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無(wú)人機(jī):從戰(zhàn)場(chǎng)“淺近”飛向“縱深”

華夏經(jīng)緯網(wǎng) > 軍事 > 兵器大觀 > 空戰(zhàn)      2023-07-28 16:54:55

  無(wú)人機(jī):從戰(zhàn)場(chǎng)“淺近”飛向“縱深”

  ■周 韻  程春蕾  趙鏡然  

以色列飛機(jī)工業(yè)公司研制的“埃坦”無(wú)人機(jī)。 資料照片

  前不久,第十二屆中國(guó)國(guó)際國(guó)防電子展覽會(huì)在北京開(kāi)幕。此次展覽會(huì)上,多款先進(jìn)無(wú)人機(jī)及反無(wú)人機(jī)裝備精彩亮相,引起網(wǎng)友們普遍關(guān)注。

  隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)不斷演進(jìn),無(wú)人機(jī)成為戰(zhàn)場(chǎng)上不可或缺的新型作戰(zhàn)力量。從近年來(lái)的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)看,無(wú)人機(jī)在執(zhí)行情報(bào)收集、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、目標(biāo)跟蹤和打擊等軍事行動(dòng)中扮演著重要角色。當(dāng)前,無(wú)人機(jī)正向著察打一體、隱身突防、通信中繼等功能拓展,帶動(dòng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)呈現(xiàn)新景觀。

  從昆蟲(chóng)大小的微型偵察無(wú)人機(jī),到翼展數(shù)十米的大型察打一體無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī)衍生出適合不同作戰(zhàn)需求的多種型號(hào)。無(wú)人機(jī)“個(gè)頭”大小有別,其內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜,集飛控、導(dǎo)航、通信等多個(gè)領(lǐng)域高精尖技術(shù)于一身。直到今天,能獨(dú)立研制察打一體無(wú)人機(jī)的國(guó)家屈指可數(shù)。研制無(wú)人機(jī)要攻克哪些技術(shù)難題?無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)給反無(wú)人機(jī)裝備帶來(lái)怎樣的變革?未來(lái)無(wú)人機(jī)發(fā)展趨勢(shì)如何?本文為您一一解讀。

  從“會(huì)飛的相機(jī)”到“戰(zhàn)場(chǎng)多面手”,無(wú)人機(jī)叩開(kāi)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)大門(mén)

  勝利總是向那些預(yù)見(jiàn)戰(zhàn)爭(zhēng)特性變化的人微笑,能否抓住戰(zhàn)爭(zhēng)走向,傾力打造顛覆性武器裝備,一定程度上決定著戰(zhàn)爭(zhēng)成敗。為了打破傳統(tǒng)空戰(zhàn)格局,塑造現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)新形態(tài),無(wú)人機(jī)的崛起成為必然。能夠擔(dān)此重任,是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)——憑借零人員傷亡、非接觸、高效費(fèi)比、可遠(yuǎn)程作戰(zhàn)等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)偵察監(jiān)視、精準(zhǔn)打擊、集群突防等作戰(zhàn)功能。

  世界上最早的無(wú)人機(jī),可追溯至一戰(zhàn)時(shí)期。不過(guò),早期無(wú)人機(jī)不能實(shí)現(xiàn)自主回收,更像是一枚可自動(dòng)飛行的炸彈。后來(lái),英國(guó)研制出一款可自主回收并重復(fù)利用的“蜂王”無(wú)人機(jī)。受動(dòng)力不足、無(wú)法遠(yuǎn)距離控制等問(wèn)題影響,“蜂王”無(wú)人機(jī)未能投入實(shí)戰(zhàn),而是充當(dāng)防空部隊(duì)靶機(jī)使用。

  有效的戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取能力,是一切戰(zhàn)術(shù)分析和指揮決策的基石。二戰(zhàn)后,無(wú)人靶機(jī)化身“會(huì)飛的相機(jī)”投入戰(zhàn)場(chǎng),執(zhí)行各種危險(xiǎn)性高、超出人耐受極限的偵察任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),越南戰(zhàn)爭(zhēng),美軍出動(dòng)瑞安-147無(wú)人機(jī)完成1600多次偵察任務(wù),拍攝大量照片。自此,無(wú)人機(jī)正式登上戰(zhàn)爭(zhēng)舞臺(tái)。這一時(shí)期,無(wú)人機(jī)裝備的是膠卷相機(jī),要回收沖洗才能得到圖像,偵察效果很差。隨著電子、光電和通信技術(shù)的進(jìn)步,紅外攝像頭、雷達(dá)等設(shè)備應(yīng)用到軍工領(lǐng)域,無(wú)人機(jī)偵察實(shí)現(xiàn)了畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸,作戰(zhàn)效能明顯提升。

