國(guó)外無(wú)人機(jī)裝備發(fā)展現(xiàn)狀及典型作戰(zhàn)模式綜述

沈陶然，桑雋永

（1.中國(guó)航天科工集團(tuán)第十研究院，貴州 貴陽(yáng)，550009；2. 江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所，貴州 貴陽(yáng)，550009）

0 引言

無(wú)人機(jī)以其低廉的生產(chǎn)、使用、維護(hù)成本，簡(jiǎn)便的操作使用條件，強(qiáng)大的全天候、全空域偵察打擊能力，成為高度依賴連續(xù)、實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行快速?zèng)Q策殺傷的“外科手術(shù)”式打擊戰(zhàn)術(shù)的重要支撐，世界各國(guó)均大力發(fā)展無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)裝備，開(kāi)發(fā)了形式多樣的作戰(zhàn)使用模式。

1 世界主要軍事強(qiáng)國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

自1917年英國(guó)成功研制出世界上第一架無(wú)人機(jī)至今，無(wú)人機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了六個(gè)發(fā)展階段：研制問(wèn)世階段(1917-1930年)、低空低速靶機(jī)階段(1930-1950年)、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用階段(1950-1960年)、廣泛應(yīng)用階段(1960-1973年)、新技術(shù)運(yùn)用階段(1974-1990年)和高技術(shù)運(yùn)用階段(1991年至今)[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前世界上有近50個(gè)國(guó)家正在開(kāi)展700多個(gè)型號(hào)的軍用無(wú)人機(jī)的研制和生產(chǎn)。

1.1 美國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)是世界上最早研制并使用無(wú)人機(jī)的國(guó)家，已形成覆蓋高、中、低空，遠(yuǎn)、中、近程，大、中、小型，戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)，攻擊、對(duì)抗等多層面、多種類的無(wú)人機(jī)裝備技術(shù)體系，擁有超過(guò)200個(gè)型號(hào)的軍用無(wú)人機(jī)，其研發(fā)和采購(gòu)經(jīng)費(fèi)超過(guò)了世界無(wú)人機(jī)領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)總支出的三分之二。據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2011年世界無(wú)人機(jī)裝備總研發(fā)經(jīng)費(fèi)為25.85億，美國(guó)為19.95億美元，占其中的77%，世界無(wú)人機(jī)裝備總采購(gòu)經(jīng)費(fèi)為33.97億美元，其中美國(guó)為22.7億美元，占66.8%。

美國(guó)無(wú)人機(jī)裝備數(shù)量最多的是在翼展在1～10 m之間、質(zhì)量在10～1000 kg之間的中小型的戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)，美軍裝備的7000多架無(wú)人機(jī)中，有6810架是中小型無(wú)人機(jī)，占總數(shù)的88.8%。龍眼、大鴉、指針、沙漠鷹等眾多小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)在伊拉克和阿富汗等局部戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用，RQ-2A先鋒、RQ-7B影子、RQ-5B獵人等中型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)廣泛裝備應(yīng)用于美國(guó)陸軍。

同時(shí)，美國(guó)高度重視發(fā)展大中型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)、戰(zhàn)略無(wú)人機(jī)和無(wú)人攻擊機(jī)，其在《2011-2040年固定翼軍機(jī)采購(gòu)計(jì)劃》中強(qiáng)調(diào)，為滿足對(duì)持久飛行、多用途ISR無(wú)人機(jī)的需求，全球鷹、捕食者、死神等大中型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)平合的數(shù)量將從2011財(cái)年的300架左右增加到2020財(cái)年的800多架。

1.2 俄羅斯無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1930年，俄羅斯開(kāi)始無(wú)人機(jī)研制。二戰(zhàn)后，在YAK-9B基礎(chǔ)上改進(jìn)研制了5架無(wú)線電遙測(cè)無(wú)人機(jī)，并用于測(cè)量核試驗(yàn)輻射；1950年左右，研制出無(wú)人偵察機(jī)；1950年至1980年，俄羅斯無(wú)人機(jī)裝備發(fā)展取得了輝煌成就，技術(shù)水平世界領(lǐng)先，大致經(jīng)歷了戰(zhàn)略無(wú)人偵察機(jī)、戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)、戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)三個(gè)發(fā)展階段?！抖砹_斯2002-2010年軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展計(jì)劃綱要》指出俄羅斯軍隊(duì)重點(diǎn)發(fā)展載有偵察、目標(biāo)指示和電子對(duì)抗設(shè)備的戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)和戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察直升機(jī)，載有偵察、目標(biāo)指示、電子對(duì)抗設(shè)備、中繼通信設(shè)備和武器彈藥系統(tǒng)的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察機(jī)和可實(shí)施遠(yuǎn)距離和長(zhǎng)時(shí)間偵察的戰(zhàn)略戰(zhàn)役無(wú)人偵察機(jī)[2-3]。

