淺析美軍偵察型無人機作戰(zhàn)使用及發(fā)展

92403部隊　劉志華

0　引言

縱觀美軍近幾場現(xiàn)代化條件下的局部戰(zhàn)爭，無人機作為現(xiàn)代戰(zhàn)場中的力量倍增器，在戰(zhàn)場的投入量越來越大，已經(jīng)成為美軍作戰(zhàn)不可或缺的重要武器平臺。隨著無人機的迅速發(fā)展，無人機偵察情報的應(yīng)用也越來越廣泛，在信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著舉足輕重的作用。據(jù)統(tǒng)計，美國80%的現(xiàn)役無人機為無人偵察機，戰(zhàn)場情報80%來源于無人機偵察。

1　美軍偵察無人機海外作戰(zhàn)使用情況

1.1　阿富汗戰(zhàn)場成為美軍無人機的試驗場

在阿富汗戰(zhàn)場，美軍建立了多處無人機基地，大量部署和使用無人機。美國早在2001年發(fā)動阿富汗反恐戰(zhàn)爭的時候，就在阿富汗與巴基斯坦邊境地區(qū)設(shè)置了幾個無人機基地。此后，隨著無人機在阿富汗戰(zhàn)場上的地位和作用日益凸顯，美軍在該地區(qū)無人機基地的數(shù)量也不斷增加。在2011年5月美軍無人機突襲本·拉登之前，美軍已使用無人機擊斃“基地”組織多名關(guān)鍵人物。無人機的頻繁使用，使阿富汗戰(zhàn)場已成為美軍無人機的試驗場。駐阿美國海軍陸戰(zhàn)隊還使用手持式小型無人機，用以對建筑物和山丘實施偵察，并通過地面站來控制無人機的飛行，回收采集的影像。美軍在阿富汗的軍事行動嚴重依賴無人機，以至于在無人機無法到位的情況下，駐阿美軍會取消作戰(zhàn)任務(wù)。

1.2　美軍在中東和非洲大量使用無人機實施反恐行動

中東和非洲是國際恐怖主義活動的熱點地區(qū)，也因此成為美軍尋求部署無人機實施反恐行動的重要方向。索馬里被視為東非地區(qū)恐怖分子的“天堂”，無論是“基地”組織成員還是極端主義組織“青年黨”，在索馬里的勢力都非常強大，也是美軍無人機在該地區(qū)執(zhí)行反恐任務(wù)的重要目標。早在9·11事件發(fā)生后不久，美軍就在鄰近的吉布提部署了“捕食者”無人偵察機，主要用于對索馬里實施偵察。此后，美軍分別在埃塞俄比亞和塞舌爾境內(nèi)建立了無人機基地，從而對索馬里境內(nèi)的恐怖主義勢力形成有效威懾。

1.3　亞太地區(qū)為美軍無人機發(fā)揮威懾作用提供廣闊空間

亞太地區(qū)是美國軍事戰(zhàn)略的重點地區(qū)，也為無人機發(fā)揮作用提供了廣闊空間。美軍通過在日本、韓國等亞太國家部署“全球鷹”無人機，實現(xiàn)無人機與航天偵察衛(wèi)星的互補，從而能夠覆蓋大半個亞洲，并且最大范圍地克服自然條件的限制，達到全天候、全天時的立體偵察效果。美空軍駐關(guān)島的RQ-4B型“全球鷹”無人機，能以時速650公里在20000米高度巡航，從關(guān)島起飛大約4個半小時左右能夠到達臺灣海峽、巴士海峽以西附近空域，5個多小時到達朝鮮半島、西沙群島空域，任務(wù)區(qū)活動時間可達20小時左右，主要負責對朝鮮半島至印度洋廣大地區(qū)展開偵察。

2　美軍無人機執(zhí)行偵察任務(wù)的優(yōu)勢

無人機已經(jīng)在許多戰(zhàn)斗地帶發(fā)揮了日益重要的作用，非常規(guī)作戰(zhàn)需要減少作戰(zhàn)風險和人員傷亡，無人機已經(jīng)成為軍事行動中不可或缺的組成部分。無人機具有的先天優(yōu)勢，致使包括美國在內(nèi)的世界主要軍事強國，均在不斷地將無人機投入實戰(zhàn)。

2.1　隱身性能好

無人機的體積、重量、反射面積比有人駕駛飛機小得多，再加上它獨特精巧的設(shè)計以及機體表面涂敷有隱形性能極好的涂料，使得它的光學、聲學和雷達目標特性不明顯，暴露率幾乎呈幾何級數(shù)減小。

2.2　造價低廉，不懼傷亡

無人機因無飛行員，可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、尺寸小、使用方便、易于操作和維護，故其研制費用、生產(chǎn)成本和維護費用要比載人飛機低得多。另外，無人機的最大好處就是不存在人員傷亡或被俘的危險。這也是極力推崇“零傷亡”的美軍格外關(guān)注和重視無人機的原因。

