俄乌冲突中的无人机作战运用
2023-03-07张强
张强
俄乌冲突中,无人机作为新质作战力量被誉为“战场规则的改写者”,将对未来战争产生深远影响。
俄乌冲突中使用的主要无人机系统
截至2023年7月10日,出現在乌克兰战场上的无人机型号达54型,其中俄罗斯23型,乌克兰31型,估算总数近20000架。
俄罗斯无人机
俄军大中型固定翼察打一体无人机主要包括有效载荷2吨的S-70“猎人”重型无人机、“猎户座”、“前哨”-R等。小型无人机主要有在俄军中装备数量最多的“海雕”-10及其后继机型“海雕”-30,手抛式“石榴石”-1/2和弹射起飞的“石榴石”-4、俄军BTG中广泛装备的“鸟眼”-400和“扎斯塔瓦”(Zastava)、“快子”(Tachion),在叙利亚接受了实战检验的“副翼”-3(Eleron-3)、扎拉航空公司的“扎拉”-421-16E(ZALA-421-16E)等。自杀无人机主要是价格仅2000美元的“柳叶刀”(Lancet-3)、俄罗斯卡拉什尼科夫集团仿以色列“哈比”研发的“立方体”(KUB-BLA)等巡飞弹,俄罗斯引进伊朗的自杀无人机“沙希德”-131/136。此外,俄罗斯还大量使用了民用无人机,主要用于战术侦察。
乌克兰无人机
乌克兰大中型固定翼无人机主要有:1983年服役的图-141,乌军将其改装成类似巡航导弹的自杀无人机;土尔其研制的TB-2“旗手”,俄乌冲突初期多次摧毁俄军后勤车辆和防空系统;英国支援的Malloy 150四旋翼垂直起降货运无人机,用于前沿战场应急投送;乌克兰UKRJET生产的“天空”(UJ-22)中型无人机,航程达800千米,被改装为自杀无人机。小微型无人机主要包括:乌克兰自产的A1-SM;“莱莱卡”-100(leleka-100);“旁观者”-M1(Spectator-M1);“惩罚者”(Punisher)对地打击无人机;PD-1;美国援助的“扫描鹰”、“美洲狮AE”(RQ-20)、“大乌鸦”(RQ-11 Raven);欧洲援助的“企鹅”C MK2,澳大利亚援助的纸板无人机等。巡飞弹(自杀式无人机)包括“弹簧刀”-300/600、“凤凰幽灵”、波兰“战友”TL等。
美国及北约无人机
主要包括:美国的RQ-4B“全球鹰”、MQ-9“死神”;北约的5架RQ-4D“凤凰”(AGS)。美国和北约的无人机主要在欧洲和黑海上空国际空域活动,所获情报提供给乌克兰。
担负的主要任务
广域战场态势感知
乌克兰除TB-2外缺乏可遂行战场广域态势感知的大型无人机,其广域战场的地理空间情报和部分目标瞄准数据由美国及北约协助提供。俄缺少大型无人机,主要依赖卫星侦察。
战场情报监视侦察
俄罗斯主要使用“猎户座”“前哨”“海雕”-10等型无人机执行战场情报、监视、侦察(ISR)任务。乌克兰主要使用TB-2“旗手”、国产A1-SM、Leleka-100等,以及美国和西方援助的“扫瞄鹰”“美洲狮”“大乌鸦”等无人机,并广泛改装和使用商业无人机。
引导打击与火炮校射
俄军主要使用“海雕”-10和BTG旅级战斗群中侦察分队装备的“鸟眼”400、Eleron-3等小型无人机执行目标指示与火炮校射任务。乌克兰主要使用TB-2无人机,以及“大乌鸦”(Raven)、A1-SM、leleka-100等小型无人机。
战场诱骗
2022年2月24日凌晨,俄军使用大量无人机诱饵对乌克兰防空系统进行诱骗,为俄对乌防空系统实施打击创造了条件。乌克兰在以半潜式无人艇攻击塞瓦斯托波尔港的作战行动中,多次出动无人机干扰诱骗,成功分散了俄军舰只的注意力,使其遭受致命攻击。
战场目标打击
主要包括察打一体无人机和自杀式无人机两类。俄察打一体无人机主要有“猎户座”和“前哨”-R,自杀式无人机主要是“柳叶刀”、“立方体”和“沙希德”-131/136,也改造多旋翼商用无人机使之能够挂载迫击炮弹。乌克兰主要使用TB-2、“弹簧刀”-300/600、“凤凰幽灵”等遂行即察即打任务,并对数量庞大的多旋翼商用无人机进行武器化改造。
纵深袭扰
2022年11月以来,乌克兰主要使用TB-2、图-141和“天空”(UJ-22)等对俄境内目标展开突袭。2023年5月3日,克里姆林宫遭到了2架无人机袭击。5月30日,乌克兰25架无人机袭击莫斯科,其中3架击中居民楼。俄罗斯从伊朗引进大量低成本自杀无人机,于2022年8月中旬投入俄乌战场,最初仅用作战场游荡弹药,2022年10月后开始作为主力打击电力设施,一度造成乌境内50%电力设施损毁。
