張慧 張洋 袁成 谷全祥
近年來,敘利亞發(fā)生多起戰(zhàn)事,無人機群襲作戰(zhàn)得到了應(yīng)用。敘反政府武裝采用的無人機群襲作戰(zhàn)樣式和俄羅斯軟硬結(jié)合的防御手段,對小型無人機群襲攻防作戰(zhàn)均具有借鑒作用。
2015年9月,俄羅斯出兵敘利亞,作為主要作戰(zhàn)力量的空天軍派出了蘇-35S戰(zhàn)斗機、蘇-34前線轟炸機、蘇-25強擊機、圖-160遠程轟炸機等20多型航空裝備,承擔(dān)對地打擊、護航、偵察監(jiān)視、戰(zhàn)略投送等任務(wù)。在幫助敘政府軍收復(fù)了大部分國土的同時,俄駐敘基地也成為反政府武裝的襲擊對象。2018年1月初,俄羅斯駐敘利亞赫梅米姆和塔爾圖斯基地的防空系統(tǒng)挫敗了一次非對稱式的無人機群襲行動,共擊落和俘獲13架自殺式簡易無人機。此次襲擊中敘反政府武裝采用的無人機群襲作戰(zhàn)樣式和俄羅斯軟硬結(jié)合的防御手段,對小型無人機群襲攻防作戰(zhàn)均具有借鑒作用。
俄羅斯防空部隊在敘成功攔截十余架無人機群襲
戰(zhàn)例概況
2018年]月8日,俄羅斯國防部宣布:駐敘利亞防空部隊成功攔截了13架無人機群襲,其中10架意圖攻擊赫梅米姆空軍基地,另外3架飛向俄海軍在塔爾圖斯的物資供應(yīng)站。俄羅斯電子戰(zhàn)部隊成功奪取6架無人機的控制權(quán),使3架降落、3架墜毀在俄軍基地外,剩下7架被“鎧甲”-Sl彈炮合一防空系統(tǒng)擊落。無人機從50km外反政府武裝控制的伊德利布沖突降級區(qū)附近發(fā)射,攻擊未對俄軍造成作戰(zhàn)物資損失和人員傷亡。
在敘利亞戰(zhàn)爭中,反政府武裝大量使用無人機執(zhí)行偵察和攻擊任務(wù),本戰(zhàn)例是已知的最大規(guī)模無人機攻擊。俄羅斯國防部稱:來襲無人機“通過衛(wèi)星導(dǎo)航和遠程控制飛向預(yù)定目標坐標,投放經(jīng)過專業(yè)組裝的簡易爆炸裝置,可能來自一個高技術(shù)能力國家”,并聲稱在襲擊發(fā)生前后美海軍一架P-8A反潛巡邏機在遇襲兩個基地之間、高度7000m左右盤旋了4個多小時,暗示美國背后參與,美國則否認與襲擊有任何關(guān)聯(lián)。
攻防雙方裝備情況
根據(jù)俄羅斯國防部公布信息,來襲無人機為簡易組裝的固定翼無人機,采用活塞發(fā)動機;機翼為輕木加泡沫板混合結(jié)構(gòu),尾梁為鋁合金方管,大量使用膠帶粘接;每架掛載每枚重400g的簡易炸彈10枚,采用迫擊炮彈引信,彈體由非金屬材料制成,內(nèi)裝太安炸藥,威力高于目前常用的黑索金炸藥,同時使用鋼珠加強毀傷威力,通過伺服機構(gòu)到達指定區(qū)域時投彈;配裝氣壓高度計、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機和自動駕駛儀;被俘獲的無人機中僅有一架裝有一個攝像頭和一副天線。通過分析公開視頻、圖片和報道中的參照物、機體構(gòu)型和材質(zhì)、發(fā)動機樣式和油箱容量、載彈量、機載設(shè)備特點,綜合判斷無人機性能如下:翼展約3m,最大飛行速度約lOOkm/h,最大飛行高度約500m,航程超過50km,彈射起飛,依靠GPS信號按照預(yù)先設(shè)定航路自動飛行。綜合來看,無人機所采用的全部配件均可在商用市場上買到,成本很低,粗糙但擁有足夠打擊能力,且可在短時間內(nèi)通過簡易的手工制作裝配完成。
