該產品對俄羅斯駐烏克蘭部隊使用的無人機和伊朗用于攻擊美國及合作伙伴在中東利益的無人機進行了直觀對比。烏克蘭的無人機碎片和組件照片與中東軍事博覽會和其他場所展示的系統一致。這一分析證實了俄羅斯在烏克蘭戰爭中使用了伊朗的各種致命無人機。
2022 年年中,伊朗向俄羅斯提供了無人駕駛飛行器 (UAV),以維持莫斯科攻擊烏克蘭的能力,因為在戰爭開始的幾個月里,莫斯科自身儲存的精確制導彈藥已嚴重耗盡。此后,伊朗為俄羅斯的烏克蘭戰爭提供了數百架單向攻擊無人機。伊朗已向公眾提供了此類轉讓的大量證據,但伊朗繼續否認這些無人機來自伊朗。美國國防情報局(DIA)收集了在烏克蘭和中東地區襲擊的實際碎片,將在以下幾頁中介紹這些碎片,以清楚地證明伊朗對俄羅斯的支持。
源自伊朗的 Shahed-131(俄羅斯人將其改名為 Geran-1)的三角翼機身形狀與 Shahed-136(Geran-2)相似,但垂直穩定器僅延伸至機身上方。在烏克蘭和中東地區發現的部件似乎非常相似;一些部件甚至在撞擊后以同樣的方式斷裂。
2022 年 9 月 28 日,伊朗對伊拉克北部的庫爾德人發動了一次導彈和無人駕駛飛行器襲擊,隨后公開聲稱發動了襲擊,這使得國防情報局能夠消除對襲擊中回收的無人駕駛飛行器來源的懷疑。從伊拉克回收的無人駕駛飛行器為沙赫德-131 型,與 2022 年秋季在烏克蘭回收的沙赫德-131 型(Geran-1 型)吻合。幾乎完全相同的無人機部件同時出現在相隔數千英里的兩場沖突中,而且伊朗公開聲稱對其中一架無人機負責,因此可以得出結論,這兩架無人機都來自伊朗。
源于伊朗的 Mohajer 6 曾在伊朗和伊拉克公開展示,從其獨特的尾部以及附帶的監視設備和制導彈藥可以很容易地識別出來。10 月,烏克蘭從黑海捕獲了一架基本完好的 “莫哈杰爾 6”,它似乎與在伊朗和伊拉克拍攝到的 “莫哈杰爾 6 ”系統毫無區別。從殘骸中找到的部件顯示的標記與在伊朗觀察到的非常相似。
俄羅斯在烏克蘭的戰爭證明,小型無人駕駛航空系統在戰場上的迅速擴張顛覆了對空中優勢的傳統定義。在近距離沖突中,對手的先進系統很可能會使美國空軍 70 年來對載人威脅保持空中優勢的無懈可擊的記錄化為泡影。對此,美國及其盟國和合作伙伴須在文化上,在如何組織、訓練和裝備部隊,以及如何計劃、執行、指揮和控制行動方面進行調整和創新。必要的調整包括部隊和總部的分布式作戰,以及對下放風險和決策權的重新認識。如果能在系統和組織層面進行創新,就能實現高端和低端能力的平衡組合。
北約面臨的一個重大挑戰是空域日益擁擠和爭奪,既受到對手威脅的影響,也受到各軍種相互競爭的戰術優先事項的影響。條令提供了應對這一挑戰的機制。美國的聯合條令中已經有了戰斗管理領域,但在實施過程中仍有一些問題需要解決,必須根據具體情況量身定做。在聯合空中力量能力中心(JAPCC)最近主辦、北約空軍司令部(AIRCOM)承辦的一次會議上,空地一體化是主要議題之一。所有與會者都對這一戰斗管理領域的主題有了新的認識,空陸一體化小組為北約空軍司令部(AIRCOM)和美國駐歐洲空軍(USAFE)的工作人員確定了后續領域。
俄羅斯在烏克蘭的戰爭再次證明,空中優勢仍然是第一要務。但必須明確目的。空中力量并不只是為了追求空中優勢而追求空中優勢。空中優勢不僅是我們首先要努力實現的目標;它通常仍是首要任務--即使在戰役后期它的重要性有所下降--因為它能提供機動自由,能夠完成所有其他任務,而且因為如果不這樣做,減員率將變得令人望而卻步。自第二次世界大戰的聯合轟炸機攻勢以來,就知道這一點,而烏克蘭當前的局勢則不斷提醒空中僵局的可怕代價。
戰斗管理區旨在提高靈活性和獨立行動能力,這是無可厚非的,但也必須確保任何變化都不會影響空中組成部分的行動自由,也不會對地面領域的支持產生負面影響。聯合部隊航空兵指揮官的資產在更高的地層做什么?其中很大一部分出動是通過下層直接提供近距離空中支援和戰場空中攔截火力,以支持地面指揮官和聯合部隊指揮官的目標。
這并不意味著低層空域是美國空軍與生俱來的權利,而是應當遵循 “指揮與控制能力 ”原則。今天的空軍始終并將繼續密切關注垂直維度。72 小時瞄準周期雖然還有改進的余地,但它是航空兵從整個聯盟提供可預測和可持續空中力量的機制。通過預先分配的待命近距離空中支援和攔截任務,仍有足夠的靈活性來滿足地面指揮官的需求,但同樣致力于尋找創新方法來提高空中力量的反應能力。
俄羅斯在烏克蘭的戰爭帶來了豐富的教訓,在此僅舉幾例。
首先,拒止威懾取決于是否擁有裝備精良、訓練有素、精通作戰的部隊。換句話說,當問及什么樣的力量態勢能提供可信的威懾時,答案是能夠隨時表明北約擁有強行阻止對手實現其目標所需的力量。專制政權不可能因公眾對軍事冒險主義的反對而受到制約,因此我們必須訴諸于他們的理性利益,即與北約發生沖突不值得其國家軍隊或政權付出代價和承擔風險。
其次,可以從烏克蘭的相對僵局中汲取許多教訓。北約國家不能僅僅依靠高端能力來贏得戰斗,因為低成本威脅的擴散使得高端武器系統的介入難以為繼。除了嚴重低估烏克蘭的政治、軍事和社會決心外,俄羅斯還在戰爭初期消耗了其大部分精確彈藥,但收效甚微,盡管它正在快速重組這些彈藥。由于沒有作戰計劃、強大的目標定位程序和充足的電子戰資源,俄羅斯最初浪費了其寶貴的精確彈藥儲備,而現在它正瘋狂地試圖補充這些彈藥。
第三點,也是與第二點的重要區別,是古老的大規模原則。在工業化規模的戰爭中,任何大規模交戰方之間的戰爭,如果不能在早期戰役中決出勝負,就會演變成一場工業化的消耗戰。事實上,像海灣戰爭這樣的短期決定性戰役是證明規則的例外。烏克蘭才是常態。
第四,工業戰爭的現實引出了更多結論,即贏得工業戰爭取決于整體經濟實力和應變能力、適應和創新能力以及政治意愿和社會凝聚力。我們的聯盟在這方面具有明顯的優勢: 只要我們的盟國和合作伙伴從一開始就采取集成設計方法,實現零日互操作性,那么來自不同國防工業的多樣化和重疊能力就是一種戰略優勢。在全面沖突中,聯盟成員很可能會迅速克服各種挑戰,如采購流程的遲緩以及互操作性和信息共享方面的政策障礙,尤其是在北約受到攻擊的情況下。我們現在必須以同樣的力度解決這些問題,以創建未來威懾和防御所需的零日能力。
二十多年來,FOI 的俄羅斯和歐亞研究項目一直試圖從十年的角度來評估俄羅斯的軍事能力。盡管自 1991 年蘇聯解體以來,俄羅斯的信息格局經歷了數次轉型,但評估一個國家的軍事能力始終面臨著信息來源和方法論方面的固有挑戰。2022 年,俄羅斯入侵烏克蘭,掀起了俄羅斯聯邦歷史上前所未有的審查和鎮壓措施浪潮。這種情況以及戰爭使研究對象成為移動目標的事實,從根本上影響了研究領域。
在前五個獨立章節中,概述了研究俄烏戰爭給俄羅斯軍事能力帶來的機遇和挑戰。這樣做是為了建立一個新的基礎,為研究俄羅斯戰時和未來的軍事能力提供必要的前提條件。在第六章也是最后一章,總結并分析了本卷的主要觀點。總結道,了解俄羅斯政治、金融、社會、文化和軍事軌跡的先決條件仍然至關重要。
與戰爭開始前相比,俄羅斯軍事能力研究的未來之路需要更多的資源。資料的獲取和匯編都變得更加費力。此外,由于戰爭決定了俄羅斯的政策選擇,資料來源的壽命往往更加有限。有必要深入研究未經驗證的方法,開展跨學科研究,并深化和擴大對研究領域真正感興趣的研究人員之間的國際合作。
