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无人装备影响现代作战样式

 q1338 2016-11-05

2007年4月,驻伊美军接收了3辆“剑”武装机器人,作战部队很快要求再装备20辆,美国陆军随即将采购数量提高到80辆。“剑”(SWORDS,意为“特种武器观察遥控侦察直接行动系统”),是在侦察和排爆型“魔爪”机器人基础上配以机枪、夜视瞄准具等而成的新型无人战斗车辆,用于执行高风险战斗任务。它的服役,标志着军用机器人技术取得了突破性进展,标志着无人地面车辆开始向武装型发展。这也是继2001年10月美军在阿富汗首次使用无人机攻击地面目标、2003年3月无人潜航器首次用于扫雷行动以来,无人装备发展取得的另一极具标志性的成果。

可以说,21世纪前10年是人类对无人装备的探索和应用实现巨大跨越的10年。在快速发展过程中,无人装备正逐步对作战样式产生更大影响。

“非常规”作战需求,牵引无人装备飞速发展

近年来,随着“非传统”军事威胁的增多,以及在城市、水面、山地条件下执行反恐任务的增加,士兵和有人装备面临的威胁更突然、更直接、更致命。由于无人装备能够代替战斗人员完成部分作战任务,可有效降低人员伤亡,并可在人类难以承受的恶劣环境下遂行任务,能够广泛用于地面、水面、水下、空中、空间等各个领域,因此获得了空前的发展机遇。

仅2007年8月,美军专门负责爆炸物处理的管理机构便两度为陆、海、空军和海军陆战队追加采购“剑”式武装机器人的原型——“魔爪”排爆机器人,用于排除爆炸物。无人潜航器、无人舰艇、无人直升机、无人浮空器(气球、飞艇)等无人装备也正在快速发展中,例如:美国的A160T“蜂鸟”无人直升机于2007年6月完成首飞;通用动力公司正在为“濒海作战舰”执行反潜作战任务生产4套无人水面艇等等。

据统计,目前世界上有30余个国家正在发展或制造约300种型号的无人机,40余个国家正在使用80多种无人机,有超过12个国家拥有无人潜航器。美军预测,到2010年,其在役无人机总数将达2800架,是2006年的4倍,完成纵深攻击任务的战术飞机中将有1/3是无人机:2020年有约1000艘无人潜航器参与水下作战。伊拉克战争之初,美国陆军的无人机每天仅飞行数十个小时,2005年每天飞行100个小时,2007年则达到每天500个小时。

2004年,美陆军装备无人地面车辆仅163辆,2005年为1800辆,2006年猛增到4000辆,2007年又增到约6000辆,2030年将达到地面车辆总数的一半。

无人装备发展的几个方向

经过长期的技术积蓄,面对急迫的战场需求,处于快速发展时期的无人装备呈现了以下发展趋势:

功能更强、用途更广

最初,无人装备更多地应用于军事侦察、监视和目标截获,常用的载荷是有源和无源成像探测设备,以及进行信息传输的通信中继设备。现在,越来越多的无人装备能够执行突击任务,发现即可直接攻击目标。空中无人装备正在具备侦察监视、通信中继、电子干扰、对地攻击和导弹防御等功能:地面无人装备正在实现侦察、后勤、救护、排爆、攻击等功能;而水面、水下无人装备也在实现侦察、运输、排雷、反潜和攻击等功能。

尽管当前各类无人装备的功能不同,但均以实现攻击为最终发展目标的趋势明显。在各单项功能逐步成熟的同时,无人装备呈现了“多功能化”发展趋势,以攻击能力作为发展重点。

无人装备最初的攻击手段是在原有基础上改进而来的。最初的无人攻击机使用的是经过改装的“海尔法”导弹,开篇提到的武装机器人也是集成了制式步兵装备。对于体积小、重量轻、设备较多的无人平台而言,这些手段显得过于累赘、经济性差、对目标适应性差。发展作战能力更强的平台,并为其研制专用的武器,是解决这些问题的有效途径。为使无人装备更好地对付“非传统敌人”和坚固目标,美军正在研制系列新型微型导弹、专用炸弹、可互换的弹头、燃料空气弹和穿甲弹。目前已经研制成功的无人机载GBU-39制导炸弹比传统的GBU-32小得多,却同样拥有打击深埋、坚固目标的能力,且对周围环境的附带损害较小。通过在无人装备的武器载荷上加装数据链,还可实现对时敏目标的精确打击。处于发展中的“压碎机”无人地面战车,有效载荷为1300千克,超出“剑”一个数量级,配备武器时选择余地很大。

