李云偉,張賾,紀(jì)紅霞,石雋生
95894部隊(duì)
中空和高空無人機(jī)始終是美軍無人機(jī)發(fā)展的重要方向,近年來在作戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)前,美國國防戰(zhàn)略重心已從反恐轉(zhuǎn)向大國競爭,美軍的作戰(zhàn)對象已從恐怖分子轉(zhuǎn)為與其進(jìn)行全球競爭的大國,美軍中空和高空無人機(jī)將面對“反介入/區(qū)域拒止”強(qiáng)對抗環(huán)境,有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)、體系對抗等新作戰(zhàn)樣式應(yīng)運(yùn)而生。本文總結(jié)美軍現(xiàn)役中空、高空無人機(jī)在近年戰(zhàn)爭中的作用和暴露的問題,結(jié)合美國大國競爭國防戰(zhàn)略和在研新型中空和高空無人機(jī)項(xiàng)目,闡述美軍無人機(jī)的重要發(fā)展方向。
2021年2月,美國總統(tǒng)喬·拜登在慕尼黑安全會議上發(fā)表講話,表明大西洋兩岸關(guān)系重新開始。雖然特朗普時(shí)代已經(jīng)結(jié)束,但其外交政策的一個(gè)重要方面仍然穩(wěn)如磐石,那就是大國競爭。拜登總統(tǒng)向與會者表示,美國人必須一起為長期戰(zhàn)略競爭做好準(zhǔn)備,美國與中國的競爭會很激烈。
2021年8月30日,美國中央司令部司令麥肯齊宣布,美軍在阿富汗已完成撤軍。至此,歷時(shí)20年的阿富汗戰(zhàn)爭宣告結(jié)束,美國國防戰(zhàn)略正在從反恐轉(zhuǎn)向大國競爭。
大國競爭國防戰(zhàn)略由時(shí)任特朗普政府國防部長馬蒂斯在2018年1月19日簽發(fā)的《國防戰(zhàn)略》提出。該文件直接宣稱,國家間競爭而非恐怖主義是當(dāng)前美國國家安全的首要關(guān)注點(diǎn),應(yīng)對亞洲國家和俄羅斯的長期競爭是國防部的首要任務(wù)。這標(biāo)志著美國政府重新將所謂的大國“威脅”作為本國安全的主要挑戰(zhàn),威脅判斷層面完全回歸到冷戰(zhàn)時(shí)期的傳統(tǒng)軌道上。美國國會研究服務(wù)局(CRS)指出,重回大國競爭國防戰(zhàn)略將對美國國防經(jīng)費(fèi)支出、軍事技術(shù)研發(fā)、部隊(duì)和裝備建設(shè)、作戰(zhàn)概念、盟國合作等多個(gè)方面產(chǎn)生重大影響。
重回大國競爭國防戰(zhàn)略將促使美軍各軍種開發(fā)新的作戰(zhàn)概念,尤其是在印度-太平洋地區(qū)對抗亞洲國家的“反介入/區(qū)域拒止”作戰(zhàn)時(shí),將使用新的力量部署。為應(yīng)對大國競爭,美軍提出的新作戰(zhàn)概念包括陸軍和空軍“多域作戰(zhàn)”、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)“遠(yuǎn)征前進(jìn)基地作戰(zhàn)”、海軍“分布式海上作戰(zhàn)”。這些新作戰(zhàn)概念的核心是使美國軍事力量在陸、海、空、天、電磁、信息、賽博等多個(gè)作戰(zhàn)域中有效融合,部隊(duì)將采用去中心化的分布式部署,更加依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使分散的部隊(duì)融為整體,并加大無人系統(tǒng)的使用。
美國是無人機(jī)的研發(fā)與使用大國,其無人機(jī)技術(shù)一直居世界前列。無論是海灣戰(zhàn)爭中伊拉克軍隊(duì)向美軍無人機(jī)舉起白旗,還是2020年美軍無人機(jī)對伊朗卡西姆·蘇萊曼尼將軍發(fā)動(dòng)襲擊,無人機(jī)發(fā)揮了重要作用。
