軍用無(wú)人機(jī)：加裝“大腦”之后

劉紓驊

2022年8月2日，烏克蘭基輔，一家軍事運(yùn)營(yíng)商在測(cè)試一架波蘭無(wú)人機(jī)FlyEye WB Electronics SA

近日，歐東戰(zhàn)場(chǎng)出現(xiàn)了多條與無(wú)人機(jī)相關(guān)的新聞，如“全球首例無(wú)人機(jī)狗斗”“無(wú)人機(jī)首次擊落載人戰(zhàn)斗機(jī)”等。

作為傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)方式的有效補(bǔ)充，土耳其或伊朗制造的軍用無(wú)人機(jī)，以及各國(guó)的部分民用無(wú)人機(jī)，戰(zhàn)場(chǎng)表現(xiàn)卓越，并在一定程度上改變了戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則。但更厲害的無(wú)人機(jī)大國(guó)，甚至還沒親自上場(chǎng)?？梢灶A(yù)見的是，在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中，高度智能化的無(wú)人機(jī)，將完成從戰(zhàn)術(shù)武器向戰(zhàn)略武器的升級(jí)；無(wú)人機(jī)的運(yùn)用水平，將直接影響戰(zhàn)爭(zhēng)的走勢(shì)與結(jié)果。

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，無(wú)人機(jī)可勝任偵察、巡邏、打擊、干擾等多個(gè)角色。其中，低空偵察是無(wú)人機(jī)最重要、最難以取代的功能。本次俄烏沖突中，偵察的重要意義被無(wú)人機(jī)發(fā)揮得淋漓盡致。

低空偵察是無(wú)人機(jī)最重要、最難以取代的功能。

土耳其TB-2“哈洛普”察打一體無(wú)人機(jī)

在沖突早期，俄軍定點(diǎn)打擊了烏克蘭境內(nèi)的各重要機(jī)場(chǎng)，大部分烏軍戰(zhàn)機(jī)在起飛作戰(zhàn)之前便被摧毀。沖突發(fā)生4天后，俄軍便已宣告掌握了烏克蘭全境制空權(quán)，烏空軍被全面壓制，基本失去了戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。

在得到西方大規(guī)模軍事援助前，烏軍主要依靠自土耳其進(jìn)口的TB-2“哈洛普”察打一體無(wú)人機(jī)，執(zhí)行空中偵察及打擊任務(wù)。在缺乏防空火力掩護(hù)的俄軍向?yàn)蹩颂m腹地快速穿插時(shí)，TB-2的針對(duì)性打擊，曾摧毀了俄軍的坦克、多管火箭炮、防空系統(tǒng)等多種目標(biāo)，為處境艱難的烏軍挽回了些許顏面。

TB-2的優(yōu)異表現(xiàn)好景不長(zhǎng)。在俄軍的防空設(shè)施陸續(xù)到位后，TB-2在俄軍防空雷達(dá)的監(jiān)聽及反無(wú)人機(jī)設(shè)備的干擾下，活動(dòng)范圍受到極大壓縮，只能試圖搶在機(jī)動(dòng)防空雷達(dá)開機(jī)間歇，冒險(xiǎn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行快速偵察與打擊。

盡管采用“打帶跑”戰(zhàn)術(shù)，TB-2的戰(zhàn)損率依然極高。于是，烏軍轉(zhuǎn)為使用大量?jī)r(jià)格低廉的民用無(wú)人機(jī)，作為偵察平臺(tái)執(zhí)行任務(wù)。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月13日左右，有則來自無(wú)人機(jī)攝像頭的監(jiān)控視頻自俄烏戰(zhàn)場(chǎng)流出。視頻中，一架四旋翼民用無(wú)人機(jī)進(jìn)入視頻機(jī)的視野，隨即加速撞向視頻機(jī)。但似乎由于撞擊角度出現(xiàn)偏差，該機(jī)碎片飛濺后直線下落。

此次事件被稱為“全球首例無(wú)人機(jī)狗斗”。

戰(zhàn)事進(jìn)入相持階段后，俄烏雙方不約而同地更加重視無(wú)人機(jī)的運(yùn)用。據(jù)外媒報(bào)道，俄方自伊朗進(jìn)口了“見證者”系列及自研KYB-UAV“立方體”自殺式無(wú)人機(jī)。但俄方并未承認(rèn)。

