21世紀,沖突地區的上空出現了無人駕駛飛行器(UAVs),也就是眾所周知的無人機。過去二十年來,在武裝沖突地區內外,無人機的部署已變得非常普遍。無論它們是否有武器,無人機都在當代沖突的作戰方式上留下了印記,并為國家和非國家行為者提供了使用致命武力的新方法。無人機為交戰各方提供了 "天空中的眼睛",是關于敵人行蹤的全天候情報來源。 無人機在沖突地區上空盤旋,借助廣泛的機載傳感器系統和相機,通過執行情報、監視、目標獲取和偵察(ISTAR)來收集戰場信息。這些功能支持了無人機的作用,將其與地面或空中的其他武器系統聯系起來,并利用傳感器數據來確定目標,或者用機載火箭、導彈或炸彈直接攻擊目標。無人機在戰爭中的應用給軍隊帶來了多種優勢,如提高態勢感知能力和消除飛行員的風險,同時也相對便宜。
最初,美國(US)主導了武裝和非武裝無人機的生產和部署,以色列和中國緊隨其后。2001年9月11日恐怖襲擊發生后不久,美國就在阿富汗上空使用無人機追蹤基地組織成員,它很快感到有必要在其 "捕食者 "無人機上加裝導彈,而在此之前,這些無人機都是非武裝的。 武裝無人機是奧巴馬總統領導下的美國秘密定點清除計劃的標志。以色列在2011年之前已經在其定點清除計劃中使用武裝無人機,但直到2022年夏天才公開承認。在過去五年里,土耳其等其他國家在利比亞、敘利亞北部、土耳其南部和伊拉克的行動中大量使用無人機,發揮了主導作用。無人機正在成為反叛亂行動和軍事干預行動的首選武器,利比亞戰爭就是一個例子,它通常被稱為 "世界上最大的無人機戰區"。 在這些地方,人們可以看到各種類型的軍用無人機的廣泛傳播和擴散。
談到無人機的生產和出口,土耳其、伊朗和中國等國家已經加入了無人機生產國的行列,渴望在無人機市場上發揮巨大作用。這些新的無人機大國一直在向一系列以前不是無人機用戶的非西方國家,如埃塞俄比亞、尼日利亞、利比亞和阿塞拜疆出口他們的Bayraktar TB-2s、Mohajer-6s和Orlan-10s,而且還向非國家武裝團體,如真主黨和也門的Ansar Allah(更有名的Houthis)。根據無人機研究中心的數據,2019年有95個國家有活躍的軍事無人機計劃,而2010年有此類計劃的國家為60個,增加了58%。這些國家總共擁有約30,000架無人機。同樣,在這些國家擁有的武裝無人機的數量和類型方面,也有明顯的擴大和多樣化。 技術先進的軍隊不再享有對無人機使用和出口的壟斷;其他幾十個國家也加入了它們的行列,擴大其無人機能力。正如無人機專家丹-格納所解釋的那樣,這一發展不可避免地影響到武裝沖突的未來。
除了使用武裝無人機的國家行為體領域的轉變,擁有和部署無人機的非國家武裝團體(NSAG)也在增加。他們從其盟友那里獲得了無人機技術和培訓;例如,也門的胡塞武裝從伊朗獲得了無人機部件。此外,非國家武裝團體還能獲得商業無人機,對其進行改裝,使其成為可用于戰斗的武器。像伊拉克和敘利亞伊斯蘭國(ISIS)和真主黨這樣的武裝團體已經將其制造具有打擊能力的民用無人機的工作專業化和產業化,徹底改變了非國家武裝團體的無人機能力。他們的無人機制造和使用知識已經轉移到其他NSAG,擴大了軍用無人機的部署領域。這些商用現成(COTS)無人機說明了軍用和民用無人機之間的模糊區別:一架業余無人機只需花幾百歐元甚至幾十歐元就能在網上買到,但只需在上面裝上彈藥,就能輕易變成武器。非國家武裝團體對消費類技術的使用與商業無人機公司的激增相輔相成,使各種國家和非國家行為者都能獲得廉價的技術。非國家武裝團體手中武器化的COTS無人機的發展,加上各種國家生產、出口和使用無人機,導致了重要的法律、倫理和政治問題,例如,出口管制條例、保護平民和降低使用武力的門檻。
不幸的是,國際規則和條例沒有跟上無人機生產、出口和部署的爆炸性國際增長的步伐。盡管在95個擁有積極軍事無人機計劃的國家中,有63個被認為主要擁有外國制造的無人機,但沒有多邊機制來全面監管無人機和無人機技術的出口和后續使用。現有的幾個軍控制度--導彈技術控制制度(MTCR)、瓦森納協議、歐盟關于武器出口的共同立場和國際武器貿易條約(ATT)--提供了一些指導。然而,由于無人機生產商或用戶的參與度有限,對某些類型的無人機關注度狹窄,或者缺乏強有力的、具有法律約束力的規則,這些協議都未能有效地監管無人機出口。專門指導無人機部署和出口的第一次嘗試是美國2015年的一項政策,該政策導致了關于武裝無人機出口和使用的聯合宣言,該宣言由54個國家簽署并在2016年發布。然而,該宣言被各國、專家和民間社會組織批評為非包容性的,因為它是由美國起草的,幾乎沒有其他國家或專家的意見,它的范圍有限,措辭模糊,而且由于宣言的自愿性質,沒有現實意義。基于這一聯合聲明,美國一直在與一小群國家合作制定 "武裝無人駕駛飛行器的出口和后續使用的國際標準",然而,完整的文件尚未公布。
自第二次世界大戰以來,美國在每一次沖突中都主宰著天空,但隨著低成本致命的無人機系統的爆炸性擴散,作戰指揮官將不再能夠假定空域是安全的--他們將不得不有意地爭奪它。使得這一新趨勢在作戰計劃和使用方面如此具有破壞性的原因是,無人機系統的獲取成本(相對而言)很低,而且操作簡單。一個適度的軍事強國可以部署幾十甚至幾百架作戰無人機系統。小型和中型致命的無人機系統已經出現,作為傳統攻擊飛機的低成本、經過戰斗驗證的替代品。事實證明,無人機系統在本質上很難被針對傳統飛機設計的傳感器探測到,因此需要專門的解決方案來對付它們。這些武器系統正在重新定義空中力量并使之擴散化,將多種聯合功能融合到單一的戰術平臺中,可以由一個經過有限培訓的小隊來操作。在未來的任何沖突中,美國應該期望面對日益成熟的各種規模和種類的多任務無人機系統陣列。JFACC將再次與敵人共享空域,這是自 "沙漠風暴 "第一夜以來從未發生過的真正意義上的事情。
被動措施應包括加強機動性和偽裝、隱蔽和欺騙(CC&D)戰術,使無人機系統操作者無法獲得打擊目標所需的關鍵可探測特征。煙幕彈提供了技術含量低但有效的隱蔽性,可以抵御光電傳感器,紅外干擾器可以抑制激光瞄準吊艙。機動性、高保真誘餌和無線電欺騙可以迷惑目標,并使人無法了解作戰機動部隊的模式。
在主動措施方面,本文之前討論了瞄準無人機系統的挑戰。現有的技術允許集中的多情報收集和融合,以追蹤SUAS回到它們的起源點,從而能夠對其可疑的GCS位置進行聯合射擊。新興技術應該集中在無人機系統的獨特特性上,除了傳統的地對空防御系統外,還有專門的反無人機系統,以應對高端威脅。美國陸軍已經確定了這樣的系統,并有計劃將移動短程防空(M-SHORAD)與他們的機動部隊和固定的關鍵目標附近結合起來。但這些系統都在爭奪資金。在大國競爭的時代,不能允許這些采購落入預算削減線以下。即使在高強度的沖突中,小型和中型無人機系統也肯定會發揮重要作用。
在過去的十年中,世界各地的國家和非國家行為者都采用了小型無人駕駛航空系統(sUAS)來實現戰場效果。這篇論文探討了這些系統在當代行動中的運用方式,以及同行部隊在高強度作戰行動中可能運用這些系統的方式。還研究了美國防部為打擊這種威脅所做的現有工作。通過建立小型無人機系統的使用模型,本論文為戰術單位在多領域戰場上進行反無人機系統提供了一個基礎。最后,它使用威脅模型來描述戰術編隊在高強度多域作戰中進行反無人機系統作戰所需的能力,并通過DOTMLPF-P的理論、組織、物資、領導和教育等領域提出變革建議。
本論文是一項使用案例研究的定性研究。在這種情況下,定性研究是合適的,因為具體的統計數據不容易得到,而且研究問題的重點是評估已經使用或將來可能使用的無人機系統的方法。本研究考察了案例研究,因為它們在回答描述性問題--"正在發生什么"--或解釋性問題--"如何或為什么會發生?"方面很有用。在進行評估時,它們也被普遍使用。圖2顯示了整體方法的描述。
如圖2所示,研究方法以主要的研究問題開始。在高強度的多域作戰中,戰術編隊需要什么能力來進行反無人機系統作戰?兩個次要的研究問題支持了主要的研究問題,并作為研究四個使用sUAS的案例的基礎:暴力極端主義組織、2020年納戈爾諾-卡拉巴赫沖突、俄羅斯和中國。
當特斯拉和SpaceX創始人埃隆-馬斯克在一個滿是美國空軍人員的房間里斷言,自主無人機戰爭是未來,將取代戰斗機,這引發了一場有爭議但關鍵的辯論。9/11之后的十年里,無人機在軍事領域激增。在阿富汗、敘利亞、伊拉克、也門、利比亞和烏克蘭,無人機和無人駕駛飛行器(UAVs)已被廣泛用于禁用常規武器系統。因此,常規戰爭與無人機戰爭的可替代性和破壞性的難題就出現了。無人機是 "技術和信息系統深度融合的產物"。 此外,云計算、大數據、網絡和人工智能的快速發展推動了使用無人機的愿望,因為它們具有卓越的監視和打擊能力。
最近亞美尼亞和阿塞拜疆之間的沖突(2020年7月12日至16日)期間,無人機被用來摧毀坦克,這進一步點燃了關于無人機戰爭未來的長期辯論。無人機將只是軍事武器庫的一部分,還是將取代現有的軍事武器庫?納戈爾諾-卡拉巴赫沖突點燃了對無人駕駛獵殺系統的研究,如Harop和Orbiter 1K蜂群,可以破壞被攻擊國家的防空系統。中國和美國人尤其有多項計劃來開發無人機群技術。 雖然使用無人機的優勢是壓倒性的(減少士兵的風險,減少錯誤,減少平民傷亡),但依靠無人機的局限性也是不容反駁的。在未來的戰爭中,尤其是無人機戰爭中,"人的因素"應該被去除到什么程度,將取決于各國如何制定政策來適應這些新興技術,而不是由這些技術來塑造戰爭的方式。
第一架無人機是由英國在1916-17年開發的,并被命名為 "魯斯頓-普羅克特空中目標"。從那時起,無人機已成為偵察和監視的必要工具,并被美國、以色列和俄羅斯廣泛使用。在20世紀60年代的越南戰爭中,瑞安147型偵察無人機被用于密林中,而以色列在20世紀70年代和80年代的各種阿以沖突中擅長使用無人機作為游蕩彈藥作為反雷達解決方案。在20世紀90年代,海灣戰爭改變了戰爭的概念,特別是美國對信息和通信技術的使用,促進了無人機的使用。20世紀90年代,無人機在海灣戰爭、阿富汗戰爭、科索沃戰爭、阿拉伯-以色列戰爭和伊拉克戰爭中得到了使用。無人機最初被用作監視平臺,但其精確打擊的潛力很快就被意識到。例如,通用原子公司的MQ-1 "捕食者 "無人機被設計為偵察平臺,當從其上發射 "地獄火 "導彈時,它被改裝成了打擊型無人機。從那時起,美國軍方一直在使用MQ-1和MQ(其年輕版本)作為監視和攻擊平臺,其計時飛行時間超過了美國空軍所有戰斗機的總和。
在無人機戰爭方面,亞美尼亞-阿塞拜疆沖突迫使戰略界關注無人機蜂群技術的發展空間。美國海軍在2016年測試了130架微型無人機在加利福尼亞的中國湖周圍成群結隊的效果。這次測試展示了發展反無人機能力的迫切需求。美國有兩個研究無人機群技術的計劃--國防高級研究計劃局的Gremlins計劃,"從飛機上發射一些小型無人機,進行協調和分布式行動";以及海軍研究辦公室的Locust(低成本無人機群技術)計劃,"從船上發射小型無人機群"。俄羅斯和中國也進行了一些蜂群實驗,無人機在戰場上徘徊,自主或通過操作者進行獵殺、指定和瞄準。
非國家行為者對無人機戰爭的可承受性和效力并非一無所知。恐怖分子、武裝分子和叛亂分子等非國家行為者利用無人機制造混亂以實現其政治目的的例子有很多。從1994年到2018年,大約發生了14次非國家無人機襲擊。第一次無人機襲擊,雖然沒有成功,但在1994年,日本的末日邪教組織奧姆真理教使用遙控直升機噴灑化學劑沙林毒氣。2013年,"基地 "組織曾計劃對巴基斯坦進行無人機暖氣襲擊,但被情報機構制止。自2014年以來,ISIS一直在使用 "自制和現成的 "無人機來攻擊伊拉克和敘利亞軍隊。2018年,非國家行為者發生了兩起襲擊事件,一是通過GPS制導的無人機對委內瑞拉總統馬杜羅進行暗殺未果,二是13架無人機對俄羅斯在敘利亞的軍事基地進行了群攻。
在無人機戰爭領域涌現出的另一個討論領域是網絡力量在對抗無人機的擴散和使用方面的作用。除了防空火炮系統,網絡和電子攻擊也被用來阻止無人機攻擊。這方面的第一個例子可能是在2011年,美國RQ-170 "哨兵"無人機在伊朗丟失,可能是由于GPS欺騙。此外,愛德華-斯諾登泄露的數據顯示,英國信號收集裝置在塞浦路斯截獲了以色列無人機的錄像。反擊烏克蘭無人機的最活躍的網絡/電子攻擊是由俄羅斯人完成的。
談到安全問題,無人機可以有多種應用。就軍事用途而言,無人機可用于 "情報、監視、偵察(ISR)和目標獲取 "以及 "夜視行動、導航輔助和后勤運輸",也可用于 "邊境控制、監測、執法、搜索和救援、新聞和運輸 "等民用目的。在安全領域接受無人機的最相關的原因是,它們被認為是 "人道主義技術的一個進步",似乎很容易適應 "正義戰爭 "的原則,同時又是負擔得起的和安全的。
使用無人機的優勢可以根據它們的三種功能進行分析:監視、致命的武力使用和壓倒敵人的防空系統。說到ISR能力,無人機更容易在國際邊界上移動。它們的閑逛能力提供了持續的情報,而不會使人類面臨風險。此外,無人機可以在不同的氣候和地形下運行,因此是滿足ISR要求的理想選擇。無人機對于需要大量情報投入的反叛亂行動特別有用。