在第一章中,以 2019 年報告《十年視角下的俄羅斯軍事能力》中的分析為背景,對俄羅斯軍事能力分析的潛在發展進行了思考。他們指出,戰爭不僅提供了大量新的、令人痛心的原始材料,也為估算俄羅斯未來幾年的軍事能力帶來了許多潛在挑戰。
在第二章中,討論了對俄羅斯安全和國內政策研究產生的影響。除了獲取信息來源受限造成的困難外,還指出,當前形勢要求在研究俄羅斯時更加嚴謹,而不是簡單猜測。
在第三章中,詳細闡述了與軍費開支有關的方法論和來源批評問題。介紹了在估算俄羅斯軍費開支時仍需避免的一些陷阱,并進而提出,了解經濟軍事化程度的提高可能會為俄羅斯經濟和社會未來面臨的挑戰提供重要線索。
在第四章中,重點分析了國防采購和俄羅斯國防工業綜合體所面臨的挑戰和機遇。強調探索已知的未知因素可能會在一定程度上彌補已發現的差距,并為未來的俄羅斯國防工業研究提出了一些創新方法。
在第五章中,討論了從俄羅斯鄰國進行分析的前景。強調需要將這些國家的安全政策目標和國內政治作為單獨的主體而不僅僅是俄羅斯政策的客體來研究,同時她還指出了莫斯科未來在這一地區的發展軌跡將如何產生決定性的影響。
無人機戰爭的新階段已經到來,涉及多個行為體,無人機的使用已從反恐和反叛亂行動發展到全面的常規戰爭。此外,隨著技術的進步和與人工智能的結合,無人機戰爭的第三個新時代即將到來。因此,有必要分析全球軍用無人機的擴散情況、印度軍用無人機的本土化情況以及印度在軍用無人機方面所處的地位。
由于無人機零部件成本的下降和政府支持本土制造的舉措,一些國家現在有機會獨立于全球供應商購買無人機。印度正在加入無人機本土化的競爭,這在這個技術驅動的世界中正迅速成為一個優先事項。印度還在開展多個無人機項目,詳見表 2。其中一些是原型機,如 DRDO "帝國之鷹"、航空發展機構實驗室(ADE)和 CSIR 國家航空航天實驗室(ADE/NAL)"金鷹"、國家航空航天實驗室(NAL)"狡鳥 "和國家航空航天實驗室/ADE "普什帕克 "等,還有一些處于開發階段,如 HAL CATS。值得注意的是,有些無人機屬于 "目標無人機 "類別,如 DRDO Abhyas 和 DRDO Lakshya。
表 2 無人機及其研發機構
值得注意的是,印度制造的無人機均未服役,但印度正試圖從美國和以色列等國進口無人機技術。印度還曾試圖從美國購買 "MQ-9B捕食者 "武裝無人機。
從無人機或無人駕駛飛機的操作部分來看,它們經常被印度用來監控其邊境,特別是與中國和巴基斯坦的邊境。例如,2017 年 12 月,"一架印度蒼鷺飛機在多克拉姆高原附近的中印邊境一側墜毀。同時,'印度蒼鷺至少已部署到印度東北部的四個基地--2015 年的特茲布爾空軍基地、2017 年的巴格多格拉空軍基地(可能至今仍在部署)、2018 年的查布阿空軍基地和 2019 年的昆比爾格拉姆空軍基地'。此外,"印度'搜索者'Mk II 還部署在與巴基斯坦接壤的杰薩爾梅爾和納爾空軍基地。2015 年,印度海軍向布萊爾港派遣了一架 "蒼鷺 "和 "搜索者 Mk II",以監視安達曼和尼科巴群島周圍的海上交通"。
印度還在查謨和克什米爾地區使用了無人機。報道稱,查謨和阿旺蒂波拉的空軍基地駐扎著兩支印度空軍無人機單元。此外,"2010 年代初,印度空軍人員和蒼鷺參與了國家技術研究組織在印度中部打擊毛派組織的行動"。
印度對軍用無人機的使用凸顯了擁有強大無人機技術的重要性以及制定軍用無人機政策的必要性。
美國陸軍正在為營級及以下的地面機動部隊采購一系列小型無人機系統(sUAS),以提供實時偵察、監視和目標捕獲(RSTA)能力。在過去二十年中,這一角色主要由 AeroVironment 公司的 RQ-11 “烏鴉”(Raven)(圖 1)承擔。2024 年 2 月 8 日,陸軍部長克里斯蒂娜-沃穆斯和陸軍參謀長蘭迪-喬治將軍宣布陸軍計劃逐步淘汰 RQ-11 "烏鴉",作為陸軍航空投資更廣泛 "再平衡 "的一部分。該產品涵蓋第 1 類和第 2 類無人機系統--重量小于 55 磅、飛行高度在距地面 3500 英尺或以下的無人機系統--旨在作為陸軍傳統 RSTA sUAS 的后繼機型。
圖 1. AeroVironment公司RQ-11 Raven
1988 年,美國國防部(DOD)無人機聯合項目辦公室(UAV JPO)發布了首個無人機 "總體規劃",確定了無人機系統的需求和采購戰略。《總體規劃》建議為 "低級戰術單元 "提供 "近距離 "無人機系統,這種系統可以大量采購,而且成本低廉。20 世紀 90 年代末和 21 世紀初,由陸軍主導的實驗項目 "城市地形軍事行動先進概念技術演示"(MOUT ACTD)展示了便攜式無人機系統如何為地面單元提供更強的態勢感知和部隊保護。MOUT ACTD促使陸軍和特種作戰司令部(SOCOM)與AeroVironment公司合作,于2002年開發出固定翼、重4磅的RQ-11 "烏鴉",它是海灣戰爭時期AeroVironment公司FQM-151 "指針"(Pointer)的更小、更先進的版本。陸軍于 2003 年引進了 RQ-11,到 2010 年,已部署了近 4000 架 "烏鴉 "飛機。海軍陸戰隊、特種作戰司令部和空軍也采用了 "烏鴉"。
從 2010 年代初開始,陸軍官員制定了擴大該軍種小型無人機系統能力的計劃,包括一系列短程、中程和遠程無人機系統平臺。根據 2013 年批準的 "背包便攜式無人機系統增量 II 能力生產文件"(RPUAS CPD),陸軍向連隊和營隊分別提供了改裝的 "烏鴉 "和數量有限的 AeroVironment RQ-20 "美洲豹 "無人機系統,用于臨時性的中程和遠程 RSTA 能力,直到為這些角色開發出新的平臺為止。與此同時,各排將裝備一種短程無人機,陸軍計劃在本十年晚些時候開始研制這種無人機。另外,2017 年,陸軍批準了 "士兵攜帶傳感器"(SBS)計劃,為步兵班購置微型無人機。陸軍選定FLIR系統公司的 "黑色大黃蜂 "作為SBS,并于2018年5月授予FLIR公司首批SBS系統合同。
國防部國防創新單元(DIU)于2018年11月發布了一份信息征詢書(RFI),征詢一種四旋翼無人機作為短程sUAS;次年4月,DIU與陸軍合作開展排級無人機項目。對于中程和遠程 sUAS,陸軍直到 2020 年代初才開始尋求 "烏鴉 "和 "美洲豹 "的后繼機型。
2023 年 6 月,陸軍將 RPUAS CPD 要求過渡到《聯合小型無人機系統能力發展文件》(J-sUAS CDD),該指導文件規定了陸軍計劃的 RSTA sUAS 系列的關鍵系統和性能屬性以及采購時間表。與陸軍 2013 年的 RPUAS CPD 類似,J-sUAS CDD 描述了陸軍計劃在排、連和營各級分別部署陸軍現在所稱的短程偵察 (SRR)、中程偵察 (MRR) 和遠程偵察 (LRR) 無人機系統。此外,J-sUAS CDD 還包含三項新舉措--用于班排的第一人稱視角 (FPV) 無人機、用于排的系留無人機系統以及用于連的無人機群能力--所有這些需求仍處于不同的開發階段。包括 SBS 在內,J-sUAS 架構包括七個項目。