俄羅斯綜合運用了電子戰(zhàn)和火力殺傷手段進行攔截。電子戰(zhàn)手段方面,俄未公布本次攔截中使用的裝備型號,但可能是在敘部署的“驅(qū)蟲劑”或“汽車場”電子對抗系統(tǒng),二者均具有對抗無人機群襲的能力。“驅(qū)蟲劑”系統(tǒng)主要用于壓制和摧毀大小為幾十厘米、重量幾千克的小型無人機,可針對GPS、伽利略等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進行干擾,作用距離達30km?!捌噲觥毕到y(tǒng)主要用于保護地面目標和小型目標免遭敵機轟炸或?qū)椷M攻,能同時對高度在30m至30km的50架航空器的雷達和通信導(dǎo)航設(shè)備進行干擾。
火力殺傷方面,俄軍在赫梅米姆和塔爾圖斯基地附近均部署了“鎧甲”-Sl系統(tǒng),該系統(tǒng)為完備的單車作戰(zhàn)單元,裝有30mm炮和12枚防空導(dǎo)彈及雷達和光電/紅外探測系統(tǒng),具備機動性好、作戰(zhàn)效能高、作戰(zhàn)形式靈活、自動化程度高等特點。此前“鎧甲”-Sl系統(tǒng)在敘已使用導(dǎo)彈成功擊落了無人機和火箭彈、監(jiān)視飛艇和小型熱氣球等目標。
無人機蜂群作戰(zhàn)方式值得高度關(guān)注
本戰(zhàn)例披露后,國內(nèi)外部分媒體將敘反政府武裝采用的無人機作戰(zhàn)方式稱為“蜂群”??傮w來說,本戰(zhàn)例中無人機采用的是簡單群襲作戰(zhàn)方式,尚未達到蜂群水平,但國外正在開展相關(guān)技術(shù)研究,一旦取得突破,蜂群作戰(zhàn)可能成為未來重要作戰(zhàn)樣式。
本戰(zhàn)例中的無人機攻擊屬于簡單群襲作戰(zhàn)
按照美軍定義,無人機蜂群由一定數(shù)量的小尺寸、低成本、有限功能無人機組成,這些無人機可選擇各類任務(wù)載荷,在人的指揮或監(jiān)督下通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同執(zhí)行偵察、干擾或攻擊等任務(wù)。本戰(zhàn)例中的無人機攻擊為蜂群的可能性較低,更接近多架無人機簡單群襲作戰(zhàn)樣式。從相關(guān)公布資料分析:俄軍俘獲并展示的無人機中只有一架安裝了天線和攝像頭,表明多架機之間無法通信,不能進行網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同;同時,敘反政府武裝無人機上未發(fā)現(xiàn)機載計算機,無法支持路徑和任務(wù)重規(guī)劃,不具備實現(xiàn)蜂群作戰(zhàn)的基本技術(shù)條件。
無人機蜂群走向現(xiàn)實需多方面技術(shù)能力支持
無人機蜂群如要成為現(xiàn)實,需研究編隊飛行算法、無中心自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、分布式云計算、蜂群導(dǎo)航與定位、遠距離高帶寬通信等技術(shù),編隊自主飛行等技術(shù)能力。面對強對抗的高動態(tài)環(huán)境和大量數(shù)據(jù)分發(fā),還需攻克蜂群作戰(zhàn)體系架構(gòu)、蜂群協(xié)同作戰(zhàn)算法、有人機/蜂群協(xié)同算法、蜂群態(tài)勢感知和共享、防電子干擾和網(wǎng)電攻擊、蜂群快速發(fā)射與回收、小型多功能載荷等難題。蜂群規(guī)模越大、作戰(zhàn)環(huán)境越復(fù)雜,對算法水平、通信帶寬和機上計算能力等也會提出更高要求。
國外正在開展無人機蜂群作戰(zhàn)技術(shù)的演示驗證