美軍無人機(jī)主要實(shí)施戰(zhàn)場偵察監(jiān)視打擊、誘餌、電子干擾、目標(biāo)指示、通信中繼和毀傷效果評估等任務(wù)。目前,美軍已擁有大、中、小型,高、中、低空,遠(yuǎn)、中、近程,戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)機(jī)型組成的完整無人機(jī)裝備體系。其中,高空長航時(shí)無人機(jī)多為戰(zhàn)略偵察機(jī),例如RQ-4“全球鷹”無人偵察機(jī),具有實(shí)用升限高、作戰(zhàn)半徑大、續(xù)航時(shí)間長等特點(diǎn);中空和高空無人機(jī)多為察打一體無人機(jī),包括MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”無人機(jī),它們可掛載“海爾法”等精確制導(dǎo)彈藥執(zhí)行察打任務(wù)。
圖1 MQ-9“死神”無人機(jī)。
2001年,阿富汗戰(zhàn)爭爆發(fā),美軍無人機(jī)大規(guī)模運(yùn)用于實(shí)戰(zhàn),承擔(dān)了大量作戰(zhàn)和勤務(wù)任務(wù),特別是攜帶武器的察打一體無人機(jī)投入使用,讓空地協(xié)同作戰(zhàn)和無人機(jī)應(yīng)用取得了前所未有的效果。由于阿富汗山地峽谷多,地面部隊(duì)很難展開行動(dòng),對縱橫交錯(cuò)的溝壑進(jìn)行搜索困難重重。所以,美軍無人機(jī)在阿富汗戰(zhàn)爭中承擔(dān)了眾多任務(wù)。在阿富汗戰(zhàn)爭初期,美軍無人機(jī)主要為地面小分隊(duì)提供周邊環(huán)境偵察和預(yù)警,同時(shí)承擔(dān)日常巡邏任務(wù)。隨著戰(zhàn)爭的發(fā)展,美軍開始為無人機(jī)配置各種武器,從而開發(fā)出察打一體無人機(jī)。這種無人機(jī)掛裝合成孔徑雷達(dá)、光電/紅外吊艙等高精度偵察系統(tǒng),對目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行偵察和監(jiān)視,并且攜帶一定數(shù)量的武器,對突然出現(xiàn)的時(shí)間敏感目標(biāo)實(shí)施空對地精確打擊。在阿富汗戰(zhàn)爭初期,美軍使用“捕食者”無人機(jī)發(fā)射“海爾法”導(dǎo)彈,成功擊殺了“基地”組織一位領(lǐng)導(dǎo)人穆罕默德·阿提夫。該型無人機(jī)采用平直翼設(shè)計(jì),續(xù)航時(shí)間長,不僅用于巡邏和偵察,還能直接對塔利班的重要目標(biāo)發(fā)動(dòng)精確打擊。例如,美軍現(xiàn)役MQ-9無人機(jī),其續(xù)航時(shí)間長達(dá)15h,在滿載狀態(tài)下,依然可以輕松在9000m高空飛行,不裝載彈藥情況下,甚至可以飛到15000m。MQ-9無人機(jī)在如此高的高度飛行,地面部隊(duì)根本聽不到發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲,所以地面目標(biāo)可以說毫無防備(有完善的防空體系除外),一旦MQ-9突然發(fā)射空對地武器實(shí)施精確打擊,地面目標(biāo)已然成為被打擊的終結(jié)者。
RQ-4“全球鷹”無人機(jī)作為目前世界最先進(jìn)的無人機(jī)之一,擁有續(xù)航時(shí)間長、航程遠(yuǎn)、飛行高度高等優(yōu)勢。2003年8月,美國聯(lián)邦航空管理局向美國空軍頒發(fā)了授權(quán)證書(COA),允許美國空軍的“全球鷹”無人機(jī)在國家空域飛行。該機(jī)安裝有合成孔徑雷達(dá)、電視攝像機(jī)、紅外探測器等多種偵察設(shè)備,以及防御性電子對抗裝備和數(shù)字通信設(shè)備?!叭蝥棥笨蓮拿绹就疗痫w,到達(dá)須要執(zhí)行偵察任務(wù)的地點(diǎn)。