J-sUAS CDD 對飛機的要求在幾個方面與 "烏鴉 "和 "美洲豹 "不同。烏鴉 "和 "美洲豹 "sUAS 采用傳統的固定翼配置,這可能會影響它們在城市或森林地區等限制性地形中的使用。對于 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統,陸軍似乎優先考慮多旋翼或混合 VTOL 配置形式的垂直起降(VTOL)能力。陸軍關于未來 sUAS 的 RFI 表明,陸軍計劃采購可投放致命有效載荷的飛機,如空投手榴彈或滑翔彈藥。與主要用于監視和偵察的 "烏鴉 "和 "美洲豹 "相比,陸軍可能需要下一代小型無人機系統執行更多任務,包括發動致命打擊和為其他無人機和地面單元中繼通信。
在 2025 財年擬議預算中,陸軍為 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統申請了約 4610 萬美元的采購資金和 2680 萬美元的研究、開發、測試和評估(RDT&E)資金。此外,陸軍 2025 財年未獲資金支持的預算優先事項清單中還包括用于 SRR 和 MRR 無人機系統的 7050 萬美元采購資金。對于兵載傳感器計劃,陸軍申請的采購資金和 RDT&E 資金分別為 2200 萬美元和 160 萬美元。不包括未獲資助的優先事項清單,陸軍為上述小型無人機系統申請的2025財年預算約比2024財年增加21%。
SRR 無人機系統是陸軍首個備案的小型四旋翼無人機項目。DIU 和陸軍認為,SRR UAS 應利用商業市場上日益復雜的無人機。陸軍表示,通過分階段分批執行該計劃,旨在保持靈活性,以應對技術進步和用戶反饋。2019 年 4 月,DIU 和陸軍官員挑選了六家公司參與 SRR 無人機系統計劃第 1 階段的競爭,之后于 2022 年 2 月授予 Skydio 公司 RQ-28A 的合同,這是 Skydio X2D 的軍事化版本(圖 2)。陸軍正在為 Tranche 2 版本選擇系統的最后階段,陸軍預計該系統將從 2026 財年開始取代 Tranche 1 版本。
在擬議的 2025 財年預算中,陸軍申請 2 110 萬美元用于購買 270 個 Tranche 2 系統,即 540 架飛機(每個 SRR 系統由兩架飛行器構成),以及 115 萬美元的 RDT&E 經費。預計一個 SRR 系統的成本將從 Tranche 1 的 39,800 美元上升到 Tranche 2 的 65,000 美元。陸軍預算說明文件將這一潛在增長歸因于 Tranche 2 版本改進了避障、通信、光電和紅外傳感器等功能。
MRR 無人機系統將為陸軍連隊提供有機的 RSTA 能力。2023 年,陸軍未來司令部批準了一項 "連級 sUAS "定向需求,旨在為 MRR UAS 提供初步的 Tranche 1 能力,并為該未來系統的需求提供信息。陸軍在 2024 年 3 月 1 日的 RFI 中詳細說明了公司級 sUAS 的期望規格;這些規格包括能夠進行 VTOL 飛行、重量小于 55 磅并能在 24 小時內飛行 8 小時的商用現成系統。在其 2025 財年擬議預算中,陸軍為連級 sUAS 申請了 2500 萬美元的采購經費,這標志著該軍種首次為新型中程 sUAS 列入經費。
2023 年 1 月,陸軍發布了一份關于連級無人機系統的 RFI,表示對能夠垂直起降、飛行時間不少于 5 小時且視距為 30 千米(18.6 英里)的平臺感興趣。在其擬議的 2025 財年預算中,陸軍為 LRR 無人機系統的工作申請了約 2560 萬美元的 RDT&E 資金。根據陸軍在預算說明文件中的預測,陸軍預計將在 2026 財年對 LRR 的原型機進行評估,并在下一財年開始采購飛機。
圖 2. Skydio公司的X2D
作為其監督作用的一部分,國會可以審查以下內容:
陸軍是否以及在多大程度上將技術的快速變化納入到 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統的需求和采購過程中。
陸軍是否正在考慮為小型無人機系統操作人員設立軍事職業專業(MOS),如果是,陸軍是否已確定與此舉相關的潛在成本。
陸軍是否考慮采購低成本、現成的無人機用于作戰,以及考慮的程度。
陸軍是否正在與海軍陸戰隊協調采購短程、中程和遠程小型無人機系統,以及協調程度如何。
本報告的結論是,無人機改變了烏克蘭戰爭的戰場,但改變的方式是進化而非革命。雖然戰術創新層出不窮,無人機也提供了一些新能力,但它們的影響并沒有達到真正的顛覆性變革,也就是所謂的軍事革命。在大多數情況下,俄羅斯和烏克蘭的無人機仍由人類駕駛,沒有廣泛聯網,而且規模較小,這意味著它們的影響往往是局部的。在某種程度上,無人機之所以沒有給烏克蘭或俄羅斯帶來戰場上的決定性優勢,是因為雙方都在進行快節奏的創新和仿效的雙面循環。由于許多無人機技術是商業或雙重用途的,因此很容易獲得,這意味著創新很快就會擴散到敵方。俄軍在采用商用和 DIY 神風特攻隊無人機方面一直是快速追隨者。同樣,烏克蘭部隊也試圖在數量和質量上與俄羅斯的軍用無人機相媲美,但由于涉及軍事專用技術,烏克蘭人一直無法完全縮小這一差距。
本報告是探索無人機如何影響大國競爭和中美未來潛在戰爭的大型項目的一部分。報告重點介紹了烏克蘭無人機行動的經驗教訓。它為當今種類繁多的無人機--軍用、商用和神風特攻隊無人機--提供了一種新穎的分類方法,以便更準確地討論它們的影響;它概述了烏克蘭沖突迄今為止的情況;它還深入分析了每種無人機在這場戰爭中的主要發展情況。
除了對軍事事務中是否發生了一場革命進行總體評估外,本分析還對烏克蘭戰爭和更廣泛的無人機戰爭提出了一些見解。
在烏克蘭戰爭中:
關于無人機戰爭更普遍的教訓包括
在烏克蘭戰爭中,無人機已成為越來越重要的武器,但它們并沒有徹底改變戰爭。盡管如此,烏克蘭部隊廣泛使用無人機,以獲得對俄羅斯優勢部隊的不對稱優勢。鑒于俄羅斯國防部(MOD)不愿正式接受私營部門的技術,俄羅斯軍隊迅速跟進并效仿烏克蘭對商用無人機的使用,其程度令人驚訝。俄軍將其軍用級無人機和神風特攻隊無人機作為偵察火力綜合體的一部分,使其能夠越來越多地發揮更大的火力優勢。在整場戰爭中,雙方相互學習,采用已成功使用的戰術和技術,開發反制手段以提高防御能力,從而形成了快速的適應循環。隨著戰爭的持續,這種模式很可能會繼續下去。顯然,無人機本身并不能決定誰能在這場沖突中獲勝,但它們肯定會在正在進行的烏克蘭戰爭和未來的其他戰場上發揮突出作用。
美國歷史學家梅爾文-克蘭斯伯格說過:"發明是必然之母"。這句話在高超音速導彈方面被證明是正確的。這些導彈將巨大的速度與看不見的機動性結合在一起,確立了其在機載遠程武器中的優勢。2021 年,歐洲防御局將高超音速導彈確定為新興顛覆性技術。2022 年 3 月,俄羅斯使用高超音速 Kh-47M2 "金哲爾 "導彈對烏克蘭發動攻擊,證實了這一擔憂。這一新發明凸顯了高度靈敏的防空系統對確保歐洲領空安全的必要性。
在確定有可能抵御高超音速導彈的防空系統的性能需求時,時間關鍵因素是最主要的考慮因素。本文第 2 章分析了高超音速導彈的問題特征以及這些導彈如何躲避防空系統。然后,本文將在這些結論的基礎上,在第 3 章中提出應對高超音速導彈所需的創新建議。更具體地說,本文將評估自主性在多大程度上有助于導彈防御。第 4 章將分析所建議的技術創新與道德、法律、軍事結構和當前安全環境之間的關系。要在多維環境中可持續地實施新技術,就需要軟硬科學之間的相互作用。
本文的核心是以下研究問題:
"自主性如何以及在多大程度上有助于應對高超音速導彈的威脅?
