許述工作室
執筆 ashes of time
如果評選近年來的“明星武器裝備”,無人機必然是熱門。在戰爭可以直播的時代,俄烏沖突中令人印象最深的鏡頭之一就是無人機獵殺暴露的地面步兵。其實,這只是無人機的一種低端用法。高端用法往往是肉眼看不見的,如美軍無人機對俄軍重要目標進行偵察,為烏軍突破俄軍的防空系統襲擊其主要目標保駕護航。對此,本公眾號在前天的文章《俄烏沖突中無人機到底發揮了什么作用》中已經專門進行了介紹。
在美軍的武器庫中,無人機擁有舉足輕重的地位。美軍不僅把無人機投入烏克蘭,還作為對臺軍售的重要組成部分。早在2020年8月,特朗普政府就通知國會已批準一項6億美元的交易,向臺灣提供4架MQ-9無人機、2套固定地面控制站、2套移動地面站和14個帶可選反欺騙模塊的嵌入式GPS/慣性導航系統(SAASM)。該交易一度陷入停滯,2022年8月首次宣布授予合同時,預計首架于2025年交付,2029年完成全部交付。2023年5月1日,美國國防部宣布通用原子公司獲得不超過2.1762億美元的合同,向臺灣提供MQ-9B“天空衛士”,合同包括4架無人機、2套地面控制站、備件和其它支持設備。值得注意的是,這次美方宣布交付將在2025年5月完成,比之前的計劃提早4年。美國遲遲不向處于沖突中的烏克蘭提供MQ-9,卻急于向臺灣提供最新的MQ-9B“天空衛士”,可見其急于在臺海進行戰場準備,希望通過加強臺軍的偵察力量,密切掌控動態,以便應對突發情況。
MQ-9無人機
MQ-9無人機機頭設備艙一覽 白色傘狀物為衛星數據鏈天線
需要引起警惕的是,美軍還把中國大陸作為無人機的潛在作戰對象,特別是將無人機作為突破反介入/區域拒止系統的重要一環。從下圖中我們可以看到,FARA(未來攻擊偵察機)通過與“灰鷹”無人機、“遠程精確火力”(LRPF)進行協同,滲透、瓦解和利用敵方的反介入/區域拒止系統。
FARA生態系統內的ALE作戰視圖
具體方式為:
(1)“灰鷹”無人機在防空火力的射程外飛行(距離80千米),然后發射ALE(空射效應)作為先遣隊。單架“灰鷹”一次能夠攜帶4架ALE,偵察型、干擾型、誘餌型和殺傷型組成的無人機集群飛抵防空火力范圍后,組網互通情報,并通過人工智能組織進攻而不需要后方人工干預。其中,誘餌型ALE引誘防空系統的雷達開機工作,暴露陣位,消耗防空火力;干擾型ALE實施電子干擾。
(2)后方的“遠程精確火力”對偵察型ALE照射的目標進行遠程打擊;FARA則從超低空潛入,投放ALE或發射“遠程精確彈藥”進行補刀。
(3)撕開敵防空系統的缺口后,“灰鷹”和FARA進一步突破前沿,投放ALE或以“遠程精確彈藥”對各類目標進行打擊。FLRAA(未來遠程突擊機)則在ALE的掩護和警戒下實施空中突擊。
無人機發展到今天,是一部生動的“進化史”。早在第二次世界大戰期間,無人機就登上歷史舞臺,但一般作為靶機使用。后來,無人機承擔起偵察任務,1999年曾被時任美軍聯合部隊司令部司令小哈羅德·W·格曼上將比作“戰區指揮官的低懸衛星”。以“全球鷹”無人機為例,其合成孔徑雷達可提供160千米外目標的圖像(是中空長航時察打一體無人機使用的“山貓”雷達的兩倍),其光電/紅外傳感器能識別出50千米外的目標,一次24小時的飛行就能完成對約14萬平方千米地域的偵察。
再后來,察打一體無人機出現。特別是伊拉克戰爭前后,世界上第一款察打一體無人機MQ-1B使美國空軍對“時敏”目標從發現到實施火力打擊的間隔時間大大縮短——從海灣戰爭期間的22小時縮短到10分鐘左右。升級版MQ9就更厲害了,在2011年利比亞內戰中,當利比亞軍隊推進時,MQ-9能夠根據地面部隊的進展提供隨伴火力支援,“伊斯蘭國”部隊開火不到1分鐘就會遭到攻擊。