在未來戰(zhàn)爭中,無人系統(tǒng)將發(fā)揮重要作用。因此,各軍事強(qiáng)國都在加大無人機(jī)的研發(fā)力度。但現(xiàn)役無人戰(zhàn)斗機(jī)只具備偵察、打擊等能力,距離掌握制空權(quán)仍面臨許多難題。例如,無人戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度尚無法達(dá)到現(xiàn)役超聲速有人戰(zhàn)斗機(jī)的水平。大部分無人機(jī)的任務(wù)載荷重量較小,難以攜帶先進(jìn)對空搜索設(shè)備,在空對空作戰(zhàn)中,無法有效搜索目標(biāo)。由于無人機(jī)對機(jī)載武器重量的要求很苛刻,尚無法裝載重型空空導(dǎo)彈,因此現(xiàn)有無人戰(zhàn)斗機(jī)所掛載的武器系統(tǒng)通常為對地攻擊,無法進(jìn)行對空火力作戰(zhàn),從而難以爭奪制空權(quán)。敵我識別、態(tài)勢感知、自主空戰(zhàn)、遠(yuǎn)程通信與防電磁干擾等能力是執(zhí)行空戰(zhàn)任務(wù)的無人機(jī)安全飛行并完成空戰(zhàn)任務(wù)的關(guān)鍵,但是目前無人機(jī)欠缺這些能力,只有人工智能、信息感知與融合、數(shù)據(jù)鏈路等技術(shù)取得突破,這些能力才能提升。
圖2 RQ-4“全球鷹”無人機(jī)。
在21世紀(jì)初的反恐戰(zhàn)爭中,MQ-9“死神”、RQ-4“全球鷹”等無人機(jī)面對的敵人幾乎都是沒有完善防空能力的恐怖分子,恐怖分子采取的措施很難對在中空和高空執(zhí)行任務(wù)的無人機(jī)造成有效威脅?,F(xiàn)在,美軍作戰(zhàn)任務(wù)正在從反恐轉(zhuǎn)向大國競爭,在具備完善防空系統(tǒng)的對手面前,飛行高度不足20000m,巡航速度不超過640km/h,且不具備隱身能力的這兩型無人機(jī)的生存力令人堪憂。
2019年6月19日,一架美軍無人機(jī)在霍爾木茲海峽國際空域作業(yè)時(shí),被伊朗地對空導(dǎo)彈擊落。伊朗軍方擊落“全球鷹”使美軍意識到,這款無人機(jī)的生存能力愈發(fā)脆弱,根本無法應(yīng)對中國、俄羅斯等國的現(xiàn)代化防空網(wǎng),甚至都能被伊朗擊落。正如美國智庫萊克星頓研究所專家洛倫·湯普森所言,當(dāng)無人機(jī)被伊朗這樣的國家用國產(chǎn)導(dǎo)彈擊落時(shí),并不是一個(gè)好跡象。
在美軍看來,與“全球鷹”面臨的問題相似,MQ-9無人機(jī)也即將過時(shí)。作為本世紀(jì)初投入使用的一款察打一體無人機(jī),MQ-9為美國軍方效力已近20年。即便美國空軍擬終止MQ-9無人機(jī)的采購合同,但也不可否認(rèn),它依舊是美軍在中東和非洲地區(qū)打擊恐怖分子和其他重要目標(biāo)的最有效武器之一。然而,隨著MQ-9無人機(jī)的大規(guī)模使用,其性能和特點(diǎn)也逐漸被對手摸清。阿富汗塔利班、也門胡賽武裝等均擊落過MQ-9無人機(jī),這令美國空軍非常尷尬。正如美軍發(fā)言人所言,MQ-9無法抵御先進(jìn)防空導(dǎo)彈和先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī),比如中國和俄羅斯的產(chǎn)品。
美軍現(xiàn)役中空和高空長航時(shí)無人機(jī)之所以能在反恐行動(dòng)中取得成功,原因之一是,它們基本都在無對抗的環(huán)境下飛行。但是,隨著許多國家擁有更強(qiáng)大的雷達(dá)以及防空系統(tǒng),無人機(jī)作戰(zhàn)面臨被監(jiān)視、被擊落的風(fēng)險(xiǎn)大大增加,同時(shí)也導(dǎo)致無人機(jī)運(yùn)用效能可能有所降低。無人機(jī)偵察是未來發(fā)展方向,但是在復(fù)雜環(huán)境下,有人機(jī)飛行員的作用無可替代。為此,在可預(yù)見的未來,美國空軍將平衡有人機(jī)和無人機(jī)的協(xié)調(diào)應(yīng)用,綜合發(fā)揮二者的優(yōu)勢。