圖1:彈道導彈與高超音速滑翔飛行器的探測。
要使現代防空系統達到高超音速標準,需要進行一系列感知升級。天基傳感器架構將提供永久性的全球監測能力。為了提高正確識別的幾率,建議在擬議的天基網絡中集成高光譜傳感器。這將提高檢測(和識別)概率 PD|A。有了相互重疊的 SBS 網絡,一旦檢測到 PT|D,跟蹤概率就會大大增加。圖 2 是建議概覽。
圖2:建議改進的概述及其對高超聲速導彈防御的影響。
大量數據的涌入需要自主子系統及時有效地處理數據并制定合適的行動計劃,從而提高 PE|T 值。要最大限度地提高防空系統的 PK,將機器學習算法集成到這種新型 ADS 中至關重要。不僅建議采用由各種地基和空基傳感器組成的分層感知網絡,還建議采用 "分層自主 "技術。探測、識別和跟蹤等任務可以完全委托給機器。而交戰任務則不能委托給機器,必須由人工智能以合作的方式提供協助。然而,這在技術領域之外提出了更多問題。
美國海軍艦艇在駛入外國港口時,經常會遇到來歷不明的小型無人駕駛飛行器 (UAV)。這些無人飛行器雖然體積小,但可能被武器化,帶來安全風險。從法律角度看,有兩種可能的應對措施:(1) 頒布新的交戰規則;或 (2) 自衛。美國不應根據交戰規則將小型無人機視為敵方--國際法中并無依據--而應頒布新政策,將接近美國主權豁免船只本身作為自衛目的的敵意跡象。
問題其實不在于 "是否",而在于 "何時何地 "在實時作戰中使用無人機群,這是機器人戰爭的下一個發展階段。
圖:無人機群表現出維持凝聚力和自我修復能力的生物行為
2018 年 1 月初,在俄羅斯位于敘利亞西部的 Khmeimim 空軍基地操控龐大防空網絡的俄羅斯操作人員發現了 13 架低空飛來的無人機。當俄羅斯防空作戰人員使用 EW 和 SHORAD 系統與這些無人機交戰時,俄羅斯人清楚地意識到,他們正在目睹一種新類型的無人機協同攻擊。
俄軍在千鈞一發之際擊落了 7 架無人機,并干擾了其余 6 架。雖然 "伊斯蘭國 "和阿富汗塔利班都曾使用無人機投放臨時爆炸物,但當晚對赫梅米姆的襲擊失敗令無人機戰爭的密切觀察者感到不安,因為這是首次記錄在案的非國家行為體在作戰行動中發動大規模無人機襲擊的事例。在整個 2018 年、2019 年和 2020 年,俄羅斯在敘利亞的設施遭到了更多無人機襲擊,迄今為止,俄羅斯反導人員在敘利亞使 150 多架無人機失效。
2019 年 9 月 14 日,25 架集群無人機分兩波襲擊了沙特阿美石油公司位于 Abqaiq 和 Khurais 的國有石油加工設施。對襲擊前后阿布蓋克設施的衛星圖像分析顯示,共發生了 19 次單獨襲擊。值得注意的是,沙特的防空力量,包括強大的 MIM-104 "愛國者 "和 Crotale NG,都未能阻止這些無人機和巡航導彈的襲擊。這表明,從多個方向飛來的無人機和巡航導彈群如何能長時間不被發現,并壓垮常規防空系統。
多年來,美國和以色列在各種作戰行動中廣泛使用了無人機,而土耳其在敘利亞和利比亞以及阿塞拜疆在 2020 年納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中對亞美尼亞的使用,則真實地展示了未來戰爭將如何隨著無人駕駛飛行器的使用而演變。通過電子網絡對坦克和防空系統協調使用武裝無人機和閑散彈藥非常有效。
這一點在阿塞拜疆擊落亞美尼亞 S-300 和 SHORAD 網絡以及戰術戰區(TBA)200 多輛軍車的行動中得到了特別的體現。與俄羅斯從 2014 年起在烏克蘭使用無人機(UAV)相比,這次行動的規模要大得多,在烏克蘭,網絡化無人機與俄羅斯地面進攻武器系統合作,摧毀了烏克蘭軍隊的主要縱隊和補給站。
隨著世界注意到這些小國展示先進作戰能力的里程碑事件,軍用無人機的使用將迅速擴大,主要是在全球范圍內大量引進偵察和攻擊型無人機。在這方面,以色列、土耳其、俄羅斯和中國正在提供一個有效的替代工業基地,以挑戰西方在先進無人機和相關技術擴散方面的主導地位。
圖:斯捷潘納克特附近的亞美尼亞 S-300 薩姆炮兵連(插圖),顯示阿塞拜疆以色列制造的 Harop 游蕩彈藥無人機的大規模無人機襲擊造成的破壞
然而,對赫梅米姆空軍基地和沙特石油設施的無人機襲擊,以及在烏克蘭、敘利亞、利比亞和納戈爾諾-卡拉巴赫協調使用無人機,顯示了未來空戰向所謂 "無人機群 "概念演變的早期跡象。尤其是對敘利亞境內俄羅斯兵力的大規模無人機襲擊,凸顯了無人機群日益構成的猖獗危險,即使在非國家行為者手中也是如此。這種小型無人機團隊相互協作,不僅為美國、俄羅斯、中國等大國提供了改變游戲規則的能力,也為小國和非國家行為者提供了改變游戲規則的能力,他們將利用無人機群發揮高度不對稱的作用。非常重要的是,低成本、不復雜的無人機協同作戰,通過數量達到目標飽和,會給防空部隊帶來高昂的代價。
雖然防空部隊也許能抵御少數幾架臨時拼湊的無人機實施的松散協調攻擊,但近鄰國家的競爭者卻能派出更先進、更密集、更靈活、適應性更強和網絡化的兵力。
那么,究竟什么是無人機蜂群呢?蜂群機器人技術是一種將多個自主機器人協調為一個系統的方法,該系統由大量實體機器人組成,只需極少的人工干預即可控制。這些機器人通過機器人之間的互動和凝聚力,以及機器人與環境的互動,表現出集體自組織(SO)行為。
對昆蟲、魚類、鳥類和動物的蜂群行為進行的生物學研究為蜂群算法提供了支持。全球的蜂群研發工作主要集中在開發分布式人工蜂群智能能力、技術商品化以降低成本影響,以及提高蜂群中各代理之間的自主性。
在壯觀的燈光秀中,大規模無人機都是由中央控制的,而在真正的蜂群中,每架無人機都會根據機載人工智能自行飛行,以模擬自然的算法保持編隊和避免碰撞--沒有真正的領導者和追隨者,蜂群中的所有代理都有自己的 "頭腦",能夠進行集體決策、自適應編隊飛行和自我修復。這種蜂群的好處是,如果有一架無人機掉隊,或者有幾架無人機墜毀,蜂群可以重新安排,繼續執行任務,直到最后一架無人機升空。
