军情锐评:无人机“蜂群战”或重塑未来战争

参考消息12月18日报道,英国《卫报》网站12月4日发表文章称,近年来,使用无人机“蜂群”对军事或要害目标实施袭击已成为一种全新的“非对称”对抗战术。例如2018年驻叙利亚的俄军空军及海军基地频遭无人机袭击,都预示着无人机“蜂群战”可能成为未来战争的一种全新作战模式,甚至能在部分任务中取代有人战机。那么目前以美军为代表的无人机“蜂群”技术发展的现状如何?未来又会有哪些发展趋势,本文就此为您简析。

驻叙俄军连遭60架无人机“蜂群”袭击  英军航母曾遭“黑飞降落”

英国《卫报》网站12月4日发表了题为《无人机会是未来空战的主力吗?》的文章称,2018年1月5日夜,位于叙利亚西部拉塔基亚省的俄军赫梅米姆空军基地首次遭到多批共13架无人机“蜂群”空袭,但由于当地驻防的俄军“铠甲”-S1自行防空系统发现及时,13架无人机均在基地防空圈外被击落或俘获(7架被击落,6架被俘获)。西方防务分析家、研究人工智能武器化的专家保罗·沙雷说:“这是历史上首例大规模使用无人机“蜂群”袭击事件,同时我相信也是(迄今为止)非国家行为体在一次作战行动中使用无人机数量最多的例子。”据俄军方统计,截至今年9月,俄军防空部队已在赫梅米姆基地附近击落了近60架各型无人机。

据俄罗斯国防部披露,通过对俘获的无人机以及被击落的无人机残骸分析后发现,袭击俄军基地的这些无人机均配备了气压传感器和改进型升降舵,在飞行过程中使用GPS导航技术,而携带的炸药和引信也都是军用级别。俄军专家对截获的无人机进行技术分析发现,武装分子甚至可从100公里外远程放飞这些无人机,虽然它们都是基于民用市场上常见的消费级无人机改装而来,但其技术水平已远超普通的当地反对派武装水平,俄军怀疑这些袭击者背后另有“大国支持”。

资料图片:俄国防部展示此前在叙利亚俘获的外国制无人机。(俄国防部网站)

图中红箭头标出的就是“黑飞”四轴无人机降落到英军“女王”号航母飞行甲板的位置。(英国防部官网)

除驻叙俄军外,于2017年12月服役的英海军最新的“伊丽莎白女王”号航母(以下简称“女王”号),虽然没遭到过无人机“蜂群”袭击,但也遇上过一次民用无人机“骚扰”。当年7月,在英国苏格兰的因弗戈登港,一名英国业余摄影师操纵四轴无人机想对“女王”号进行航拍时,无人机自动降落到“女王”号的飞行甲板上。此事曝光后,在英国军界及新闻媒体中引发一片哗然,一些媒体将这次无人机降落航母称为“史上最强‘黑飞事件’”。英国防部对此事调查后得知,当时“女王”号舰员都在岸边就餐。

一些西方军事观察家评论称,如果将这架无害的无人机,换为数十架携带高性能炸药的4轴无人机,同时降落到“女王”号的飞行甲板上引爆,那么这艘造价高达31亿英镑(约合286.6亿元人民币)的英军主力航母,很可能在服役之前就被假想敌重创并瘫痪了,后果难以想象。此事反映出的另一大问题就是,在面对小型无人机“蜂群”的渗透突袭时,现役的常规防空系统通常很难做到在第一时间及时探测到并发出预警,使这些无人机“蜂群”十分适合用于恐怖袭击或偷袭作战,且实现难度和成本都很低,因为可以直接基于民用消费级无人机改装。