在打擊目標方面,無人機表現出深刻的準確性和空襲性,與其他武器系統相比,這大大減少了附帶和平民傷亡。在戰場上,指揮官獲得常規防空系統的反應時間相對高于他們獲得無人機的能力。這大大節省了戰爭期間采取行動的關鍵時間。
鞏固無人機案例的另一個領域是其壓倒和摧毀敵人防空系統的能力。神風特攻隊式的無人機群是壓倒高度復雜防空系統的關鍵。例如,高科技的俄羅斯防空系統的防御在反擊無人機攻擊方面是徒勞的。土耳其和以色列通過使用攜帶精確制導彈藥的無人機成功地摧毀/防御了 "俄羅斯Pantsir短程防空系統(SHORADS)、S300、S400高空防御系統(HIMADS)、Buk-M1中程地對空導彈(SAM)系統。因此,無人機的模塊化使其適用于各種軍事應用。
無人機可以根據其傳感器類型、速度、重量和成本分為三類--一類、二類或三類。但與戰斗機相比,它們的機動性較低,容易被擊落。無人機在有空軍和防空火炮系統的空域生存是很困難的。盡管正在采用無人機群技術來應對這一問題,但目前并非所有國家都具備群集能力。即使擁有空中優勢,無人機也無法到達遮蔽其視野的密集區(植被、基礎設施、人口)。雖然無人機有精確的打擊率,但總是打擊并消滅目標是不謹慎的,因為無人機剝奪了從目標處收集額外情報或從打擊地點收集其他實物證據的機會。
無人機在戰略界受到稱贊的另一個原因是其自主的 "開火和遺忘 "能力。但這些無人機的自主性的真正影響還有待商榷。例如,像RQ-4 "全球鷹 "這樣的自主無人機被美國空軍用于ISR行動,但這些無人機之所以能自主工作,是因為 "它們遵循程序化的任務軌跡,幾乎肯定地安全返回家園"。此外,無人機,無論是否自主,都有多層次的人類存在。例如,涉及MQ-1 "捕食者 "和MQ-9 "收割者 "的無人機行動,在以下方面有大量的人員存在。(1) 發射無人機的基地,(2) 控制它們的地區的遠程基地,(3) 提供戰區信息的線人,以及(4) 整理和確定目標清單的政府人員。因此,盡管飛行員的風險已經減少,但在該地點操作無人機的人員和線人仍有相當大的風險。在2009年美國在阿富汗的查普曼前進基地自殺式爆炸事件中,大約有7名中情局雇員在無人機項目中被殺。
近來,一個與依賴無人機的可持續性有關的新問題已經凸顯出來了。無人機的攻擊正通過使用網絡和電子攻擊而被積極阻止。事實證明,使用網絡技術來瓦解無人機的攻擊比傳統的防空火炮系統更有威力。非國家行為者使用網絡和電子戰入侵或控制平民用于娛樂活動的無人機,會對國家安全造成損害。雖然美國軍方的高保障網絡軍事系統(HACMS)等計劃旨在 "建立網絡彈性",以保護各種無人機系統,但這種計劃只涉及軍用無人機系統,民用無人機仍然可以被黑客攻擊(烏克蘭東部沖突中就有這種情況)。這種網絡攻擊的主要挑戰是無人機活動的歸屬問題。要確定無人機攻擊的地點是很困難的。
2020年納戈爾諾-卡拉巴赫沖突和阿塞拜疆使亞美尼亞裝甲部隊和步兵喪失能力的無人機戰略,重新引發了關于常規武器系統與自主武器系統的辯論。阿塞拜疆在土耳其和以色列的幫助下,用三架無人機不僅壓倒了亞美尼亞的防空系統,而且還摧毀了亞美尼亞的幾輛坦克。與MQ-9 "死神 "相同,土耳其的Bayraktar TB2(有趣的是,它采用了加拿大國防公司L3Harris提供的技術,盡管在這次沖突之后,加拿大禁止向土耳其交易這種技術)進行了紅外制導和激光制導反坦克彈藥。以色列的無人機Obiter 1K和Harop提供了神風特攻隊的攻擊和偵察支持。納入這三架無人機的出色戰略使亞美尼亞軍隊陷入癱瘓,并確保了阿塞拜疆的決定性勝利。
這場沖突不僅鞏固了無人機的案例和它們在未來戰爭中的關鍵作用,而且還展示了空軍為陸軍和海軍提供空中掩護的重要性。只關注無人機而忽視戰斗機將是災難性的。無人機應該被看作是軍事武庫的一部分,而不是軍事武庫的替代品。就印度而言,前陸軍參謀長Manoj Mukund Naravane將軍曾表示。首先在伊德利卜,然后在亞美尼亞-阿塞拜疆,對無人機的想象力和進攻性的使用,算法使用,挑戰了傳統的戰爭軍事硬件:坦克、大炮和挖好的步兵。
2021年6月27日恐怖分子對印度空軍查謨基地進行的簡易爆炸裝置(IED)無人機襲擊,以及在印度西部邊境看到的100-150架監視無人機,是印度加快無人機集結和反無人機能力的一個明顯信號。印度已經有了 "蒼鷺"(以色列航空工業公司)、"蒼鷺II"(IAI)、"搜索者"(IAI)、"海洋衛士"(美國通用原子航空系統公司)、Switch無人機(印度IdeaForged技術公司)、四旋翼飛機(DRDO)、"哈比 "和 "哈普"(IAI)等無人機。與其他無人機項目一起,印度目前有 "獵豹項目",該項目分為兩個獨立的項目--一個是為印度空軍升級 "蒼鷺 "無人機,另一個是為所有三個部門采購30架MQ-9 "死神 "B無人機。
無人機對印度的威脅是一個嚴重的問題。過去幾年中,越來越多的人使用無人機投放毒品、武器和彈藥。在多個場合,邊境安全部隊擊落了這些無人機。國防研究與發展組織(DRDO)正在積極研究無人機溫控和反無人機技術。他們已經開發了無人機的 "探測-摧毀技術",在共和國日、獨立日和美國總統唐納德-特朗普訪問艾哈邁達巴德的莫特拉體育場期間,總理的講話中都采用了這種技術。這種反無人機系統應得到進一步發展,并迅速納入所有關鍵基礎設施的保護中。盡管印度國防部正在與美國積極合作,在國防技術與貿易倡議(DTTI)下研究空射無人機(ALUAV),并與以色列(獵豹項目)合作,但謹慎的做法是也要積極合作開發反無人機技術,在矩陣中采用反雷達、網絡和炮兵防御系統。
無人機必將成為未來戰爭的一個重要組成部分,但它們有戰術上的限制,因此不能完全取代傳統的武器系統。它們只是整個軍事拼圖的一個部分。基于上述分析,可以得出以下結論。
1.即使有了自主性,也很難從無人機系統中去除人的因素。
2.無人機的使用保障了飛行員的安全,但卻使在戰區操作無人機的人員面臨風險。
3.無人機有能力解散最先進的防空系統。
4.網絡和電子攻擊,如數據鏈攔截和導航欺騙是無人機戰爭的最大威脅。對這些無人機活動的歸屬是一個挑戰。
5.無人機戰爭是一個現實,因此,為了獲得戰略優勢,各國應積極關注反無人機能力。
因此,根據現有的對手參數(武器庫、地形、氣候、戰略等),以組合方式使用無人機的戰術策略應該是掌握無人機戰爭的關鍵。
無人駕駛飛行器(UAVs)或 "無人機 "在軍事方面的使用在過去20年里急劇增加,任務范圍從監視、偵察和情報到戰斗支持。技術的進步一方面導致了無人機能力和可靠性的提高,另一方面也降低了生產成本。此外,無人機的可用性也急劇增加,曾經是少數國家專屬的設備現在可以被所有國家的武裝部隊獲得,而且,正如最近的攻擊所證明的那樣,非官方部隊也可以獲得。在這種情況下,無人機可以成為任何沖突的一部分,軍事戰略家們必須將對無人機和潛在的無人機群的反應納入其作戰方案。因此,對無人機的防御必須成為任何成熟的軍事戰略的一個組成部分。本分析探討了無人機的大規模出現給軍隊帶來的概念和行動上的變化,包括與訓練和實施具體的反無人機部隊有關的理論和實際挑戰。首先,我們確定了與無人機和無人機群有關的威脅的演變。然后,我們總結了不同的可能反措施。最后,我們提出了部署這些對策的實際解決方案,特別是通過探索發展和部署專門的反無人機部隊的可能性,以及研究與高科技無人機敵人作戰而不是在傳統戰場上與士兵作戰相關的一些挑戰。
無人機--無人駕駛飛行器(UAVs)的俗稱--不再只出現在科幻小說和預測性小說中。事實上,它們正成為現代城市景觀中越來越常見的組成部分。由于它們的多功能性和可及性,民用無人機在用戶數量和用途的多樣性方面都在不斷增長。無人機的使用正被推廣到研究(Coops, Goodbody & Cao 2019)或應急響應(He, Chan & Guizani 2017)等不同領域。
民用無人機的這種能見度不應掩蓋無人機最初由軍方開發、用于軍事目的的事實。無人機的軍事應用很多,從與民用無人機類似的任務(如監視和偵察,但針對軍事或情報目標)到與UCAVs--無人駕駛戰斗飛行器的戰斗情況(Lucas 2014)。在不到二十年的時間里,無人機已經在支持美國在伊拉克和阿富汗的行動中發揮了重要作用(Sharkey 2011)。2019年9月14日對沙特阿拉伯Abqaiq和Khurais的國有石油設施的襲擊,使無人機在戰爭中的使用更進一步(Hubbard, Karasz & Reed 2019)。事實上,與以往無人機的軍事用途相比,這些攻擊并非由官方武裝部隊公開發起。盡管胡塞武裝運動(一個以也門為基地的伊斯蘭武裝運動)聲稱這次襲擊,但美國當局斷言,襲擊源自伊朗(Said, Malsin & Donati 2019)。Abqaiq-Khurais襲擊事件背后的真正主謀問題在這里并不重要;重要的是,最近在沙特阿拉伯發生的事件是一個縮影,即無人機不再是僅由少數國家掌握的獨家技術。無人機現在不僅可以被合法的武裝部隊用于軍事目的,而且還可以被無數其他國家使用,包括恐怖分子或其他非國家行為者。生產成本更低、更容易和更快的無人機的擴散,不僅重塑了設計和執行監視或偵察的方式,而且還提供了困擾或恐嚇潛在對手的新方法。此外,這種廉價和容易的無人駕駛裝置的擴散顯然提高了世界各地的沖突螺旋的風險(Boyle 2015)。無人機自主程度的提高也在質疑國防軍的反應。事實上,無人機可以從非自主性(需要人類飛行員的持續控制)到完全自主性(一旦發射,被編程為執行其任務而無需任何進一步的人類干預)。值得注意的是,在這個連續體的兩端之間可以存在所有可能的中間水平的自主性。此外,自主權可以通過預編程(從而限制了無人機發射后的適應可能性)或通過使用人工智能(AI)模塊來提供,為無人機提供更多的適應性。除了通過獲得專門的無人機機隊來提高自身能力外,開發反制措施對軍隊來說也是至關重要的。因此,在不久的將來,獲得適當的反無人機反應單位可能是軍事領導人的重點之一。
對無人機的防御必須成為任何全面的、長期的軍事動態的一部分。因此,武裝部隊將不得不適應這一新興的現實。應對無人駕駛威脅所需的變化并不純粹是概念性的;它們將必須轉化為行動上的變化。這些變化不僅必須發生在防御無人機的常規部隊(特別是在陸地/海洋界面)和準備反擊無人機的無人機部署部隊層面,而且還必須發生在軍事參謀的指揮和戰略層面。此外,由于無人機防御問題影響到所有軍種,因此陸軍、海軍和空軍參謀部都需要進行反思。從這個角度來看,本文將在分析這個問題的同時牢記三個操作性挑戰:分析背景和確定威脅,實施有效的反措施,并以適當的軍事人員部署這些反措施--特別是通過探索與發展、部署和維護專門的反無人機部隊有關的可能性和挑戰。
在某種程度上,針對無人機的被動保護可以由物理基礎設施的設計和建造方式或其位置來提供。事實上,無人機是飛機。就像任何空中進攻一樣,無人機的目標需要從上面進入才能到達。地下設施和重度屏蔽的目標,用無人機可以攜帶的彈頭類型來摧毀更具挑戰性。敏感的軍事基礎設施曾經被建在偏遠地區。然而,這種被動的戰略不再那么有意義了。事實上,通過現代天基地球圖像,地球上幾乎沒有一個地方可以真正被認為是 "偏遠"。由于有了衛星圖像,如今相信一個潛在的結構性目標可以不被定位,或者軍事單位的行動可以不被注意,已經是烏托邦了。作為無人駕駛車輛,無人機嚴重依賴地理定位系統從其發射基地導航到其目標。因此,無人機很容易受到技術惡化的GPS信號,特別是GPS欺騙和GPS干擾的影響。然而,純被動的基礎設施保護所能做到的是有限的,而且在大多數情況下,這些限制已經達到了。事實上,像軍用SAASM(選擇性可用性反欺騙模塊)這樣的系統可以減輕美國軍隊產生的GPS欺騙的影響。還可以開發其他系統,使GPS接收機能夠檢測到欺騙或干擾的企圖。一旦檢測到GPS欺騙或干擾,無人機就有可能切換到其他的導航模式。事實上,無人機可以使用其他各種傳感器方法在GPS屏蔽的環境中進行導航,從視覺模式、紅外線、雷達、聲納(用于水下無人機)、電子/電磁探測到任何這些方法的組合。即使僅僅依靠衛星發出的信號,也可以開發出解決方案。事實上,使用非軍事級別的技術和算法的民間研究人員已經能夠獲得完整和動態的地理定位特征,盡管處于軍事GPS的拒絕區域,實際上打敗了美國軍隊的GPS信號改變系統(Voosen 2019)。將類似的方法應用于無人機導航,基本上可以使它們對GPS欺騙和GPS干擾免疫。
探測無人機是一項相當具有挑戰性的任務。由于大多數無人機體積小,無人機的雷達信號與鳥類的雷達信號沒有區別。此外,一些無人機具有隱身特性,要么是隱身配置(如美國制造的Kratos QX-222 Valkyrie),要么是涂層,旨在減少其雷達信號。因此,由于僅僅依靠雷達不是一個可行的選擇,必須設計出替代方法來探測接近的無人機。由于其搭載的系統和對無線或衛星信號的使用,無人機產生特定的、有時是重要的電子信號。然而,法拉第籠可以減少電子噪音。此外,如果無人機切換到其他引導模式,在接近目標時可以關閉無線或衛星通信--特別是對于不需要與人類操作員保持聯系的完全自主的無人機。視覺識別(例如,使用特定任務的人工智能或深度學習策略)可用于識別無人機。然而,它們的特征可以被設計成使模式識別具有挑戰性,特別是因為無人機通常處于運動狀態。