隨著時間的推移,軍隊的通信、訓練和組織能力不斷增強,他們能夠以越來越復雜的方式作戰,利用更先進的條令形式,每一次演變都優于前一次。如今,軍隊主要進行機動作戰。在這里,蜂群將是戰爭的下一個演變--蜂群表現出近戰的分散性和機動戰的機動性。它們具有不同程度的自主性和人工智能。自主性可將軍事影響力擴展到防御嚴密的作戰空間,與載人系統相比,其作戰范圍更大,持續時間更長;而人工智能則可確保執行危險的自殺式任務,從而實現更大膽的作戰概念(CONOPs)。面對日益嚴重的威脅和對有爭議空域的快速滲透,兩者都能取得更大的成功。
這種向無人機的轉變正在全世界發生。而投送動能和非動能有效載荷的首選途徑是空運。傳統上,在美國這樣的空中力量密集型軍隊,幾十年來,空中作戰一直依靠能力日益增強的多功能有人駕駛飛機來執行關鍵的作戰和非作戰任務。然而,對手從更遠距離探測和攻擊這些飛機的能力不斷提高,導致飛行器的設計、運行和替換成本上升。因此,如果能派出大量具有協調和分布能力的小型無人機系統(UAS),就能以更低的成本為全球各國軍隊提供更好的作戰范圍。這些無人機系統與有人機系統結合在一起,將作為一個 "系統之系統 "有效地打擊敵方目標。在這種情況下,有人與無人協同作戰(MUM-T)將發揮兵力倍增器的作用,實現自主與協作,作戰人員的角色也將轉變為指揮,而不是控制蜂群。配備分布式人工智能的全自動武裝無人機群(AFADS)一旦投入使用,將在無需人工干預的情況下定位、識別和攻擊目標。
圖:AFADS將被證明是下一代戰場的游戲規則改變者
雖然新技術,特別是人工智能和邊緣計算,將推動無人機群的發展,但關鍵因素仍然是群軟件。為此,所有集體行為最好都能歸入 "蜂群 "一詞。然而,協作自主有 "三個 "變革性的行為梯隊--成群結隊,即數量可觀的無人機自主執行抽象指令,但還達不到真正的蜂群行為。攻擊敘利亞俄羅斯空軍基地和沙特油田的無人機就是利用了這一梯隊。蜂群(Swarming),即大量無人機完全通過蜂群算法實時聚集在一起,是協作自主的最高境界。“忠誠僚機”(Loyal Wingman) 通過緊急成群或核心成群行為實現協作自主。這些平臺將以 MUM-T 模式運行,與戰斗機一起高速飛行,并攜帶導彈、ISR 和 EW 有效載荷。預計 "忠誠僚機 "將以地面設施為目標,擊落敵機,并在有爭議的空域抵御防空導彈和電子攻擊。
美國在蜂群技術方面處于世界領先地位,并開展了一系列蜂群無人機和彈藥計劃。它在 2017 年展示了 Perdix 蜂群。三架F/A-18 "超級大黃蜂 "戰斗機在空中釋放了共計103架Perdix無人機。
無人機在預選點編隊,然后出動執行四項不同任務。其中三個任務是在目標上空盤旋,第四個任務是在空中形成一個 100 米寬的圓圈。演示展示了 Perdix 的集體分布式智能、自適應編隊飛行和自我修復能力。
這種無人機群有很多用途。戰斗機可以釋放無人機,為地面部隊提供偵察,獵殺敵軍并報告其位置。它們還可以干擾敵方通信,形成大范圍飛行通信網絡,或對特定區域進行持續監視。它們可以裝載小型炸藥,攻擊敵方單個士兵。在空對空作戰中,它們可以偽裝成更大的目標,欺騙敵方飛機、地面車輛和導彈上的雷達。
圖:2017年的Perdix Swarm無人機演示是一次重要的能力演示
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)也展示了 X-61A Gremlin 空射無人機。DARPA Gremlins 計劃背后的理念是將 C-130 等貨機變成能夠發射和回收成群小型無人機的母機。這將為軍方開辟一個充滿可能性的世界,允許部署成群的小型、廉價、可重復使用的無人機,這些無人機裝有不同于傳統飛機的傳感器和有效載荷。
美國海軍和海軍陸戰隊的低成本無人機群技術(LOCUST)項目是另一項正在進行中的無人機群開發項目,該項目從一個管狀發射器發射小型無人機,以執行各種類型的任務。
美國陸軍也在研究無人機群和基于強化學習(RL)的人工智能算法,以用于多領域戰斗場景中的戰術戰場,在這種場景中,無人機群將與異構移動平臺動態耦合和協調,以超越敵方能力。
圖:采用基于強化學習的架構將提高集群的效率
美國還在試驗使用集群無人機系統的導彈部署智能彈藥進行協作智能彈藥投放,有效載荷可從 GMLRS 或 ATACMS 平臺發射和部署。有效載荷由多個可部署的智能無人機組成,能夠向指定目標投送小型爆炸穿甲彈(EFP)。美國空軍的 "金帳汗"(Golden Horde)是開發下一代進攻性技術的 "先鋒"(Vanguard)計劃的一部分,它將把小直徑炸彈(SDB)等彈藥聯網,在按照一套預先確定的規則發射后協同作戰,從而提高有效性。
此外,美國空軍的 "天堡 "計劃旨在設計和部署一支由忠誠的僚機無人戰斗機(UCAV)組成的人工智能機隊。作為 "天堡 "計劃的一部分,Kratos XQ-58A、Sierra 5GAT 和波音公司的 ATS 正在進行開發試驗。
另一方面,英國可能會在 2021 年中期擁有世界上第一支投入使用的蜂群無人機部隊,以執行包括深入敵后執行自殺式任務和壓倒對手防空部隊在內的任務。英國皇家空軍的№216中隊已被賦予測試和部署未來無人機群能力的任務。英國還宣布了 "蚊子 "項目,該項目是英國皇家空軍 "輕型廉價新型戰斗機(LANCA)"無人機 "忠誠僚機 "計劃的一部分。該項目旨在到 2023 年實現無人僚機聯網飛行。
英國還測試了由無人機組成的自主蜂群,每架無人機都攜帶萊昂納多公司的 "光云"(BriteCloud)可消耗主動誘餌變體,作為電子戰有效載荷。利用含有電子戰干擾器的 "光輝云",無人機能夠對假想敵綜合防空網絡的雷達發動模擬非動能攻擊。
法國空中客車公司為未來戰斗航空系統(FCAS)/未來戰斗機系統(SCAF)項目首次展示了協作遠程載機群(RC)和僚機技術。
俄羅斯人在烏克蘭和敘利亞擁有操作協作無人機和反擊無人機的豐富經驗。過去十年來,俄羅斯加大了無人機的研發力度,其目標是到 2025 年在軍隊中部署大量機器人飛行器。俄羅斯提出了一項名為 "Flock 93 "的計劃,目的是在協調飽和打擊任務中使用高密度的無人機。這一概念最初由茹科夫斯基空軍學院和私營企業提出,包括同時發射 100 多架無人機,每架配備 5.5 磅重的彈頭。
