美国陆军牵头实施反小型无人机计划
2022-05-20布莱恩埃弗斯汀华盛顿
布莱恩·埃弗斯汀(华盛顿)
面对小型低成本无人机带来的严峻威胁,美国陆军正在寻找反无人机的新手段,测试低成本、可快速部署的反无人机系统,并在“项目融合”技术验证试验中研究反无人机作战任务。
小型无人机是指装有小型爆炸物的商用四旋翼无人机,它在整个中东地区频繁攻击重要目标,尤其是伊拉克境内的美国军事基地。2019年9月,胡塞武装用小型无人机袭击沙特阿美石油公司的设施;2021年5月和6月,驻扎在伊拉克西部的美国埃拉沙德空军基地(Al-Asad AB)多次遭遇无人机袭击和未遂袭击,基地设施被破坏。
小型低成本无人机的快速增长给美军带来了严峻威胁。美国陆军参谋长詹姆斯 C. 麦康维尔(James C.McConville)将军甚至将小型低成本无人机称为新型简易爆炸装置(IED)。
2021年4月,美国中央司令部(Centcom)司令肯尼斯 F. 麦肯齐(Kenneth F. McKenzie)将军对国会议员表示,正在保卫沙特阿拉伯的美军发现,小型无人机的探测和拦截任务“特别具有挑战性”。小型无人机在沙特广泛应用,对美国军队、美国合作伙伴和盟友构成了新的复杂威胁。这是自朝鲜战争以来,美军第一次在没有完全空中优势的情况下作战。因此,中央司令部已经把反无人机工作列为首要任务之一……在美军开发并部署网络化系统来探测、击败无人机之前,优势仍将属于攻击者一方。
美国陆军高层领导的思路
美国陆军参谋长麦康维尔将军强调,陆军应避免使用“爱国者”(Patriot)导弹等大型昂贵的防御系统来击落无人机。陆军的工作方向和须要整合的技术是,反无人机系统采用先进传感器收集无人机数据,并提供给指挥系统,然后指挥系统使用人工智能技术,引导陆军做出打击决策。陆军将挑选合适的致命性毁伤武器和采用正确的手段将无人机击落,武器系统可以是导弹、火炮、定向能武器或高功率微波武器。美国陆军拥有众多武器系统,根本不必担心武器资源。
陆军联合反小型无人机系统办公室的主要任务
为应对简易爆炸装置的威胁,联合对抗简易爆炸装置威胁组织(JITDO)于2006年成立。2019年,美国陆军成立联合反小型无人机系统办公室(JCO),以监督保护系统的开发。
该办公室的主要任务是,寻找可快速部署的技术能力,利用陆军的研发资金为士兵提供性能更优异的反无人机系统。
2021年初,美国国防部发布《反小型无人机系统战略》。此后,陆军对多型反无人机系统开展系列测试,工作所有进展。美国国防部发布的总体战略指出,小型无人机系统(sUAS)呈指数级增长,给国防部带来了新的风险。技术发展趋势正在改变小型无人机系统的合法应用场景,使小型无人机系统成为国家行动参与者、非国家行动参与者和犯罪分子手中日益强劲的武器。由于操控者的过失或粗暴行为,小型无人机系统可能会对美国国防部的空中、地面和海上行动构成威胁。
美国陆军开展系列试验
反小型无人机系统已成为美军各军种的首要任务。陆军通过测试现有技术,研究短期解决方案,并利用重要的“项目融合”(Project Convergence)技术验证试验,研究反无人机的作战任务。
两家陆军机构联合开展试验
2021年4月,联合反小型无人机系统办公室和陆军快速能力和关键技术办公室(RCCTO)在尤马试验场开展首次验证试验,如下3家公司的反无人机系统参与测试。
(1)极光飞行科学公司(Aurora Flight Sciences)“模块化无人机拦截航电装置”(Modular Intercept Drone Avionics Set,MIDAS)反无人机系统
该系统是一种基于人工智能技术的小型四旋翼无人机,配置了光学传感器和定制化任务载荷,可以在飞行中击败多架小型无人机,且附带损伤效应低。
(2)埃尔塔公司(Elta)北美分公司“无人机杀无人机”(Drone-Kill-Drone)系统
图1 美国陆军在尤马试验场测试“模块化无人机拦截航电装置”反无人机系统。
图2 爱斯特德公司“空中狮鹫”反无人机系统参与测试。
(3)爱斯特德(XTEND)公司“空中狮鹫”(Skylord Griffon)反无人机系统
此次试验之后,美国空军承担了“低附带损伤效应拦截装置”(LCEI)的开发工作。联合反小型无人机系统办公室按计划于2022年4月开展另一次试验,以明确拟采购装备的程序要求。
2021年8月30日—9月17日,联合反小型无人机系统办公室与陆军快速能力和关键技术办公室再次合作,开展验证试验,以重点测试电子干扰设备和射弹装置共5型现有反无人机系统。
(1)美国诺斯罗普-格鲁门公司XM1211 30 mm“近射弹”(Proximity Round)