近年,無人機因其特殊的優勢風光無限,但缺點也很明顯,其最大的弱點是生存能力差。以MQ-9為例,它是基于美軍完全掌握制空權的作戰環境設計,完全勝任美軍在阿富汗、伊拉克、敘利亞等方向的作戰需求。由于對手沒有強大的電子對抗能力,也缺乏完整的防空體系,因此無人機的損失主要是操縱失誤或質量問題造成的事故。然而,一旦遇到中遠程防空兵器或戰斗機或強大的電子干擾,MQ-9的脆弱性就暴露無遺。美軍其他型號的無人機也存在類似問題。2011年11月,中央情報局的一架RQ-170被伊朗近乎完好地繳獲。美國軍方最初否認被伊朗攻破網絡,但最終奧巴馬總統承認這是一次“網絡政變”。2019年,美國海軍的一架BAMS-D(基于RQ-4A改裝的海軍版)被伊朗自制的地空導彈擊落。再以俄烏沖突為例,根據烏方提供的數據,至2023年5月,烏軍的無人機損失每個月約10000架,而沖突爆發后至2023年12月4日,烏軍摧毀的俄軍無人機數量為6017架。當然了,大多數人只看到過烏方公布的后一個數據——烏軍國防部昨天剛發文慶祝擊落俄軍無人機破6000架……
烏軍國防部發推文慶祝干掉俄軍無人機數量破6000架
為提高無人機的生存能力,美軍可謂絞盡腦汁。比如,美軍要求“灰鷹”25M的飛行軌距與敵方地面防空系統保持80千米的距離以保證自身安全。換句話說,新型的“灰鷹”25M可在解放軍陸軍防空兵中程地空導彈和海軍中程艦空導彈射程以外實施偵察。80千米這個距離對機載雷達和光電/紅外傳感器而言太遠,因此,美軍打算以“灰鷹”25M掛載“空射效應”小型無人機作為接敵的先遣平臺,先釋放小型無人機,對敵方防空系統進行探測、識別、定位、報告并打擊/干擾/誘騙,繼而以機載電子戰系統探測敵防空系統的威脅程度并測定坐標,然后用合成孔徑雷達掃描獲得目標圖像并進行識別,然后發送給陸軍遠程火力進行打擊。
“灰鷹”25配套的聯合終端攻擊控制器使得士兵可以通過筆記本電腦
提到無人機,出場率很高的一個詞是“無人機蜂群”。鮮為人知的是,美軍于2021年舉行的一次演習時發現無人機蜂群存在一個大問題。演習中,無人機“蜂群”使用的空中層網絡(ATN)缺乏足夠的工作范圍和帶寬,無法保障“蜂群”內部的通信,管理“蜂群”的自主算法在處理大量任務時不堪重負。隨后,在負責“未來垂直起降”(FVL)跨職能小組負責人沃爾特·魯根少將的積極推動下,美陸軍逐步放棄“蜂群”戰術,轉而嘗試“狼群”概念。在2022年“網關22”演習中,美軍不再一窩蜂地把無人機一齊發射升空,而是分成4個波次,每個波次相當于1個“狼群”,包括4至7架無人機(7架是美陸軍作戰能力發展司令部航空與導彈中心經過研究和實驗后確定的單個波次上限)。其中,第1波負責探測和報告敵方防空系統的位置;第2波是誘餌,吸引防空火力;第3波對防空系統發起自殺式攻擊;第4波進行戰果評估。采用“狼群”戰術后,不必像“蜂群”那樣一次需要管理20至30架無人機,而只需要協調4至7架無人機,這就解決了帶寬不足的問題。
注意,“狼群”并非簡單地將“蜂群”拆成不同的波次。“蜂群”是一個去中心化的概念,空中沒有蜂王進行指揮和控制。相較于昆蟲,狼有著更高的智慧。狼群有等級化的組織和分工,頭狼負責指揮,每頭狼都有分工。在捕獵中,如果有一只狼被擊倒,馬上會后另一只狼補位。參考狼群的做法,美軍的無人機“狼群”中有一架無人機充當指揮機,其他無人機遵循一定的組織架構并分別承擔特定任務。美軍仍在不斷完善算法,提高系統的自主性和適應能力。一旦“狼群”中有無人機出現損失,算法就會安排其他無人機去填補空缺。目前,系統的自主水平已經允許載人平臺呼叫ALE進行火力打擊。