  在戰(zhàn)爭(zhēng)的推動(dòng)下,無(wú)人機(jī)已不再滿(mǎn)足于只會(huì)拍照偵察,執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)成為發(fā)展新趨勢(shì)。貝卡谷地之戰(zhàn),以色列空軍出動(dòng)“參孫”“妖婦”等無(wú)人機(jī)充當(dāng)“馬前卒”,誘騙敘利亞防空雷達(dá)開(kāi)機(jī)。當(dāng)防空雷達(dá)開(kāi)機(jī)的那一刻,無(wú)人機(jī)迅速捕獲敘利亞導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的頻率和信號(hào),并傳回指揮中心。利用這些信息,以色列空軍在短短幾分鐘內(nèi)精準(zhǔn)摧毀敘利亞19個(gè)防空導(dǎo)彈陣地,無(wú)人機(jī)一戰(zhàn)成名。

  隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步以及小型化精確制導(dǎo)武器的發(fā)展,美軍開(kāi)始驗(yàn)證察打一體無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的可行性——力求讓無(wú)人機(jī)既能“看得見(jiàn)”,又能“打得準(zhǔn)”。原本用于偵察的“捕食者”無(wú)人機(jī),加裝“地獄火”導(dǎo)彈后有了鋒利的“獠牙”,在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)上多次精準(zhǔn)摧毀塔利班重要目標(biāo),標(biāo)志著無(wú)人機(jī)發(fā)展進(jìn)入察打一體的新階段。

  察打一體無(wú)人機(jī)具有航時(shí)長(zhǎng)、掛載能力強(qiáng)、精確打擊、可全天候飛行等優(yōu)點(diǎn),但其研制難度大、出動(dòng)和維護(hù)成本高。因此,一些國(guó)家另辟蹊徑,在物美價(jià)廉的小型無(wú)人機(jī)上下功夫。小型無(wú)人機(jī)從低空來(lái)襲,數(shù)量龐大,猶如蜂群,傳統(tǒng)防空體系很難應(yīng)對(duì)。在人工智能技術(shù)的助攻下,無(wú)人機(jī)“蜂群戰(zhàn)術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生。2019年,胡塞武裝多次使用“蜂群”無(wú)人機(jī)對(duì)沙特阿拉伯境內(nèi)的石油天然氣設(shè)施實(shí)施集群打擊,造成沙方巨大損失;納卡沖突,阿塞拜疆運(yùn)用“蜂群”無(wú)人機(jī)輕松突破亞美尼亞防空網(wǎng),摧毀大批武器裝備。

  “蜂群戰(zhàn)術(shù)”已成為現(xiàn)代空戰(zhàn)的新戰(zhàn)法,無(wú)人機(jī)也從初期支援保障轉(zhuǎn)向執(zhí)行精確打擊、集群行動(dòng)、壓制摧毀等作戰(zhàn)任務(wù),化身“戰(zhàn)場(chǎng)多面手”,成功叩開(kāi)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)大門(mén)。

  為搶占未來(lái)軍事競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn),世界各國(guó)紛紛加快無(wú)人機(jī)研制步伐。俄羅斯蘇霍伊公司研制的“獵人”隱身無(wú)人機(jī)已在實(shí)戰(zhàn)中得到檢驗(yàn);英國(guó)BAE系統(tǒng)公司設(shè)計(jì)的“雷電之神”無(wú)人機(jī)具備洲際遠(yuǎn)程打擊能力;以色列飛機(jī)工業(yè)公司推出的“埃坦”無(wú)人機(jī)除了能執(zhí)行監(jiān)視、偵察和目標(biāo)截獲等任務(wù)外,還可以充當(dāng)空中加油機(jī)……從當(dāng)前無(wú)人機(jī)研制與應(yīng)用進(jìn)程來(lái)看,今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里,軍用無(wú)人機(jī)的發(fā)展將呈現(xiàn)高端智能、功能多元等特點(diǎn),達(dá)到“深嵌”戰(zhàn)場(chǎng)的目的。

  拿到“無(wú)人機(jī)俱樂(lè)部”入場(chǎng)券,要闖過(guò)四道難關(guān)

  無(wú)人機(jī)作為“戰(zhàn)場(chǎng)多面手”,受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注。近年來(lái),一些國(guó)家陸續(xù)成立專(zhuān)業(yè)化職能部門(mén),統(tǒng)一規(guī)劃、聚力推進(jìn)無(wú)人機(jī)發(fā)展。2012年,俄羅斯成立國(guó)家研發(fā)無(wú)人系統(tǒng)測(cè)試中心,大力推進(jìn)包括無(wú)人機(jī)在內(nèi)的無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展。根據(jù)計(jì)劃,2025年無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)在俄軍裝備體系中的比例將超過(guò)30%。以色列將發(fā)展無(wú)人機(jī)作為獲得非對(duì)稱(chēng)作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的主要抓手,目前其國(guó)內(nèi)50余家無(wú)人機(jī)公司已研發(fā)出170余種無(wú)人機(jī),譜系日趨完善。