得到西方軍援的烏克蘭，在無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)上也相當(dāng)積極。10月8日烏方宣布，烏軍針對(duì)俄羅斯境內(nèi)距莫斯科270公里的沙伊科夫機(jī)場(chǎng)，摧毀了2架圖-22M3“逆火”轟炸機(jī)。俄方表示，確有無(wú)人機(jī)入侵領(lǐng)空，但并無(wú)轟炸機(jī)被擊毀。

伊朗K Y B -UAV“立方體”自殺式無(wú)人機(jī)

參與“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目的土耳其Kizilelma“紅蘋果”無(wú)人驗(yàn)證機(jī)

由于軍用無(wú)人機(jī)得不到及時(shí)補(bǔ)充，經(jīng)費(fèi)緊張的烏軍，將旋翼式民用無(wú)人機(jī)及螺旋槳式航模無(wú)人機(jī)等消費(fèi)級(jí)民用設(shè)備，經(jīng)過改裝轉(zhuǎn)為軍事用途。它們的任務(wù)包括偵察俄軍部署情況，為炮兵指示攻擊坐標(biāo)、修正火力，利用自身雷達(dá)截面小、行動(dòng)隱蔽的特點(diǎn)，捆扎爆炸物低空飛行至目標(biāo)附近自爆，甚至錄制成功襲擊敵方的照片與視頻用于宣傳等。在這些任務(wù)中，民用無(wú)人機(jī)交出了及格水準(zhǔn)的答卷。

難道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能普通的民用無(wú)人機(jī)，可以天然適配戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜多變的環(huán)境，發(fā)揮最大效能？其實(shí)，烏軍民用無(wú)人機(jī)的優(yōu)秀表現(xiàn)，主要仰賴于美國(guó)SpaceX公司的“星鏈”服務(wù)。

有了可以覆蓋全境的高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，“星鏈”工作正常時(shí)，無(wú)人機(jī)可以同步回傳圖像與信息。部署靈活、地勤保障需求簡(jiǎn)單、成本低廉的民用小型無(wú)人機(jī)，成為俄烏戰(zhàn)場(chǎng)上最活躍的“士兵”。

但民用無(wú)人機(jī)也存在諸多戰(zhàn)術(shù)短板：信號(hào)強(qiáng)度低，易被反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)干擾；自民用系統(tǒng)接入軍用系統(tǒng)，需要將信號(hào)轉(zhuǎn)碼，流程繁瑣；無(wú)打擊能力或打擊能力弱，對(duì)時(shí)間敏感性目標(biāo)不能做到“發(fā)現(xiàn)即摧毀”，需要仰賴友軍火力支援，易錯(cuò)過最佳攻擊時(shí)機(jī)。最重要的是，其設(shè)備有效距離短，需臨近前線操縱，易危及操作員人身安全。

近日，烏方對(duì)馬斯克針對(duì)“烏東四地”的爭(zhēng)議言論表示強(qiáng)烈不滿。此后，馬斯克稱，SpaceX在繼續(xù)為烏方提供免費(fèi)服務(wù)方面遇到資金困難，要求五角大樓承擔(dān)相關(guān)費(fèi)用。據(jù)其最新推文，馬斯克改口承諾，將繼續(xù)為烏方提供免費(fèi)“星鏈”服務(wù)。

10月12日，烏軍一架米格-29“支點(diǎn)”戰(zhàn)斗機(jī)在文尼察州墜毀。該機(jī)墜毀前，正在執(zhí)行阻止俄軍無(wú)人機(jī)及巡飛彈對(duì)文尼察州內(nèi)包括火電廠在內(nèi)目標(biāo)的攻擊任務(wù)。

非官方消息稱，該機(jī)在降速并使用機(jī)炮攻擊慢速飛行的俄方無(wú)人機(jī)時(shí)，由于距離過近，毀壞的無(wú)人機(jī)部件碎片被吸入戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，導(dǎo)致戰(zhàn)機(jī)因發(fā)動(dòng)機(jī)故障而墜落。這次事件也被網(wǎng)絡(luò)媒體戲稱為：無(wú)人機(jī)首次“擊落”載人戰(zhàn)斗機(jī)的歷史時(shí)刻。

雖然超音速載人戰(zhàn)機(jī)對(duì)普通軍用無(wú)人機(jī)有著碾壓性代差優(yōu)勢(shì)，但無(wú)人機(jī)巨大的開發(fā)潛力，讓所有軍事強(qiáng)國(guó)無(wú)法忽視。2015年，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）提出了“忠誠(chéng)僚機(jī)”（Loyal Wingman）這一概念。

