國兩名科學家發明了能使飛機穩定飛行的自動陀螺穩定器。美國海軍迅速將這項技術成果應用到N-9型教練機上,拉開了無人機研制的序幕。隨后,英國科研人員又成功攻克了無人機“無法飛回起飛點”的技術難題,使其更具有實用價值。
二戰后期,無人機首次在戰場上亮相。當時,為了緩解飛行員短缺難題,德國一名工程師將導航系統、陀螺儀、磁性羅盤等設備集成在飛行器上,設計出“復仇者一號”無人機并投入戰場,展示出無人機的作戰潛力。
世界各國加大對無人機研究,但收效甚微。受限于無線電技術水平,無人機主要作為“一次性消耗品”,充當靶機使用。
冷戰時期,計算機技術快速發展,微電子、通信等技術創新為無人機發展注入強勁動力。無人機很快在戰場上嶄露頭角。越南戰爭,美國出動3000多架次“火蜂”無人機,執行空中偵察任務。海灣戰爭,美軍利用無人機模擬轟炸機信號,誘使伊軍防空陣地在短短兩天內全部暴露,并對其進行摧毀打擊。
當前世界上發生的局部武裝沖突,更表明無人機正在以前所未有的廣度和深度“嵌入”戰場。這是軍用無人機的新實踐,與過去無人機僅用于偵察或者攻擊的模式不同,它以融入體系作戰為特征,展現出更好的作戰效能。這種新的作戰模式,與無人機的兩方面優勢密不可分。
一方面,無人機能夠有效減少飛行員傷亡。眾所周知,飛行員選拔標準高、訓練周期長,一旦遭遇大規模傷亡,很難得到快速補充。這意味著,在戰時條件下,一國空中力量的強弱,首先取決于飛行員的補充速度,其次才是戰機本身的產能。
無人機操作員無需身處戰場中心,只需通過無線電就能實現無人機遠程控制,完成各種危險性高、環境復雜以及人員難以持續承受的作戰任務。因此,為減少戰場傷亡、維持有生戰力,發展無人機尤為重要。
另一方面,無人機研制和使用成本較低。有人機設計需要考慮人機交互、環境控制和救生設計等多種因素,設計制造成本更高。為了維持飛行員飛行技能水平,日常訓練中檢查維護、備件消耗、油耗、機體結構壽命強化等方面費用也很大。
對比動輒千萬甚至上億的有人機,無人機售價普遍較為低廉。當前,世界軍貿市場上比較火熱的土耳其TB-2無人機,其高配版售價僅為500萬美元。
無人機并非無所不能,與有人機協同作戰效率更高
步入新世紀,智能化、信息化技術賦予無人機更多發展機遇,憑借戰場零人員傷亡、非接觸、遠程作戰等優點,受到各國軍隊青睞。“戰爭模式已經發生根本改變”“無人機主導戰爭的時代已經到來”……諸多此類觀點不絕于耳。
但從戰場表現來看,無人機并非無所不能。2011年,伊朗通過電子戰手段成功捕獲美軍1架RQ-170“哨兵”無人機。與常規無人機相比,RQ-170“哨兵”無人機采用無尾飛翼氣動布局設計,具備一定隱身性能,很難被發現捕獲。即便如此,這款無人機依然沒有逃脫電磁干擾設置的“陷阱”,暴露出無人機嚴重依賴無線電通信技術和衛星導航技術的性能缺陷。
目前,世界各國在布局空中作戰力量時,更傾向采用“有人機+無人機”聯合發展模式,在研制先進有人機、培養新型戰機飛行員的同時,遴選退役飛行員進入無人機作戰隊伍,維持空中作戰能力。
當前,與有人機相比,無人機尚存一定差距。
一是信息處理偏差。現代無人機作戰樣式大多采用人在回路中的控制模式。無人機飛行高度依賴操作員根據回傳圖像輸出指令。就目前科技水平,攝像頭對戰場面貌的還原能力、計算機對戰場信息的處理能力同有人機相比還有不小差距。現代戰場環境復雜多變,信息傳輸滯后、情況處置偏差等問題,對執行任務效率會產生很大影響。
二是性能有待提升。在飛行速度、機動性、載彈量等方面,無人機普遍落后于有人機。以美國X-47B無人機為例,巡航速度為0.9馬赫,相比F-35戰機存在明顯差距。在機動性方面,由于遠程操控的通信延遲和有限的氣動設計,無人機很難完成高難度戰術動作,而有人機飛行員可以依托實時態勢感知進行精準操作。在載彈量方面,無人機需要預留部分結構重量用于安裝通信設備等。以“死神”無人機為例,最大載彈量為1.36噸,而臨近退役的B-1B戰略轟炸機載彈量可達60噸。