重回大國競爭國防戰(zhàn)略使美國在制訂計(jì)劃和項(xiàng)目時(shí),重新重視所謂的“高端常規(guī)作戰(zhàn)”(即與均勢對手開展大規(guī)模、強(qiáng)對抗、復(fù)雜技術(shù)條件下的常規(guī)作戰(zhàn))能力建設(shè)。美國應(yīng)對的主要對手不再是恐怖組織和所謂的“流氓國家”,而是與美國有競爭的大國。在無人機(jī)裝備建設(shè)層面,美國綜合運(yùn)用科技優(yōu)勢,發(fā)展在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下具備生存力的新一代無人機(jī)。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化和體系化對抗環(huán)境下,有人機(jī)與無人機(jī)組成編隊(duì),實(shí)施協(xié)同攻擊等作戰(zhàn)方式,實(shí)現(xiàn)有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)。
美軍新型無人機(jī)的空戰(zhàn)能力要求包括七個(gè)方面。
第一,無人機(jī)對作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的敵方目標(biāo)進(jìn)行感知、識別和定位,同時(shí)具備單機(jī)或編隊(duì)執(zhí)行電子戰(zhàn)任務(wù)的能力。
第二,無人機(jī)單機(jī)或編隊(duì)?wèi)?yīng)與有人長機(jī)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)協(xié)同,能夠根據(jù)優(yōu)先權(quán)和目標(biāo)反應(yīng)在防區(qū)內(nèi)/防區(qū)外進(jìn)行反輻射作戰(zhàn)。
第三,無人機(jī)充當(dāng)武器發(fā)射平臺,對有人長機(jī)指定的目標(biāo)發(fā)動(dòng)攻擊。
第四,對無人機(jī)探測到的目標(biāo)群實(shí)施打擊。
第五,為有人長機(jī)吸引防空火力并摧毀威脅目標(biāo)。
第六,無人機(jī)實(shí)施防區(qū)外干擾。
第七,無人機(jī)作為情報(bào)偵察信息融合節(jié)點(diǎn)。
新型無人機(jī)與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)須要滿足以下七方面要求。
第一,即使通信帶寬較低,無人機(jī)也能接收有人長機(jī)的作戰(zhàn)任務(wù)。
第二,無人僚機(jī)與有人長機(jī)建立通信聯(lián)系,并自主完成任務(wù)規(guī)劃。
圖3 伊朗展示“全球鷹”無人機(jī)的殘骸。
圖4 XQ-58“女武神”無人機(jī)。
第三,無人僚機(jī)與有人機(jī)保持通信傳輸順暢,并適時(shí)向長機(jī)報(bào)告作戰(zhàn)目標(biāo)的可行性信息。
第四,無人僚機(jī)在得到授權(quán)后,能夠自主執(zhí)行任務(wù),完成作戰(zhàn)目標(biāo)。
第五,當(dāng)作戰(zhàn)環(huán)境或作戰(zhàn)目標(biāo)改變時(shí),無人僚機(jī)對作戰(zhàn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改。
第六,新型多功能無人機(jī)能夠?yàn)橛腥藱C(jī)、無人機(jī)提供綜合空中補(bǔ)給、通信中繼、情報(bào)保障,戰(zhàn)區(qū)全域監(jiān)視等任務(wù)。