1.3 歐洲無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

歐洲國(guó)家無(wú)人機(jī)研制、應(yīng)用起步早，技術(shù)領(lǐng)先、發(fā)展強(qiáng)強(qiáng)勁。法國(guó)自1988年開(kāi)始研制瑪特(Mart)無(wú)人機(jī)，并成功在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中應(yīng)用于偵察和目標(biāo)捕獲，具有500多次飛行記錄，此后先后研發(fā)出紅隼、狐貍、麻雀等眾多無(wú)人機(jī)裝備。英國(guó)從1985年開(kāi)始研制不死鳥無(wú)人機(jī)，此后研發(fā)的偵察無(wú)人機(jī)觀察者、守望者以及飛翼式無(wú)人攻擊機(jī)雷神(Taranis)、大型隱身無(wú)人偵察機(jī)驗(yàn)證機(jī)大鴉(Raven)和隱身無(wú)人攻擊機(jī)驗(yàn)證機(jī)科萊克斯(Corax)等均為無(wú)人機(jī)的發(fā)展熱點(diǎn)。

當(dāng)前，歐洲傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國(guó)更加致力于無(wú)人機(jī)裝備研發(fā)，Alcor、Bertin、Dassault、EADs、Infotron、Sagem、Survey Copter等公司正在開(kāi)展約20多個(gè)型號(hào)的軍用無(wú)人機(jī)的研制生產(chǎn)。其中，MBDA名下的研究項(xiàng)目就有梭魚、塔拉里昂(Talarion)和歐洲鷹，達(dá)索公司正在主導(dǎo)神經(jīng)元無(wú)人機(jī)研制，瑞典、英國(guó)正在開(kāi)展研制沙爾克( SHARC)、大鴉( Raven)、科菜克斯( Corax)等高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)研發(fā)。

在發(fā)展路徑上，歐洲國(guó)家重視大型中高空高速戰(zhàn)略無(wú)人機(jī)自主研發(fā)，中小型無(wú)人機(jī)則多從以色列等國(guó)家進(jìn)行購(gòu)買；在技術(shù)途徑上，傾向于采用模塊化設(shè)計(jì)可換裝不同機(jī)翼和載荷，實(shí)現(xiàn)不同航程、作戰(zhàn)能力，如塔拉里昂和梭魚無(wú)人機(jī)。而沙爾克(SHARC)則是在驗(yàn)證機(jī)的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行縮放，既可以作為大型的戰(zhàn)略無(wú)人機(jī)，也可以用于中小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)的研究[4-7]。

1.4 以色列無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

以色列無(wú)人機(jī)工業(yè)非常發(fā)達(dá)，并歷經(jīng)戰(zhàn)爭(zhēng)考驗(yàn)、聲名顯赫。在中東戰(zhàn)爭(zhēng)中，以色列以一國(guó)之力，與敘利亞、埃及、黎巴嫩等多個(gè)國(guó)家同時(shí)開(kāi)戰(zhàn)，為了減少人員傷亡和作戰(zhàn)損失，以色列開(kāi)始研發(fā)無(wú)人機(jī)，并通過(guò)創(chuàng)造性的作戰(zhàn)應(yīng)用，取得了輝煌的戰(zhàn)果，極大地促進(jìn)了世界無(wú)人機(jī)裝備及技術(shù)的持續(xù)、迅猛發(fā)展。

以色列研制的第一代偵察兵無(wú)人偵察機(jī)至今仍在服役。它噪音小，隱蔽性好，主要用于戰(zhàn)場(chǎng)偵察，目標(biāo)識(shí)別，毀傷評(píng)估等。整體技術(shù)并不算先進(jìn)，但是已經(jīng)具備了現(xiàn)代戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)的基本特點(diǎn)：采用輕型復(fù)合材料，在轉(zhuǎn)塔內(nèi)安裝視頻和紅外傳感器，能實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鏈和一定的隱身能力。替換該無(wú)人機(jī)下一代的型號(hào)可能是搜索者中距戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)。