進行空中機動的無人機會產生噪音,它們的聲學特征因此可以暴露出來。目前正在開發各種音頻處理方法來解決無人機的定位問題(Rascon, Ruiz-Espitia & Martinez-Carranza 2019)。然而,幾個重要的問題限制了現實生活中的無人機聲學探測。事實上,無人機產生的噪聲是動態的,因為無人機通常處于運動狀態。此外,無人機產生的噪聲通常具有很低的信噪比。換句話說,在嘈雜的環境中探測無人機是相當困難的。因此,就其他探測策略而言,在聲學方法可以作為無人機探測的可靠來源之前,還必須做更多的研究。就像被動保護一樣,無人機探測也有其局限性。一旦在限制區或潛在目標附近探測到無人機,無人機防御戰略的下一步就是摧毀敵方單位。這就是接下來的章節將探討的內容。
無人機并非沒有弱點。士兵們可以使用一些策略來禁用或摧毀敵方的無人機。然而,沒有任何解決方案是完美的,而且可以開發出反措施來對付這些反措施。因此,最佳的反無人機戰略應該結合幾種方法,以確保反無人機部隊的最大效率(表1)。
直接射擊 直接射擊通常是對UCAV攻擊的主要反應類型。值得注意的是,直接射擊可以由人類射手或通過自動反空防系統進行。不過,這種解決方案有幾個限制。首先,無人機可能相對較小,而目標的大小可能是一個射擊技巧的挑戰。第二,直接射擊可能會受到能見度不足的阻礙(由于日/夜周期,視線中的障礙物,或大氣條件)。第三,直接射擊很容易被無人機群的攻擊所淹沒。
狩獵型無人機 防御者可以使用無人機來獵殺敵方的無人機。在這種情況下,防守方在操作無人機時有幾個主要優勢。由于防守方的無人機通常在離發射點很近的地方操作,所以自主性不是問題--與攻擊方的無人機相比,攻擊方的無人機在到達目標之前必須覆蓋更遠的距離。此外,如果配備了適當的武器,防衛型無人機可以用作飛行射擊平臺,它也可以用于 "自殺模式",旨在通過直接碰撞摧毀攻擊型無人機。最后,防御型無人機對與制導和導航有關的問題的脆弱性大大降低。事實上,一架無人機可以在大約245米的直視范圍內進行視覺操作(Li等人,2019)。這個距離--取決于人的特征而不是無人機的類型--對于對抗配備了相對較小的彈頭的無人機的攻擊仍然是合理的。不過,這種策略仍然有幾個限制。所有與直接射擊有關的限制都適用于狩獵型無人機。此外,獵殺型無人機具有無人機的通常弱點(包括其搭載的電子系統容易被破壞或被劫持)。此外,部署狩獵無人機所需的時間可能使它們在敵方UCAVs的突然襲擊中難以及時使用。
導彈 導彈和其他自主彈頭可以用來摧毀無人機。導彈的速度和精度足以摧毀無人機。然而,這簡直就像用錘子打死一只蒼蠅。雖然理論上是可行的,但使用自主導彈來摧毀無人機并不是一個具有成本效益的解決方案。雖然無人機越來越便宜,但與導彈有關的成本仍然很重要。自主導彈是一次性使用的武器這一事實也有助于使這一解決方案過于昂貴,無法現實地大規模部署。
激光武器 激光武器是以激光為基礎的定向能量武器,即以窄光束的形式連貫地發射電磁輻射--放大的光的系統。當到達目標時,激光束會向目標傳遞相當大的能量,使其燃燒,或以其他方式引發重大損害(Coffey 2014)。跟蹤目標運動的可能性("跟蹤 "目標)和光束達到最大強度的聚焦區域使激光武器完全適合于小型移動目標,如無人機。因此,目前全世界正在開發幾種反無人機的激光武器也就不足為奇了。然而,由于激光武器是基于光束,它們對大氣條件和煙幕非常敏感。此外,如果光被反射到遠離目標的地方,激光的影響就會大大降低。因此,在無人機上涂抹燒蝕材料或用鏡子覆蓋可以有效地對抗大多數激光武器,或至少大大降低其效率(Hambling 2016)。
微波武器 無人機的運作依賴于大量的搭載系統的工作,從傳感器到自主處理系統。摧毀搭載的電子設備就等于讓無人機失效。微波武器的目的就是要做到這一點。與激光武器一樣,微波武器是定向能量武器。然而,雖然一些激光武器已經投入使用,但微波武器目前仍主要是實驗性的。此外,使用法拉第籠來保護登船的電子系統(這一點已經可以實現,甚至使用3D打印機技術)可能代表了對這種類型的武器的強有力的反制措施。
電子和通信系統的弱點 與其試圖使用微波武器等手段破壞搭載的電子系統,另一種反無人機戰略是利用這些系統及其固有的連接性。即使是最自主的無人機也需要訪問外部資源,如用于導航的GPS信號。因此,無人機通過Wi-Fi、GPS、無線電波等連接。- 這些通信渠道中的每一個都是進入其內部系統的潛在入口。即使沒有軍事級別的技術,也很容易利用傳輸協議,然后利用其硬件/軟件的漏洞(Dey等人,2018)。無人機很容易受到GPS欺騙、GPS攻擊、干擾、無人機特定的惡意軟件("maldrones")和無線攻擊(Kerns等人,2014)。盡管軍用無人機系統通常比民用無人機受到更多的保護(例如,通過使用加密的GPS信號進行導航),但它們遠不是不受黑客攻擊的。對無人機的電子系統或功能的攻擊可能有各種目的。1)向無人機的導航系統提供錯誤的信息,誘發無人機的 "失明 "和迷失方向,導致改道或墜機,2)入侵無人機系統,破壞硬件/軟件系統或獲取信息或數據,或3)控制無人機。讓無人機墜毀而不是簡單地摧毀它可能有好處,例如恢復與無人機的導航、傳感器或武器系統有關的部件或信息(特別是通過反向工程)。劫持是通過斷開無人機與初始控制器的連接并替換這種連接來實現的。值得注意的是,無人機劫持可以用另一架無人機作為平臺來完成。劫持的無人機將控制附近的無人機,同時在它們之間飛行,形成一個被奴役的無人機艦隊。然而,利用無人機電子系統的弱點來破壞無人機的企圖也可以被反擊。至于基于微波的攻擊,可以通過將無人機的電子部件固定在法拉第籠(旨在阻擋電磁場的結構)中來對抗專注于電子的方法。網絡安全和基于軟件的技術也可以實施,以使無人機系統更難被黑客攻擊,包括使用加密來保護庫文件,使用混淆器來防止反編譯,檢查GPS延遲和子幀數據,保護Wi-Fi和開放端口,或改善無線電通信安全(Dey等人,2018)。
防御性無人機群 上面提到的方法都不足以應對無人機群的攻擊。事實上,無論選擇何種系統,防御性能力都會被數量龐大的自主攻擊單元所淹沒。在這里,一個有趣的應對策略可能是部署另一個無人機群,即有大量的無人機準備在攻擊時起飛。防守的無人機不一定需要協調。事實上,雖然不協調的、自主的或半自主的無人機顯然會錯過一些目標,或使兄弟無人機(即屬于同一蜂群的無人機)陷入 "友軍火力",但蜂群潛在目標數量的增加,加上防御無人機數量的增加,會使相當一部分攻擊無人機被摧毀的概率足夠高,從而導致攻擊蜂群的重大破壞。盡管使用無人機群來對抗另一個無人機群是一個有效的策略,但這不會導致攻擊機群的完全毀滅。因此,這種方法很可能需要與其他方法(通常是直接射擊)相結合,以消除蜂群的殘余。然而,如果進攻的無人機數量最初被防守的蜂群大幅減少,直接開火的效率就會大大增加。也就是說,兩個蜂群的碰撞可能會產生額外的煙幕和某種程度的混亂,這反過來可能會降低射手消滅最后的攻擊者的能力。與單個防衛無人機一樣,為作戰目的部署的防衛無人機群可能面臨無人機部署速度的問題。在決定UCAV儲存區和發射平臺的位置時,應牢記這一點。
從作戰的角度來看,應對軍事戰場上目前和未來無人機的增加,需要發展和部署專門的反無人機部隊。作為這些部隊成員的士兵將面臨與其他士兵不同的現實;與高科技無人駕駛的敵人作戰與在常規戰場上與士兵作戰是不同的。
即使反無人機部隊在武裝部隊中仍然有限,其成員的培訓也將面臨重要挑戰。事實上,反無人機部隊的成員必須展示大量的技術專長,不僅與無人機有關,而且在操作和維護特定的反無人機設備方面也是如此,這對常規部隊來說是非常規的(例如,激光武器或微波系統)。因此,從訓練的角度來看,反無人機部隊的成員必須同時接受戰斗訓練和技術訓練。雖然作戰專業知識在軍隊和軍事教育和培訓基礎設施中顯然很普遍,但科學和技術的情況并非如此。重要的是要注意到,傳統的戰斗技能和新興技術的專業知識之間的這些問題性互動--以及在這兩個領域培訓人員的相關問題--并不是作戰軍事單位所特有的。這確實是現代安全的一個更具全球性的問題,與建立一支具有生物技術專業知識、能夠應對當前國際威脅的情報和反情報工作隊伍有關的戰略和實際挑戰就是例證(Guitton 2020)。因此,確保士兵能夠獲得特定科學和技術知識的解決方案不一定在單一單位的獨家培訓中找到。相反,從本質上講,該解決方案是多學科的。因此,小型專業單位的培訓可以在不同的軍事專業中共享。就反無人機部隊而言,士兵應該掌握的一些具體技術知識可能與專門從事遠程探測的偵察部隊相似或至少有些相似。對于一個特定的國家來說,找到足夠多的專業部隊進行共享或跨學科的訓練,肯定有助于減少與組建有關的成本,有助于建立更大的人力資源基礎以進行招募,從而為反無人機部隊提供更強大的勞動力。
與任何旨在對抗特定類型敵人的特種部隊一樣,反無人機士兵的訓練需要考慮到其目標的特點。無人機的主要特征之一是其非常高的機動性。由于其小尺寸和自主性,UCAVs可以極快地部署,并在被發現之前深入到先進的防線中。因此,為了消滅UCAVs,反無人機部隊也需要具有極高的機動性。反無人機部隊必須能夠迅速與他們的目標作戰。然而,鑒于無人機的多功能性,他們也需要能夠迅速脫離,從一個戰場轉移到另一個戰場。此外,無人機在所有類型的戰場上都能發揮作用,包括高密度的城市地區,甚至是水陸交接地區。不過,反無人機部隊的機動性不應簡單理解為空間上的機動性,也應理解為概念上的機動性。事實上,反無人機部隊需要能夠從一種戰斗模式切換到另一種模式,這取決于他們所針對的UCAVs的具體阻力。
無人機的另一個特點是它們大量使用各種傳感器。因此,反無人機部隊的機動性應伴隨著一定程度的隱蔽性。反無人機部隊應該能夠快速移動,并且在這樣做的同時盡可能不被注意。這種 "隱蔽性 "也應該延伸到戰場之外。事實上,無人機戰爭是一種嚴重基于信息的戰爭。由于無人機通常是部分自主的,指揮無人機至少需要對敵人的防御系統有一定程度的了解。雖然反無人機部隊的存在可以產生有效的勸阻作用,但這種部隊應該對其確切的設備和部署信息保持盡可能的保密,因為這將使他們更難以反擊--如果面對敵人的UCAVs,這將有助于他們達到最大的效果。值得注意的是,戰場上的隱身和戰場外的謹慎之間的這種關系并不是什么新鮮事。事實上,在歷史上,它已經在信息收集至關重要的沖突中被概念化。例如,Hensōjutsu,將日本封建武士的偽裝技術組合在一起,是Jintonpō的一部分,即 "獲得隱形的方法"。在數字時代,隱身術更進了一步。反無人機部隊的成員在使用虛擬空間時應保持謹慎,避免公開明智的內容或發布可能提供直接或間接信息的項目。如果被發現,反無人機部隊的成員可能會成為外國情報機構操縱的特權目標(Guitton 2019)。
無人駕駛戰斗的出現為所有接觸無人機的人創造了新形式的戰斗壓力--包括士兵和平民。軍事無人機飛行員已經多次被報道在戰斗事件中經歷了重要的心理壓力(Sharkey 2011)。鑒于反無人機部隊,顧名思義,主要是向無人機而非人類開火,這似乎與防衛無人機的操作者不太相關。然而,通過UCAVs進行打擊的方式是發生心理壓力的一個突出因素(Sharkey 2011),無論目標是否為人類,這使得防衛性無人機飛行員遭受類似結果的風險成為現實。雖然創傷后應激障礙(PTSD)通常被視為無人機飛行員心理健康問題的旗幟,但UCAV操作員報告了廣泛的心理健康問題,包括危險的酒精使用、抑郁癥、中度或嚴重的焦慮,以及亞臨床PTSD癥狀(Chappelle等人,2014;Phillips等人,2019)。雖然在美國空軍UCAV飛行員通常遠程操作無人機,即從美國境內的安全地帶而不是直接在戰場上操作,但這一人群中PTSD的發生率很高,盡管低于從部署中返回的軍事人員(Chappelle等人,2014)。與其他士兵相比,UCAV操作員的心理健康問題風險不一定增加,然而,較高比例的無人機飛行員患有與心理健康有關的重大功能障礙(菲利普斯等人,2019年)。
除了與工作時間和軍事與民用領域之間的困難定位有關的因素外,基于美國空軍經驗的研究--可以說代表了最大的作戰UCAV操作員群體--表明,UCAV操作員感到對旁人的傷害或死亡負有共同責任的戰斗相關事件的數量是發生PTSD癥狀的重要預測因素(Chappelle等人,2019)。特別是在無人機群的背景下,一些無人機可能成功穿越目標的防御。因此,防衛無人機的操作者,或者,專門負責防衛無人機的士兵,很可能會暴露在關于對旁觀者(在這種情況下,他們負責保護無人機攻擊的士兵或平民)的潛在傷害的類似情況下,對他們的心理健康有潛在的類似結果。除了這種增加的風險因素外,其他因素也可能增強反無人機部隊士兵的心理脆弱性。這主要是指高度的壓力,與普通部隊相比,反無人機部隊的壓力更大,這主要是由于對無人機攻擊的反應時間(從發現無人機到做出反應的時間)比大多數常規軍事部隊要短。
最后,在無人機將發揮重要作用的戰斗背景下,反無人機部隊可能很快成為優先目標,從而為其成員帶來更多壓力。因此,希望發展反無人機部隊的軍隊必須考慮到這些因素,并實施強有力的心理健康監測計劃,以確定潛在的脆弱士兵,并在需要時部署強有力的心理和精神醫療支持。