俄羅斯還測試了 S-70 Okhotnik UCAV,該無人機與俄羅斯戰斗機編隊一起扮演 "忠誠僚機 "角色,穿透對手領空。俄羅斯還在 2020 年公布了一個更輕型的 "忠誠僚機 "項目,代號為 "Grom"。俄羅斯人意識到美國和中國在蜂群自主領域的領先地位,并正在開展研發和產品開發活動,以便在未來十年縮小在這些細分領域的差距。
圖:俄羅斯的S-70“鄂霍特尼克”忠誠僚機與蘇-57戰斗機
中國是最接近美國高密度無人機群能力的國家,正在開發人工智能賦能的自主無人機群。最近,中國電子信息產業研究院(CAEIT)測試了由 CH-901 無人機組成的 48 x 管發射無人機群。中國電子信息產業研究院過去曾在 2017 年演示過 200 架無人機的軍用蜂群。中國公司還展示了令人印象深刻的 1000 多架無人機群,使用四旋翼無人機進行大型公開展示,但這些無人機是地面控制的,不具備分布式智能。中國正在整合現有的無人機群,與軍方一起發揮強大的協作自主作用。中國還在研制一款忠實的僚機--中航工業 601-S "暗劍",它將與第四代和第五代戰斗機平臺協同作戰。
其他開發無人機群技術的國家還有以色列,但以色列對此類計劃的細節保密。不過,考慮到以色列多年來使用無人機作戰的性質,我們有理由相信,該技術已經成熟,并已部署到其無人機機隊和巡航彈藥上,其中一些已通過癱瘓敘利亞反導網絡得到驗證。
有趣的是,IAI 提供了基于智能手機的蜂群指揮和控制應用程序,并在全球銷售。土耳其已通過 TB-2 等國產平臺在敘利亞和利比亞證明了成熟的 MALE 無人機能力,該國也有各種蜂群無人機計劃。其中最主要的是 "卡古"(Kargu)四旋翼無人機,它可以在戰術戰場上發揮動能攻擊作用。土耳其正力爭在未來成為全球無人機大國。然而,最近美國對其國防工業的制裁很可能會限制從西方引進高科技。
圖:土耳其軍隊已經部署了500多架卡爾古蜂群無人機系統進行動能攻擊
伊朗是另一個在團體作戰中使用無人機的中東國家。伊朗已將無人機作為其軍事戰略的主要支柱。伊朗當局使用無人機主要有兩個目的--偵察和攻擊,伊朗有能力在地平線上空和大多數天氣條件下執行任務。其中包括能夠投擲炸彈或發射導彈并返回基地的無人機,以及尋找機會目標的 "神風特攻隊 "無人機。
伊朗當局在后者上取得了更大的成功,這在 2019 年沙特油田襲擊事件中就可見一斑,當時使用了伊朗制造的無人機和巡航導彈。雖然在飛行器集群方面可以實現基線協作自主,但伊朗和土耳其尚未在其無人機群中展示出真正的分布式情報能力。但他們的努力清楚地表明了該技術的成熟和擴散。
在印度,印度空軍自 2019 年以來一直在通過其 "美赫巴巴"(Meher Baba)計劃開拓蜂群無人機的研發工作。該計劃旨在深入開展人道主義援助和救災(HADR)行動。
另一方面,印度陸軍在 2021 年 1 月新德里的印度建軍節閱兵式上展示了成熟的進攻能力,75 架自主無人機組成的蜂群采用分布式智能和邊緣計算,以神風特攻的方式摧毀了各種模擬目標。在演示中,偵察無人機對目標進行調查,然后由攻擊無人機和母機釋放有效載荷和裝有爆炸物的神風特攻隊無人機實施攻擊。西方評論家注意到印度陸軍演示的幾個重要特點,并將其與美國圍繞無人機所做的努力進行了比較,后者通常強調大型同質蜂群。他們指出,印度的原創性工作在世界上首次公開展示了異質蜂群,這可能是該領域的未來發展方向。印度的一家新創公司 "新空間研究與技術公司"(NewSpace Research & Technologies)與印度陸軍合作開展了蜂群開發項目。
圖:2021年建軍節,印度陸軍在新德里展示了一架75架無人機
印度的印度斯坦航空有限公司(HAL)推出了空中發射靈活資產(ALFA -S)空中發射蜂群無人機系統,作為其下一代空中作戰編隊系統(CATS)的一部分。這是一項獨特的計劃,利用空中發射的遠程載具和蜂群單元網絡來滲透有爭議的空域。美國空軍的空軍研究實驗室正在就 ALFA-S 的各個方面與印度進行合作。NewSpace Research & Technologies Pvt Ltd 也是 HAL ALFA 計劃的合作伙伴。
HAL CATS 計劃的另一個組成部分是 "勇士 "忠誠僚機資產。該僚機用于執行防空和進攻性打擊任務,將與印度的 Tejas LCA 和即將問世的 AMCA 第五代戰斗機一起發揮 MUM-T 的作用。值得注意的是,印度的本土研究力量和政府的 "印度制造 "推動了印度對顛覆性技術的接受,在某些領域與世界各國的類似努力不相上下。HAL 在班加羅爾舉行的 "2021 印度航空展 "上首次展示了 "勇士 "的 1:1 模型。
值得注意的是,雖然無人機群可能還不能成為最終的 "產品",但在未來十年內,基本的無人機群技術在全球范圍內的擴散是不可避免的。無人機蜂群技術是機器人戰爭的下一個發展方向,雖然各國政府在過去幾年中已經透露了無人機蜂群技術的進展情況,但這些進展大多是保密的。問題不在于是否使用無人機群,而在于何時何地使用無人機群作為成熟的作戰概念(ConOps)的一部分。
圖:HAL的CATS Warrior無人僚機在2021年印度航空展上亮相
對大多數國家來說,"蜂群作戰概念 "是一個 "障眼法",只有通過利用數百個異質蜂群單位進行臨床和強有力的實地試驗,才能使其成熟起來。最終用戶承擔的這種 "規模和相關成本 "將決定動態采用、有意義的作戰方式和可接受的將蜂群作為真正戰劑加以利用的上崗時間表。正是在這一點上,美國和中國等國家比世界其他國家具有明顯的優勢,可以在各種任務中部署蜂群無人機能力,其規模將使其在未來數字化競爭的空域中處于有利地位。
Sameer Joshi 是印度空軍退役戰斗機飛行員,擁有駕駛米格-21 和幻影-2000 噴氣式戰斗機的經驗。除了是一名創業企業家,他還對航空航天、國防和軍事歷史有著濃厚的興趣。
過去幾十年來,無人駕駛飛行器(UAV)已成為戰場上的重要資產。這些系統最初只是世界上資金最雄厚的幾支軍隊才能負擔得起的利基產品,現在已被國家和非國家行為者廣泛使用,烏克蘭戰爭清楚地證明了它們在常規沖突中的重要性。作為使用者和生產者,歐盟國家準備好迎接挑戰了嗎?
