無人機(jī)發(fā)展及應(yīng)用新趨勢

無人機(jī)發(fā)展新趨勢

近年來，各式各樣的無人機(jī)如垂直起降無人機(jī)、空射無人機(jī)、無人僚機(jī)、無人加油機(jī)、高空太陽能無人機(jī)（可用作“高空偽衛(wèi)星”）等不斷進(jìn)入大眾視野。美國國防部多次發(fā)布《無人系統(tǒng)綜合路線圖》，大力開發(fā)全天候、強感知、遠(yuǎn)距離、小型化的無人機(jī)任務(wù)傳感器和武器，以及強韌組網(wǎng)、自主控制等關(guān)鍵技術(shù)，提升無人機(jī)對抗能力。

美軍反恐戰(zhàn)、土耳其對敘利亞作戰(zhàn)行動、納卡沖突、俄烏沖突等多場沖突中，無人機(jī)的運用和戰(zhàn)果都是主要亮點之一，20世紀(jì)傳統(tǒng)作戰(zhàn)樣式正在被打破和重塑，新的戰(zhàn)爭樣式正在形成。展望未來，無人機(jī)的幾個主要發(fā)展趨勢，可能成為塑造未來戰(zhàn)爭面貌的關(guān)鍵。

超高性能

在先進(jìn)的能源、動力、控制以及IT等諸多技術(shù)的支撐和推動下，無人機(jī)的基本性能爆發(fā)式增長，已呈現(xiàn)出向著超高性能方向發(fā)展的新趨勢。例如，美國陸軍和空客在2022年6—8月利用“西風(fēng)”-8太陽能無人機(jī)進(jìn)行攜帶任務(wù)載荷的飛行演示，實現(xiàn)連續(xù)飛行64天以上，打破了“西風(fēng)”-S太陽能無人機(jī)在2018年創(chuàng)下的25天23小時連續(xù)飛行時間紀(jì)錄。相比之下，美國空軍目前首屈一指的高空無人機(jī)RQ-4“全球鷹”完成的最長飛行僅持續(xù)超過34小時?！拔黠L(fēng)”翼展25米，重量（質(zhì)量）僅為75千克，能夠攜帶5千克的有效載荷。

超長時間的飛行展示了“西風(fēng)”的儲能能力、電池壽命、太陽能電池板效率和駐留能力，探索了無人機(jī)在平流層作戰(zhàn)時的軍事用途，將推動美軍實現(xiàn)超長續(xù)航能力平流層無人機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo)。在戰(zhàn)時，當(dāng)己方衛(wèi)星遭到反衛(wèi)星武器摧毀時，這種無人機(jī)可臨時在局部地區(qū)替代衛(wèi)星，發(fā)揮準(zhǔn)衛(wèi)星功能。

超小尺寸

在先進(jìn)的仿生、材料、控制和IT等諸多技術(shù)的推動下，無人機(jī)的體積和尺寸越發(fā)減小，呈現(xiàn)出向著小型化、微型化甚至超微型化方向發(fā)展的新趨勢。例如，美國國防部宣布在2016年10月成功使用3架F/ A-18F“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)投射103架“灰山鶉”微型無人機(jī)，每架翼展約0.3米、僅重290克，試驗了微型無人機(jī)彼此互聯(lián)、集體決策和編隊飛行等技術(shù)。

2021年2月第十五屆阿布扎比國際防務(wù)展上，中國華擎創(chuàng)新公司攜“蜂鳥”系列超微偵察無人機(jī)參展?！胺澍B”作為美國“黑蜂”無人機(jī)的競爭機(jī)型，其起飛重量僅35克左右、含尾槳全長174毫米，可應(yīng)用于管道等狹小空間和場景。小型化、微型化無人機(jī)不僅成本低廉、方便攜帶與操作，而且由于其隱蔽性和干擾性更強，對方難以發(fā)現(xiàn)和及時攔截。

智能化

在人工智能、自動控制等技術(shù)的驅(qū)動下，無人機(jī)逐漸具備了自主行動能力，呈現(xiàn)出向智能化發(fā)展的新趨勢。例如，由美國諾斯羅普-格魯門公司研發(fā)的X-47B無人攻擊機(jī)性能優(yōu)異，可在陸地和航母上自主起降，并在2015年4月首次完成自主空中加油，成為全球首架實現(xiàn)空中受油的無人機(jī)。