無人機曾經局限于少數國家的武裝部隊,現在已經很普及了。隨著任務范圍的擴大,從監視和情報到戰斗,無人機在城市和非城市環境中的作戰能力,以及它們越來越多的可用性,無人機在作戰領域的存在在不久的將來只會增加。新興技術正在使無人機變得越來越可靠,越來越難以對付。
隨著無人機變得越來越普遍,各國都加大了在該領域的研究力度。這場捉迷藏游戲的馬達是技術。然而,贏得與無人機開發商的軍備競賽是一場永無止境的游戲。事實上,對于我們仍然可以控制的少數元素,技術的發展可能會使目前的防御措施大量過時。然而,反無人機防御不僅僅是技術問題,也是人和組織問題。因此,解決方案不能在純粹的技術方面找到,而必須包括人的層面。反無人機的最佳戰略將依賴于小型的、專業的、在技術和戰斗技能方面具有混合專長的單位,具有高度的機動性,并能快速應對危機。這樣的單位應該能夠快速部署在戰場上。這不僅會提高反應的效率,而且還能實現重大的規模經濟--因為部署一支專門的部隊比動員一個龐大但不專業的營隊更有成本優勢。能夠部署反無人機的多模式反應,并獲得這樣做的人力專長,對任何國家來說都是至關重要的,不論其規模和相對軍事力量如何。較小的國家在這樣做時甚至可能比最大的軍事力量有更多的相對優勢。
我們在過去幾十年中所看到的只是冰山一角。我們正處于技術引起的大規模社會變革的黎明。技術將大規模地改變戰爭。人工智能和戰斗機器人很快就會出現在戰場上。在這種情況下,反無人機部隊可能是我們從作戰角度對未來戰爭的第一瞥。因此,反無人機部隊很可能成為未來戰爭部隊的組織、訓練和實施的模板。
自本世紀初以來,無人駕駛飛行器(UAVs/無人機)已成為軍事行動中不可缺少的資產。冷戰結束后,美國憑借其MQ-1 "捕食者 "和 "死神 "無人機1,成為無人機制造和使用方面的主導國家(其次是以色列)。在阿富汗和伊拉克的戰爭中使用這些無人機,這種新技術使美國能夠保持其超級大國的地位,不受挑戰。然而,近年來,土耳其已成為一個正在崛起的無人機大國。土耳其已經能夠成功地將本土無人機--特別是TB2--在其針對庫爾德工人黨/青年黨和敘利亞政權的軍事行動中多次使用。然而,土耳其無人機的成功只是在它改變了幾個沖突的動態之后才被廣泛關注,即利比亞、阿塞拜疆。
本政策簡報將概述土耳其無人機產業崛起和發展的主要原因。此外,本研究將強調幾個使用土耳其無人機的沖突案例研究,以解釋其在戰爭中成功應用的原因。
無人機蜂群來了!美國、中國和俄羅斯處于無人機群開發和利用的最前沿。然而,無人機的低成本和易得性使非國家行為者能夠以富有想象力和創造力的方式利用無人機,包括蜂群。本專著的目的是要解決以下問題:無人機群為軍隊提供什么效用?無人機群提供了許多優勢,包括持續的情報、監視、偵察和目標定位;對軍事人員和組織的低風險和低成本,以及癱瘓個體和組織決策的潛力。相比之下,無人機群有其脆弱性和挑戰。脆弱性包括從對手的黑客攻擊到反蜂群武器的存在,而一些挑戰包括組織上的抵制和國際法。無人機群就在這里,而且很快就會出現在戰場上,現在是解決如何最好地運用它們的時候了。在概述了無人機群的潛在好處和局限性之后,該專著最后提出了四項建議:需要敘述、建立無人機群理論、了解人機界面以及為無人機群的使用進行組織過渡。
烏克蘭戰爭是第一次廣泛部署軍用和商用無人機的大規模戰爭。雖然無人機在烏克蘭東部頓巴斯的沖突中得到了廣泛而有效的使用,但如果戰爭繼續下去,預計它們將對俄羅斯和烏克蘭軍隊發揮關鍵作用。這意味著,這場戰爭將繼續為無人機技術的發展及其對21世紀戰爭的未來影響提供思路。
近年來,無人駕駛飛行器(UAV)(無人機)技術迅速擴散,成為世界各地武裝沖突中的一個重要組成部分。無人機用于戰爭已有二十多年,美國在阿富汗部署了無人機來打擊塔利班領導人。現在,政府、反政府叛亂組織、恐怖組織、犯罪團伙,甚至個人都在常規和非常規戰場上使用無人機。
無人機似乎是現代戰爭中的一個重要軍事硬件。由于它們的先進性和廣泛使用,它們已經成為世界上任何地方參與軍事沖突的國家的一個關注源。武器生產國對制造無人機的興趣與日俱增。他們打算將它們用于各種任務,包括預警、偵察、刺探、摧毀陸地和空中目標,以及收集情報。它們甚至被業余愛好者和媒體人員用來從高空監視戰區,發布圖片和視頻片段來預測軍事勝利,以增強國家決心,正如人們在烏克蘭戰場上看到的那樣。無人機在過去五年的五場重大戰爭中發揮了關鍵和決定性的作用(敘利亞、利比亞、納戈爾諾-卡拉巴赫、也門和烏克蘭)。它們的成功得益于其避免被常規防空系統探測和摧毀的能力。這是因為防御系統大多被設計用來探測和攔截具有較大雷達截面(RSC)的飛機和彈道導彈。
無人機在俄羅斯和烏克蘭的沖突中發揮的作用比任何其他軍事沖突都要大。這意味著,擁有最強大的無人機的國家很可能會有優勢。在這場曠日持久的沖突中,雙方都使用了無人機,最引人注目的是烏克蘭,它使用了土耳其制造的Bayraktar TB-2無人機、美國和中國制造的無人機,甚至還有本地制造的無人機,以及業余和商業無人機。這些無人機有多種用途,包括指導炮擊、偵察和監視任務,以及瞄準和轟炸地點,甚至直接為信息行動提供視頻記錄。無人機的戰略和戰術影響迫使軍事專家研究和預測其使用情況,以便為以下問題提供令人信服和合乎邏輯的答案:無人機在烏克蘭戰爭中發揮了什么作用?它們的特殊能力是什么?它們能否影響雙方的軍事平衡?無人機將對未來戰爭產生什么影響?
無人機在烏克蘭的戰爭中發揮著重要作用。在沒有大規模常規空軍的情況下,烏克蘭軍隊正在使用一些高端和低端的進口和國內生產的無人機,對俄羅斯軍隊產生毀滅性的影響。本文研究了烏克蘭和俄羅斯軍隊如何使用這些無人機以及它們在戰場上的影響。
烏克蘭對俄羅斯入侵的抵抗不僅讓俄羅斯總統弗拉基米爾-普京感到驚訝,也讓西方情報機構和著名分析家感到驚訝。各種無人機是證明對烏克蘭部隊有效的著名系統之一,最引人注目的是拜拉克塔爾-TB2。這種作戰無人機現在有一首歌和音樂視頻專門介紹它對俄羅斯軍隊的成功。 除了這種著名的經過戰斗考驗的無人機外,雙方都有其他無人機現在被用于戰斗。本文分析了烏克蘭和俄羅斯正在使用的無人機,它們在戰場上的影響,以及對未來戰斗的影響。
被普京稱為 "特別行動 "的俄羅斯對烏克蘭的入侵于2022年2月24日開始。計劃中長達數天的入侵很快變成了一場消耗戰,到了八個月時,引發了歐洲自二戰以來最大的難民危機。截至2022年10月,超過460萬烏克蘭人留在自己的國家之外,還有數百萬人在國內流離失所。
普京領導下的俄羅斯軍隊采用了與第二次車臣戰爭中類似的戰術。普京進一步完善了這些戰術--"圍攻、摧毀和接管"--在敘利亞內戰中嚴重依賴空中力量和私人軍事承包商。 盡管西方情報機構估計俄羅斯將在四到五天內控制烏克蘭,但截至2022年10月20日,俄羅斯軍隊未能控制超過與俄羅斯直接接壤的地區,包括盧甘斯克、頓涅茨克、馬里烏波爾和赫爾松周邊的州。 此外,俄羅斯未能奪取并守住烏克蘭的首都基輔,這是普京的主要目標。
盡管本文主要側重于讓讀者了解無人機對烏克蘭戰場的影響,但值得注意的是,無人機的作用在安全研究文獻中還沒有定論。一些分析家認為,無人機實際上是一種革命性的技術。 其他人則不同意,認為它們在重塑沖突方面發揮的作用較小。 然而,真相可能介于兩者之間。烏克蘭戰爭肯定會使人們更加清楚地了解無人機在整個沖突中發揮的作用。但在使用無人機的早期階段,本分析并不對這一關鍵問題采取任何立場。
文章采用了美國國防部對無人駕駛飛機系統(UAS)的定義:"該系統的組成部分包括控制無人駕駛飛機的必要設備、網絡和人員"。 無人機這個詞是用來描述無人機系統的常用白話。
當烏克蘭于1991年從蘇聯獲得獨立時,該國繼承了一個陳舊的國防基礎設施,其中包括750多家工廠和140家研究所,占蘇聯國防工業的30%。2014年俄羅斯奪取克里米亞后,該國加快了國防技術的發展,并開始實現軍隊的現代化。這些努力包括與許多西方國家合作,獲得最先進的軍事硬件和軟件。在這方面,2022年2月俄羅斯入侵時,烏克蘭自產的軍用無人機技術還相對年輕。烏克蘭對俄羅斯部署的許多無人機都是從外國購買的,在戰爭開始前,土耳其在供應商名單中處于領先地位。
拜拉克塔爾(Baykar Bayraktar)TB2是一種中高度、長續航力的無人駕駛作戰飛行器,據制造商稱,它能夠進行遙控或自主飛行操作。這種大受歡迎的無人機是由土耳其國防公司Baykar Defense制造的。該制造商的主要目標是為土耳其武裝部隊制造一種成本較低的西方無人機替代品。雖然它不能與美國最先進的無人機相比,如通用原子公司的MQ-9 "死神 "或諾斯羅普-格魯曼公司的RQ-4 "全球鷹",但其吸引力在于戰場上殘酷的成本效益計算。
TB2可以在25,000英尺的最大高度上飛行近24小時。它長6.5米(約21英尺),翼展12米(約39英尺),最大起飛重量為650公斤(1,433磅)。俗稱Bayraktar,它可以配備四個激光制導炸彈。值得注意的是,這些炸彈被證明對俄羅斯坦克和其他裝甲車輛非常有效。
在出現在烏克蘭之前,這種無人機曾在敘利亞、利比亞和阿塞拜疆使用。2019年,烏克蘭武裝部隊開始采購Bayraktar TB2S,然后升級為TB2,作為其軍事現代化計劃的一部分。 烏克蘭部隊在人手不足、武器不足的情況下,主要依靠牢不可破的決心,發現這種無人機作為一種力量增強劑非常有效。
據認為,烏克蘭的武器庫中現在有幾十架TB2。它們被用來破壞多管火箭發射系統,并摧毀裝甲坦克和人員運輸車縱隊。6月,烏克蘭可能還使用這些無人機襲擊了遠在俄羅斯境內的兩個油庫,將戰爭帶到了前線,并使俄羅斯的防空系統陷入尷尬。這些無人機也被用于偵察和監視。
但TB2有其局限性,當然遠非無敵。鑒于俄羅斯虛假信息和錯誤信息的泛濫,該無人機的確切性能難以有效評估。根據與俄羅斯有聯系的消息來源,TB2經常被擊落。鑒于TB2使用的技術相對簡單,對先進的俄羅斯防空系統的損失并不意外。相對便宜的無人機和更先進的無人機之間的平衡可能被證明是烏克蘭使用TB2的最有趣的方面。
除了TB2,烏克蘭軍隊還在使用一種被稱為 "懲罰者 "的小型和靈活的本地制造的無人機,它已經成功完成了許多針對俄羅斯軍隊的任務。該無人機由UA Dynamics公司設計和制造,該公司由克里米亞沖突中的老兵經營。該公司將該無人機描述為 "可重復使用、快速、意外、精確、致命"。
懲罰者 "有2公斤(4.5磅)的戰斗載荷,45公里(28英里)的航程,以及43節的巡航速度。它有2.3米(6.5英尺)的翼展,可以在400米(1200英尺)高空飛行,執行長達90分鐘的任務。它們的小尺寸和低高度使它們能夠在打擊前或打擊期間深入敵后,幾乎沒有被發現的風險,然后迅速返回,進行5到7分鐘的維修。據報道,這種特性的結合使 "懲罰者 "無人機能夠打擊支持俄羅斯部隊的供應線,并打擊為這些部隊運送燃料和其他資源的地面車輛和火車。
烏克蘭國土防御部隊正在訓練志愿者運用無人機的戰術,包括在與俄羅斯軍隊的戰斗中制作和部署燃燒彈。烏克蘭受大疆啟發的(大疆是一家中國的小型四旋翼無人機制造商)無人機為烏克蘭的防御增加了另一個層面。該無人機是一種四旋翼飛機,可以在水平攜帶自制燃燒彈的情況下保持高空飛行,據說可以遙控觸發,投擲炸藥。前置的攝像頭似乎是直接向下傾斜的,可能是為了清楚地看到正下方的預定目標。烏克蘭軍隊使用消費型無人機攻擊俄羅斯軍隊,而不是用于監視,這再次表明烏克蘭戰爭產生的無人機的創新應用。
此證明商業無人機可以發揮的作用,它們的無處不在可能使最明智和創造性地使用無人機的戰斗人員成為沖突中的成功者。
Warmate 1是由波蘭公司WB電子公司開發的一種微型loitering彈藥。該無人機呈隱約的平面形狀,有一個集中安裝的機翼和一個V型尾翼,重約5.3公斤(12磅),最高速度接近每小時150公里(93英里)。它可以在空中停留約70分鐘,工作范圍約為15公里(9英里),視線范圍內的有效載荷能力為1.4公斤(3磅)。該無人機的控制系統允許一個操作者自主或手動控制它飛往所需地點。烏克蘭使用這種無人機進行監視和偵察,并用于攻擊俄羅斯的陣地。
2022年3月,拜登政府向烏克蘭提供了美國制造的彈簧刀神風無人機,作為軍事援助計劃的一部分,轉讓了約100架無人機。 彈簧刀有兩個變種--300和600。300型旨在對人員進行精確打擊,而較大的600型旨在摧毀坦克和其他裝甲車輛。彈簧刀在戰場上的效果尚不清楚。
烏克蘭的軍火庫還包括蘇聯時代的噴氣機動力的圖-141 Strizh無人機,這是一種大型的高空無人機系統。盡管圖-141的設計目的是進行偵察,但它也可以攻擊敵人的陣地,盡管在過去的戰爭中鮮有成功。盡管這些無人機在過去取得了有限的成功,但烏克蘭在2014年俄羅斯入侵后升級了該平臺,并派出了一支有用的圖-141機隊。這種無人機系統看起來更像巡航導彈,而不是傳統的無人機。它從拖車上用火箭發射,以跨音速飛行預定的路線。
在飛行預先指定的路線時,圖-141可以收集各種形式的情報。飛行結束后,無人機發射一個降落傘進行回收,使其能夠被重新使用。這種無人機在2022年3月在北約成員中引起了驚愕,當時一架武裝的圖-141從烏克蘭西部飛來,穿越羅馬尼亞和匈牙利領空,在克羅地亞的薩格勒布墜毀。克羅地亞或烏克蘭政府沒有就誰發射了這架無人機發表官方聲明。據一位接近克羅地亞國防部的消息人士稱,墜毀的無人機屬于烏克蘭,并攜帶一枚炸彈打擊俄羅斯的陣地,但偏離了方向,燃料耗盡,并墜毀。在這篇文章即將出版時,俄羅斯報告說,圖-141的改裝版襲擊了距離烏克蘭邊境數百英里的兩個俄羅斯空軍基地。