  軍事競(jìng)爭(zhēng)歷來(lái)有“強(qiáng)者更強(qiáng)、弱者更弱”“一步落后、步步被動(dòng)”的特點(diǎn),無(wú)人機(jī)發(fā)展領(lǐng)域亦是如此。近年來(lái),不少軍工企業(yè)夢(mèng)想搭乘無(wú)人機(jī)“快車(chē)”。然而,夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)之間有很大差距,實(shí)現(xiàn)“無(wú)人機(jī)夢(mèng)”并非易事。軍用無(wú)人機(jī)從設(shè)計(jì)、測(cè)試到列裝,涉及到諸多高精尖技術(shù)。要想拿到“無(wú)人機(jī)俱樂(lè)部”入場(chǎng)券,要闖過(guò)4道難關(guān)。

  一是飛控關(guān)。飛控系統(tǒng)相當(dāng)于無(wú)人機(jī)的“大腦”。無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場(chǎng)回收都離不開(kāi)飛控系統(tǒng)。飛控系統(tǒng)一般由傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和伺服作動(dòng)設(shè)備3個(gè)部分組成。以傳感器為例,要實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)高精度探測(cè),需要超光譜成像、合成孔徑雷達(dá)、超高頻穿透等新技術(shù)作支撐,這些技術(shù)對(duì)大多數(shù)國(guó)家來(lái)說(shuō)都是很難逾越的鴻溝。2016年,意大利一架P.1HH無(wú)人機(jī)原型機(jī)在西西里島附近海域失事墜毀,飛控系統(tǒng)故障是“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>

  二是動(dòng)力關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)作為無(wú)人機(jī)的“心臟”,正朝著動(dòng)力足、成本低、可靠性好等方向發(fā)展。一些物美價(jià)廉的無(wú)人機(jī)通常采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),但這種發(fā)動(dòng)機(jī)只適用于低空低速小型無(wú)人機(jī)。高空長(zhǎng)航時(shí)大型無(wú)人機(jī)則采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),如美國(guó)“全球鷹”、英國(guó)“雷電之神”、德國(guó)“梭魚(yú)”等無(wú)人機(jī)。目前,僅有少數(shù)國(guó)家具備獨(dú)立制造渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)上,一些國(guó)家只能采取技術(shù)引進(jìn)方式彌補(bǔ)自身不足。但這也帶來(lái)弊端,土耳其TB-2無(wú)人機(jī)曾因加拿大龐巴迪公司斷供發(fā)動(dòng)機(jī)而被“卡脖子”。

  三是導(dǎo)航關(guān)。導(dǎo)航系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的“眼睛”,無(wú)人機(jī)要實(shí)現(xiàn)避障、武器投放和自動(dòng)進(jìn)場(chǎng)著陸等功能,離不開(kāi)“目光”敏銳的導(dǎo)航系統(tǒng)。目前,導(dǎo)航系統(tǒng)主要分為自主和非自主2種方式,前者依靠慣性制導(dǎo),后者依靠定位系統(tǒng),但分別有誤差積累增大和易受干擾等缺點(diǎn)。據(jù)悉,歐洲6國(guó)聯(lián)合研發(fā)的“神經(jīng)元”無(wú)人機(jī)已攻克這一難題,它是一種基于人工智能技術(shù),具備自主導(dǎo)航和自主決策能力,能在復(fù)雜飛行環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自我校正的先進(jìn)無(wú)人機(jī)。

  四是試驗(yàn)關(guān)。極寒、酷暑、濃霧、沙塵暴……只要是無(wú)人機(jī)可能遇到的極端環(huán)境,出廠前都必須進(jìn)行安全飛行包線驗(yàn)證,同時(shí)還要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)鏈路抗干擾能力。數(shù)據(jù)鏈路好比無(wú)人機(jī)的“神經(jīng)”,一旦被阻斷,無(wú)人機(jī)會(huì)像無(wú)頭蒼蠅一樣失去控制。此外,無(wú)人機(jī)還要與其他武器裝備協(xié)同試驗(yàn),檢驗(yàn)從偵察、指揮到火力打擊的鏈路是否暢通。過(guò)了試驗(yàn)關(guān),無(wú)人機(jī)才能獲得出廠許可證。

  此外,在無(wú)人機(jī)研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中,涉及基礎(chǔ)制造、材料應(yīng)用、信息處理、數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)榷鄠€(gè)技術(shù)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的高效整合,不僅需要國(guó)家從戰(zhàn)略全局對(duì)軍工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面部署,更需要雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)力作支撐。因此,不少?lài)?guó)家對(duì)研制軍用無(wú)人機(jī)只能望而卻步。

