国外反无人机蜂群研究现状及发展趋势∗
2023-12-04黄明锐赵国林潘晓东
黄明锐 赵国林 潘晓东 杜 宇
(空军预警学院 武汉 430000)
1 引言
2014 年,美国防部提出第三次抵消战略,无人机蜂群作战技术作为五大支撑技术之一被正式提出[1],并将其作为一项可以改变战场规则的颠覆性技术加以发展。此后,无人机蜂群作战问题的研究进入快速发展阶段,相关项目如雨后春笋般涌现。
2018 年1 月5 日,俄罗斯驻叙利亚基地遭到13架小型无人机自杀攻击,俄电子战部队成功处置6架,其余7架均被俄“铠甲-S”弹炮结合系统摧毁[2],这是无人机集群攻击的首次亮相,标志着无人机集群已经由概念变为现实。2019 年9 月14 日,也门胡塞武装使用18 架自杀式无人机和7 枚巡航导弹袭击了沙特的两处石油设施,致使沙特原油供应每日减少570 万桶[3]。在这次事件中,无人机航路预先规划、多位置多方向突袭、无人机察打一体攻击、无人机/巡航导弹混合攻击等因素是突袭行动取得成功的关键,也让世界认识到无人机集群作战的巨大威力。随着无人机群式作战威胁的日益加剧,世界各国都认识到反无人机蜂群作战的紧迫性,纷纷加大了反无人机蜂群的研究力度。
2 国外反无人机蜂群研究现状
2.1 美军研究现状
美军认为无人机蜂群将带来空袭样式的革命,其大力发展蜂群项目的同时也在积极寻求反制措施。近年来,美先后出台了多个反无人机文件,旨在统筹协调反无人机作战力量,如陆军发布的《反无人机威胁战略》提出通过寻求多国联合部队方案、跨全域进行能力整合、政府各部门全面参与的方式,提高应对无人机威胁的能力[4];战略与预算评估中心《处于十字路口的防空与导弹防御》报告明确了使用陆基大功率微波武器、固态激光武器、超高速炮弹等武器拦截无人机蜂群的具体措施;国防部发布的《反小型无人机系统战略》强调要整合各军兵种防空力量,提高联合反小型无人机的整体能力[5]。此外,美军正大力推进反无人机装备的研发,涵盖电子干扰、弹炮杀伤、高能激光及高功率微波等手段,其中激光武器和高功率微波武器被其视为未来反无人机蜂群的重要“利器”,目前已开发出多款多型反无人激光武器和高功率微波武器,如洛·马公司的“雅典娜”(ATHENA)激光器、波音公司的“利爪(CLWS)”紧凑型激光武器系统及空军研究实验室的“战术大功率作战响应器”(THOR)微波武器等。2021 年3 月,洛·马公司发布了一款可携带高功率微波武器的“墨菲斯”无人机,可对无人机蜂群实施近距拦截,展现了“以无反无”作战能力。实装演练方面,美军强调在演练中检验“反无”能力,其每年会定期组织反无人机演练,如“黑色标枪(Black Dart)”、“机动火力集成试验(MFIX)”等。2019 年机动与火力集成演示作战试验中,美空军为寻求保护空军基地免受无人机蜂群袭击的具体方案,采用5 种激光与高功率微波系统进行了反蜂群无人机的系列实验,共成功拦截80 架无人机,单次最多拦截了20架[6]。2022年3月,雷神情报与太空公司进行了高激光武器(HELW)与美国先进中程地空导弹(NASAMS)协同抗击无人机蜂群的实弹演习,NASAMS导弹火力分配中心向HELW 武器发送方位、距离、高度、速度等目标信息,成功击落两批9 架无人机,表明激光武器可以与地空导弹综合集成,通过分层防御,协同抗击无人机蜂群。
2.2 俄罗斯研究现状
俄罗斯是目前世界上反无人机实战经验较为丰富的国家,其赫梅米姆空军基地在两年的时间里使用火力和电子战手段共击落了大量来犯的无人机。正是因为频受无人机集群袭扰,俄高度重视反无人机力量构建,在大部分军区组建了专业反无人机部队,多次组织反无人机蜂群演练,并将反无人机技术列为国家重点研究领域。针对无人机蜂群遂行作战任务高度依赖导航、通信链路的特点,俄重视网电手段的运用,强调电子“软杀伤”,近年来在不断丰富其电子战装备谱系。目前俄军装备有大量电子战系统,较为典型的有“驱蚊剂”、“蔷薇”、“汽车场”等电子战系统[7],这些装备均具有较强的反无人机作战能力。如驱蚊剂-1”反无人机系统是机动式反无人机系统,主要功能是对无人机导航、通信、指控实施有效压制,用来保护战场上重要军事目标免受小型无人机的蜂群攻击,可定向压制10km 范围内的地面指控站和30km 内的无人机,侦察200MHz~6000MHz频段内的遥测信号。“蔷薇”电子战系统可对无人机和无人机群实施有效干扰和压制,能从大量无线电信号中自动识别敌方无人机的遥控信号,然后根据信号的关键参数选择最合适的杂波干扰类型,用功率强大的干扰信号压制敌方无人机的遥控信号。“蔷薇”还能分析无人机的遥控信号参数并进行编码模仿,向无人机发射大量假信号,使无人机行为混乱[8]。同时,俄军结合战场实践,提出多军兵种协同、多手段融合使用的联合抗击理念,既强调电子战系统的作用,也注重发挥末端防空火力的抗击优势,初步形成了火力摧毁与电子干扰互为补充的反无人机集群作战体系。2020年12 月,俄中央军区的防空部队在演习中验证了“电子侦察干扰+火力拦截+烟幕掩护”的战法[9],对来袭无人机进行了综合一体抗击。2021 年,在南奥塞梯举行的大规模军事演习中,俄军综合运用“克拉苏哈”电子战系统和“铠甲-S”防空系统演练应对大规模无人机集群攻击科目,模拟击落30 多架来袭无人机。