(2)以色列智能射手(Smart Shooter)公司“粉碎漏斗”(Smash Hopper)
(3)机动力量公司(Flex Force)“敏捷小型偏转精确稳定武器系统”(Agile Small Deflection Precision Stabilized Weapon System)
(4)美国IXI公司“无人机杀手”(DroneKiller)
(5)无人机盾牌(DroneShield)公司“无人机枪” Mk.III(DroneGun Mk.III)
其中,前三型系统采用射弹击落无人机,机动力量公司的射弹是7.62mm,“粉碎漏斗”使用的是5.56mm射弹,而诺格公司的射弹在爆炸后成为碎片云;后两型系统采用了射频干扰技术。
虽然这次试验取得了一些成果,但测试数据仍在分析中。美国陆军将继续测试反无人机系统,产品仍有改进的空间。陆军快速能力和关键技术办公室3级准尉贾德森·布兰特(Judson Brant)说,部分供应商表现不佳,测试结果表明,供应商完成标准化测试具有较大难度。
联合反小型无人机系统办公室采办与资源主管格雷格·索尔(Greg Soule)上校在测试结束后表示,现在士兵、飞行员、海军陆战队的战士和水兵几乎每天都会面临监视、随时可能发生的攻击等敌方无人机带来的威胁。这种处境增加了索尔上校团队的紧迫感,他的团队将协同工作,尽快解决无人机的威胁。
图3 IXI公司“无人机杀手”电子干扰设备。
图4 美国陆军使用DRS 移动式反低慢小无人机综合处置系统训练士兵。
图5 美国空军研究实验室“战术高功率作战响应器”系统。
第二次“项目融合”技术验证试验圆满完成
陆军未来司令部(AFC)将利用“项目融合”(Project Convergence)技术验证试验,对反无人机作战任务进行长期研究。“项目融合”验证试验是美国国防部“联合全域指挥与控制”(JADC2)项目中由陆军负责的工作。
第二次“项目融合”验证试验于2021年10月12日—11月9日举行,约有6000名参与者。除将尤马试验场作为主要试验地点外,陆军还设立了其他试验地点。陆军部长克里斯汀·沃默斯(Christine Wormuth)表示,陆军在这次测试中收获颇丰,空军也受益匪浅,为今后大量试验提供了资源。
陆军资助反无人机装备培训
为使士兵在反小型无人机系统部署前做好战斗准备,陆军资助了一项新的培训工作。2021年4月,陆军在科罗拉多州卡森堡基地启动反小型无人机培训课,使用莱昂纳多公司DRS移动式低慢小无人机综合处置系统训练士兵。该系统安装在防地雷伏击保护车辆上。
2级准尉兰迪·琼斯(Randy Jones是美国陆军“斯特瑞克”(Stryker)旅的系统集成师,他在一次新闻发布会上表示,训练班中的许多士兵属于典型的步兵,他们平时很少处理这种复杂系统,也不知如何应对敌方无人机的威胁,而是专注于更多的标准步兵任务。因此,陆军的培训课对很多士兵来说,是一次令人大开眼界的经历,有助于士兵熟悉无人机的威胁,掌握反无人机系统的操作技能。除在科罗拉多州卡森堡基地开展培训外,陆军还向美国中央司令部派遣了一个5人反无人机机动培训小组,以训练作战部队。
美军反无人机系统项目
陆军和空军联合开发反无人机系统
陆军和空军正在合作开发一种可以瘫痪无人机蜂群的高功率微波技术。美国空军研究实验室“战术高功率作战响应器”(THOR)系统被装在一个长度为6.08m的储存集装箱中,可由货机运送到部署地点,以保护军事基地。陆军正在利用“战术高功率作战响应器”系统的技术,开发“间接瞄准射击与保护装备”即高功率微波武器。
陆军开发定向能武器
陆军正在开发的定向能武器包括保护师级和旅级作战单元的50kW激光武器以及“间接瞄准射击与保护装备”—高能激光武器。前者原型机将于2022年交付,后者于2022年测试,2024年交付部队。
美国国防预研局实施“移动力量保护”计划
美国国防预研局(DARPA)也积极参与技术开发。2021年6月,该局对“移动力量保护”计划进行演示,验证了一种新开发的X波段雷达技术。该型雷达安装在车辆顶部,可自动感知和识别目标无人机。一次新闻曾报道,“移动力量保护”计划旨在开发出民用非动能解决方案,由拦截装置向敌方小型无人机螺旋桨抛射拦阻绳。演示结束后,美国国防预研局开始与军方接触,以便将该技术转化为采办项目。
美军部署反无人机系统
美国已经在中东地区的主要空军基地部署反无人机装备来保护基地设施。例如,安全部队在卡塔尔的美国埃拉乌代德空军基地(Al Udeid AB)部署了一套反无人机系统,该系统最初是为保护美国核导弹试验场而开发;美国和沙特军队在苏尔坦王子(Prince Sultan)空军基地共同开展反无人机作战训练。据悉,该基地位于沙特阿美石油公司被袭现场的附近。