一直以來，美國空軍持續(xù)關(guān)注無人機(jī)的智能升級，希望通過基于機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)，讓無人機(jī)自主執(zhí)行更加復(fù)雜的戰(zhàn)場任務(wù)，包括但不限于自主發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤、分類、目標(biāo)指示等任務(wù)能力。為了使MQ-9無人機(jī)能利用人工智能有效地縮短觀察、判斷、決策和行動（OODA）循環(huán)，實現(xiàn)信息優(yōu)勢，在降級作戰(zhàn)環(huán)境中為持久和自主的情報任務(wù)提供關(guān)鍵能力，美國國防部自2019年以來針對“敏捷禿鷹”吊艙不斷開展測試，最終實現(xiàn)配裝至不同的有人機(jī)和無人機(jī)平臺（包括“天空博格人”智能無人機(jī)），組成處理數(shù)據(jù)和分享信息的編組，作為“靈巧傳感器”（視頻處理人工智能原型）的重要組成部分。

無人機(jī)運用趨勢

無人機(jī)作為發(fā)展最快的新型無人裝備之一，潛力巨大，可能改變作戰(zhàn)的時間空間覆蓋和樣式，在未來戰(zhàn)場將發(fā)揮無可替代的重要作用。

全時間全空間運用

不同航時的無人機(jī)，可以覆蓋幾分鐘、幾個月，甚至數(shù)年不等；不同用途的無人機(jī)，可以覆蓋海洋、天空、太空；不同大小的無人機(jī)，可以覆蓋戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)級行動。“盡精微，致廣大”，無人機(jī)將可以滲透世界的任何空間和任意時間。

美國國防預(yù)研局（DARPA）自2013年起公布了新型水下無人作戰(zhàn)平臺的研制項目，其中“上浮式有效載荷”項目的目標(biāo)是能夠在超過6千米的深度連續(xù)潛伏長達(dá)5年。另外，美國海軍2021年3月披露，計劃購買120架可以由水下潛艇發(fā)射的潛射型“黑翼”無人機(jī)。

不僅美歐以等無人機(jī)強國在發(fā)展完善的無人機(jī)譜系，新興國家也同樣如此。印度于2021年2月披露，“無限”太陽能無人機(jī)研發(fā)項目已取得顯著進(jìn)展，可在超過近20000米高度的平流層巡航90天，將成為“未來空中作戰(zhàn)集群系統(tǒng)”（CATS）的關(guān)鍵要素。俄羅斯S-70B“獵人”隱身無人攻擊機(jī)原型機(jī)在2022年5月首次試射精確制導(dǎo)彈藥，經(jīng)分析可能是Kh-59防區(qū)外空地導(dǎo)彈，這樣該型機(jī)除具備隱身穿透臨空打擊能力之外，還具備防區(qū)外打擊能力，成為國外首型公開試射防區(qū)外導(dǎo)彈的隱身無人機(jī)。可見，無人機(jī)可在太空、天空、水下廣泛應(yīng)用，可以持久經(jīng)年執(zhí)行任務(wù)。

多要素多任務(wù)運用

在科學(xué)技術(shù)，特別是人工智能技術(shù)快速發(fā)展支持下，無人機(jī)的運用貫穿情報偵察、指揮控制、火力打擊等諸多作戰(zhàn)要素中，逐漸顯現(xiàn)出多要素多任務(wù)運用的能力，受到越來越多的關(guān)注。

2020年1月，無人機(jī)首次承擔(dān)對主權(quán)國家政要的“斬首”任務(wù)。伊朗高官蘇萊曼尼在伊拉克巴格達(dá)國際機(jī)場被美國空軍MQ-9A“死神”無人機(jī)發(fā)射的AGM-114“海爾法”空地導(dǎo)彈精準(zhǔn)刺殺，無人機(jī)由此成為國家間戰(zhàn)略博弈的有力工具。除了刺殺行動，在戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)役應(yīng)用中，中小型、可消耗型無人機(jī)大量投入戰(zhàn)場運用。這些無人機(jī)兼?zhèn)錈o人機(jī)和導(dǎo)彈的特點，戰(zhàn)術(shù)使用靈活且具有巡飛攻擊的功能。

比如，美國航空環(huán)境公司研制的“彈簧刀”系列巡飛彈，可裝載在軍用背包中，并可從陸、海、空等平臺快速施放，精確打擊固定或移動目標(biāo)。美軍于2011至2016年間，在阿富汗戰(zhàn)場共使用超過4000架（枚）“彈簧刀”巡飛彈。又如，以色列拉斐爾公司研制的“長釘螢火蟲”巡飛彈，可定位、監(jiān)視和攻擊距操作手最遠(yuǎn)1千米外的目標(biāo)。由此，為了應(yīng)對低空無人機(jī)，多國也在探索使用無人機(jī)進(jìn)行對空作戰(zhàn)。

此外，早在2017年11月，美國通用原子航空系統(tǒng)公司MQ-9“死神”無人機(jī)在內(nèi)華達(dá)州的克里奇空軍基地，就利用空空導(dǎo)彈首次進(jìn)行測試。