美軍“天空博格人”項(xiàng)目出產(chǎn)的XQ-58“瓦爾基里”無(wú)人機(jī)

早期的“忠誠(chéng)僚機(jī)”概念，是在五代載人戰(zhàn)斗機(jī)附近，混編1—2架由四代戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái)改裝的、具備自主作戰(zhàn)能力的無(wú)人機(jī)，組成高低搭配的戰(zhàn)斗小組，由長(zhǎng)機(jī)充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)對(duì)僚機(jī)發(fā)出指示。

由人工智能控制的僚機(jī)，無(wú)須依賴遠(yuǎn)程人工操控，而是通過長(zhǎng)機(jī)的指示，自主規(guī)劃執(zhí)行命令。掛載武器多、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的四代僚機(jī)，可以彌補(bǔ)五代長(zhǎng)機(jī)火力不足的問題，最大程度制造殺傷。僚機(jī)也可吸引敵方防空雷達(dá)關(guān)注，掩護(hù)隱身性能極強(qiáng)的長(zhǎng)機(jī)，必要時(shí)更可充當(dāng)長(zhǎng)機(jī)的盾牌。

“忠誠(chéng)僚機(jī)”概念的提出，讓一些軍事強(qiáng)國(guó)受到醍醐灌頂般的啟迪。以俄羅斯蘇霍伊航空集團(tuán)、法國(guó)達(dá)索集團(tuán)、英國(guó)BAE系統(tǒng)公司為首的軍工巨頭們，陸續(xù)展開對(duì)類似項(xiàng)目的研發(fā)。

在研發(fā)過程中，“忠誠(chéng)僚機(jī)”概念得到進(jìn)一步的深化和發(fā)展。大部分項(xiàng)目，擯棄了之前采用性能全面的四代機(jī)平臺(tái)開發(fā)僚機(jī)的理念，轉(zhuǎn)而采用以4—5架不同功能的僚機(jī)配合長(zhǎng)機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的設(shè)計(jì)，以模塊化設(shè)計(jì)僚機(jī)，可根據(jù)任務(wù)類型換裝不同模塊，支持更多樣化的任務(wù)選擇。

2018年，波音公司與澳大利亞空軍合作“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目，驗(yàn)證機(jī)于2021年2月首飛，2022年其定名為MQ-28A“澳洲鬼蝠”；土耳其Baykar公司也于2022年9月4日的航空展上，高調(diào)展示了配備相控陣?yán)走_(dá)的Kizilelma“紅蘋果”無(wú)人驗(yàn)證機(jī)。

而習(xí)慣不走尋常路的印度，也在航展上展示了一架定名為CATS WARRIOR的無(wú)人機(jī)模型。至于這位“貓咪勇士”是否是嚴(yán)格意義上的“忠誠(chéng)僚機(jī)”，只能等印方展示真材實(shí)料的驗(yàn)證機(jī)后，才可判斷。

近日，中國(guó)有官方軍事媒體展示了雙座版殲-20AS“威龍”與攻擊-11無(wú)人機(jī)編隊(duì)混編作戰(zhàn)的CG視頻。在飛行員身后落座的，就是用數(shù)據(jù)鏈信息系統(tǒng)對(duì)編隊(duì)內(nèi)的“忠誠(chéng)僚機(jī)”下達(dá)指令的武器官。在“忠誠(chéng)僚機(jī)”這一先進(jìn)賽道上，各大軍事強(qiáng)國(guó)緊密布局，謀求奪取先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

毀壞的無(wú)人機(jī)部件碎片被吸入戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，導(dǎo)致戰(zhàn)機(jī)因發(fā)動(dòng)機(jī)故障而墜落。

雖然各國(guó)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)百舸爭(zhēng)流，但目前的主流無(wú)人機(jī)技術(shù)，仍未徹底脫離遙控范疇，人工智能化水平不高。也就是說，相對(duì)簡(jiǎn)單的程序可自動(dòng)運(yùn)行，重要操作則由無(wú)人機(jī)操作員判斷并完成。

無(wú)人機(jī)的響應(yīng)速度，與操作員的反應(yīng)速度同步。在“忠誠(chéng)僚機(jī)”時(shí)代，若僅實(shí)現(xiàn)此種程度的人工智能，顯然無(wú)法滿足戰(zhàn)術(shù)需求。