美军曾一次性放飞百架无人机“蜂群” 或可取代有人机执行“斩首”任务

2016年10月,美海军3架F/A-18F战机组成编队同时释放103架“山鹑”微型无人机,小图为无人机特写。

关于无人机“蜂群”作战相关研究,美军在相关领域起步较早。早在2016年10月,美海军就曾在加州“中国湖”武器试验场使用3架F/A-18F“超级大黄蜂”舰载战机同时释放103架“山鹑”微型无人机,并进行“蜂群”编队飞行的试验。试验中使用的这种“山鹑”无人机每架翼展仅有50厘米,既可独立飞行,也可联网组成“蜂群”编队执行侦察或其他作战任务。据美国防部的公开声明透露,这些微型无人机组成的“蜂群”在试验中展示了一些独特的群体行为,例如“集体决策、适应性编队飞行和自我修复”。

时任美国防部“战略能力办公室”主任的威廉·罗珀介绍说:“由于战斗的复杂性,‘山鹑’无人机并没有预设程序。它们是一种集群性仿生物,共享一个分布式大脑进行决策,并像大自然中的蜂群一样适应彼此。因为每架‘山鹑’都可以进行相互通信和协作,蜂群没有领导者,可以轻松适应单架无人机进入或退出的情况,即使损失了一部分无人机,也不会影响其他无人机继续作战。”低成本、可集群性决策、抗毁伤能力强且突防能力强,这些独特优势使得无人机“蜂群”,很可能在未来能取代传统有人战机执行部分作战任务,特别是具有高威胁性质的,例如防空压制或针对敌军领导层的“斩首行动”。

资料图片:电影《天使陷落》中的暗杀用“蜂群”无人机。

在今年上映的美国动作电影《天使陷落》中,就出现了恐怖分子利用无人机“蜂群”暗杀总统的剧情。片中恐怖分子只动用了一辆经过伪装的面包车,就成功利用车载多管发射器,将数十架携带有高爆炸药和面部识别功能的微型无人机“蜂群”发射升空,并按预设程序将负责警卫任务的总统卫队全部消灭,由于并未配备反无人机武器,只配备有传统枪械的卫队在“蜂群”袭击中毫无还手之力。

由于单个目标较小,且具有低耗高效的独特优势,无人机“蜂群”作战很有可能成为未来战争的全新作战模式之一,并且很有可能取代有人战机执行大部分作战任务。尽管相关技术目前仍在研发中,成熟性尚未具备实战能力,但人们对此可拭目以待。(文/黄晋一)

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近日,美空军研究实验室(AFRL)发布了一段2030年美空军作战概念的视频,其中展示了多种将用于对抗中俄两国空军的“黑科技”武器技术,值得注意的是,其中多项技术实际已进入实践阶段,本图集就此解读。图为由一架F-35A有人战机和6架无人僚机组成的联合编队。

早在2016年4月,美空军研究实验室(AFRL)就公开了“忠诚僚机”项目,具体内容是将用F-35隐身战机指挥经改装过的F-16无人战机,与前者并肩作战。视频中展示的应是未来版的“忠诚僚机”,也采用了隐身设计。

F-35A战机的座舱内,飞行员正在与人工智能(AI)生成的一个虚拟人物对话,可能是无人僚机部队的“指挥大脑”。

随后,飞行员向其中的1架无人僚机下令,令其去摧毁敌方的一个地空导弹发射阵地。

F-35A有人战机与无人僚机编队,并指挥后者作战的动态图。

接到命令后,编队中的三架无人僚机迅速脱离编队,飞往作战区域,其中2架负责佯动,1架主攻。

主攻无人机随后完成了从投放SDB小直径炸弹,到摧毁敌军SA-3防空导弹阵地的一系列步骤。

早在2005年的科幻电影《绝密飞行》中,也出现过EDI无人战机与F A-37有人战机编队作战的情节。图为电影动态图。

接下来展示的是微型无人机“蜂群作战”(具有小型化、数量多、成本低的优势,可靠数量弥补单机性能的不足)技术。视频中可见一架C-130运输机空投了一个微型无人机“集束式投放容器”。