盡管是世界第二大武器出口國,并生產先進的航空和空間系統,但俄羅斯的無人機并不屬于世界上最先進的。盡管如此,近年來,該國似乎對無人機在現代戰爭中的重要性高度關注,俄羅斯對無人機發展的興趣也急劇增加。
顯然,俄羅斯在這一領域落后于西方,無論是在商業還是國防技術方面。但基于其開發復雜的空中和空間系統的成熟能力,俄羅斯有望掌握設計和制造高能力無人機所需的能力。目前,俄羅斯在烏克蘭采用了國內生產的無人機,這促使許多西方公司停止與俄羅斯公司合作。此外,現在實施的制裁可能會阻礙俄羅斯追趕西方和中國無人機制造商的努力,特別是由于關鍵技術轉讓仍然是技術制裁的一部分。
扎拉航空在2019年推出的卡拉什尼科夫Kyb無人機,是一種混合翼身的無人機,翼尖上揚。該飛機寬度超過一米,長度為一米,飛行時間為30分鐘。它通常以每小時80公里(50英里)的速度巡航,但在短距離內可以飛到每小時130公里(78英里)。它的有效載荷能力為3公斤(6.6磅)。俄羅斯的地面部隊在入侵開始后不久就開始使用這種無人機來攻擊烏克蘭的目標。烏克蘭軍隊至少找到了兩架Kyb無人機--這是俄羅斯在行動中使用它們的證據。
俄羅斯ENICS公司在2013年開發了Elon-3SV無人機。該無人機使用光學和電子工具進行24小時偵察,工作范圍為25公里(15英里)。它可以在空中停留兩個小時。Eleron-3SV無人機自2015年以來一直在頓巴斯地區運行,并在敘利亞戰場上使用。俄羅斯在烏克蘭使用了這些無人機,烏克蘭軍隊報告說繳獲了兩架。
奧蘭-10無人機是由位于圣彼得堡的特殊技術中心公司開發的中程、多用途無人機系統。這種無人機很早就進入戰爭,俄羅斯用它來攻擊烏克蘭的軍事資產,并用于空中偵察和電子戰。出于監視和偵察的目的,這種無人機通常以兩到三架為一組使用。
第一架無人機用于在目標上空1-1.5公里(4000至6000英尺)的高度進行偵察;第二架無人機用于電子戰;第三架將監視信息傳輸給控制中心。該無人機的最大速度為每小時150公里(90英里),作戰范圍為140公里(80英里)。它最多可以飛行16個小時,飛行高度為5,000米(15,000英尺)。它的能力尚不完全清楚,但它的作用與之前描述的無人機有許多相同之處。
Forpost R是以色列IAI Searcher II無人機的俄羅斯許可生產版本。Forpost R的最大速度為每小時200公里(120英里),任務續航窗口約為18小時,服務上限為2萬英尺。該無人機于2019年8月23日進行了首飛,并于2020年加入俄羅斯武裝部隊。Forpost R的主要目標是進行偵察,這架500公斤(1200磅)的飛行器在其他偵察設備中配備了改進的雷達識別設備。2022年3月11日,一架俄羅斯Forpost R無人機被烏克蘭軍隊摧毀。烏克蘭軍方聲稱,這架無人機在重新進入烏克蘭領空之前越過了波蘭領空,在那里被擊落。
獵戶座-E戰斗無人機被認為是俄羅斯最好的攻擊無人機。俄羅斯軍隊首次在敘利亞對反對阿薩德政權的部隊使用獵戶座-E作戰。俄羅斯國防部甚至聲稱,該無人機具有 "類似戰斗機 "的能力。
該無人機由Kronshtadt公司開發,有兩個變體:名為Orion-E的出口變體和俄羅斯軍隊使用的Inokhodets變體。它是一種中高度、長距離飛行的無人機,最大飛行高度約為8000米(25000英尺),可在空中停留24小時。該無人機的巡航速度可達每小時200公里(120英里),最大有效載荷為250公斤(550磅)。它的機頭下有一個炮塔,配有電子光學和紅外攝像機,并擁有一個激光目標設計器,可以發射制導武器。
獵戶座-E最多可攜帶四枚空對地導彈,其武器庫包括KAB-20和KAB-50可調式航空炸彈、UPAB-50制導滑翔航空炸彈和X-50制導導彈。預計該無人機很快將出動電子戰系統。俄羅斯沒有透露在烏克蘭有多少架 "獵戶座 "無人機,但它聲稱這種無人機已被成功用于攻擊烏克蘭陣地。同時,網上的照片證據顯示烏克蘭人至少擊落了一架獵戶座-E。
正如前面對俄羅斯在烏克蘭的無人機的討論所表明的那樣,俄羅斯聲稱它擁有最先進的無人機肯定是值得懷疑的。說俄羅斯缺乏主導權可能是對俄羅斯能力狀況的慷慨描述。簡單地說,俄羅斯的無人機在烏克蘭很少露面。這種失敗導致關注烏克蘭戰爭的分析家們猜測,俄羅斯的無人機是為以后沖突升級而儲備的。
還有人認為,后勤問題限制了無人機的使用--關于俄羅斯軍車被遺棄和損壞的廣泛報道就是證明。這促使一些人得出結論,俄羅斯可能無法支持在烏克蘭的無人機行動。據其他專家稱,最大的原因之一可能是在早期階段對國內技術缺乏信任。
烏克蘭和俄羅斯對無人機的進攻性使用大致相當,盡管對每個國家的戰場影響不大。這在一定程度上是因為烏克蘭在反無人機技術方面享有優勢地位。防御性無人機技術從成本較高的系統(用于探測和摧毀無人機的地對空導彈雷達)發展到較便宜的系統(定向能和電子戰)。烏克蘭在這里占有優勢,因為它在2014年入侵克里米亞后與西方軍隊和國防公司合作。
近年來,由于西方國家的技術禁運和國內缺乏足夠的工業基礎,俄羅斯國防部門在無人機開發方面的進展受到阻礙。烏克蘭在克里米亞事件后從西方公司獲得的后勤和技術支持超過了預期,包括在無人機和反無人機領域,這在俄羅斯入侵的最初幾個月顯示出烏克蘭擁有明顯的優勢。隨著戰爭變成一場持久的交戰,這種優勢是否仍然存在,還有待確定。西方的援助可能會也可能不會超過俄羅斯縮小差距的努力。
俄羅斯在烏克蘭部署了其先進的電子戰系統,以全面保護空中資產,包括烏克蘭的無人機。俄羅斯的戰術包括同時部署Krasukha-2/4、R-330Zh Zhitel和RB301B Borisoglebsk-2地基電子戰系統,這些系統使用干擾和欺騙的組合。每個系統都被設計為針對電磁波譜的不同元素。俄羅斯還利用這些系統對烏克蘭的無線電通信進行偵察,一旦發現目標就進行干擾。
烏克蘭軍方已經成功打擊了俄羅斯的一些電子戰系統。此外,他們繳獲了Krasukha-4的指揮艙,這被認為是俄羅斯開發的最先進的系統。
Krasukha-2系統也在俄羅斯的武器庫中,由三輛基于Kamaz-6350卡車的車輛組成,可以在高達250公里(150英里)的范圍內干擾空中預警和控制系統。它還可以干擾其他機載雷達,如雷達制導導彈。Krasukha-4與Krasukha-2相似,但也能有效地干擾低地球軌道衛星,并對目標的無線電電子設備造成永久性損害。基于卡車的R-330Zh Zhitel系統可以干擾30公里(20英里)半徑內的衛星通信設備、導航系統和移動電話。盡管這些系統最初不是為反無人機活動而設計的,但如果運用得當,它們還是很有用的。
回顧九個月的烏克蘭戰爭,顯然TB2和其他參與沖突的作戰無人機對戰爭做出了有益的貢獻。然而,面對一支擁有更多人力和遠程火炮的俄羅斯軍隊,它們不太可能成為決定性因素。
然而,由于其無人機部隊的明顯成功,烏克蘭不僅摧毀了關鍵目標,還幫助俄羅斯軍隊降低了士氣。對于已經在努力將他們在烏克蘭的經歷與最初被賦予的戰爭理由合理化的俄羅斯士兵來說,增加對看不見的無人機攻擊的恐懼只會使戰爭的焦慮更具挑戰性。對看不見的東西的恐懼導致了無助感,從而減少了希望。因此,良好的秩序和紀律在俄羅斯軍隊中經常被打破,這應該不足為奇。
烏克蘭的戰爭清楚地表明,無人機正在改變戰爭的動態。對烏克蘭來說,空中力量主要采取無人機的形式,這對一個大國來說是第一次。像烏克蘭和俄羅斯這樣的民主和獨裁政權都知道,軍用無人機技術正在迅速成為戰爭的核心。鑒于無人機的相對成本效益--與類似的有人駕駛飛機相比--它們正在挑戰關于使用空中力量的現有假設,使較小的對手能夠有效地參與空中戰爭。
土耳其是烏克蘭武庫中最受歡迎的無人機的制造商,它的國防預算只是美國的一小部分。然而,該國仍在設法開發和出口高能力和高成本效益的無人機。土耳其是在西方國家因其在敘利亞、利比亞和阿塞拜疆的作用而進行技術抵制的情況下取得的成功。如果說烏克蘭戰爭的頭幾個月對無人機在戰爭中的現狀和未來有什么啟示的話,那就是它們將吸引那些負擔不起昂貴的有人駕駛戰斗機的國家。亞美尼亞和阿塞拜疆之間的戰爭已經是一個例子。這些國家也將依賴無人機,并開發新的戰術、技術和程序,以意想不到的方式運用它們。
似乎戰爭的未來掌握在技術手中:無人機和機器有可能成為明天戰場上的主要角色之一。然而,那些認為人類將被完全剝奪戰爭藝術的人是錯誤的。在未來,人類將不僅僅是來自幕后的角色。人的因素將是決定性的,就像在亞歷山大三世、凱撒大帝和拿破侖-波拿巴的時代那樣。顯然,我們需要一個 "新的軍事人物",一個能夠以有效和成功的方式結合不同理念的人。本文試圖在兩個基本概念的基礎上勾勒出這個人物。將考慮到蜂群(一種自古以來就使用的戰術,現在主要用于無人機)和人機協作(一種在軍事科學和技術領域正在獲得勢頭的概念)。這里的意圖是要了解這些想法是否能夠產生一個能夠解釋并贏得未來戰爭的新角色。
今天,技術在世界范圍內占據了突出的位置。例如,想想工業生產或商業物流。當然,軍事界也沒有遠離進步--事實上,情況恰恰相反。目前,機器正被用于戰爭的各個方面,從偵察到消除目標。正是在這里,人們來到了一個非常重要的問題。這篇文章將討論未來戰爭的一個可能的新主體,但它不會是機器--而是人。由于巨大的技術優勢,這個人將有能力做出偉大的事情,但他們仍然是人。
既然有機器,為什么還要用人?例如,考慮一下無人機。無人駕駛飛行器(UAVs)是可消耗的,在資金和培訓方面都很便宜,而且能做士兵能做的一切,甚至可能更好。這是一些技術和軍事界人士的想法。但情況真的是這樣嗎?前提是,本文無意討論無人機的弱點,目前,無人機戰爭的情況出現了幾個問題。研究表明,遙控飛機(RPA)人員表現出與駕駛飛機的同事一樣的心理問題(例如,創傷后應激障礙,或PTSD)。此外,美國在全球反恐斗爭中使用無人機,不僅激化和煽動了對手,而且帶來的結果在戰略意義上遠非決定性的。當然,使用無人機的成本在經濟和政治方面都比較低(因為對于一個民主國家來說,發射一架無人機比部署少量士兵更容易被接受),但節約并不總是意味著勝利。雖然無人機無疑將繼續向好的方面發展,但世界大國的黑客攻擊能力也將繼續發展。在戰場上保護無人機方面已經發現了一些缺陷;例如,欺騙,即對手發送偽裝成真實的通信信號來劫持無人機,仍然對無人機構成嚴重威脅。只需點擊幾下就能讓一群無人機出現缺陷,這和以往一樣不方便。
但是,如果在未來,正如一些人預見的那樣,無人機逐漸由人工智能(AI)來指揮呢?在這種情況下,人類將遠離戰斗的身體和心理危險,而機器將做出決定。拋開這種選擇所帶來的巨大的道德和人道主義辯論,一些問題仍然存在。至少可以說,"機器理性地、無懈可擊地完成人類的工作 "這一方法是值得懷疑的。人工智能需要持續的最新信息以達到最佳運行狀態,而戰場會呈現出如此多變和非線性的場景,這將挑戰人工智能獲取精確數據的方式,因為這項技術是在有限的信息樣本上進行測試的。但人工智能最缺乏的是人類最主觀和最難計算的特征之一:判斷力。根據Avi Goldfarb和Jon R. Lindsay的說法,在軍事方面,判斷力包含了指揮意圖、交戰規則、行政管理和道德領導。這些功能無法通過狹隘的人工智能技術實現自動化。因此,對人工智能的日益依賴將使人類對軍事力量更加重要,而不是減少。
這是一個關鍵點。技術,無論是通過無人機還是人工智能來表達,都是不可阻擋的。有一天,機器可能會擁有人類的情商,因為人類對進步沒有限制。但由于本文討論的是近期而非遠期,因此有必要思考最現實、最可能的解決方案--可由人與機器之間的互補關系提供的解決方案。畢竟,戰場上沒有可預測的車轍,而是變化非常快的流動物。此外,正如其他軍事事務革命(RMA)的情況一樣,擁有技術從來都不是獲勝的條件。每一項軍事技術的背后都必須有一個能夠判斷其最佳用途的指揮官,并評估其在一場戰役中使用的所有戰術、行動和戰略影響。關于人工智能引導的無人機,也可以做這樣的論證。機器可能是不可阻擋的、自動化的和廉價的,但這并不意味著人們應該對它們有盲目的信任。如果沒有人類準備好打斷它們的運行周期,機器可能而且會在未來犯錯。
在這個意義上,保羅-沙爾談到了 "半人馬作戰",在這個領域,人和機器都可以發揮自己的優勢,相互補充。然而,有一點特別重要,他指出了這種配對中的一個弱點:速度。循環中的人類降低了人工智能犯錯的可能性,但卻拖慢了人工智能的決策過程--而速度是戰爭的根本。另一個潛在的問題是人和機器之間可能缺乏溝通,這種情況在戰區發生。假設沙爾是泛指各種武器系統,本文作者認為,尤其是蜂群可以緩解這些問題。
Swarmer這個詞來自于集群的概念。在進入這個話題的核心之前,有必要為本次討論的目的解釋一下什么意思。蜂群指的是一種軍事配置,涉及自主或半自主單位向敵人的聚合攻擊;它由獨立的小團體組成,可以使用非常高的信息水平和分散的組織。20多年前,約翰-阿基拉和大衛-隆費爾特試圖對這個概念進行定義:
這種配置在軍事史上并不新鮮。在13世紀征服亞洲期間,蒙古人應用蜂群取得了巨大成功。他們掌握了騎馬和使用復合弓的藝術,但這些并不是他們唯一的優勢。蒙古軍隊的各個單位享有極大的自主權和主動權,他們利用這些權利來提高他們在戰斗中的機動性和決定性。這些因素,再加上強大的態勢感知能力,使他們能夠有效地一窩蜂地對付任何對手。蜂群的一個較近的例子可以在第二次世界大戰期間的不列顛之戰中找到。1940年軸心國征服法國后,德國領導人阿道夫-希特勒想入侵他最后的敵人:英國。然而,為了讓他的入侵部隊穿越英吉利海峽,有必要獲得空中優勢。德國空軍的任務是殲滅皇家空軍(RAF)及其支持基地。為了自衛,皇家空軍戰斗機司令部協調自主的戰斗機群,逐漸削弱了德國對英國島嶼的空襲。
近來,蜂群主要被應用于無人機,也就是大家熟知的無人機。無人機群可以在幾個方面發揮有效作用;例如,它們的大量數量可以進行仔細的偵察,它們也可以壓倒現代防空系統,因為這些系統不是為打擊密集的小敵人群而設計的。美國軍方的測試表明,無人機和蜂群在未來將是一個有利可圖的比賽。值得報道的是,美國海軍在2021年進行了一次演習,讓無人機群參與摧毀一個海軍目標。甚至美國的主要競爭對手也在這一領域進行投資。中國正在大力投資無人機群的應用,而俄羅斯正在利用在敘利亞的經驗教訓,俄羅斯軍隊在軍事行動中部署了大量的無人機。
然而,正如本文開篇所述,無人機戰爭帶來的問題,在戰場上可能成為負面意義上的決定性因素。與無人機飛行員相反,掠奪者不會與它的 "技術伙伴 "相隔數千公里,而是真正地將它打扮起來:它將是一個配備了高科技外裝的士兵,因此是一個真正的未來半人馬;通信將是即時的,速度也不會有缺陷,因為兩個核心實際上將合并為一個。
在增強士兵的能力方面,有人談到了基因改造和手術。同樣,這位作者對未來可能發生的事情沒有任何限制,但在這種情況下會出現機器所特有的非人化問題:被占領國家的平民會對這種 "突變體 "感到恐懼;當然,他們不會在同一平面上看待它。因此,"蜂群 "將繼續是完全的人類,由一套能夠在戰場上為他們提供重大優勢的裝備來加強。與機器不同,用美國陸軍中校羅伯特-B-里格的話說,這種新的軍事主體不僅具有破壞性,而且還具有占有性,這意味著它將有能力攻擊以及處理和持有它所征服的東西。通用原子公司的MQ-9 "死神 "無人機可能是致命的,并在戰斗人員和非戰斗人員中引起恐懼,但它永遠不會有以身作則激勵部隊的能力,也不會與當地人產生共鳴,它也不可能擁有團隊精神,或表現出與偉大戰士一樣的戰術-戰略敏銳性。蜂群不會僅僅因為他們擁有高科技套裝而變得特殊,而是因為他們在戰術和戰場領導方面也將擁有高于平均水平的軍事能力。特別是,他們的優勢將在于在群組中進行機動。當然,這種應用在無人機上也是可能的,但正如已經看到的那樣,到目前為止,最全面的解決方案可能是由密切的人機聯系提供的。
那么,我們的目標是將機動和蜂群帶到一個完全不同的水平。世界上每個大國都在研究和實施常規機動戰,無人機群的使用也是如此,機動和蜂群的結合并不新鮮。但是,如果把對這些概念的現代理解應用于增強的人類,會怎么樣呢?為了更好地處理這種組合,有必要澄清前面介紹的人機合作的概念。正如Margarita Konaev和Husanjot Chahal所寫的那樣,人機合作是一種關系--至少由三個同等重要的要素組成:人、機器以及它們之間的相互作用和相互依賴。
歸根結底,今天的主要國際參與者正在以軍事的方式尋求人類和機器之間富有成效的聯系。一方面,機器能夠實現一個目標,而不會出現記憶或注意力不集中的情況,也不會感到恐懼。另一方面,人類比人工智能有更好的能力來感知細微差別,甚至在進展中制定解決方案。人機合作的目的必須是結合雙方的優勢,彌補雙方的不足。
為了在并不遙遠的未來戰場上有所作為,沼澤者將需要很好地利用技術來增強他們的表現。這種增強可以通過外裝來實現,外裝是一種可穿戴的盔甲,與人類操作者協同工作。人體增強是人們一直追求的目標,但近年來出現了與外骨骼有關的新項目,可以幫助進一步提高士兵在戰場上的表現。其中一個項目是戰術突擊輕型操作服(TALOS),這是由美國特種作戰司令部設計的戰斗服。它包括一個全身外骨骼,提供小武器射擊的保護,以及增強態勢感知。雖然該項目在2019年由于該套裝的電源持續存在問題而被取消,但對全身外骨骼的競賽仍在繼續。例如,俄羅斯企業集團Rostoc正在開發第三代裝甲戰斗服 "Sotnik",并且已經在設計第四代裝甲服,以進一步提高俄羅斯軍事人員的進攻和防御能力。
掠奪者將需要一種高科技外裝,能夠提高他們的態勢感知能力,并提供全身保護,防止小武器射擊。但這還不是全部。將便攜式個人空中移動系統(PPAMS)整合到外衣中也將是有用的,該系統更好地被稱為 "噴氣背包"。同樣,這也是一項尚未充分探索的技術。理查德-布朗寧的重力工業公司和弗蘭基-薩帕塔的薩帕塔工業公司已經在這一領域開展工作,甚至與一些國家的武裝部隊協同提供原型,而美國國防高級研究計劃局已經表明,它正在尋找這一領域的有效解決方案。這些技術今天不會準備好,但它們遠非科幻小說。
在不久的將來,蜂群可能成為戰場上的陰險角色。怎么做呢?首先,它們應該被劃分為質量優于數量的單位:小型蜂群應該以極大的自主權行事,與分散的指揮和控制相聯系,不被等級制度所扼殺。他們將被編入由幾個操作員(理想情況下最多七個)組成的蜂群,由擁有重要主動權的戰術指揮官領導。蜂群還應該得到一個功能性的和基本的后勤系統的支持。為此,重要的是,人機協作要盡可能地簡單和直觀;否則,蜂群在軍事行動中只能是一個技術壓艙物。在過去,蜂群后勤與地形有關,有效地限制了這些單位的行動范圍(例如,蒙古人受限于是否有放牧地)。PPAMS的技術可以克服這一歷史局限性,使蜂群有能力在空中加油,翻越地面障礙物到達補給和維護源,或者相互找到對方以交換補給。
一般來說,蜂群必須盡可能地自我維持。在這個意義上,無人機的使用可能是有用的;正如無人系統已經在民用世界中被測試用于運送和醫療目的一樣,戰場上的無人機可以為最后一英里的運送提供可行的解決方案,這是戰爭中最危險的。蜂群還可以提供智能的、具有成本效益的、人類規模的物流,增加其操作的自主性。這里應該很明顯的是,蜂群和無人機并不是競爭的對象,只是因為它們會執行不同的任務。正是因為這個事實,目標是讓雙方緊密地相互聯系和互補。蜂群和無人機之間的協調只有通過強大的網絡能力才能實現。這必須是蜂群單位的標志之一,它們必須高度連接才能協調運作。網絡提供信息,蜂群必須具有優勢,才能擁有態勢感知能力。這種優勢包括擁有干凈的信息流和破壞敵人的信息。與無人機飛行員不同,蜂群可以意識到地面上的情況,而不會因為他們的飛行能力而產生不必要的危險;事實上,蜂群應該站得足夠高,以避免小武器的射擊,并且足夠輕,以避免被標記為地對空或空對空武器的目標。
值得一提的另一個方面是,蜂群應該能夠抵御網絡或電子攻擊。蜂群可能會出現問題,但會繼續使用更傳統的通信手段進行操作;相反,無人機群需要完整和持續的信息流,如果沒有信息流,它就會直接停止運作,甚至更糟。
這樣的準備,蜂群可以在戰術上運作,在準備和獲取目標的過程中保持分散,然后聯合起來,以速度和決策攻擊敵人。與這種難以捉摸和分散的單位作戰,對任何武器系統來說都將是一個挑戰,無論它的殺傷力和破壞力有多大;此外,在空中移動的能力將有助于蜂群在戰場上的無處不在和非系統化的特性。這些單位決不能取代所有其他武器(如步兵、炮兵或裝甲兵),而應與它們協同工作。蜂群可以成為通過沖擊、通過直接或間接的對峙火力、或通過瓦解它或將它推向友好的常規部隊來瓦解敵方部隊的凝聚力的決定性因素。如果蜂群在信息、技術和機動方面具有首要地位,它們肯定能在未來戰爭中發揮作用。
這種新單位的作戰用途肯定會是在常規戰爭中。回到不恰當的無人機與蜂群的比較,前者已經在反叛亂行動中進行了測試,并顯示出不確定的結果。要想贏得戰爭,僅有精確的殺戮是不夠的。但這種觀點需要改變--無人機非常有用,但需要與其他要素相結合。敘利亞的沖突表明,如果把它們放在一個支持更多傳統力量并得到其支持的明確背景下,它們可以產生巨大的結果。蜂群將把它們的技術優勢與強大的軍事能力相結合,特別是在機動領域。有了這些新的解釋者,機動戰可以有新的細微差別。在今天的多維戰場上,空中、陸地、水面和網絡是同一場斗爭的延伸,蜂群的能力可以恢復,例如,包圍的概念。根據肖恩-J-A-愛德華茲(Sean J. A. Edwards)的說法,包圍在目標的頭腦中形成了一種感覺,即戰斗進展不順利。士兵們意識到敵人在他們的后方,就會擔心他們會失去維持生計和生存的手段--食物、水、彈藥,以及明確的逃生路線。對于一個接受過直線作戰訓練的士兵來說,從一個正面、兩個側翼和一個后方的角度來看戰場,后方出現的敵軍具有深刻的心理影響。腓特烈大帝喜歡說,敵人身后的三個人比他身前的五十個人更有價值。所以蜂群的目標始終是最大限度地擴大攻擊方向。
當然,包圍只是蜂群行動的其中一種方式。這些部隊必須被灌輸最大限度地擴大敵人的損失和最大限度地減少自己的損失的思想;是戰場和當時的突發事件決定了每次如何應用這種心態。如上所述,蜂群憑借其機動性和態勢感知,可以在許多不同的情況下行動。他們可以執行偵察任務,就像迦太基將軍漢尼拔在第二次布匿戰爭(公元前218-201年)中的輕騎兵一樣;這支古代世界的特殊騎兵部隊在意大利戰役中成功伏擊了兩名羅馬執政官,并使他們受了重傷。像他們一樣,蜂群可以跟蹤敵人,獲取信息或破壞他的信息流。此外,由于它們的性質,它們可以避免城市環境中的非常規陷阱。對于盤踞在城市廢墟中的部隊來說,如果他們知道自己面對的是一個難以捉摸的敵人,而這個敵人憑借其卓越的技術和態勢感知能力,可以從上面看到他們而不被發現,這在心理上是令人沮喪的。在這種情況下,敵人可能會失去掩護來打擊蜂群,成為其他等待目標的友軍單位所看到的。
除了這些能力(當然,這些能力也可以由無人機群來完成),蜂群可以用他們的實時判斷來處理情況,自己創造循環,而不是監督它或只是作為它的一部分(就像無人機操作員那樣)。它們也可以被指派在側翼或后方攻擊常規部隊,用對峙的火力打擊它。蜂群可以在高度上移動,以打擊例如火力反應范圍之外的坦克群,或者它們可以在機動中與常規部隊協同移動。對于這種類型的戰術,報告一個具體的歷史事件是有用的:在羅馬-塞琉希德戰爭(公元前192-188年)期間,羅馬領導人西庇阿率領軍隊穿越色雷斯(今保加利亞)。與他同行的是一支努米底亞人的騎兵隊,他們發現有多達15000名色雷斯當地人拿著武器阻礙他們通過。努米底亞人只有400人(還有幾頭大象),他們利用自己強大的機動性,從側面和后方攻擊這支龐大的敵人部隊。他們取得了勝利,而羅馬的主力部隊甚至沒有參與到這場戰斗中。今天,蜂群可以發揮同樣的作用;通過利用他們在前面討論的技能方面的優勢,他們可以粉碎比他們強的部隊,在敵人最不期望的地方對其進行打擊。然而,必須記住,與努米底亞騎兵不同,他們最好的防御是在他們的速度上(事實上,他們沒有很好的盔甲),蜂群應該有不同類型的輕武器的保護。此外,這些 "軍事祖先 "之間還有一個區別:制造沖擊的能力。例如,在漢尼拔的軍隊中,突擊部隊是老資格的布匿步兵;相反,蜂群自己可以創造沖擊,利用對峙的火力。
不可否認的是,發展蜂群涉及大量的經濟開支和技術研究。然而,如上所述,戰爭的各個組成部分都在迅速發展。一些國家,最引人注目的是中國,正在向本文討論的領域投入資金。例如,在2020年,中國撥出8500萬美元(USD)用于各種研究,包括人機聯手和蜂群。遲早,歐洲會出現一個霸權國家,它將在這些領域投入大量資源。如果美國想繼續保持軍事上的優勢,它必須超越常規思維。蜂群將使美國在不太遙遠的將來更迅速、更有力地投射其軍事優勢。
無人機肯定會成為未來戰場的主角之一--這一點是毫無疑問的。但它們決不能替代人類。正如已經表明的那樣,人類和無人機在以協同和互補為特征的關系中共同發揮其最佳作用。這對組合的最佳應用可能是由蜂群提供的:擁有巨大的技術和信息優勢的士兵,但仍然是被賦予判斷力和情感智慧的人類。他們的能力將允許速度、沖擊和機動的靈活性,這在未來的戰場上可能被證明是決定性的。當然,談論目前的情況是不現實的。人們已經看到,這個項目的道路并非沒有障礙:TALOS項目的命運必須是一個銘記在心的教訓,也是一個奠定新基礎的基礎。總的來說,必須有勇氣將時間、金錢和研究投入到直到幾年前還被認為只在科幻電影中才可能實現的事情上。畢竟,如果一個人不想落后,那么他必須著眼于未來,但不能忘記過去和自己是誰。僅有機器是不夠的,因為正如安東尼奧-卡爾卡拉等人所斷言的,"高技術武器需要高質量的人員"。
自軍事航空業誕生以來,美國軍方一直對遙控飛機感興趣。今天的無人機系統(UAS)通常由一個無人駕駛飛行器(UAV)和一個地面控制站組成。自20世紀90年代,隨著MQ-1 "捕食者 "的推出,無人機系統在美國軍事行動中已變得無處不在。
美國軍方目前采用了幾種不同的大型無人機系統,包括
此外,其他幾個報告的項目計劃要么正在開發,要么目前正在進行試驗。這些計劃包括空軍的B-21突擊機和空軍的RQ-180。
當國會履行其監督和授權職能時,它可能會考慮與無人機系統有關的幾個潛在問題,項目相關的幾個潛在問題,包括