“狼群”概念在“網關22”演習中獲得成功后,美軍在2023年的“網關23”演習中進一步拓展了“狼群”戰術的運用。在三周的演習中,ALE和25架不同的無人機演練了印太地區背景下低層空域的“聯合全域指揮與控制”(JADC2)。美軍的基本思路是:以“低成本”的ALE在印太戰場偵察/打擊解放軍的地面防空系統等重要目標,消耗解放軍的防空火力,使得中高空長航時無人機/有人駕駛直升機能夠安全執行任務。
某地航展上展示的RQ-4B“全球鷹”無人機 大展弦比特征非常明顯
美軍很重視無人機,其他國家軍隊(特別是解放軍)的無人機發展也很迅猛。因此,美軍在加強無人機武器裝備系統的同時,也在大力研發反無人機技術和裝備,并分別有短期、中期和長期項目。短期項目主要是美軍目前裝備的反無人機系統,針對小型無人機的“軟殺傷”武器,即利用雷達、光電來探測、定位、跟蹤、識別無人機并進行電子干擾。中期項目包含了很多新興技術,大部分目前仍在開發、試驗階段,其中包括:定向能(高能微波或高能激光)、火炮/導彈、無人機等相關技術。當前,美國在反無人機領域的重點是反集群能力。至于長期項目,人工智能和“智能子彈”是美國國防部未來反無人機系統的發展方向,依靠其強大的技術儲備,并投入了大量資源。
從俄烏沖突、巴以沖突、到緬北戰術,小型四旋翼無人機在戰場上大殺四方。美軍過去曾大量購買大疆無人機,那么自從美國政府全面封禁大疆無人機后,美軍自己的無人機裝備發展到什么水平了呢?
鑒于美軍強大的技術儲備和雄厚的財力,以及無人機在當前戰爭中的亮眼表現和未來戰爭中的巨大潛力,本工作室策劃組織了課題項目《美軍無人機與反無人機武器裝備系統研究》,由一名有幾十年武器裝備研究經驗的專業人士主筆,參考資料中含約300份國外最新的一手資料,耗時1年半而成,于2023年12月結題。本報告約11萬字(不含注釋1萬字)對美軍18種型號的無人機(包括在役和計劃中)進行了全面盤點和深入分析——
納入本報告分析的18款無人機
對上述18款無人機的研究基本圍繞以下8個維度展開:(1)簡介;(2)技術數據;(3)主要技術特點;(4)參戰表現;(5)編制部署;(6)缺陷和弱點;(7)未來發展;(8)總體評價。同時,本工作室還對美軍“反無人機武器裝備系統”進行了盤點,對美軍無人機發展路線圖進行了研判。特別是,我們通過對美軍無人機和反無人機武器裝備系統進行全面調研和深入分析,試圖理清其頂層設計、研發理念、未來規劃。本報告包含大量表格和圖片,主要的信息和數據都以腳注形式注明了出處,全文腳注近400個。
特別需要警惕美軍的一款新型無人偵察機——RQ-180,其目標是滲透進入拒止區域而不被發現和攔截,針對中國的意圖十分明顯。1998年SR-71高空高速偵察機永久退役后,美國空軍不再擁有承擔滲透任務的偵察機,而現役的RQ-4B“全球鷹”和U-2“龍夫人”又容易受到中俄等國先進防空系統的攻擊。為此,美國空軍于21世紀初通過秘密預算,發展能夠滲透進入拒止區域而不被發現和攔截的新型偵察機,應運而生的RQ-180于2010年首飛,2017年開始投入使用。關于這一款無人機,在本報告《美軍無人機與反無人機武器裝備系統研究》也進行了分析和研究。
“許述工作室”創始人簡介
許述,軍事學博士,出版《這才是美軍》和《兵道》,從軍約20年,現成立工作室專門研究美軍。
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