图为“集束式投放容器”释放无人机瞬间。

“集束式投放容器”释放百架无人机动态图。

现实中,美军已于2016年10月在加州进行了使用3架F A-18F“超级大黄蜂”战机同时释放103架“Perdix”微型无人机的试验。试验中,每架无人机(翼展仅50厘米)既可独立飞行,也可联网组成“蜂群”编队执行侦察或其他作战任务。大图为F-18投放无人机,小图为Perdix无人机蜂群。

图为地面控制站上显示的无人机编队。可见编队完成后,微型无人机群开始以编队方式向目标区域移动。

根据任务需要,无人机“蜂群”可以半弧形在目标区域上空进行盘旋监视。

视频中下一项展示的技术是一架B-2隐身轰炸机,在敌方空域投放了一枚神秘的“巡航导弹”,外表看似普通,但其所经之处,敌方电子设备、电网等全部瘫痪。

B-2投放“停电导弹”瘫痪敌军电网动态图。

这种“停电导弹”的全称为“电子对抗高能微波先进导弹计划”(简称CHAMP),实际是一种搭载高能微波弹头的巡航导弹,由美国波音公司研发,可在瞬间发生高功率微波瘫痪敌方电子设备或电网。

美空军已于2012年10月在本土的犹他州导弹测试靶场完成了CHAMP微波导弹的多次试飞,使用的载体为AGM-86C巡航导弹(最大射程1100千米),可由B-52轰炸机搭载,按美军计划,未来将在AGM-158隐身导弹上搭载CHAMP微波弹头,一次发射可沿规划航线摧毁100个敌方电子目标,小图为B-52搭载CHAMP导弹试验。

战斗机使用激光炮空战过于只存在于电影中,现实里美国防部已于2017年与洛马公司签订合同,准备为F-15打造一种名为“神盾”的高能激光炮吊舱。 图为F-35A隐身战机发射高能激光炮视频截图。

F-35A使用高能激光炮摧毁敌军战机的动态图。

“神盾”(实际为“自卫高能激光演示样机“SHiELD的英文缩写), 高能激光炮吊舱最大输出功率50千瓦,可摧毁无人机及巡航导弹。图为游戏《皇牌空战7》中出现的使用脉冲激光炮吊舱开火的F-15C战机。

本图列举了美空军近期机载激光武器的发展路线图,可见2016年主要以大于10千瓦级的高能试验型高能激光武器,简称HEL(入门级)为主;2022年计划在F-15三代机上试验加装大于10千瓦级的HEL吊舱(中级);2029年左右将在六代机上加装大于100千瓦的HEL武器(全功能)。

从雷锡恩公司这张高能激光武器系统宣传图也能看出一些未来美军激光武器的发展趋势,例如紧凑型激光器,可以搭载在海陆空多种平台上,另外就是高功率,普遍高于200千瓦。

最后登场的是仍在设想中的美空军第六代战机,可见采用了无(垂)尾隐身布局,具有较强的隐身作战性能。1

(2018-03-28 08:56:00)

【延伸阅读】军情锐评:美F-35欲配小无人机变“空母” “蜂群战术”或可反制

参考消息网5月25日报道 据美国《华盛顿邮报》网站5月6日报道称,在美国五角大楼与私人公司通力合作、力求将设想变成现实之际,能够在空中发射和回收绰号“小魔怪”(另译“小妖精”)的小型廉价多用途无人机编队的“空中母舰”或很快加入美军武器库。近日,美国防部下辖的“战术技术办公室”(简称TTO)又放出一张F-35隐身战机与“小魔怪”无人机联合组网“协同攻击”的设想图,引发军迷热议。那么美军最新提出的这种“空中母舰”概念究竟为何?“小魔怪”无人机是否像宣传的那样神通广大呢?本文就此为您简析。 