  “矛”與“盾”的較量,無(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)裝備針?shù)h相對(duì)

  “矛”與“盾”相生相克,既沒(méi)有攻無(wú)不克的“矛”,也沒(méi)有牢不可破的“盾”。針對(duì)日趨嚴(yán)峻的無(wú)人機(jī)威脅,反無(wú)人機(jī)技術(shù)也在尋找新的對(duì)策。自無(wú)人機(jī)誕生之日起,無(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)裝備開(kāi)啟了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多世紀(jì)“矛”與“盾”的較量。

  無(wú)人機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)用初期,大多執(zhí)行偵察任務(wù),尚未表現(xiàn)出顛覆戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的效果。通過(guò)戰(zhàn)機(jī)空中阻擊、高炮交叉射擊或地空導(dǎo)彈高空攔截等傳統(tǒng)手段均能較好地反制。科索沃戰(zhàn)爭(zhēng),美軍2架“捕食者”無(wú)人機(jī)在波黑執(zhí)行偵察任務(wù)時(shí)被高炮擊落,上演了一幕“捕食者”反被“捕食”的畫(huà)面。

  隨著“蜂群戰(zhàn)術(shù)”出現(xiàn),“矛”變得愈加鋒利。大量小型無(wú)人機(jī)以程序控制或自主控制的方式,從多個(gè)方向同時(shí)實(shí)施突襲,實(shí)現(xiàn)對(duì)敵重要目標(biāo)和關(guān)鍵系統(tǒng)摧毀。

  “矛”的變化,帶動(dòng)“盾”的升級(jí)。激光武器等多種新裝備成為新“盾牌”。激光武器具有打擊成本低、反制速度快、命中精度高等優(yōu)點(diǎn),目前被普遍采用。法國(guó)研制的一款激光炮,可發(fā)現(xiàn)并追蹤最遠(yuǎn)3公里處的小型無(wú)人機(jī)。此外,科研人員還走出了一條反無(wú)人機(jī)的新路徑,通過(guò)干擾阻斷通信和導(dǎo)航系統(tǒng),使無(wú)人機(jī)無(wú)法通信控制和精確定位,迫使其降落、偏離航線。伊朗曾利用電子干擾技術(shù)成功捕獲一架美國(guó)RQ-170型隱形無(wú)人機(jī);英國(guó)研制的反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng),不僅能干擾無(wú)人機(jī)接收定位系統(tǒng)信號(hào),還可以切斷無(wú)人機(jī)與控制平臺(tái)之間的通信鏈路;澳大利亞研制的反無(wú)人機(jī)電磁槍?zhuān)`巧輕便,讓單兵具備反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)能力。

  未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)注定是“矛”與“盾”的針?shù)h相對(duì)。為了更好地“破盾”,在一系列高新技術(shù)的助攻下,未來(lái)無(wú)人機(jī)發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢(shì):

  高空長(zhǎng)時(shí)化。隨著新材料應(yīng)用和電池技術(shù)取得突破,高空將成為軍用無(wú)人機(jī)展現(xiàn)實(shí)力的新舞臺(tái)。英國(guó)“西風(fēng)”太陽(yáng)能動(dòng)力無(wú)人機(jī)的飛行高度可達(dá)20000米,創(chuàng)造了高空持續(xù)飛行14天的紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)“登高望遠(yuǎn)”的目標(biāo)。應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)后,它能夠長(zhǎng)時(shí)間守在目標(biāo)區(qū)域上空進(jìn)行偵察監(jiān)視,讓對(duì)手難以遁形。

  結(jié)構(gòu)隱身化。采用隱身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)可以大幅降低被雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)的概率,為遂行抵近偵察、穿透性進(jìn)攻等作戰(zhàn)任務(wù)提供有力支撐。2019年,俄羅斯“獵人-B”無(wú)人機(jī)試飛成功。該無(wú)人機(jī)可以隱蔽潛入敵方防線,摧毀防御系統(tǒng)。

  作戰(zhàn)集群化。未來(lái)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)將在新技術(shù)加持下衍生出新的戰(zhàn)術(shù)打法。英國(guó)一家公司研發(fā)出可攜帶多種載荷的無(wú)人機(jī)“蜂群”系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時(shí)指揮控制20架無(wú)人機(jī),執(zhí)行誘敵欺騙、態(tài)勢(shì)感知、后勤補(bǔ)給、爆炸物探測(cè)與處置等任務(wù)。

  作為新興空中力量,隨著更多新技術(shù)應(yīng)用,無(wú)人機(jī)將迎來(lái)新一輪發(fā)展期,在戰(zhàn)場(chǎng)上的地位更加突出,能力也更加全面。

文章來(lái)源:中國(guó)軍網(wǎng)-解放軍報(bào)
責(zé)任編輯:唐詩(shī)絮
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