近幾十年來,無人機主要幫助正規兵力在無爭議空域執行情報、監視和偵察(ISR)任務。在反對正規武裝部隊和/或非國家行為者的不對稱沖突中,無人系統大多被重新部署,用于持續收集信息。隨著無人系統不斷發展,可以掛載武器,它們的用途也隨之擴大到執行臨時打擊任務,主要是在地面部隊到達之前清理戰場。21世紀初,在伊拉克和阿富汗,這兩種任務是最頻繁的無人駕駛飛行任務。大約十年后,在利比亞戰爭中也執行了同樣的任務。
圖:Bayraktar TB2 無人機在最近的一些沖突中取得了成功,其中最著名的是 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭。
隨著這些系統的使用被證明越來越有效,越來越多的公司和國家正在開發這類技術。小型化逐漸使非國家行為者獲得了小型無人機,并將其重新部署到打擊任務中,例如胡塞武裝對沙特阿拉伯關鍵基礎設施的襲擊就證明了這一點。
2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突改變了戰場上部署無人系統的游戲規則,標志著無人機技術首次大規模用于常規的國家對國家沖突。事實上,在 2016 年沖突的早期階段就已經使用了無人機,特別是巡航彈藥(LMs)。然而,在 2020 年 9 月至 11 月間,阿塞拜疆的無人機首先摧毀了亞美尼亞大量的地基防空系統(GBAD),隨后摧毀了埃里溫的陸軍兵力物資,包括坦克、火炮和補給卡車。在常規沖突中,無人駕駛飛行器首次取代有人駕駛系統執行空襲和近距離空中支援(CAS)任務。
圖:歐洲 MALE 無人機(又稱 "Eurodrone")的全尺寸模型在 2018 年國際航空航天展覽會上首次亮相。這項雄心勃勃的聯合開發計劃展示了歐洲防務合作的極限。
最近,烏克蘭戰爭再次證明了無人機在戰場上的重要性。在這場幾十年來首次發生在歐洲領土上的常規沖突中,雙方不僅大量使用了坦克和大炮等常規武器系統,還大量使用了無人機。由于俄羅斯和烏克蘭都無法取得空中優勢,因此雙方一直在部署戰術無人機,以降低執行打擊任務時的風險。此外,小型無人機提供的情報也在不同的戰斗中改變了戰局。2022 年 3 月,由 30 名特種兵和無人機操作員組成的烏克蘭 Aerorozvidka 空中偵察部隊發現了一支長達 65 公里的俄羅斯機械化縱隊,其任務是在該國北部發動攻擊,最終目標很可能是基輔。在這條路線上停留數日后,俄羅斯的行動因 Aerorozvidka 的夜間伏擊(主要是無人機的攻擊)而失敗。
從那時起,烏克蘭就將無人機資產視為反擊俄羅斯襲擊的一種具有成本效益的工具。2023 年 2 月,烏克蘭副總理兼數字轉型部長米哈伊洛-費多羅夫(Mykhailo Fedorov)表示,基輔已斥資 34 億美元購買了 1765 架無人機,并對約 3500 名士兵進行了使用培訓。去年 6 月,澤連斯基總統發起了 "無人機軍隊 "眾籌活動,呼吁業余愛好者和商業無人機飛行員向烏克蘭正規部隊捐贈他們的機器。
圖:希臘航空航天工業的 Archytas 戰術無人機。希臘國內無人機發展的重要一步可能會對歐盟防務合作產生積極影響--如果歐洲利益相關方希望抓住這個機會的話。
據烏克蘭國防部長奧萊克西-雷茲尼科夫(Oleksii Reznikov)稱,基輔的庫存包括多個型號,戰前約有 20 架土耳其制造的 Baykar Bayraktar TB2,后來又補充了 50 架。除此之外,烏克蘭還接收了大約 850 架 Prox Dynamics 公司的 "黑色大黃蜂 "微型無人機,并將現成的商用無人機武器化,用于投擲爆炸物,這與 ISIS 的技術并無二致。作為對該國承諾的重大軍事援助的一部分,美國批準在 2023 年 2 月交付幾種型號的無人機。這些系統包括 Area-I ALTIUS-600 LM(具有蜂群能力,并作為電子戰(EW)平臺進行過測試)。同時交付的還有 AeroVironment Jump 20 無人機,具有垂直起降(VTOL)能力,續航時間 14 小時,航程 185 千米;以及 AeroVironment Switchblade 600 LM,可在 40 千米范圍內攜帶 14 千克有效載荷飛行 40 分鐘。
與此同時,烏克蘭正在大力投資開發本地生產的無人機。2023 年 3 月,國防部長雷茲尼科夫在接受路透社采訪時說,烏克蘭政府正在與大約 80 家烏克蘭生產商合作,并補充說烏克蘭需要數十萬架無人機。基輔已在其武裝部隊內成立了無人機突擊隊,計劃僅在 2023 年就在這些系統上投資 5.5 億美元,重點是閑逛彈藥。與國外供應的坦克、導彈和火炮資產相比,國產無人機的研發成本大大低于傳統武器系統,這可能有助于縮小與俄羅斯的能力差距。在戰爭的第一年,在戰場上部署無人機最大限度地提高了烏克蘭的偵察能力。現在,烏克蘭正在尋求使用能飛行更遠、載荷更大的資產。
拜卡技術公司正在成為這場沖突中的大贏家之一。由于中高空長航時(MALE)攻擊型無人機在現代戰場上的地位已經牢固確立,巴伊卡爾公司有望進一步擴大其全球市場份額,并開始向歐盟成員國出售其無人機。盡管歐盟防務公司擁有研制無人機所需的全部技術,但無人機的研制工作相當復雜,武裝部隊在這一領域的能力存在很大差距。讓我們來了解一下原因。
歐盟 2011 年在利比亞的軍事任務證實了無人機執行 ISR 任務的重要性,向歐洲國家表明,無人駕駛技術將是填補該領域長期能力缺口的最佳解決方案,這一缺口最早出現于 20 世紀 90 年代初在巴爾干地區的行動中。此后,一些歐盟成員國購買了美國或以色列現成的 MALE 無人機,并/或啟動了開發戰術系統的國家計劃,同時試圖開發一種通用的 MALE 系統,以獲得戰略獨立性。與此同時,法國、德國、意大利和西班牙都參與了開發下一代戰斗機的計劃--前三者屬于 "未來戰斗航空系統"(FCAS)計劃,后者屬于與英國和日本共同實施的 "全球戰斗航空計劃"(GCAP)。這兩項工作都采用了系統方法,整合了不同類型的無人系統。歐盟幾個主要國家同時啟動了幾個開發項目,希望重新啟動本國的國防工業。然而,這些國家的雄心壯志與幾十年來國防投資不足的緩慢復蘇,以及同時集中精力更換各種老化設備和武器系統的需要相矛盾。
法國、德國、意大利和西班牙于2016年8月在聯合軍備合作組織(OCCAR)框架內啟動了中空長航時遙控飛機系統(MALE RPAS)計劃,也稱為MALE 2020(后稱:Eurodrone)。早在 2013 年,四國就提出了共同利用無 ITAR 的技術填補上述 ISR 能力缺口的想法,以擺脫美國和其他非歐盟生產商的控制。在啟動該計劃時,這四個國家都擁有一些使用 MALE 系統的經驗。意大利是通用原子公司MQ-9 "死神 "和MQ-1 "捕食者 "的用戶之一,這兩款系統已部署在中東地區,并剛剛獲得國會授權安裝洛克希德-馬丁公司的AGM-114 "地獄火 "導彈。法國在幾年前就已經裝備了通用原子公司的 MQ-9 "死神",西班牙也剛剛訂購了一批。德國對以色列航空航天工業公司(IAI)的 "蒼鷺 "TP 有多年的使用經驗,目前正根據租賃協議在阿富汗使用。
歷時兩年的定義研究以 2018 年的系統需求評審(SRR)和系統初步設計評審(SPDR)告終,之后又用了兩年時間來擬定報價和談判全球合同。主承包商空中客車防務與航天有限公司和主要分包商空中客車防務與航天 S.A.U、萊昂納多和達索航空公司最終于 2022 年 2 月 24 日簽署了一份合同,同意開發 20 個系統(柏林 7 個、羅馬 5 個、巴黎和馬德里 4 個),每個系統由 3 個飛行單元和 2 個地面控制站組成。
根據最初的計劃,原型機預計將于 2023 年初首飛,最終系統將于 2025 年交付。然而,由于在核心技術特征(即推進和武器裝備)以及最終成本方面存在根本分歧,該計劃已落后于原定計劃。德國希望該系統在其國土上空使用,因此力主采用雙渦輪推進器的推桿配置。這種方案可以提高在非隔離空域飛行時的安全性,但會使系統重量增加到 11 噸,而 "死神 "的重量僅為 4.5 噸。在 2019 年 6 月發布的一份文件中,法國參議院指出該系統 "肥胖",難以滿足法國在戰區(主要是非洲)重新部署該系統的需要。