据美国《华盛顿邮报》网站报道称,五角大楼下辖的“国防高级研究计划局”(简称DARPA)已于2018年4月底将价值3860万美元的“小魔怪”无人机研发合同,授予给总部位于阿拉斯加州亨茨维尔的“动力系统”(Dynetics)公司,由后者负责无人机及空中回收技术的相关软件和技术开发,此外由专门从事生产打靶用廉价无人机的克拉托斯公司作为转包商负责生产可在空中折叠机翼的“小魔怪”无人机。美国航空专家认为,多架无人机能迅速、安全可靠地从战机上投放、执行任务后再回收重复使用,对美军而言,获得这种能力将对空军作战产生巨大影响。

空中母舰更小更灵活

过去人们提到“空中母舰”(下文简称“空母”),通常会想当然地理解为飞行版的航空母舰,例如电影《复仇者联盟》中出现的“直升航母”,直接在舰体四周加装巨型升力涵道式风扇,并在舰体后部加装多台巨型发动机,以“旱地拔葱”的方式把航母搬到天上,在科幻作品中可以如此设想,但现实中不仅技术实现难度大,而且并不实用,还很容易成为敌军的靶子。相比之下,“动力系统”公司提出的“空母”方案更易于实现,只需进行小幅度改进,就可以将B-1B战略轰炸机、C-130战术运输机甚至尺寸更小的F-16战斗机、F-35隐身战机改造为“空母”,更多地是在“小魔怪”无人机方面做文章。

和传统无人机不同,“小魔怪”外形更接近大型巡航导弹,不同的是加装了可折叠式主翼,并配有更低成本、且高效的涡扇巡航发动机。由于尺寸小巧,“小魔怪”对搭载平台的要求并不高,可由不同类型的空中平台投放或回收。如美军公开的这张作战剖面示意图所示,“小魔怪”无人机群可由B-52H战略轰炸机在距离目标区555千米外,9000米的飞行高度上投放,以“蜂群”方式飞抵目标区后,“小魔怪”还能根据不同作战需要,在目标区上空巡飞超过1个小时,执行包括侦察、监视、对地打击等多种任务后,必要时还能对敌军地面或空中目标实施自杀式攻击(后续型号还可携带微型弹药),在沿“回收路线”返航,在“空中回收点”与负责接应的一架C-130运输机(“空母”)汇合。

无人机部署回收更简便

在完成汇合后,借助“小魔怪”和“空母”上搭载的多种传感器配合,无人机可以像海军舰载机进行软管式空中加油一样进行回收作业,由无人机伸出回收钩,在与C-130“空母”放出的回收装置对接后,将“小魔怪”拖入C-130的后部货舱或两侧翼下,进行短暂整备(补给燃料和弹药、更换部件等)后,可以在短时间内准备再次出动。由此不难看出,“小魔怪”无人机对“空母”的“条件”要求并不高,C-130的角色甚至可以由F-35隐身战机完成,收入内置弹舱或主翼下后,可以再次出动,具有相当高的作战灵活性,与今天还需要从地面机场起降的传统无人机相比,“小魔怪”无人机群的作战效率和部署方式会得到成倍的提升。

据DARPA发布的公开资料显示,由于尺寸小且机群数量庞大,“小魔怪”不仅很难被敌方雷达发现,而且即使被敌军战机或防空武器目视发现,被击落一部分后,也不会影响其余无人机编队继续作战,抗干扰能力和自主作战能力也要强于普通无人机群。此外,DARPA下辖的“战术技术办公室”(TTO)目前正在进行“拒止环境下协同作战”(CODE)项目研究,目的是为现役或未来无人机开发先进算法和软件,拓展其在拒止或对抗空域的对空及对地作战能力,项目重点关注研发及验证改进的协同自主性,使无人机蜂群能在一名操作员(例如F-35有人战机飞行员)的遥控下,完成跟踪、攻击等一系列任务。