為了解決無(wú)人機(jī)的智商問題，美國(guó)空軍在2017年發(fā)布了“自主隊(duì)友科研計(jì)劃”，其重要組成部分包括“天空博格人”（Skyborg）及“機(jī)外感知站”等項(xiàng)目。

“天空博格人”項(xiàng)目開發(fā)的無(wú)人機(jī)，預(yù)期具有可動(dòng)態(tài)適應(yīng)作戰(zhàn)環(huán)境、自主起降、規(guī)避障礙、策劃任務(wù)的人工智能系統(tǒng)，具有可兼容多版本操作系統(tǒng)的開放數(shù)據(jù)系統(tǒng)，具有相對(duì)低廉的制造成本，以及可分離傳感器等模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)任務(wù)內(nèi)容調(diào)整加載模塊。

電影《蜘蛛俠：英雄遠(yuǎn)征》，蜂群作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)

由于研究進(jìn)展順利，2019年“天空博格人”項(xiàng)目被納入美國(guó)空軍“先鋒”（Vanguards）系列計(jì)劃。2020年12月，該項(xiàng)目的初代驗(yàn)證機(jī)XQ-58“瓦爾基里”無(wú)人機(jī)，與隸屬海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的F-35B“閃電2”戰(zhàn)機(jī)及隸屬空軍的F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)并飛。XQ-58作為這兩種不同時(shí)代、數(shù)據(jù)鏈路并不兼容的載人五代機(jī)的中繼站，可以支持兩者的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。

2021—2022年，UTAP-22“灰鯖鯊”、MQ-20“復(fù)仇者”無(wú)人機(jī)，也相繼搭載了“天空博格人”的自主核心系統(tǒng)試飛。據(jù)稱，該系統(tǒng)具有強(qiáng)大自主性，可同時(shí)操縱不同軍事承包商開發(fā)的多種無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行及執(zhí)行任務(wù)。2022年4月，據(jù)俄方發(fā)布的消息，一架XQ-58出現(xiàn)在俄烏戰(zhàn)場(chǎng)，并被俄軍防空系統(tǒng)擊落。

在電影《蜘蛛俠：英雄遠(yuǎn)征》中，“斯塔克科技”開發(fā)的無(wú)人機(jī)豐富的集群功能，令觀眾印象深刻?，F(xiàn)實(shí)中，蜂群作戰(zhàn)已經(jīng)成為無(wú)人機(jī)人工智能開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。無(wú)人機(jī)的可分布式自組織編隊(duì)、自組網(wǎng)通信、協(xié)同任務(wù)等核心技術(shù)，是各軍事強(qiáng)國(guó)的主要開發(fā)項(xiàng)目。

低對(duì)抗環(huán)境下，由運(yùn)輸機(jī)投放的無(wú)人機(jī)蜂群，可執(zhí)行街巷偵察、對(duì)敵監(jiān)視、為遠(yuǎn)火打擊指示目標(biāo)等多重任務(wù)。高對(duì)抗環(huán)境下，無(wú)人機(jī)蜂群可由隱身轟炸/戰(zhàn)斗機(jī)投放，可執(zhí)行反防空系統(tǒng)、反裝甲、殺傷步兵、電子干擾等高強(qiáng)度任務(wù)。

可以由3D打印技術(shù)批量制作的小型無(wú)人機(jī)成本低廉。在人工智能系統(tǒng)針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)的全面分析與掌控下，無(wú)人機(jī)能夠?qū)尺M(jìn)行高效、精準(zhǔn)的外科手術(shù)式打擊。

近年來，人工智能在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的態(tài)勢(shì)迅猛，無(wú)人機(jī)將具有多維全域作戰(zhàn)能力。也許在未來某天，國(guó)家間的整場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)都由無(wú)人機(jī)在無(wú)人地帶決定勝負(fù)，這可以最大程度挽救寶貴的生命。

但對(duì)人工智能的開發(fā)也需要謹(jǐn)慎與理性，否則科幻電影《終結(jié)者》或《黑客帝國(guó)》中，人工智能對(duì)人類反戈一擊的未來圖景，也許會(huì)在現(xiàn)實(shí)中上演。

責(zé)任編輯吳陽(yáng)煜 wyy@nfcmag.com