除了直接擔(dān)負(fù)作戰(zhàn)任務(wù)外，無人機(jī)開始勝任作戰(zhàn)勤務(wù)保障任務(wù)。美國卡曼公司在2021年9月推出“卡爾戈”垂直起降貨運軍用無人機(jī)，可攜帶高達(dá)約362千克有效載荷，自行部署約960千米，滿足海軍陸戰(zhàn)隊和陸軍對于自主貨運無人機(jī)的潛在需求。美國海軍聯(lián)合波音從2021年6～9月開展多項針對MQ-25A“黃貂魚”艦載無人加油機(jī)的試驗，包括美國航母艦載機(jī)聯(lián)隊F/ A-18E/F戰(zhàn)斗機(jī)、E-2D預(yù)警機(jī)、F-35C隱身戰(zhàn)斗機(jī)三型主要軍機(jī)進(jìn)行無人機(jī)對有人機(jī)空中加油。

最后，因應(yīng)美國國家戰(zhàn)略、國防戰(zhàn)略、軍事戰(zhàn)略要求，美軍還提出了“空海一體戰(zhàn)”“多域戰(zhàn)”“作戰(zhàn)云”“分布式殺傷”“馬賽克戰(zhàn)”“天空博格人”“進(jìn)攻性蜂群”等諸多離不開無人機(jī)甚至以無人機(jī)為主角的新型作戰(zhàn)概念或構(gòu)想，幾乎涵蓋所有作戰(zhàn)要素和領(lǐng)域，使得以無人化、智能化為特點的無人戰(zhàn)場離我們越來越近。

體系支撐聯(lián)合運用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭是體系與體系的綜合對抗，多軍種陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)多域深度融合。無人機(jī)從情報偵查、火力打擊、指揮控制等單要素運用，到察打一體、多域多任務(wù)運用，發(fā)展到有人/無人協(xié)同等體系聯(lián)合運用，不僅任務(wù)譜系日益完善，而且戰(zhàn)場任務(wù)能力日趨全面，逐漸在體系作戰(zhàn)中擔(dān)負(fù)起重任，大大提升作戰(zhàn)單元整體聯(lián)動、優(yōu)勢互補的能力，在實現(xiàn)效能融合倍增、體系聯(lián)合制勝中發(fā)揮著不可替代的作用。例如，美國海軍于2021年4月舉行了首次多域有人/無人系統(tǒng)大規(guī)模編組協(xié)同演習(xí)——“無人集成作戰(zhàn)問題-21”。演習(xí)中，無人系統(tǒng)50%為無人水面艇系統(tǒng)，30%為無人潛航器系統(tǒng)，20%為無人機(jī)系統(tǒng)。

除美軍以外，世界其他國家軍隊也十分重視無人機(jī)體系的作戰(zhàn)運用。歐洲“未來作戰(zhàn)航空系統(tǒng)”（FCAS）項目由法國、德國和西班牙三國共同推動，其子集“下一代武器系統(tǒng)”（NGWS）由“下一代戰(zhàn)斗機(jī)”（NGF）、“無人系統(tǒng)遠(yuǎn)程載具”（RC）、“空戰(zhàn)云”（ACC）組成，一切有人和無人要素在“空戰(zhàn)云”中互聯(lián)并協(xié)同作戰(zhàn)。截至2019年2月，法國正在探索四種尺寸方面的能力組合，即重達(dá)數(shù)噸的忠誠僚機(jī)、巡航導(dǎo)彈、智能滑翔機(jī)和更小的系統(tǒng)。同年，歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)（MBDA）公布了其RC100和RC200遠(yuǎn)程載具概念。2020年8月，德國空軍已宣布首次成功演示了利用空客公司的多數(shù)據(jù)鏈連接技術(shù)實現(xiàn)“無人系統(tǒng)遠(yuǎn)程載具”與“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)交聯(lián)，演示了FCAS關(guān)鍵的組網(wǎng)能力，為該項目后續(xù)開展“空戰(zhàn)云”第一階段技術(shù)演示驗證初步奠定了基礎(chǔ)。

無人機(jī)海上運用方式

無人機(jī)在作戰(zhàn)體系中的廣泛應(yīng)用和強大的作戰(zhàn)能力，讓制勝海洋戰(zhàn)場有了新質(zhì)要素。未來在占地球面積70%以上的海洋里，發(fā)揮無人機(jī)的優(yōu)勢可以削弱對手，強化對制海權(quán)的掌控。