以色列的高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)蒼鷺性能優(yōu)良，大型機(jī)艙可以根據(jù)任務(wù)換裝不同的設(shè)備。法國(guó)、澳澳大利亞、土耳其、德國(guó)都從以色列采購(gòu)或者租借了蒼鷺無(wú)人機(jī)，法國(guó)還以蒼鷺為基礎(chǔ)研制了SIDM無(wú)人機(jī)。俄羅斯的軍工產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)，尤其是戰(zhàn)斗機(jī)的制造業(yè)幾乎能夠與美國(guó)媲美，但是由于缺乏資金，2010年也同以色列簽訂了合作的合同，從以色列采購(gòu)蒼鷺等無(wú)人機(jī)。

2 無(wú)人機(jī)典型作戰(zhàn)模式簡(jiǎn)析

2.1 情報(bào)、監(jiān)視、偵察(ISR)

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于軍事偵察。在越南戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、波黑戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)等局部戰(zhàn)爭(zhēng)中以“捕食者”為代表的多型號(hào)、數(shù)千架次無(wú)人機(jī)被用于對(duì)敵軍陣地進(jìn)行晝夜偵查，為參與空襲的作戰(zhàn)飛機(jī)提供了大量目標(biāo)數(shù)據(jù)；在美軍打擊塔利班作戰(zhàn)中，美軍首次使用無(wú)人機(jī)攻擊機(jī)，攜帶武器用于實(shí)戰(zhàn)。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是陸、海、空、天、電、信息的全維戰(zhàn)爭(zhēng)，對(duì)情報(bào)信息高度依賴。ISR無(wú)人機(jī)以其簡(jiǎn)便的起飛方式，機(jī)動(dòng)的起飛地點(diǎn)，先進(jìn)的機(jī)載晝夜偵察、監(jiān)視器材和超低空飛行、長(zhǎng)航時(shí)滯空以及零人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)，可以全天候、全空域連續(xù)對(duì)敵方重要保衛(wèi)目標(biāo)進(jìn)行偵察，彌補(bǔ)了偵察衛(wèi)星獲取情報(bào)實(shí)時(shí)性差的不足，成為各國(guó)現(xiàn)役無(wú)人機(jī)中數(shù)量最大、型號(hào)最多、使用最頻繁的一種。

2.2 偵察/打擊一體化

隨著國(guó)際反恐戰(zhàn)爭(zhēng)樣式的不斷演變，針對(duì)敵方首領(lǐng)采取的“斬首行動(dòng)”等新型低附帶損傷、精確打擊作戰(zhàn)需求出現(xiàn)，催生出基于實(shí)時(shí)偵察信息進(jìn)行快速精確有效殺傷的偵察/打擊一體化無(wú)人機(jī)。軍用無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)使命任務(wù)由傳統(tǒng)單一的ISR向綜合作戰(zhàn)任務(wù)平臺(tái)轉(zhuǎn)變。2001年11月15日，美軍“捕食者”無(wú)人機(jī)在阿富汗境內(nèi)成功地對(duì)“塔利班”武裝實(shí)施了打擊，這是人類戰(zhàn)爭(zhēng)史上首次完全意義上的無(wú)人機(jī)直接對(duì)地攻擊作戰(zhàn)。

為應(yīng)對(duì)日趨復(fù)雜的反恐作戰(zhàn)任務(wù)需求，美國(guó)國(guó)防部計(jì)劃在更多無(wú)人機(jī)上裝備精確制導(dǎo)、質(zhì)量輕的武器系統(tǒng)，以支持更大范圍的作戰(zhàn)任務(wù)。據(jù)《2013-2038無(wú)人系統(tǒng)一體化路線圖》，美國(guó)防部計(jì)劃在未來(lái)5年花費(fèi)240億美元用于空中、地面和海上無(wú)人系統(tǒng)研發(fā)。

2.3 有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)