支援地面清剿作战
乌无人机首先飞临俄军阵地上空,发现战壕内武装人员即投下炸弹。随后无人机对战壕里的人员目标伤亡情况进行评估,并引导乌军地面分队对活着的俄军士兵补充打击。将无人机侦察监视、对地攻击、引导打击和毁伤效果评估等空地协同行动精确延伸到支援地面单兵作战,是对传统近距空中支援(CAS)的创新运用。
战场排雷
2023年4月2日,乌克兰第54机械化旅K2特种作战营使用小型旋翼无人机携带迫击炮弹,成功遂行了战场排雷任务。无人机首先实施空中侦察,发现反坦克地雷后逐一标记锁定,然后瞄准投弹。炸弹准确命中地雷,随即发生巨大爆炸。
电子战
乌克兰的TB-2和俄罗斯“海雕”-10均具备搭载电子对抗载荷的能力。其中,俄“海雕”-10无人机主要挂载RB-341V Leer-3电子战载荷,可干扰半径约6km范围内的GSM 900、GSM 1800、3G和4G信号。乌军无人机主要对俄手机蜂窝通信基站进行电子干扰,使用反辐射无人机对俄地面电子战综合体实施打击。
中继通信
俄主要将“侦察-打击综合体”中的“海雕”-10无人机增加到2架,其中一架飛至任务区执行任务,另一架担负中继通信,以扩展综合体的侦察和火力半径。2022年11月,俄发布了主要用于通信中继的Sivir-1和Griffon重型四轴飞行器。乌克兰主要使用“美洲狮”,在“星链”系统和其他通信手段难以覆盖的地区执行战场应急通信中继任务。
边境警巡
为防止俄军从白俄罗斯境内突入乌克兰事件重演,乌克兰大量出动中小型无人机沿长达1000km的乌白边境对地面人员难以进入的沼泽丛林地区实施巡逻警戒,节省了边境守卫人力资源,提升了边防管控效率。
毁伤效果评估
双方主要通过近距离获取打击目前实时影像,回传至地面控制站或指挥中心进行毁伤效果评估,以判定是否实施补充打击,为有效把握战机、控制战斗节奏提供了可靠决策依据。
战场应急投送
乌克兰主要使用载荷达60kg的Malloy 150为前线乌军应急投送物资,增加了乌克兰前沿特种小队的隐藏时间,提升了乌军以特战方式扰乱俄军指挥与后勤的能力。
作战运用特点
充分发挥无人机的体系赋能作用
乌克兰无人机战场ISR运用融合了北约情报手段,构建了多源融合情报侦察体系。开战以来,乌军炮兵在无人机引导下多次打出米级误差精度。
俄罗斯构建了包括“海雕”-10无人侦察系统、指挥车和“龙卷风”火炮武器系统在内的“侦察打击综合体”,具备对所发现的战场目标在3-5分钟内实施火力覆盖的能力。俄军于2022年11月推出更适应俄乌战场的首个小型化“无人化侦察-打击系统”,主要包括:扎拉航空公司的ZALA-421-16E侦察机,各种型号“立方体”和“柳叶刀”等攻击无人机。乌克兰则构建了包括无人机和“海马斯”火炮系统的智能化GIS Arta侦察打击一体化系统,以类似“滴滴打车”的任务派单方式进行任务分配和火力规划,对无人机所获战场目标实施打击。
低成本无人机日益成为战场主力
据乌军总参谋部数据,截至2023年8月13日已击落俄军无人机4204架。俄方国防部官方数据则显示,截至2023月7月15日,已摧毁了5015架乌克兰无人机。由于消耗惊人,双方不得不更加重视低成本可消耗无人机的作战使用,以获得更佳作战效费比。例如,澳大利亚纸板无人机造价约折合人民币3000-4000元,伊朗“沙希德”-136(俄罗斯国内生产型为“天竺葵-2”)无人机单价低至2-3万美元,而以色列“哈比”无人机售价则高达300-600万美元。
重视发挥无人机的认知作战效能
俄乌冲突的全程是全球直播式的,认知域成为交战方激烈争夺的关键作战域。察打一体无人机可实时回传作战图像,非常适合用作认知作战素材。交战双方大量手机和无人机高清作战视频被发布到推特和TikTok等社交媒体,发挥了舆论战和心理战作用。乌克兰TB-2的认知作战效果要远大于物理毁伤战果,迫使俄军多次调整作战方案和兵力部署,俄国防部甚至在莫斯科红场政府大楼楼顶部署了“铠甲”防空系统,这是莫斯科自二战结束以来首次面临直接武装攻击威胁。
侦察打击战法灵活创新
俄乌战场无人机的灵活创新运用,形成了一定的战场不对称作战优势。空中突防方面,双方均综合采用了精选有利时机、利用敌防御薄弱方向、精心展开航路规划、采用低空超低空航行剖面突防等战法。在战场ISR任务中,注重多种手段综合使用形成优势互补,多源情报融合印证。在支地行动中,乌克兰创新使用无人机进行战场扫雷、前线投送等任务,并广泛改装“商业无人机+迫击炮弹”组合执行对地面有生力量的打击任务。