在水面戰(zhàn)場，可以結(jié)合有人和無人平臺，增強電子戰(zhàn)、情報、監(jiān)視和偵察能力，確保航母戰(zhàn)斗群和其他重要裝備的打擊和生存能力，增加在防區(qū)外實施目標(biāo)打擊的能力，增強提高戰(zhàn)場感知和己方戰(zhàn)場生存能力。

同時，水下可以有更多的攻防無人機(jī)系統(tǒng)預(yù)置在各類潛艇、無人潛航器中；在大陸架、島鏈等敏感海域預(yù)先放置跨介質(zhì)無人飛行器，進(jìn)行長時間潛伏，有需要時通過遠(yuǎn)程手段激活，遂行各類作戰(zhàn)任務(wù)。

一是水下/水面戰(zhàn)略預(yù)置。無人機(jī)能夠長時間潛伏在大洋深處、島礁洞穴，隱蔽接敵，勝任復(fù)雜多樣任務(wù)。建設(shè)無人機(jī)潛航器基地、水下無人保障基地，以及天然海島和人造平臺基地，包括水面大型運輸船隊平臺基地，能夠?qū)崿F(xiàn)合法、正當(dāng)宣示海洋主權(quán)的同時，平戰(zhàn)結(jié)合，廣布沿海或航線，用于海洋監(jiān)測、預(yù)警，低成本實現(xiàn)遠(yuǎn)距離偵測能力，極大增加海洋戰(zhàn)場的感知能力。平時可執(zhí)行海洋國境巡查、無人島礁值守、反海盜、海洋航線封控等；戰(zhàn)時擔(dān)負(fù)反航母、反潛封鎖、反介入/區(qū)域拒止、打擊補給站、奪控島嶼等多種關(guān)鍵節(jié)點突然發(fā)起致命一擊的打擊任務(wù)。特別是在保有少量航母和固定節(jié)點要塞基礎(chǔ)上，大量建設(shè)部署水下無人機(jī)母艇和基地、水面島礁或人造平臺基地，費用能大幅降低，戰(zhàn)時預(yù)警、封控、打擊效果會大大增強。

二是不對稱戰(zhàn)略打擊。奪島是典型的海上作戰(zhàn)場景，作戰(zhàn)任務(wù)包括使用轟炸機(jī)或?qū)棿驌魧κ种匾繕?biāo)，利用反介入/區(qū)域拒止策略對島嶼實施強制封鎖，以及搶灘登陸。而無人機(jī)可以發(fā)揮戰(zhàn)術(shù)打擊和戰(zhàn)略威懾的作用，對水面艦艇、作戰(zhàn)飛機(jī)、港口、保障補給基地等各類目標(biāo)構(gòu)成不對稱威脅，包括但不限于目標(biāo)探測、彈藥投射、武器制導(dǎo)、毀傷評估等環(huán)節(jié)，拒止對方作戰(zhàn)飛機(jī)、水面艦艇的介入。在高威脅戰(zhàn)場環(huán)境下，無人機(jī)可以取代有人裝備的海上或空中長途奔襲，可以對港口、軍事基地、后勤基地和指揮中心等高價值目標(biāo)實施滲透抵近和精確毀滅性的打擊，直接大幅削弱對手作戰(zhàn)能力。

三是塑造新的戰(zhàn)略優(yōu)勢。在近期的局部沖突中，無人機(jī)從戰(zhàn)場配角，迅速發(fā)展成可以獨立遂行或支撐閉合交戰(zhàn)級戰(zhàn)斗。無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域、作戰(zhàn)概念不斷更新，空戰(zhàn)、海戰(zhàn)、陸戰(zhàn)的使用技術(shù)不斷突破，系統(tǒng)對抗將分散于戰(zhàn)場各空間，要素互聯(lián)互通、聚合成網(wǎng)，態(tài)勢感知能力、發(fā)現(xiàn)即摧毀等制勝關(guān)鍵能力得到質(zhì)的提升。無人機(jī)未來可以滿足融合戰(zhàn)場上一切作戰(zhàn)要素、單元和能力，具備作戰(zhàn)功能的多樣性和環(huán)境的適應(yīng)性。在未來量子通信、衛(wèi)星通信的加持下，無人機(jī)可能打破有人主戰(zhàn)裝備的慣性認(rèn)知，成為一種新的主戰(zhàn)裝備形態(tài)，釋放新的戰(zhàn)爭潛能。

無人機(jī)具有獨特的作戰(zhàn)能力和優(yōu)勢，已逐漸成為推動戰(zhàn)爭形態(tài)演進(jìn)和轉(zhuǎn)變的重要推手，并將在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮重要的作用。隨著利用新思維、新認(rèn)知來規(guī)劃無人機(jī)的發(fā)展和運用，已經(jīng)是建設(shè)新質(zhì)戰(zhàn)斗力和建立非對稱決勝能力的重要一環(huán)。