美國20世紀90年代開始研究無人機蜂群技術(shù),目前正開展真實環(huán)境編隊飛行演示。戰(zhàn)略能力辦公室開展了670多架次試飛,驗證了103架“山鶉”微型無人機從3架F/A-18戰(zhàn)斗機上快速發(fā)射和編隊飛行能力;美國海軍研究辦公室實現(xiàn)了30秒發(fā)射30架“郊狼”小型無人機,驗證了編隊飛行、隊形變換、協(xié)同機動能力;美國國防部預(yù)研局針對對抗環(huán)境作戰(zhàn),布局了蜂群空中發(fā)射回收、強對抗環(huán)境協(xié)同算法、蜂群作戰(zhàn)體系架構(gòu)、蜂群作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)、小型多功能射頻載荷項目群,即將開展一系列飛行驗證。鑒于無人機蜂群技術(shù)在美國尚未成熟,敘反政府武裝不具備借助外界力量完成實戰(zhàn)應(yīng)用條件。
無人機蜂群作戰(zhàn)將成為未來重要作戰(zhàn)樣式
無人機蜂群作戰(zhàn)具備諸多優(yōu)勢:一是無人機數(shù)量多、覆蓋面積大,可分散或干擾敵防空火力;二是單架無人機成本遠低于防空導(dǎo)彈,可增加敵防御成本;三是靈活性高,可與各型高性能有人/無人機配合作戰(zhàn)。
美國20世紀90年代開始研究無人機蜂群技術(shù)。目前,美國包括戰(zhàn)略能力辦公室、海軍研究辦公室以及國防高級研究計劃局在內(nèi)的軍方機構(gòu),正在開展真實環(huán)境編隊飛行演示以及針對對抗環(huán)境作戰(zhàn)的一系列飛行驗證。美空軍《20162036年小型無人機系統(tǒng)飛行規(guī)劃》已提出多種蜂群作戰(zhàn)構(gòu)想,規(guī)劃在2035年形成蜂群作戰(zhàn)能力;美陸軍新版《機器人及自主系統(tǒng)戰(zhàn)略》也提出在2030年實現(xiàn)無人機系統(tǒng)蜂群作戰(zhàn)。因此,無人機蜂群作戰(zhàn)或?qū)⒊蔀槲磥砜罩凶鲬?zhàn)的重要方式,值得高度關(guān)注。
高效反無人機手段是未來戰(zhàn)爭中的必備能力
本戰(zhàn)例顯示,小型無人機簡單群襲作戰(zhàn)已成為實戰(zhàn)威脅。隨著蜂群作戰(zhàn)概念與技術(shù)的不斷成熟,未來反無人機群襲作戰(zhàn)更為復(fù)雜,發(fā)展對抗能力刻不容緩,以美俄為首的世界軍事強國正積極發(fā)展高效反無人機手段。
俄羅斯已初具反無人機簡單群襲作戰(zhàn)能力
本戰(zhàn)例顯示,俄羅斯已裝備軟硬結(jié)合的反無人機作戰(zhàn)體系。軟對抗方面,除“汽車場”和“驅(qū)蟲劑”外,還列裝了“克拉蘇哈”、“薔薇航空”等電子戰(zhàn)系統(tǒng)。其中,“薔薇航空”能識別lOkm范圍內(nèi)的無人機遙控信號,然后進行欺騙或壓制。硬殺傷方面,目前主要依靠“鎧甲”-Sl、“道爾”-M等現(xiàn)有防空武器系統(tǒng),其中“鎧甲”-Sl曾在敘擊落“蒼鷺”、RQ-21A等無人機。
美英等國也很重視反無人機能力發(fā)展
美英等國在探測與識別、電子干擾、硬殺傷手段等方面推出了多個系統(tǒng),用于反無人機能力發(fā)展。探測與識別方面,美國研制了“空中搜索網(wǎng)”等探測系統(tǒng);電子干擾方面,英國推出了“鷹盾”、以色列推出了“無人機穹頂”系統(tǒng);硬殺傷手段方面,美國研制了50mm鏈式炮、“微型直接碰撞殺傷”導(dǎo)彈、“相位器”高功率微波武器等。其中,“空中搜索網(wǎng)”可對在城區(qū)上空300m高度飛行的無人機進行持久廣域監(jiān)視;50mm鏈式炮采用512單元雷達天線陣列,可同時跟蹤多個目標,并發(fā)射彈道修正彈(內(nèi)含12枚爆炸成形子彈)攔截;“無人機穹頂”可探測lOkm范圍內(nèi)的無人機,阻斷其甚高頻和特高頻通信。