重视指控对抗支撑无人作战体系
通信援助方面,乌克兰得到了西方国家大量战术无线电台、卫星通信(美国向乌克兰提供了9575A型“铱星”卫星电话)、有线通信和人力传讯辅助,尤其“星链”(Starlink)卫星网络在乌克兰无人机指控通联方面发挥了重大支撑作用。“星链”的高通量低轨卫星不只实现了战场全天候全地形覆盖,且大大增加了通信容量,减少了通信延迟。乌军侦察无人机数据传递路径为:无人机——控制方舱——“星链”网络——地面打击力量。
俄军相对完善的C4ISR系统对于大兵团联合作战具有明显优势,且俄方不断升级无人机指控系统,如使用“海雕”-10担负中继通信以扩展无人机指控半径等。俄罗斯正着手研发分别基于有人飞机和直升机的“空中司令部”,专司无人攻击机蜂群指挥。除使用RB-341V“扶手”3系统侦测和拦截乌方手机信号以及发送劝降信息外,潜伏在乌境内的俄特工还使用Hypertone公司的SIM卡管理设备SimBank(装有多个GSM网关及控制软件)来中继IP电话,以绕开乌方通信运营商对俄罗斯SIM卡的限制。
思考建议
构建面向未来战场的有人/无人协同作战体系
俄乌冲突战场呈现出智能化无人化特点,无人系统日益成为未来战争的颠覆性新质作战力量。但无人系统与我军现有作战体系之间的关系不是替代关系,而是以无人系统补充和赋能。有人/无人协同作战体系将是主流趋势,需发展以“作战云”为核心的无人/有人作战体系。建议加强顶层规划,大幅增加无人自主作战系统所占比例,将国内各厂商无人系统的体系融入能力作为强制指标,凡达不到与现有装备体系“互联互通互操作”要求的装备一律禁采。抓住低轨星座发展新机遇,加快抢占太空低轨资源,合力构建中国特色星云作战体系,为无人装备作战提供基础支撑。
主动变革以适应未来战争的作战指挥、战场行动和后勤保障模式
作战指挥方面进一步向人工智能辅助下的扁平化委托式指挥模式转变,作战指挥重心更加下沉。作战行动方面,向“力量部署分散,作战效能集中”的新型分布式非对称作战模式转变,发展类似“滴滴打车”的任务派单式战场跨域指控平台,提升情报链到杀伤链的运转效率。在战场后勤保障方面,更加突出经济可承受性和前线灵活保障。采用3D打印等新技术,使无人自主系统能够在更靠近战术边缘的地方生产和维护,减轻后勤保障压力并提供额外的敏捷性,解决海外军贸用户“因为缺少一个垫圈而导致整架飞机停飞”的保障痛点。
建立与自身技术产品特点相一致的工业发展模式
核心是建立数字化柔性制造和大规模产能辩证统一的工业发展路径。突破工业基础设计软件瓶颈,发展国产数字基础设施和底层工具,打造具有中国特色的航空工业先进制造体系。在高端航空装备制造领域加快数字赋能,全面采用模块化硬件制造和开放式软件架构,以个性化设计和快速升级迭代模式快速响应用户需求。与此同时,保持在全产业链和低成本大规模制造领域的传统优势,打造中国特色的航空工业发展路径和产业模式。
集中攻研解决强对抗环境下无人机的生存和任务能力短板
战场生存能力不足已成为无人机系统的最大挑战。据蒂尔公司报告,美国在军用无人机开发、测试和评估(RDT&E)上的投入将占全球总支出的81%,占全球军事采购总量48%,且研发方向主要集中在提高无人机的战场生存率上。为此,在加强大型高性能无人机平台隐身能力、高空高速、大过载机动能力、抗电子干扰等能力的同时,还应发展无人机自卫干扰、红外/激光告警、空空作战等能力,加强大型无人平台加挂无人子机(巡飞器)、无人机防区外打击、无人机高举高打等技战术研究,全面提升无人机战场生存和任务能力。
泛在人工智能将成为无人系统的“力量倍增器”
人工智能可为无人系统乃至整个联合作战体系全面赋能。当前,全球无人机仍然主要采用人工遥控的控制方式,亟需提升自主任务能力。无人机所获海量情报数据单靠人工已无法处理,必须依托人工智能辅助。为此,需将高速宽带和安全加密的通信手段、海量储存和高效管理的数据库、大数据挖掘算力、先进AI算法、边缘计算和云计算等先进技术手段融入无人机系统,以创新技术驱动作战模式逐步将决策权和行动权更大程度授予智能无人系统。通用原子、波音等全球无人系统制造领军企业正在推动无人机市场由提供实体产品向提供包括软件和服务在内的一体化解决方案转变。无人系统智能自主技术已成为各国加紧争夺的新制高点,将重塑无人机产业生态和未来战场形态。