在美國軍方,遙控飛行器(RPV)最常被稱為無人駕駛飛行器(UAV),被描述為單一的飛行器(帶有相關的監視傳感器)或無人駕駛飛行器系統(UAS,或無人機系統),通常由一個飛行器與一個地面控制站(飛行員實際坐在那里)和支持設備組成。當與地面控制站和通信數據鏈相結合時,無人機形成了無人機系統或UAS。
美國國防部(DOD)對無人機的定義,并延伸至無人機系統,是指涵蓋下列特征的飛機:
根據國防部的定義,彈道或半彈道載具、巡航導彈和炮彈不被視為無人機系統。
無人機系統的作用和任務已經隨著時間的推移而演變,從收集情報、監視和偵察到執行空對地攻擊任務。此外,一些分析家預測了無人機系統的未來作用,如空對空戰斗和戰斗搜索和救援。然而,對無人機系統的未來概念和任務的詳細討論超出了本報告的范圍。
無人機系統在第一次世界大戰期間首次進行了測試,盡管美國在那場戰爭中沒有在戰斗中使用它們。美國在越南戰爭期間首次在戰斗中使用了無人機系統,包括AQM-34 Firebee,這一系統體現了無人機系統的多功能性。例如,"火蜂 "最初在20世紀50年代作為空中炮擊靶機飛行,然后在20世紀60年代作為情報收集無人機飛行,并最終在2002年被改裝為有效載荷。
美國軍隊在科索沃(1999年)、伊拉克(2003年至今)和阿富汗(2001年至今)等沖突中使用無人機系統,說明了無人機的優勢和劣勢。(下面討論的MQ-1 "捕食者 "進一步體現了這些優勢和劣勢)。當無人機系統執行歷史上由有人駕駛飛機執行的任務時,它們經常獲得媒體的關注。與有人駕駛飛機相比,它們似乎還具有兩個主要優勢:(1)它們消除了飛行員的生命風險(見關于MQ-4C的討論);(2)它們的航空能力,如續航能力,不受人類限制的約束,并使用對人類來說可能太危險的固有不穩定設計,改進低可觀察技術。此外,無人機系統可以通過執行不需要飛行員在駕駛艙內的 "枯燥、骯臟或危險 "的任務,潛在地保護飛行員的生命。這些任務的例子包括1999年由B-2轟炸機執行的30小時長航時任務(枯燥的任務);空軍和海軍的B-17飛機穿過核云收集放射性樣品(骯臟的任務);以及在存在主動威脅的情況下進行的情報監視和偵察飛行,如便攜式防空系統或綜合防空系統(危險任務)。
此外,無人機系統的采購和操作可能比有人駕駛的飛機更便宜。然而,較低的采購成本可能會與國防部的意見相權衡,即無人駕駛平臺比有人駕駛平臺更有可能發生A類事故,即造成250萬美元的損失、生命損失或飛機毀壞的事故(表1)。當比較事故率時,即以每10萬小時飛行的事故報告,以便對不同類型的飛機進行比較,與有人駕駛的飛機相比,無人駕駛的飛機發生A級事故的可能性要高92%;當MQ-1的事故率從無人駕駛的子類別中刪除時,與有人駕駛的飛機相比,MQ-9和RQ-4發生A級事故的可能性高15%(見表1)。雖然與無人駕駛平臺相比,有人駕駛飛機通常有更多的A類事故,但這一結果可能是由于有人駕駛飛機的數量更多。
表1. 1998至2021財年的軍用飛機失事和毀壞率
國防部通常使用三種模式來操作無人機系統:(1)政府擁有和操作的系統,(2)政府擁有但由承包商操作的系統,以及(3)承包商擁有和操作的系統。當無人機系統首次被引入部隊時,國防部使用了承包商擁有和操作的模式,因為國防部培訓軍事人員來操作這些新型飛機。在培訓了足夠的人員后,國防部過渡到了政府擁有和經營的模式。然而,國防部對分配給承包商運營的飛機(包括政府和承包商擁有的飛機)的任務類型進行了限制,將這些類型的行動限制在情報、監視和偵察的作用。
最早進入軍隊服役的無人機系統之一是MQ-1 "捕食者",當時國防部在1996年選擇了空軍來操作 "捕食者"。根據空軍的說法,"捕食者 "的設計目的是 "向作戰人員提供持久的情報、監視和偵察信息,并結合打擊能力"。20作為國防部高級研究計劃局(DARPA)合同下的先進概念技術示范機,"捕食者 "在1995年仍作為技術示范機進行了首次作戰部署,支持北約對塞爾維亞的空襲。從1999年3月到7月,"捕食者 "在科索沃上空飛行了600多架次,進行實時監視和戰損評估。2001年9月,"捕食者 "被部署到阿富汗,在2001年9月11日的恐怖襲擊之后,為支持 "持久自由行動 "提供長期的情報、監視和偵查。美國軍隊對 "捕食者 "的廣泛使用促進了其他密切相關的無人機系統(如下所述)的發展,這些系統旨在執行各種類型的任務。盡管 "捕食者 "于2018年3月9日正式退役,但美軍目前的大部分無人機系統機隊都是基于相同的技術,包括源自 "捕食者 "的機體。
“捕食者”由加利福尼亞州圣地亞哥的通用原子航空系統公司開發,以其綜合監視有效載荷和武器裝備能力幫助定義了無人機系統的現代作用。捕食者的主要功能是對潛在的地面目標進行偵察和目標獲取。為了完成這一任務,"捕食者 "配備了450磅的監視有效載荷,其中包括兩臺電子光學(EO)相機和一臺用于夜間的紅外(IR)相機。這些攝像機被安置在車頭下的球狀炮塔中。掠奪者 "還配備了一個多光譜瞄準系統(MTS)傳感器球,它在EO/IR有效載荷中增加了一個激光指示器,使掠奪者能夠跟蹤移動目標。此外,"捕食者 "的有效載荷包括一個合成孔徑雷達(SAR),它使無人機系統能夠在惡劣的天氣中 "看到"。捕食者的衛星通信提供了超越(地面)視距無線電的操作。
MQ-1捕食者的物理特征:"捕食者"是一種中高度、長壽命的無人機系統。它長27英尺,高7英尺,翼展48英尺,有細長的機翼和一個倒 "V "形的尾翼。"捕食者"通常在10,000到15,000英尺的高度運行,以便從其視頻攝像機獲得最佳圖像,盡管它能夠達到25,000英尺的最大高度。每輛飛行器可以在離其基地500多海里的地方停留24小時,然后返回家園。"捕食者"的飛行員和傳感器操作員從地面控制系統中駕駛飛機。
2001年,作為一項輔助功能,"捕食者 "配備了攜帶兩枚地獄火導彈的能力。以前,"捕食者 "識別目標并將坐標轉發給一架有人駕駛的飛機,然后與目標交戰,但增加反坦克彈藥后,無人機系統能夠對時間敏感的目標發動精確攻擊,并將 "傳感器到射擊 "的時間周期降至最低。因此,空軍將 "捕食者 "的軍事名稱從RQ-1B(偵察型無人機)改為MQ-1(多任務無人機)。
在 "捕食者 "作戰成功后,陸軍和空軍都開發了變種飛機,包括MQ-1C "灰鷹 "和MQ-9 "收割者"(下文討論)。這些飛機使用了原來的 "捕食者 "機身,同時增加了發動機功率和武器裝備。
以下各節概述了國防部目前選定的無人機系統項目。
除了RQ-170 "哨兵 "是一個公認的機密無人機系統項目外,這些選定的系統都有國防部發布的選定采購報告,其中提供了詳細的信息和系統特征。表2提供了這些選定的無人機系統的特征摘要。
表2. 選定的無人駕駛飛機的特征摘要
MQ-1C“灰鷹”(圖1)是MQ-1 "捕食者 "的陸軍衍生產品。根據陸軍的說法,MQ-1C“灰鷹”為作戰人員提供了專用的、有保障的、多任務的無人機系統能力,涵蓋所有10個陸軍師,以支持指揮官的作戰行動和陸軍特種部隊及情報和安全指揮部。 陸軍表示,MQ1C灰鷹能夠以150節的最大速度在25,000英尺的高度飛行至少27小時。它可以攜帶四枚地獄火導彈,以及光電傳感器、合成孔徑雷達和通信中繼器。根據2021財年選定的采購報告,陸軍的MQ-1C“灰鷹”在2019財年飛行了超過494,000小時,實現了92%的戰斗行動可用性。
圖1. MQ-1C “灰鷹”
陸軍總共采購了204架飛機,其中11架是訓練飛機,13架是 "戰備浮動飛機"(即備件)。平均采購單位成本(基本上是每架飛機的成本)為1.275億美元。36 陸軍在2018年8月完成了MQ-1C "灰鷹 "的作戰測試和評估,目前在15個陸軍連隊運營該無人機系統。
MQ-9 "死神"(圖2)--以前是 "捕食者B"--是通用原子公司對MQ-1 "捕食者 "的替代。根據空軍的說法,MQ-9 "死神 "是一種中高海拔、長續航時間的無人機系統,能夠進行監視、目標獲取和武裝對抗。盡管MQ-9 "死神 "借鑒了MQ-1 "捕食者 "的整體設計,但MQ-9 "死神 "長13英尺,翼展長16英尺。MQ-9 "死神 "還采用了900馬力的渦輪螺旋槳發動機,比MQ-1 "捕食者 "的115馬力發動機功率大得多。這些升級使MQ-9 "死神 "能夠達到最大50,000英尺的高度,240節的空速,24小時的續航時間,以及1,400海里的航程。然而,MQ-9 "死神 "與其前輩最不同的特點是其軍械能力。MQ1捕食者能夠攜帶兩枚100磅的地獄火導彈,而MQ-9死神可以攜帶多達16枚地獄火導彈,相當于陸軍阿帕奇直升機的有效載荷能力,或者混合500磅的武器和小直徑炸彈。在2018日歷年,MQ9 "死神 "總共飛行了325,000小時--其中91%的小時,即約296,000小時,是為了支持作戰行動而飛行的。
圖2. MQ-9 "死神"
2021年1月,通用原子公司披露了MQ-9 "死神 "的一個新的海上反水面戰變體。據報道,MQ-9B "海上衛士 "配備了聲納浮標投放(投放旨在識別潛艇的傳感器)和遙感能力(很可能是指 "海上衛士 "用于搜索水面艦艇的合成孔徑雷達),目前正在太平洋地區進行測試。
根據2020財年選定的采購報告,空軍已與通用原子公司簽訂合同,在該計劃的有效期內建造366架MQ-9 "死神"。按2008年美元計算,平均采購單位成本為2230萬美元(或按2022財年美元計算約為2800萬美元)。在2022財年,空軍沒有要求采購任何MQ-9 "死神",但眾議院軍事委員會在其標記中授權額外采購6架飛機。
由波音公司制造的MQ-25 "黃貂魚"(圖3)旨在為海軍的航母航空隊提供空中加油。根據海軍的說法,MQ-25將率先實現有人和無人操作的整合,展示成熟的復雜的海基C4I[指揮、控制、通信、計算機和情報]無人機系統技術,并為未來多方面的多任務無人機系統鋪平道路,以超越新興威脅。MQ-25的要求是解決基于航母的加油和持久的情報、監視和偵察能力的需要。
MQ-25 "黃貂魚 "由一個飛行器和一個控制系統組成,旨在適合航空母艦。它的首次飛行是在2019年9月進行的。MQ-25 "黃貂魚 "目前正處于采購過程的工程、制造和設計階段,海軍計劃在2023財政年度開始采購。根據2021財年的選定采購報告,海軍打算采購76架飛機,平均采購單位成本為1.21億美元。海軍在確定將加油作為其第一個航母上的無人機系統任務之前,研究了幾個無人戰斗飛行器概念。
圖3. MQ-25 "黃貂魚"
諾斯羅普-格魯曼公司的RQ-4 "全球鷹"(圖4)是美國空軍目前投入使用的最大和最昂貴的無人機系統之一。RQ-4 "全球鷹 "集成了多樣化的監視有效載荷,其性能被廣泛認為可與大多數有人駕駛的間諜飛機相媲美或超越。RQ-4全球鷹長47.6英尺,重32,250磅,與一架中等規模的公司飛機差不多大。根據空軍的說法,RQ-4全球鷹的飛行高度幾乎是商業客機的兩倍,可以在65,000英尺的高空停留超過34小時。它可以飛到5,400海里外的目標區域,在60,000英尺高空徘徊,同時監測一個伊利諾伊州大小的區域(近58,000平方英里)24小時,然后返回。RQ-4 "全球鷹 "最初被設計為一種自主的無人機,能夠根據預先編入飛機飛行計算機的輸入進行起飛、飛行和降落;然而,空軍通常在任務控制飛行員和傳感器操作員的配合下操作這些飛機。
圖4. RQ-4 "全球鷹"
RQ-4全球鷹目前以三種配置部署。Block 20、Block 30和Block 40:
20號機被稱為戰場機載通信節點(BACN,發音為 "bacon"),充當地面部隊的通信中繼。目前有四架飛機采用這種配置。
30號機使用合成孔徑雷達(SAR)、光電/紅外(EO/IR)傳感器、增強型綜合傳感器套件(EISS)和機載信號情報有效載荷(ASIP)的組合。Block 30的初衷是為了取代U-2間諜飛機。目前有20架Block 30飛機正在服役。
40號機整合了具有地面跟蹤能力的多平臺雷達技術(可跟蹤地面部隊的雷達,類似于E-8C JSTARS飛機)。10架Block 40飛機正在服役。
截至2016財年的選定采購報告,RQ-4全球鷹已經飛行了14萬小時(其中10萬小時支持作戰行動)。2014年,79.7%的飛機可用于執行任務。2014財年的平均采購單位成本為1.228億美元(或按2022財年調整后的美元計算為1.411億美元)。總統的2022財年預算請求重申了空軍計劃在2021財年退役所有Block 20飛機,并在2022財年退役所有Block 30飛機。
海軍的MQ-4C "海神"(圖5)也被稱為廣域海上監視(BAMS)系統,它以 "全球鷹 "Block 20機身為基礎,但使用不同的傳感器,與P-8 "海神 "有人駕駛飛機一起支持海上巡邏行動。根據2020財年選定的采購報告,"安裝在MQ-4C天龍上的任務傳感器提供360度的雷達和光電/紅外覆蓋"。報告稱,海軍打算在2020年10月達到初始作戰能力,并在2021年5月做出全速生產的決定。在2019年的年度報告中,作戰測試和評估主任表示,海軍結束了對該飛機的作戰評估,這支持了早期的實戰決定。MQ-4C "海獅 "的平均采購單位成本在2016財年為1.461億美元(或在2022財年約為1.626億美元)。
圖5. MQ-4C "海獅"