2.3　起降簡單，操作靈活

美軍無人機的起飛方式主要有短距起飛、垂直起飛和由其他載體攜帶拋射。總的來說，無人機體積小、重量輕，其滑跑距離要比有人機短得多，要求也不像航母起降甲板那樣嚴格。使用其他飛行器攜掛無人機在空中拋射也是一種常見的辦法，甚至美軍正在研究的潛射無人機，使用潛艇攜帶無人機進行發(fā)射。

2.4　航程遠，續(xù)航力強

航程遠，續(xù)航力強是新一代無人機的特點之一。美國“全球鷹”無人機的滯空時間達36小時，航速達650km/h，每天監(jiān)視海域可達10萬平方公里，超過了有人駕駛飛機的續(xù)航能力。美國防部正在研發(fā)氫燃料、太陽能、核動力等新能源無人機，將使其滯空時間由以往的幾十小時提高到數(shù)月。

3　美軍無人機執(zhí)行偵察任務(wù)存在的主要問題

3.1　戰(zhàn)場生存能力有限

美軍除“捕食者”、“全球鷹”等少數(shù)機型外，大多沒有進行專門的生存性設(shè)計。其生存能力主要依靠較小的機身尺寸和大量復(fù)合材料的運用作為保障，難以適應(yīng)日益復(fù)雜的作戰(zhàn)形勢需要。此外，由于無人機執(zhí)行任務(wù)主要依靠后方地面人員進行超視距遙控，操作人員對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知主要根據(jù)衛(wèi)星提供的視頻圖像，存在操作識別與行動展開的時間差，導致無人機機動性和行動效率大打折扣，極易被敵方探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并擊落。

3.2　受戰(zhàn)場環(huán)境影響大

美無人機的長期作戰(zhàn)實踐表明，無人機普遍不能在沙暴、嚴寒、高溫等惡劣氣象條件下執(zhí)行任務(wù)，天氣和環(huán)境是影響無人機作戰(zhàn)效用的關(guān)鍵因素。盡管一些無人機的機載傳感器具有穿透云層、沙暴和其他惡劣天氣的能力，但這些能力在實戰(zhàn)中難以轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)斗力。因為無人機本身較輕較小，比較脆弱，在惡劣天氣下，不僅難以升空，即使升空也不易控制，作戰(zhàn)運用受到極大限制。

3.3　受通信資源制約大

隨著機載傳感器的多樣化及精密化，偵察無人機獲取的戰(zhàn)場情報數(shù)據(jù)多樣且海量增加，且作戰(zhàn)指揮通信量也急劇增大，通信“瓶頸”問題已成為制約美軍無人機作戰(zhàn)行動的重要因素。美軍無人機主要通過衛(wèi)星通信傳輸視頻信號和雷達圖像信號進行操控，通信效率受通信帶寬的限制。且無人機活動范圍一般遠遠超過控制站的目視距離，當多個無人機同時傳輸信息時經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞，這在一定程度上影響了情報處理和分發(fā)的速度，使戰(zhàn)場信息的傳遞和處理不能達到實時的要求，降低了指揮員對戰(zhàn)場情況的反應(yīng)和處置速度。

3.4　通信鏈路易受干擾

目前，無人機接收控制指令、傳輸情報信息的通信鏈路主要采取衛(wèi)星通信和無線數(shù)據(jù)鏈方式，對電磁干擾非常敏感，是無人機遂行情報保障任務(wù)的薄弱環(huán)節(jié)。無人機的通信鏈路一旦受到干擾，就會導致控制失靈、情報信息傳輸中斷，甚至被敵方控制或摧毀。2012年12月，美軍的一架“掃描鷹”無人機就被伊朗采取電子干擾技術(shù)捕獲。

3.5　人員配備缺口較大

目前受自主控制技術(shù)和人工智能水平制約，無人機系統(tǒng)仍然需要大量操作和維護人員維持飛行并實現(xiàn)其各種功能。絕大多數(shù)無人機不僅需配備地面駕駛員，還需要由監(jiān)視分析師、傳感器操作員、維修人員等組成的龐大團隊。近年來，美軍培訓的無人機操作保障人員數(shù)量已超過了駕駛員的數(shù)量，但由于無人機數(shù)量猛增，操作保障人員仍難以滿足無人機作戰(zhàn)需要，不可避免地導致對無人機的操控出現(xiàn)漏洞。

4　美軍偵察無人機技戰(zhàn)術(shù)主要發(fā)展趨勢

4.1　無人機協(xié)同遂行作戰(zhàn)任務(wù)