隨著無(wú)人機(jī)裝備自主化程度的不斷提升，美國(guó)、英國(guó)等國(guó)提出采用有人/無(wú)人機(jī)組成混合編隊(duì)來(lái)提高作戰(zhàn)效率和協(xié)同能力。此種作戰(zhàn)模式結(jié)合了有人機(jī)和無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)在有人模式和無(wú)人模式兩個(gè)平合之間轉(zhuǎn)換?！坝腥?無(wú)人機(jī)混合編隊(duì)”由一架有人作戰(zhàn)飛機(jī)指揮一架或多架無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，有人機(jī)充當(dāng)混合編隊(duì)的指揮控制中心，指揮無(wú)人機(jī)編隊(duì)完成目標(biāo)瞄準(zhǔn)、射擊諸元裝訂、武器發(fā)射等作戰(zhàn)流程，可有效提高有人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

2.4 蜂群攻擊

隨著無(wú)人機(jī)及人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，采用多無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)多架無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，即“蜂群攻擊”模式研究已在國(guó)內(nèi)外大量展開(kāi)。

美國(guó)海軍是蜂群作戰(zhàn)領(lǐng)域的先驅(qū)。2012年洛克·范姆(L0 c Pham)公開(kāi)發(fā)表的《無(wú)人機(jī)蜂群攻擊》一文對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)模式進(jìn)行了探討[8]。該文假定一艘裝備“宙斯盾”系統(tǒng)的驅(qū)逐艦與來(lái)自不同方向的無(wú)人機(jī)蜂群進(jìn)行攻防對(duì)抗，并對(duì)攻防對(duì)抗結(jié)果進(jìn)行數(shù)字仿真，結(jié)果表明：當(dāng)無(wú)人機(jī)編隊(duì)由5～10架組成時(shí)，驅(qū)逐艦防御系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間、火力資源分配等將不足以攔截全部無(wú)人機(jī)，若無(wú)人機(jī)數(shù)量進(jìn)一步增加，則突破驅(qū)逐艦防御系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)數(shù)量大幅增加。仿真結(jié)果表明，采用大量低成本無(wú)人機(jī)“蜂群”作戰(zhàn)，可大幅提高作戰(zhàn)效能。

美國(guó)目前主要有三個(gè)列編蜂群無(wú)人機(jī)項(xiàng)目，均已開(kāi)展了原型測(cè)試，未來(lái)均可實(shí)現(xiàn)蜂群式的集體作戰(zhàn)[6-10]。

1） DARPA的微型無(wú)人機(jī)集群。該項(xiàng)目采用“山鶉”無(wú)人機(jī)，該無(wú)人機(jī)可以裝在MJU-10/B標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)誘餌發(fā)射裝置內(nèi)發(fā)射。

2）DARPA的“小精靈”項(xiàng)目。該項(xiàng)目尋求發(fā)射低成本蜂群無(wú)人機(jī)，并在C-130運(yùn)輸機(jī)的后艙實(shí)現(xiàn)回收。

3） 美國(guó)海軍研究局(ONR)的“蝗蟲”(低成本無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)，縮寫為L(zhǎng)OCUST)項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用“郊狼”無(wú)人機(jī)，已在2016年夏季完成30架規(guī)模的集群測(cè)試。

采取“蜂群”作戰(zhàn)技術(shù)的基本原則是分散使用大量低成本的無(wú)人武器。戰(zhàn)爭(zhēng)中使用無(wú)人機(jī)集群實(shí)施飽和式攻擊，將原本造價(jià)高昂的多任務(wù)系統(tǒng)被分解為若干低成本的小規(guī)模作戰(zhàn)平合，平臺(tái)之間互補(bǔ)、替代，形成規(guī)模作戰(zhàn)能力，使偵察與攻擊具有更高的可靠性，作戰(zhàn)反應(yīng)更加靈活高效，作戰(zhàn)成本進(jìn)一步降低。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)國(guó)外無(wú)人機(jī)裝備發(fā)展現(xiàn)狀及典型作戰(zhàn)模式的簡(jiǎn)要分析可知，無(wú)人機(jī)裝備技術(shù)發(fā)展與作戰(zhàn)需求緊密相關(guān)。當(dāng)前無(wú)人機(jī)裝備技術(shù)正朝著智能化、體系化等方向發(fā)展，我國(guó)應(yīng)緊跟世界無(wú)人機(jī)裝備技術(shù)發(fā)展步伐，重點(diǎn)加強(qiáng)有人/無(wú)人協(xié)同作戰(zhàn)、無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)等技術(shù)研究，在高端無(wú)人機(jī)裝備和作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域取得更大突破。

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