2019年6月,伊朗軍方在阿曼灣擊落了一架MQ-4C "海獅",國防部稱其為BAMS飛機。根據海軍的新聞簡報,這架飛機當時正在該地區飛行,監測霍爾木茲海峽是否有伊朗對商業航運的威脅。國防部官員表示,"這次襲擊是在最近國際航運和商業自由流動受到威脅之后,試圖破壞我們監測該地區的能力。" 當時,特朗普政府似乎考慮對伊朗摧毀一架美國飛機進行報復性打擊,但據報道,在回應一架無人駕駛飛機的損失時,升級風險是不值得的。
盡管RQ-170 "哨兵"(媒體也稱之為 "坎大哈的野獸")被公開承認存在,但關于它的大部分信息都是保密的。RQ-170 "哨兵 "首次在阿富汗上空被拍到,但據說也曾在韓國作戰,它是一種無尾的 "飛翼",比美國目前的其他無人機系統更隱蔽。 據報道,一架RQ-170 "哨兵 "在2011年5月1日對奧薩馬-本-拉登的駐地進行了監視和數據中繼。伊朗政府在2011年12月2日聲稱擁有一架完整的RQ-170 "哨兵",因為它被指控侵入了伊朗領空。
RQ-170 "哨兵 "由洛克希德-馬丁公司制造,翼展約65英尺,長近15英尺,由一臺噴氣式發動機驅動。它的上翼表面似乎有兩個傳感器托架(或衛星天線外殼)。雖然該機具有像B-2隱形轟炸機那樣的固有的低可觀察性混合機翼/機身設計,但RQ-170 "哨兵 "的常規進氣口、排氣口和起落架門表明其設計可能沒有完全針對隱形進行優化。
根據空軍的說法,"RQ-170哨兵是空軍正在開發、測試和投入使用的低可觀察性無人駕駛飛機系統(UAS)"。 沒有進一步的官方狀態。
盡管其他無人機系統項目正在開發中,但它們在很大程度上是保密的,因此有關它們的信息并不公開。這些項目包括B-21 "突襲者"(據說是一種能夠進行遠程駕駛的載人轟炸機)和RQ-180。2021年12月4日,空軍部長弗蘭克-肯德爾透露,空軍打算在2023財政年度啟動兩個新的無人機系統項目,但沒有其他信息。
B-21 "突襲者"
即將推出的B-21 "突襲者 "不是一個純粹的無人機系統;這種遠程轟炸機預計將由遠程或機上人員操作。B-21(圖6)打算在常規和核方面發揮作用,有能力穿透先進的防空環境并在其中生存。預計它將在20世紀20年代中期開始服役,建立一個由100架飛機組成的初始機隊。B-21將駐扎在德克薩斯州的戴斯空軍基地、密蘇里州的懷特曼空軍基地和南卡羅來納州的埃爾斯沃思空軍基地,其中埃爾斯沃思是訓練基地。
圖6. 對B-21的渲染圖
B-21是圍繞三個具體的能力而設計的:
1.一個大而靈活的有效載荷艙,能夠攜帶目前和未來的各種武器裝備。
2.航程(盡管是保密的)。
3.預計每架飛機的平均采購單位成本為5.5億美元(2010財政年度),這是公開宣布的,以鼓勵競爭廠商限制其設計。
盡管空軍已經發布了轟炸機的藝術效果圖,但具體設計仍然是機密。
為了實現5.5億美元的目標,單位成本被指定為采購戰略中的一個關鍵性能參數,這意味著達不到這個價格就會失去投標資格。(該價格是基于采購100架飛機;數量的變化可能會影響實際的單位成本)。在授標公告中,空軍透露,諾斯羅普公司中標的獨立成本估計為每架飛機5.11億美元,相當于2016財年的5.64億美元。空軍表示,截至2021年的平均采購單位成本在2010財政年度為5.5億美元,或在2022年為6.7億美元。
RQ-180
據報道,另一個正在開發的無人機系統項目是RQ-180,據說是一種轟炸機大小的無人機系統。 2014年6月9日,前空軍負責情報、監視和偵察的副參謀長羅伯特-奧托中將說,空軍正在 "研究RQ-180遙控飛機,以使其更好地進入有爭議的空域,在那里,無人駕駛的RQ-4全球鷹和有人駕駛的U-2S平臺是很脆弱的。" 關于RQ-180的其他細節幾乎沒有公開發布,空軍也沒有正式承認該計劃。
本節討論了國會在考慮國防立法時可能出現的問題,包括與載人系統的成本比較,缺乏后續的記錄項目,組織管理,與現有部隊結構的互操作性,以及出口管制。
在2021年6月的一份報告中,美國國會預算辦公室(CBO)研究了有人和無人的情報、監視和偵察(ISR)飛機之間的成本、可靠性和出動率。值得注意的是,CBO確定RQ-4全球鷹每飛行小時的成本約為18,700美元,或載人P-8海神的62%,后者可執行類似任務,每飛行小時的成本為29,900美元。報告還指出:
與P-8相比,RQ-4全球鷹預計每年多飛行356小時
RQ-4全球鷹的預計壽命為20年,而P-8的預計壽命為50年
RQ-4全球鷹的采購成本為2.39億美元,而P-8海神的采購成本為3.07億美元(約為該載人平臺采購成本的78%)。
同樣,其他UAS飛機的購置成本和每飛行小時的成本也比有人駕駛飛機低。然而,UAS飛機通常比有人駕駛飛機有更高的事故率。國會在比較飛機系統時可以考慮這種權衡--較低的成本與較高的風險。
在伊拉克和阿富汗沖突期間,美國軍方每年購買數百個無人機系統,主要是MQ-1 "捕食者 "和MQ-9 "死神",但也有RQ-4 "全球鷹 "和MQ-4 "海獅"。當這些沖突結束后,采購量驟然下降。例如,各部門在2012財政年度采購了1211架中型或大型無人機系統,但到2014年,每年的數量下降到54架無人機系統,而且這個數字還在繼續下降。2022財年的預算報告要求采購6套UAS。
國防部沒有對這一變化進行正式的評論;然而,有幾個因素可能影響了這一下降趨勢。一個是在伊拉克和阿富汗沖突期間獲得的許多無人機系統共享類似的技術,軍方可能沒有設定新的要求來納入新技術。另外,盡管那些第一代和第二代無人機系統在寬松的空中環境(如伊拉克和阿富汗的環境,那里沒有對手的空軍或防空部隊)下運行良好,但在與先進的防空部隊和飛機的近距離沖突中,它們會面臨更大的挑戰,而這些飛機越來越成為美國國防規劃的一部分。國防部也可能在更先進的技術(如噴氣動力無人機系統)成熟時,有意識地在采購方面采取戰略暫停。最后,許多無人機系統的開發被認為在這一時期轉移到了不被承認的機密系統。因此,國防部的采購可能沒有如此急劇下降,而是從非機密或公認的機密項目轉移到公共預算文件中看不到的非公認的機密項目。
盡管大多數美國軍用無人機系統是基于MQ-1 "捕食者 "機身的,但各軍種都有無人機系統項目。在授權和監督方面,國會可以考慮以下問題。誰應該管理國防部無人機系統的開發和采購?這些項目中至少有一部分的管理應該集中起來嗎?如果是這樣,國防部的中央機構應該設在哪里?
前空軍參謀長諾頓-施瓦茨將軍提出:"理想情況下,你想做的是讓美國政府以一種能夠讓我們獲得最佳能力的方式。一個例子是BAMS[MQ-4 Triton]和[RQ-4]全球鷹。為什么海軍和空軍要有兩個獨立的倉庫、地面站和訓練管道,來處理本質上是相同的飛機和不同的傳感器?我認為我們雙方有很多機會可以更好地利用資源。" 蘭德公司2013年的一項研究發現,從歷史上看,聯合載人飛機項目并沒有帶來生命周期的成本節約,但通過一個辦公室管理多個項目而不完全合并這些項目可能是可能的。
無人機系統在與有人駕駛飛機執行任務時帶來了潛在的互操作性挑戰,因為飛行員并不直接在飛機上,而是位于機場上,用于起飛和降落,或者位于美國的一個設施。例如,UAS飛行員依靠攝像機或傳感器與編隊中的有人飛機進行視覺接觸。在過去的20年里,陸軍和空軍都展示了將無人機系統整合到其行動中的方法;最近,陸軍在其2021財政年度的項目匯合中試驗了新的概念。然而,海軍和海軍陸戰隊在將無人機系統整合到他們目前的機隊和行動中的經驗有限,特別是在航空母艦和兩棲艦上的大型無人機系統。隨著新的無人機系統的開發,以及使用這些飛機的新概念,有人駕駛的飛機和無人機系統將如何整合仍有待觀察。同樣,目前還不清楚與空域沖突有關的問題在多大程度上會給國防部帶來挑戰。
美國通過多邊出口管制制度和國家出口管制來控制無人機系統的出口。
導彈技術管制制度
導彈技術管制制度(MTCR)"尋求限制 "核生化武器擴散的風險,"通過管制可能有助于此類武器運載系統(除有人駕駛飛機外)的貨物和技術的出口"。1987年由美國和其他六個國家成立的MTCR,每年舉行幾次會議,目前由35個伙伴國組成,是一個非正式的自愿安排,其伙伴國同意對一個包含兩類受控物品的附件適用共同的出口政策準則。伙伴國根據國家立法執行這些準則,并定期交流有關出口許可證問題的信息,包括拒絕技術轉讓。MTCR準則適用于武裝和非武裝無人機系統。
第一類MTCR項目是最敏感的,包括 "能夠在至少300公里范圍內運送至少500公斤有效載荷的完整無人機系統,其主要的完整子系統......以及相關的軟件和技術",以及為這些無人機系統和子系統 "專門設計的 "生產設施。伙伴國政府應 "強烈推定拒絕 "此類轉讓,無論其目的如何,但可在 "罕見情況下 "轉讓此類項目。 該準則禁止出口第一類物品的生產設施。制度伙伴在授權出口第二類物品方面有更大的靈活性,其中包括不太敏感和兩用的導彈相關部件。這一類別還包括完整的無人機系統,無論有效載荷如何,射程至少為300公里,以及具有某些特征的其他無人機系統。
MTCR準則指出,各國政府在考慮MTCR附件物品的出口請求時應考慮六個因素。(1) 對核生化擴散的關注;(2) 接受國 "導彈和空間計劃的能力和目標";(3) 轉讓對核生化運載系統的 "潛在發展意義";(4) "對轉讓的最終用途的評估",包括下文所述的政府保證;(5) "相關多邊協定的適用性";以及(6) "受控物品落入恐怖團體和個人手中的風險"。 " 該準則還規定,如果伙伴國政府 "根據所有可用的、有說服力的信息 "判斷該物品 "打算用于 "核生化武器的運載,則強烈推定拒絕轉讓MTCR附件中的任何物品或任何未列入清單的導彈。
此外,MTCR準則指出,如果出口國政府不判斷擬議的第一類無人機系統的轉讓是用于核生化運載,政府將從接受國獲得 "有約束力的政府對政府的承諾",即 "未經 "出口國政府的同意,"該項目或其復制品或衍生品都不會被再次轉讓。出口國政府還必須承擔 "采取一切必要步驟,確保該物品只用于其既定的最終用途 "的責任。此外,政府只有在得到 "接受國政府的適當保證",即接受國將只為其既定目的使用這些物品,并在未經出口國政府事先同意的情況下不修改、復制或重新轉讓這些物品的情況下,才可批準轉讓 "可能有助于[核生化]運載系統 "的物品。伙伴國政府的出口管制必須要求在政府通知出口商此類物品 "可能全部或部分用于......載人飛機以外的[核生化]運載系統 "的情況下,授權轉讓未列入清單的物品。這些限制被稱為 "全面 "管制。
其他多邊出口管制制度
其他多邊制度限制可能使無人機系統開發核生化有效載荷的技術的出口。例如,核供應國集團管理與核有關的出口,而瓦森納安排在常規武器和某些兩用貨物和技術方面發揮著類似的作用。澳大利亞集團是與化學和生物武器有關的技術的類似組織。
美國的出口管制
從2017年開始,美國向MTCR合作伙伴提交了一系列建議,以放寬該制度對某些無人機系統的出口準則。 這些政府以協商一致的方式作出決定,但沒有同意采納任何這些建議。2020年7月24日,特朗普政府宣布了一項新的無人機系統出口政策,將 "精心挑選的MTCR第一類無人機系統的子類,其飛行速度不能超過每小時800公里(大約每小時500英里),視為第二類",從而克服了MTCR對這些系統的 "強烈拒絕推定"。美國已經向法國、意大利、日本、德國、韓國、西班牙和英國出口了MTCR第一類無人機系統。
美國商務部工業與安全局(BIS)2021年1月12日的最終規則實施了對美國兩用許可程序的相關修改。BIS向國會提交的2020財政年度報告指出,取消了所有2020年MTCR會議,并解釋說,美國單方面采取這一政策是因為 "在可預見的未來,MTCR沒有進一步進展的場所"。 國務院的一位官員說,該提案 "仍然是我們在MTCR中的一項優先努力,但這--與其他許多事情一樣--受到了旅行限制的阻礙",該限制是為了應對COVID-19病毒帶來的風險。MTCR成員在2021年10月舉行了一次全體會議,但沒有通過美國的提案。
美國對無人機系統的出口施加了一些其他限制。美國務院負責管理對軍用無人機系統和其他國防物品的出口管制;這一制度的法定依據是《武器出口管制法》(AECA;P.L. 94-329)。該法第71(a)條要求國務卿保持一份MTCR附件中所有不受美國雙重用途管制的物品清單。美國出口管制法》還限制了原產于美國的國防物品的用途,并禁止未經美國政府許可向第三方轉讓此類物品。2018年出口管制法》(P.L. 115-232,B副標題,第一部分)為總統提供了廣泛而詳細的立法授權,以實施對兩用物品出口的控制,包括兩用無人機系統和相關組件。美國關于兩用物品出口的法規包含對無人機系統的全面控制。
美國政府還實施了一些法規,以確保原產于美國的無人機系統的接收者將這些物品用于其申報的目的。根據2019年5月國務院的一份概況介紹,美國將轉讓軍用無人機系統,"只有采取適當的技術安全措施"。 國務院和商務部都會進行最終監測,以確定接受國是否適當地使用出口物品。概況介紹說,一些軍用無人機系統 "可能要接受強化的最終使用監測",以及 "額外的安全條件"。根據國務院的概況介紹,美國轉讓MTCR第一類無人機系統也 "應要求與 "美國政府就該系統的使用進行定期磋商。