一是偵察無人機和攻擊無人機協(xié)同實施打擊。根據(jù)美空軍2015～2025作戰(zhàn)構(gòu)想，美軍首先派出“全球鷹”無人機對敵高價值目標實施情報搜集，隨后“捕食者”無人機飛往目標區(qū)域?qū)嵤┏志脗刹?，最后，“死神”無人機接受打擊指令，并在對指定目標實施打擊后執(zhí)行毀傷評估任務(wù)。二是使用偵打一體無人機實施打擊。美空軍目前裝備的多型無人機均已具備偵察打擊一體化能力，其在執(zhí)行任務(wù)過程中，可通過多種探測設(shè)備獲取目標信息后，對目標進行實時分析和識別，然后對敵目標直接發(fā)射機載空地導彈摧毀目標。三是無人機與有人駕駛飛機協(xié)同執(zhí)行任務(wù)。目前，美“全球鷹”無人機執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù)時，一般有RC-135型電子偵察機、E-3C型預(yù)警機各1架協(xié)同實施偵察。另外，美國陸軍研究將無人偵察機與有人武裝直升機組成作戰(zhàn)編隊，由無人機承擔偵察引導任務(wù)，武裝直升機在敵火力范圍之外執(zhí)行攻擊任務(wù)，以提高生存力和整體戰(zhàn)斗力。美空軍正開發(fā)五代機與無人機協(xié)同作戰(zhàn)技戰(zhàn)術(shù)，即由F-35或F-22飛行員操控在其周邊飛行的無人機，利用其機載傳感器執(zhí)行偵察、監(jiān)視和目標定位任務(wù)，以大幅提升戰(zhàn)機打擊效果，增強執(zhí)行任務(wù)的靈活性。

4.2　研發(fā)在多類型平臺上部署無人機

一是艦載無人機。2013年X-47B艦載無人機在美“布什”號核動力航母上成功降落，成為第一架能夠從航母上自行起飛和降落的隱形無人作戰(zhàn)飛機。目前美軍還在研發(fā)艦載無人空中加油機及適合中小艦艇部署的無人機。二是在潛艇上部署無人機。2013年美海軍曾利用“戰(zhàn)斧”導彈發(fā)射筒發(fā)射了一架全電微型無人機，成功驗證了水下發(fā)射無人機的能力。潛射型無人機的發(fā)展不僅可增強美軍潛艇的態(tài)勢感知能力，還可為潛艇防空作戰(zhàn)和反潛戰(zhàn)提供新思路。三是從戰(zhàn)斗機上投擲微型無人機。美軍曾在“北方利刃”軍事演習中，利用F-16戰(zhàn)斗機投擲了一個“山鶉”微型無人機。該無人機裝備有短程通信系統(tǒng)，可向戰(zhàn)斗機、其他無人機、地面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)。

4.3　發(fā)展無人機蜂群技術(shù)

鑒于無人機成本低、風險小的特點，美軍正在探索利用無人機大規(guī)模編隊進行聯(lián)合作戰(zhàn)的蜂群戰(zhàn)術(shù)。低成本無人機蜂群技術(shù)主要指從艦船、飛機、較大無人機等平臺上快速發(fā)射眾多低成本微型無人機，而且它們之間可以使用小功率射頻網(wǎng)進行通信聯(lián)絡(luò)，能夠共享位置及其它信息，協(xié)同執(zhí)行進攻性或防御性任務(wù)，以數(shù)量優(yōu)勢壓制敵人，可為美軍提供空中監(jiān)視支持，也可為美軍戰(zhàn)術(shù)車輛、飛機及其它無人航行器提供護航。無人機蜂群間既可以建立父子關(guān)系，指定蜂群中的一架為頭機，其余的則是跟隨頭機行動，讓整個機群集體行動，也可以給每架無人機發(fā)送不同的指令包，讓每架單獨執(zhí)行不同的任務(wù)。

4.4　使用3D打印技術(shù)

在無人機的制作工藝中，3D打印技術(shù)是目前最受關(guān)注的新技術(shù)之一，其周期短、成本低、原材料范圍廣、高度集成化的特點非常適合應(yīng)用于無人機的制造流程，尤其是微小型無人機的制造。執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的部隊可以根據(jù)特定作戰(zhàn)任務(wù)、特殊作戰(zhàn)環(huán)境，在線對無人機的各方面性能要求進行“私人定制”，從而利用3D打印機打印出符合相關(guān)要求的特定的無人機。另外，在真實戰(zhàn)場上，無人機遭到破壞或發(fā)生故障，往往需要更換許多零件，可以利用3D打印機打印零件，將大大提高無人機的維修效率，同時減少對后備資源的依賴。

[1]劉廣斌,羅衛(wèi)兵,嚴斌.美軍微小型無人機及關(guān)鍵技術(shù)探析[J].飛航導彈,2016(5).

[2]魏文徽.美軍無人機在阿巴戰(zhàn)場作戰(zhàn)使用情況研究[J].海軍雜志,2015(8).

[3]薛春祥,黃孝鵬,朱成軍,等.外軍無人系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].雷達與對抗,2016(3).