可用无人机“蜂群战术”反制

“‘小魔怪’无人机群+现役战机‘空母’”这一作战组合看似科幻电影和游戏中的“宇宙母舰+无人机”搭配,可以在敌军有效反击范围外,用“机海”战术将目标瘫痪或摧毁。但这一组合并非无敌,实际有许多“漏洞”可钻,例如加强战场电子干扰能力以及网络战能力,侵入美军加密通信数据链,夺取“小魔怪”机群的控制权,或是派出隐身战机编队前出部署,猎杀在战场边缘区域游荡的美军“空母”。

在上述手段都无效的情况下,还可使用无人机“蜂群”部队反制。当然,凭借与美军类似的“空母+蜂群”无人机战术与其对抗,到底效果如何,仍需人们拭目以待。(文/黄晋一)

  美国“国防高级研究计划局”(DARPA)下辖的“战术技术办公室”(TTO)放出F-35隐身战机联网遥控小型无人机群猎杀中国歼-20隐身战机的设想图。

(2018-05-25 00:08:00)

【延伸阅读】可在空中收放无人机蜂群!“飞行航母”或很快入美武器库

参考消息网5月8日报道 据美国《华盛顿邮报》网站5月6日报道称,在五角大楼与私人技术伙伴通力合作、力求将设想变成现实之际,能够发射和回收小型廉价无人机编队的“飞行航母”可能很快加入美国军事武器库。

4月底,五角大楼高级研发部门——国防部高级研究项目局将一项为期21个月、耗资3860万美元的合同授予总部位于阿拉斯加州亨茨维尔的动力系统公司,由它负责软件和技术方面的开发。专门从事生产用于打靶练习使用的廉价无人机的风险投资技术公司克拉托斯公司作为转包商也参与该项目,负责生产机翼可折叠的新型无人机,从而便于无人机存放飞机腹部。

航空专家认为,对美军而言,多架无人机迅速、安全可靠地从飞机上起飞并返回,获得这种能力将是巨大的进步。目标是掌握战地使用小型无人机群所需的技术诀窍。

图为美军蜂群无人机作战设想图

动力系统公司项目副经理兼首席工程师蒂姆·基特说:“可以一次又一次地派出无人机群,仅以这种复杂的方法就能战胜对手。”基特说,由于成本较低,所以公司的军事客户可以承担更大的风险,在战场上更加积极主动。

这个代号为“小妖精”的项目要求这两家公司证明可以安全可靠地从空中发射回收多架无人机。两家公司已经完成这种小型无人机以及使之能够协同飞行的复杂传感器系统的技术设计,现在正在开发能够安全起飞降落的软件。

接下来,它们必须演示证明能够从C-130运输机上同时发射4架无人机,派出它们自行飞行30分钟,然后再飞回母机。

动力系统公司官员说,公司已经利用一架从C-130运输机机翼上成功分离的模拟无人机演示C-130运输机的回收系统,模拟无人机后来坠毁地面。公司演示了空中回收系统:从飞机底部放下一架类似的模拟无人机,然后再收回飞机腹部。

国防部高级研究项目局项目经理斯科特·维日巴诺夫斯基在电子邮件中指出:“初步飞行测试令我们信心十足,相信我们能够实现目标,30分钟内回收4架‘小妖精’。”动力系统公司准备发布一段视频,详解测试过程。

美军此前也曾探索过空中航母概念。20世纪30年代,海军曾成功从一架充氦的飞艇上发射两架飞机(因发生一系列坠机灾难,计划被弃)。

现在,近一个世纪之后,官员认为体积较小、可靠性更高的无人机提供了新的机遇。

米切尔航天研究所所长、空军退役上将戴维·德普图拉认为,对军队来说,证明安全可靠的空中回收性能,这意味着新的机遇。

德普图拉说:“我们以前做不到这一点。这扩大了极其需要的任务区域,极大地挑战了极限。”

(2018-05-08 08:51:18)