第七,面對造價(jià)日益昂貴的有人機(jī),美軍要求新一代無人機(jī)的性能應(yīng)與有人機(jī)形成互補(bǔ),成本足夠低。在這種思想引導(dǎo)下,XQ-58“女武神”無人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
2019年3月5日,美軍XQ-58A“女武神”無人機(jī)原型機(jī)在亞利桑那州尤馬試驗(yàn)場完成首次飛行。該型無人機(jī)是一種隱身、遠(yuǎn)程、高亞聲速無人機(jī),由美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)與克拉托斯(Kratos)公司合作開發(fā)。美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室公布的數(shù)據(jù)顯示,該機(jī)機(jī)長8.8m,翼展6.7m,內(nèi)置彈艙的任務(wù)載荷重量250kg,未來可能與F-35隱身有人戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。無疑,“女武神”首飛成功對未來空戰(zhàn)產(chǎn)生了巨大影響。
美軍近年來在有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究是,將F-35戰(zhàn)斗機(jī)與多架具備自主作戰(zhàn)能力的無人機(jī)組成編隊(duì),完成協(xié)同作戰(zhàn),或者由先進(jìn)無人機(jī)作為通信網(wǎng)關(guān)與通信中繼平臺,讓使用不同通信數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)斗機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通信。
圖5 XQ-58A 無人機(jī)與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)概念圖。
一方面,美軍設(shè)想將F-35與6架XQ-58A組成編隊(duì),其中XQ-58A作為“忠誠僚機(jī)”,攜帶4枚GBU-39/B小直徑精確制導(dǎo)炸彈,輔助F-35執(zhí)行攻擊等任務(wù)。此外,美軍設(shè)想,XQ-58A攜帶多型小型自主無人機(jī)系統(tǒng),形成無人機(jī)編隊(duì),為F-35與XQ-58A作戰(zhàn)編隊(duì)提供情報(bào)收集、偵察、打擊、反無人機(jī)、電子戰(zhàn)等任務(wù)支持。
另一方面,XQ-58A無人機(jī)是“忠誠僚機(jī)”項(xiàng)目的研究重點(diǎn)之一和空軍“天空堡”(Skyborg)項(xiàng)目的技術(shù)驗(yàn)證平臺,而且是充當(dāng)F-22與F-35之間網(wǎng)關(guān)的機(jī)型之一。美軍正在研究XQ-58A無人機(jī)如何為通信數(shù)據(jù)互不兼容的第五代戰(zhàn)斗機(jī)提供通信中繼,以進(jìn)一步加強(qiáng)第五代戰(zhàn)斗機(jī)的聯(lián)合作戰(zhàn)能力。
在大國競爭背景下,斗爭雙方的最終勝利不僅依賴于在前沿的武器裝備、人員素質(zhì)、戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)水平,戰(zhàn)場綜合保障、補(bǔ)給能力,增強(qiáng)主要作戰(zhàn)力量的作戰(zhàn)持久能力也是決定勝利的重要因素。美軍認(rèn)為,把最優(yōu)裝備和有限的人員從保障工作中解放出來,投入到主要作戰(zhàn)方向,是制勝法寶之一。為此,針對新一代中空和高空多功能無人機(jī)的研制項(xiàng)目,美軍強(qiáng)調(diào)其具有提高整個(gè)作戰(zhàn)體系能力的優(yōu)勢,而不僅僅是平臺自身能力的提升。