2.3 其他主要国家研究现状
英国对反无人机蜂群的研究起步较早,2015年,英国成功研发出反无人机防御系统(AUDS),该系统是世界上首个完全集成的无人机防御系统,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机[10],后经过迭代升级,进一步加强了对无人机集群的干扰能力,现已在美国、澳大利亚、西班牙等国广泛部署。此外,英国在2015-2019 年研发了多个反无人机激光武器项目,包括“激光定向能武器能力验证项目(LSWE CD)”,“龙火”高能激光武器项目等,并进行了相关试验验证。
以色列、法国、德国等国也高度重视反无人机蜂群领域的研究,相继加大了研究经费的投入,目前已研发出多款反无人机系统,如以色列的无人机穹顶(DroneDome)、法国的“反无人机系统模块化保护系统(PARADE)”、德国的Skynex防空系统等,这些装备进行了相关能力的试验验证,展示了较强的反无人机蜂群能力。
可以看出,各军事强国都高度关注反无人机蜂群能力建设,在传统防空手段不能有效对抗蜂群威胁时,高能激光武器和高功率微波武器因其优异的作战性能,被普遍认为是未来防御无人机蜂群的关键手段,因而纷纷加大了对这些新杀伤机理武器的研发。但这并不意味着传统防空武器就完全失去了作用,相较于新杀伤机理武器,传统防空武器技术更加可靠、成熟,装备研发周期更短,目前各国正在尝试对部分防空装备进行改装升级,以使其具备较强的反蜂群作战能力,实验也证明传统防空手段在反无人机蜂群作战中依然大有可为,这也是各国大力寻求多手段融合抗击的原因所在。
3 国外反无人机蜂群研究的发展趋势
随着无人机蜂群井喷式发展,反无人机蜂群问题已经成为亟需解决的现实课题,目前各国都在开发软硬结合的反制装备和战术战法,并呈现出装备功能集成化、抗击手段融合化、抗击力量专业化的发展趋势。
3.1 装备功能集成化
从各国在研的装备类型来看,新杀伤机理武器将是未来反无人机蜂群的主力军,但受技术的制约,短期内还难以大量列装,而传统防空武器体型大、功能相对单一、信息流转时间长的缺点使其不能够完全满足反无人机蜂群作战的需要,因此有针对性的研发小型化、集成化的专用型反无人机蜂群装备成为了各国的基本思路。未来反无人机蜂群装备将由单一作战功能向多功能综合集成转变,反蜂群装备将集侦察、干扰、摧毁等功能于一体,能够实现即侦即打(扰),甚至单个武器系统就能形成一个小的反制体系,能够根据目标属性智能选择打击方式,并具有机动性能好、适应能力强的特点,可以满足在多种环境下作战。
3.2 对抗手段融合化
无人机蜂群往往多点投放、多方向进入,且数量规模大,要想一线尽歼,难度较大,必须综合使用多种拦截手段,构建多层次、有重点、互为衔接的对空拦截网,由远及近层层拦阻消耗。目前,反无人机蜂群的手段既包括高炮、导弹、电子对抗、网络攻击等传统手段,也包括激光、高功率微波等新杀伤机理手段,这些手段在一定领域具备一定的抗击优势,但在未来的反蜂群作战中单独凭借某一种杀伤手段将无法实现对蜂群的有效拦截,必须融合使用多种抗击手段进行综合抗击,以形成体系作战优势。如美国陆军正在构建的六层防空体系中[11],每一层的拦截手段和主要作战目标都不尽相同,其核心思想就是通过层层接力抗击,发挥各类拦截手段的互补优势,从而实现对无人机蜂群的有效拦截。
3.3 抗击力量专业化
2020 年爆发的纳卡冲突中,阿塞拜疆使用了TB-2、“哈洛普”、“卡古-2”等型号的大批无人机对亚美尼亚进行了“非对称打击”,亚军遭受了巨大损失,包括C-300 防空导弹、“驱虫剂”电子战系统在内的防空装备都遭到了无人机的精确打击。随着无人机越来越频繁的出现在现代战场,传统防空力量应对无人机蜂群威胁的能力短板愈发凸显,时代呼唤专业化的反无人机作战力量。未来的反无人机作战力量将以专业化的反无人机武器(系统)为主要装备,能够熟练掌握无人机作战特点、规律和制胜机理,通过进行专业化“反无”训练,在探索研练中创新各种“反无”战法,具备有效应对蜂群在内的各种无人机威胁的能力。以俄军在各大军区组建专业“反无”力量为例,已陆续有多个国家开始着手组建反无人机专业部队,这一趋势已愈发明显,未来的反无人机作战力量将有可能成为与电子防空和火力防空并重的常规防空力量。
4 结语
唯物辩证法指出“事物的发展总的方向和趋势是由低级到高级、由简单到复杂的前进运动”,囿于科技水平的限制,当前世界各国反无人机蜂群作战的能力都还很有限,但毋庸置疑的是,如何提升应对这种大规模分布式作战威胁已经成为防空作战必须面对的重要课题。只有紧盯世界军事发展前沿,持续推进反无人机蜂群理论、技术和战术创新,才能牢牢掌握反蜂群作战的制胜机理,才能在未来防空作战中占据主动、赢得先机。