降低成本和軟硬結(jié)合是反無人機作戰(zhàn)的發(fā)展方向
傳統(tǒng)防空硬殺傷手段在反無人機群襲作戰(zhàn)中面臨攔截成本過高、彈藥儲備有限等突出問題,難以有效應(yīng)對大規(guī)模持續(xù)攻擊。從國外發(fā)展來看,電子干擾、定向能、低成本彈藥等手段和軟硬結(jié)合的反無人機體系是未來發(fā)展的重點。俄在本戰(zhàn)例中綜合采用了電子對抗和火力殺傷手段,隨后迅速推出可由“鎧甲”-Sl發(fā)射的“長釘”微型導(dǎo)彈。該導(dǎo)彈可通過單發(fā)射筒4枚齊射,將火力密度提高3倍,并大幅降低多目標攔截成本。美國“微型直接碰撞殺傷”導(dǎo)彈批生產(chǎn)單價將低于1.6萬美元,較現(xiàn)有防空導(dǎo)彈具有顯著的成本優(yōu)勢。
但應(yīng)當注意,截至目前全球范圍內(nèi)反無人機武器系統(tǒng)發(fā)展的基本情況是:雖然部分產(chǎn)品已投入作戰(zhàn)應(yīng)用,但距離高效、快速、低成本、大規(guī)模的威脅反制需求尚有差距。在探測與識別方面,主要采用雷達、光電、輻射源和數(shù)據(jù)鏈頻譜探測等方式,最大探測距離不超過lOkm;在軟殺傷/硬摧毀方面,主要采用射彈網(wǎng)捕、數(shù)據(jù)鏈干擾、無人機捕捉、激光/槍械動能擊毀等方式。
幾點啟示
從這次恐怖分子使用簡易無人機攻擊俄羅斯軍事基地可看出,隨著民用無人機技術(shù)的進步,大規(guī)模低成本無人機無論是否采用蜂群技術(shù)都將可能成為未來戰(zhàn)爭的???。根據(jù)當前及未來無人機群襲或蜂群攻防作戰(zhàn)態(tài)勢發(fā)展,我們可得出如下啟示:
快速發(fā)展多手段反無人機群襲作戰(zhàn)能力
針對無人機群襲作戰(zhàn),應(yīng)在現(xiàn)有裝備技術(shù)基礎(chǔ)上盡快建立低成本、軟硬結(jié)合的反無人機作戰(zhàn)手段,主要包括多種傳感器的無人機探測與跟蹤體系,涵蓋網(wǎng)絡(luò)供給、電子干擾和低成本彈藥的無人機攔截體系,以有效應(yīng)對無人機群襲威脅。
盡快開展無人機蜂群作戰(zhàn)技術(shù)研究
瞄準未來對抗環(huán)境中的作戰(zhàn)需求,盡快開展無人機蜂群作戰(zhàn)概念、編隊自主飛行、協(xié)同作戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)攻擊等技術(shù)研究,尤其是要發(fā)展低成本、高精度、抗干擾導(dǎo)航定位技術(shù)、抗干擾數(shù)據(jù)鏈技術(shù),全面發(fā)展無人機蜂群作戰(zhàn)能力。
發(fā)展反蜂群作戰(zhàn)技術(shù)與能力
針對蜂群發(fā)展帶來的空防安全挑戰(zhàn),開展專項技術(shù)研發(fā):在探測跟蹤方面,發(fā)展高效能多譜系光、電、聲及其他新概念手段;在軟殺傷方面,發(fā)展智能電子干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊等技術(shù);在硬殺傷方面,發(fā)展高功率微波、激光、微小型防空彈藥等武器,同時加強反蜂群裝備研發(fā)與試驗環(huán)境建設(shè)。