2021年8月18日,波音公司MQ-25“黃貂魚”無人加油機(jī)與E-2D預(yù)警機(jī)首次空中加受油測試圓滿完成。這是MQ-25驗(yàn)證機(jī)今年夏季開展的第二次空中加油測試,第一次是6月為F/A-18F戰(zhàn)斗機(jī)空中加油測試。按照美國海軍的計(jì)劃,MQ-25無人機(jī)將在明年上艦,海軍將部署新一代多功能無人機(jī)平臺,承擔(dān)空中加油任務(wù),替換原有戰(zhàn)斗機(jī)的伙伴加油,降低陸基加油機(jī)的出動(dòng)頻率,讓更多戰(zhàn)斗機(jī)解放出來,以執(zhí)行更重要的作戰(zhàn)任務(wù)。后期,美軍將不斷拓展新一代中空和高空多功能無人機(jī)的功能,利用新平臺執(zhí)行戰(zhàn)場指揮、通信中繼、空中預(yù)警、區(qū)域威脅攔截等任務(wù),以及承擔(dān)低威脅情況下的綜合持續(xù)保障任務(wù)。
太空戰(zhàn)略空間是美國多年來的野心所向。美國太空探索(SpaceX)公司“星鏈計(jì)劃”極大支撐了美國實(shí)現(xiàn)全球霸權(quán)的野心。按照該計(jì)劃,在2024年之前,美國太空探索公司將在低軌道近地空間布置12000顆“星鏈”衛(wèi)星。據(jù)稱,該公司還計(jì)劃再投放30000顆,使總數(shù)達(dá)到42000顆。其中,約2/3的衛(wèi)星將被置于距地面550km的低軌道上,4000顆衛(wèi)星被置于距地面1200km的軌道上,數(shù)量如此之大的衛(wèi)星將形成覆蓋全球的空天網(wǎng)絡(luò)。該公司部分發(fā)射基地為美國空軍基地,其衛(wèi)星驗(yàn)證也須與美國空軍合作。由此可知,“星鏈”系統(tǒng)未來必將被美國軍方征用,成為美軍的超級殺手锏。一方面,“星鏈”系統(tǒng)將與美軍現(xiàn)有偵察衛(wèi)星組成一張嚴(yán)密的全球衛(wèi)星監(jiān)視網(wǎng);另一方面,美軍新型中空和高空無人機(jī)可充分利用該系統(tǒng),改變現(xiàn)有中空和高空無人機(jī)在執(zhí)行偵察任務(wù)時(shí)單機(jī)飛行搜索區(qū)域有限、情報(bào)獲取手段單一的缺陷,在數(shù)萬平方千米的廣域范圍進(jìn)行多機(jī)組網(wǎng)和信息傳輸,發(fā)揮攜帶任務(wù)平臺多、補(bǔ)位機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢。在廣域監(jiān)視范圍內(nèi),無人機(jī)獲取光學(xué)、雷達(dá)、頻譜信息,高質(zhì)量完成戰(zhàn)場監(jiān)視、戰(zhàn)場預(yù)警、區(qū)域熱點(diǎn)跟蹤、態(tài)勢感知等任務(wù)。
圖6 MQ-25 與E-2D 預(yù)警機(jī)進(jìn)行空中加受油試驗(yàn)。
技術(shù)領(lǐng)先是保障美國高端常規(guī)作戰(zhàn)能力的重要因素。美國國防部一些官員擔(dān)憂,美國軍隊(duì)的技術(shù)和質(zhì)量與其他國家相比,其優(yōu)勢正在衰減,甚至部分領(lǐng)域的優(yōu)勢隨著其他國家,尤其是主要競爭對手軍力的提升而被抹平。為此,在下一步新型中空和高空無人機(jī)的研制與發(fā)展過程中,美軍必將加大新技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用,其發(fā)展方向也從注重區(qū)域偵察和對地攻擊逐漸發(fā)展到有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)、空地一體化作戰(zhàn)、空海一體化作戰(zhàn),從降維打擊發(fā)展到體系對抗,以繼續(xù)保持其在無人機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。■