此外,利用声、光、电、磁、化学等非致命武器技术,直接使有生力量或作战装备丧失作战能力,是无人装备的另一重要发展领域。美国正在加速发展定向能武器用以装备无人机。

长航时、长里程

最大限度地代替有人装备完成高危度、高强度任务是无人装备发展的动力,这一任务需求必然导致无人装备向长航时、长里程方向发展,并在技术上逐步实现。

通过在中央翼内部携带燃油和提高重油发动机的效率,美军“猎人”战术无人机的续航时间已超过21小时;2007年初,“扫描鹰”的续航时间提升到28小时以上,打破了原来22小时的记录:诺·格公司升级型“全球鹰B”已经下线,飞行高度18千米以上,续航时间达36小时。在中高空长航时战术无人机领域处于世界领先地位的以色列,正在“赫尔墨斯”系列基础上发展以燃料电池为动力的高空长航时无人机,预计飞行高度17千米以上,续航时间36小时以上。2006年8月,英国研制的首架太阳能无人侦察机进行了试飞,在空中停留了3个月。随着隐身技术、氢燃料推进技术、机翼变形技术、重油发动机技术和空中自动加油技术的应用和普及,将来会有更多的高空、长航时无人机问世。

美国“远期水雷侦察系统”无人潜航器2006年进行的海上试验表明,其水下侦察时间已达60小时;“濒海战斗舰”携带的无人水面舰艇续航时间已超过1天。相对其他无人装备,续航里程不足作为无人地面系统的瓶颈因素更为突出,难以满足高强度、长时间作战的需求。随着混合动力技术、燃料电池技术等动力技术的进步和应用,无人地面系统的遥控距离和自主作战距离正在不断取得突破。

自主化、网络化

无人装备参与作战,最终离不开人的参与,但自主作战依然是无人装备特别是小型、微型无人装备的一种无止境的发展目标。

美国陆军未来战斗系统中用于地面支援/空降突击作战的无人装备“骡子”,安装了用于徒步作战的中央控制装置和用于半自主和随从作战的自主导航系统,能够在瓦砾和其他复杂地形中穿行,自动探测周边环境,实时计划行走路线,根据地形特点对车辆进行控制,具备在较少人员直接干预下完成多种作战任务的自主作战能力。更多轻小型便携式机器人、无人机,能够协助徒步士兵在城市和街区巷战中近距离作战。为了使作战分队获得更加灵活、自主、安全地执行任务的能力,美军迫切需要用于战场侦察监视的微型无人机和无人车。其主要作战使用要求包括在城市和山区环境下使用,训练与操作简便,自主完成各种动作,能识别人员大小的目标,可由人员背负。

网络化是对无人装备自主作战、参与联合作战的必然要求。这种装备作为“网络中心战”的重要要素,在未来战场上必须能够随时登陆战场网络系统,实现战场信息的实时传输或中继,向以网络为中心的通信系统转化。当前,尚没有任何一种单一的通信技术可满足这些需求,只有开发更先进的通信技术,如软件定义无线电台技术和移动自组织网络技术等,并将这些技术综合运用才能实现。美国空军和国防高级研究计划局发起的适应性联合C4ISR节点项目,正在研发一种模块化、可升级的通信中继有效载荷,为未来作战提供实时战场网络中心通信。

2006年2月,“长弓·阿帕奇”攻击直升机利用战术通用数据链实现了对“猎人”战术无人机的控制。计划于2008年服役的“火力侦察兵”垂直起降无人机现正在加装数据链,为与“濒海战斗舰”控制台之间建立宽带无线连接创造条件。美陆军的“影子200”战术无人机、法国的“神经元”无人机也正在集成战术通用数据链,以支持多种侦察系统和监视系统之间的互操作,提高态势感知能力。雷声公司研制的通用控制系统,已成为世界上第一种可同时操纵8架无人机的地面通用控制系统。

一体化管理、跨军种协调

长期以来,由于各军种对无人装备的需求不同,门户之争时有发生。为此,1991年美国国防部根据国会关于“促进联合机器人项目发展或加强联合发展力量”的要求,整合了陆军、海军陆战队和空军的地面机器人研发力量,成立了“无人驾驶地面车辆/系统联合项目办公室”。2004年,海、空军成立了合作研制联合无人攻击机联合项目办公室。目前,参联会已经建立了两个跨军种的无人机系统机构,按照协调结果,空军和陆军正在积极推进双方无人机的通用化,主要在通用数据链、远距视频收发装置和通用便携式地面数据终端三个方面开展合作。为了使陆军未来无人机更好地融入一体化联合作战,完善体系配套,2007年陆军将“未来战斗系统”中的无人机由4级减少至2级。

实施一体化管理,一方面便于通用技术研发一体化、军民技术一体化,便于调动工业部门、院校、研究所和独立实验室的研发力量,促进不断涌现的新技术从学术界、工业界和研发领域向采办领域转化;另一方面便于将各军兵种的重点项目研发纳入国防部防务开支计划,对各军兵种的需求进行统一论证、评估和分类,并进行统一管理,优先保障需求紧迫的项目,确保每一个项目都具有高度的兼容性,减少重复建设,提高研发效益和速度。