三是功能尚不完備。目前,無人機已經具備偵察、預警、空地打擊等多方面任務能力,部分無人機具備察打一體功能。但在空戰領域,無人機應用相對有限,仍處于起步階段,尚不能取代有人機在空戰中的角色,且當前無人機發展主流還是以中小型為主,囿于體型較小,無人機并不具備戰略運輸能力。此外,受能源供應限制,無人機搭載的主動相控陣雷達功率遠小于有人機,電子對抗能力偏弱。
性能差距決定了無人機在戰場中并非無所不能,更難以完全替代有人機執行所有飛行任務。而有人/無人機協同作戰的潛力不可忽視,在戰場上往往能達到“1+1>2”的效果。
發展注入新動能,但有待實戰檢驗
近年來,在一些局部武裝沖突中,無人機頻頻亮相,并成為決定勝負的關鍵因素。世界各國紛紛開始重視發展反無人機技術,提高反無人機作戰能力。
當前,反無人機技術主要有3種——使用武器直接攔截、摧毀或者捕獲無人機的“硬摧毀”;通過干擾阻斷無人機的通信和導航系統,迫使其降落或者偏離航線的“軟打擊”;利用光學、電子、網絡信息等技術手段,對己方目標進行偽裝,從而降低無人機偵察打擊效果的“巧欺騙”。
反無人機技術中的“硬摧毀”,必須發現目標才能進行。為此,無人機開始采用飛翼式氣動布局、特殊材料等,以具備隱身性能。美國X-47B、法國“神經元”和英國“雷神”無人機等均采用隱身材料設計。近年來,等離子體隱身技術為無人機隱身提供新方案,通過電離氣體層吸收雷達波實現隱身,使無人機具有更多氣動布局選擇,提升飛行性能。
此外,針對防空系統使用維護成本高的特點,有軍事專家提出“蜂群作戰”新模式,通過大量低成本無人機組成集群,對目標實施飽和攻擊或者協同偵察等作戰任務。這種作戰樣式具有數量眾多、配置分散、靈活多變等優點,在執行任務時,通常只有少量無人機被防空系統攔截擊落,完成任務效率大幅提升。
相比“硬摧毀”,“軟打擊”更具優勢,防御一方只需通過干擾一定區域內的衛星導航、射頻通信等信號,即可以使該區域無人機喪失執行任務能力。英國研制出一種反無人機防御系統,可以干擾無人機接收全球定位系統信號,并切斷無人機與控制平臺之間的通信鏈路。
“盾”的變化,帶動“矛”的升級。科研人員轉變思路,通過光纖實時傳輸反饋視頻和控制信號,傳輸效率更高、穩定性更強。此外,光纖無人機具備出色的全天候作戰能力,即使在雨、霧等復雜氣象環境下,也能保持穩定性能。俄羅斯“食人魚-10”和“食人魚-13”無人機均采用新型通信系統,同時支持無線和光纖兩種傳輸模式。
在光學、電子、網絡信息等技術的支撐下,越來越多國家開始采用“巧欺騙”反無人機技術。俄軍“薔薇”電子戰系統能在半徑約10公里范圍內,自動識別敵方無人機的遙控信號,并進行編碼模仿,發射大量假信號,使敵無人機偏離航向或者按照假指令著陸。為此,科研人員為無人機搭載了紅外、合成孔徑雷達等多種設備,結合AI算法識別光學偽裝目標,同時采用量子加密或者動態跳頻技術,通過實時更換通信頻段和加密協議,阻斷敵方對控制信號的干擾或者欺騙。
“矛”與“盾”的較量,為無人機發展注入新動能。可以預見,隨著軍事科技快速發展,無人技術智能化、自主化程度將持續提升,無人作戰優勢將會更加明顯。歷史一再證明,沒有什么兵器是無敵的,它們需要在體系支撐下才能充分發揮作戰效能。在大浪淘沙的戰爭長河中,無人機將會如何演進發展,還需在實戰中接受檢驗,在實踐中給出答案。
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