无人装备对作战样式逐步产生重要影响

鉴于无人装备能以“人有所惜”的代价,到“人所不至”的区域,完成“人所不能”的危险任务,越来越多的无人装备加入了作战序列。如果说精确打击装备使现代战争发生了深层次变化的话,那么,无人装备将会再一次引发作战样式的重大变化:

加入作战序列已成现实

在伊拉克“战后维稳”行动中,美军多次使用“派克波特”和“魔爪”无人车进行单兵和班排的辅助作战。它们先于士兵进入危险街道和建筑物进行侦察,保持了己方士兵与敌人的距离,克服了城市作战中对进攻方的不利因素,使地面“非接触作战”成为可能。由于无人装备的出色表现,美军甚至出现了部队为其颁发勋章的现象,这表明无人装备已成为美国大兵相依为命的亲密战友。

随着机动加速、隐身突防能力的提高和装备数量的增加,无人装备的效费比和在战场上的交换比日益提高。无人机大大缓解高价值有人驾驶飞行器攻击目标时的巨大压力,有效保存了己方高价值武器。美军有研究报告认为,无人机从几百英里之外发现目标并用激光武器、精确制导导弹和智能炸弹摧毁目标的作战方式将主宰21世纪空地作战:无人战舰、无人潜航器、舰载无人机可有效攻击舰船、潜艇;有些无人装备甚至可拦截飞机和来袭导弹,从而给作战样式的改变带来了生机。

随着战场上无人装备数量的激增,战争的战略战术必然随之进行较大调整。未来战场对抗将越来越多地表现为人与无人装备、无人装备与无人装备之间的相互拼杀,士兵的主要任务将不再是冲锋陷阵,而是指挥操控各类型无人装备遂行作战任务,实现战争“零伤亡”的目标。

无人编队作战指日可待

继“全球鹰”无人机中队于2004年成立后,越来越多的无人编队陆续成立。美国空军于2007年5月新组建的第432联队,拥有60架“收割者”重型无人机和160架“捕食者”无人机。美国空军近日宣布,人类航空史上首个机器人空中打击中队——“收割者”无人机中队最晚将于2008年夏季被派至伊拉克参战。驻伊拉克最大的空军基地现正加紧扩建近4万平方米的混凝土跑道,以供该中队使用。美国陆军于2007年正式委托洛·马公司为其探索无人装备在数字化战场上编队的构想和方案。

美国战略与预算中心于2007年5月向国防部和国会提出建议,支持并监督海军的作战无人机系统航母演示计划。舰载作战无人机能够将航母从目前的全球机动、但战术抵达和持续打击能力有限的系统,转变为全球机动的远程持久监视-打击系统,使航母获得更大的作战半径、更长的作战持久力、更强的隐身能力和生存力。如果该计划获得成功,就可为未来航母配备全部由海军作战无人机组成的舰载机联队。此外,美海军的“濒海作战舰”将各配备2艘无人艇,首批4艘已在生产中。

由此可见,无人编队实施一定规模的集群火力战有望于2008年实现,而最先实施这种作战的无人装备是无人机。无人装备的增加,也为战场维修保养和空域管理带来了新的挑战。美军已在战区组建了联合机器人维修队,陆军负责战术空域管理的G-3军官,不仅要管控有人驾驶飞机,还要管控日益增加的无人机,引发了类似作战条令和程序的变化,当前也仅仅是个开始。

无人联合作战并不遥远

目前,各国都非常重视无人地面车辆与无人机协同作战能力的研究。美军陆航及导弹研发中心正在开展“无人地面攻击机器人及协同作战计划”项目,研究一辆武装无人地面车辆与一架“大乌鸦”无人机的协同。在2005年的演示中,作业手遥控无人地面车辆行进,同时无人机进行地域侦察,侦察到目标后将坐标传送至控制单元,作业手确定坐标,无人地面车辆上的机枪便可对目标进行瞄准射击。美国的“派克波特”已在试验中实现了与直升机和无人机的信息交换,以色列的“前卫守护者”无人车也正在获得与无人机进行数字通信的能力。

根据“未来战斗系统”的开发商波音公司的模拟录像,在未来作战行动中,无人侦察机发现执行侦察与突击任务的地面机器人遭敌攻击时,可通知巡航中的战斗机实施攻击,或由无人机携带的武器实施攻击。美国陆军2006年开始组织了一项名为“空中远程攻击力量演练”的四阶段试验,在已经完成的A、B阶段试验中,分别检验了以班和排为单位操作陆空无人装备进行巷战的能力;D阶段主要进行机器人编队的演练。美国陆军于2007年2月进行的试验演习表明,无人机、无人车、“阿帕奇”直升机之间能够通过数据链及实况视频进行信息交换。这种网络联通能力的获得,以及能够更好满足战场需求的长航时无人机、长里程无人车等无人装备的大量装备,均表明由两种甚至多种无人装备参与的“空地一体化无人联合作战”已为时不远,人类使用“非接触”手段完成“接触式”作战的能力,也将发展到一个新阶段。

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