經過長期討論,柏林最終同意采用具有打擊能力的系統。 每架無人機都能執行情報、監視、目標捕獲和偵察(ISTAR)任務,續航時間 30 小時,升限 13.7 千米,最大速度 500 千米/小時。該無人機長 17 米,翼展 30 米,比 MQ-9 "死神 "大 1.5 倍。其最大有效載荷估計為 2300 千克。
根據現有的最新信息,第一架原型機的生產時間為 2024 年,開始飛行測試的時間為 2027 年,首批交付時間可能在本十年末。
與 A400M 一樣,Eurodrone 計劃也凸顯了泛歐防務合作的局限性。由于參與國的作戰需求各不相同,系統功能的定義耗時漫長,最終以次優規格告終。此外,生產方面的延誤迫使各方再次購買現成的系統,并可能進一步延誤未來戰斗航空系統(FCAS)計劃,而該計劃是一個本應集成 Eurodrone 的系統中的系統。Eurodrone 是 2021 年啟動的歐洲防務基金下首批獲得贈款的計劃之一,其可能的失敗可能會使歐盟為加強防務基礎所做的努力失去信譽,破壞歐盟被認為必要但遠未實現的獨立性。
擁有最先進兵力的歐盟國家都在其戰略文件中重申了部署戰術無人機的重要性。盡管作戰需求相似,但大多數國家還是決定采用本國的解決方案,從而導致計劃的倍增。這種選擇可能是出于政治和工業方面的考慮,即有可能幫助國防公司以相對有限的成本開發和生產新系統。根據目前獲得的結果,這種設想是短視的,由于 COVID-19 的原因,多個計劃被推遲,從而加大了兵力的能力差距,也增加了研發和采購成本,而原本預計這類資產的研發和采購成本是有限的。
2022 年 4 月,萊茵金屬公司宣布研制 LUNA NG,這是 EMT Luftgestützte Unbemannte Nahaufkl?rungs Ausstattung(LUNA)無人機的先進版本,該無人機自 2000 年代初開始在德國武裝部隊服役。新系統的續航時間為 12 小時,航程 100 千米,升限 5000 米,起飛重量 40 千克,最大有效載荷 30 千克。與其前身相比,"LUNA NG "可以采用偵察或戰斗配置,能夠掛載萊茵金屬公司最近與以色列 UVision 公司合作開發的 "Hero-R "旋轉翼隱蔽彈藥。如果說這種合作可以使其擁有最先進的作戰能力,那么值得注意的是,2017 年 7 月,德國聯邦國防軍獲得了開發 3 套無人系統的合同,每套系統配備 5 架無人機,最初預計將于 2020 年交付。然而,德國聯邦國防軍至今仍未收到其中任何一架無人機。
就法國而言,最新的軍事計劃法(Loi de Programmation Militaire,LPM)在 2024 年至 2030 年期間為無人機技術撥款 50 億歐元。巴黎強調愿意繼續投資海軍無人機,增加陸軍使用的戰術無人機數量,并開發法國制造的巡航彈藥。這批投資將為2019-2025年文件中開始的努力提供動力,但其中一些系統尚未投入使用,或最近才交付給最終用戶。"巡邏者 "無人機由賽峰集團研制,旨在取代老舊的薩基姆公司 "Sperwer "無人機。2016 年,巴黎簽署了一份價值 3.3 億歐元的合同,購買 14 架 "巡邏者 "無人機,后根據 2019-2025 LPM 修訂為 25 架。該系統本應于 2019 年投入使用,但直到 2023 年 2 月才獲得作戰使用認證,交付時間將持續到 2030 年。
自21世紀阿富汗戰爭和伊拉克戰爭以來,無人機在戰場上的作用開始增強,逐漸成為戰場上的關鍵航空資產,無論是對稱沖突還是非對稱沖突。這些系統的重要性不僅引發了全球范圍內的無人機采購競賽,也引發了全球范圍內的無人機研發競賽。由于無法進入由通用原子公司的 MQ-9 "死神 "和 MQ-1 "捕食者 "以及以色列航空工業公司的 "蒼鷺 "長期主導的西方市場,土耳其等開發出了一系列相互競爭的系統。這些系統比西方系統便宜,出口不附帶任何條件,近年來征服了非洲和亞洲市場。
歐盟國家不顧不同的作戰要求,專注于制造最好的 MALE 無人機,在生產方面落后了,很可能無法在全球無人機市場上找到一席之地。更糟糕的是,他們為建立一個共同系統所做的努力正阻礙他們填補二十年前就已發現的能力差距。正如歐盟過去的其他防務合作計劃所顯示的那樣,制定一個雄心勃勃的多國計劃可能會導致昂貴系統的延遲交付,而這些系統的技術特點一般,是所有相關操作要求之間的妥協造成的。
不幸的是,Eurodrone 項目似乎也遵循了這一邏輯:相關國家投入了大量時間和金錢,卻只得到了一個對最終用戶幾乎毫無用處的技術解決方案。微型化使高性能戰術無人機成為可能,其有效載荷非常有趣,能夠執行打擊任務,為地面兵力提供支持。這一趨勢在過去十年中不斷蔓延,但歐盟國家似乎無法(或不愿)發現這一趨勢。大多數歐盟國家過于專注于尋求歐洲無人機的折中解決方案,而低估了提高各自庫存中戰術無人機的航程和數量的緊迫性。考慮到歐洲不同防務公司的專業技術以及歐洲各國相似的作戰需求,歐盟只選擇一個或幾個方案來開發戰術無人機可能是更有效的決定。相反,最大的國防支出國則側重于開發本國的戰術無人機,或購買現成的產品,從而加深了市場的分散和對非歐盟生產商的依賴。
一方面,啟動新計劃似乎純粹是出于政治目的,如增加本國公司的生產以維持就業水平或創造新的就業機會,而不是軍事目的。例如,西班牙財政部最近批準投資 5 億歐元開發 Sistema Remotamente Tripulado de Altas Prestaciones(SIRTAP)戰術無人機,在 2023 年至 2031 年期間每年分八次付款。該系統由空中客車公司開發,由西班牙和哥倫比亞共同出資,預計將分別購買 27 架和 18 架。該飛行器的續航時間為 20 小時,飛行上限為 6 000 公里,最大起飛重量為 750 公斤,有效載荷為 150 公斤。這些特點與萊昂納多公司的 FALCO EVO 幾乎相同,據報道,FALCO EVO 已在幾個中東國家使用,但不在任何歐洲客戶的庫存中。
另一方面,國家偏好迫使預算有限或有緊急行動要求的國家采購非歐盟的現成產品。波蘭就是這種情況,它在 2021 年 5 月訂購了四架 Bayraktar TB2 無人機,從而成為歐盟的第一個用戶。波蘭還與通用原子公司簽訂了數架 MQ-9A "死神 "的租賃協議,為最終購買做準備。2023 年 4 月,羅馬尼亞成為 "拜拉克塔 "TB2 的另一個歐盟用戶,以 2.8 億歐元的價格訂購了 18 架無人機。
圖:發射軌道上的 Luna NG 無人機。 圖片來源:萊茵金屬公司
如果有強大而持久的政治意愿,有兩種趨勢仍有可能幫助歐盟恢復元氣,并再次加入這場競爭。首先,努力推進有意義的合作計劃。2021 年,西班牙、德國、葡萄牙、羅馬尼亞和斯洛文尼亞決定在永久結構化合作(PESCO)框架內啟動下一代小型 RPAS(NGSR)項目。該項目由西班牙牽頭,旨在開發一種多用途、下一代戰術無人機,航程約 200 公里,續航時間 5 至 10 小時。該系統應能快速部署,以支持陸地、空中和海上領域的軍事行動,也可用于執法、災害管理和其他民事任務。第一架原型機應于 2026 年準備就緒,測試應于 2027 年完成,開發工作與 "歐洲軍艦 "同步進行。該系統可能是歐盟資金對采購影響的一個有趣的試驗平臺,因為一旦投入使用,歐洲防務基金將支持該系統的聯合采購。
其次是鮮為人知的希臘專有技術。盡管希臘在本地制造無人機方面擁有豐富而持久的經驗,但它并沒有成為合作計劃的核心。希臘航空工業公司(HAI)的 "飛馬 "無人機于 1979 年開始研制,本世紀初交付希臘空軍,2005 年推出升級版 "飛馬 II"。考慮到土耳其在無人機領域的自信和相關技術訣竅,希臘決定在繼續向國外--主要是以色列--采購的同時,增強本國的生產能力。2022 年 9 月,希臘航空航天研究所和亞里士多德大學、塞薩利大學和德謨克利特大學展示了 Archytas,這是一種多用途、兩用、VTOL 無人機,具有強大的監視和偵察能力。2023 年 1 月,雅典宣布聯合體還將開發 Grypas 作戰無人機。與前者相比,Grypas 的結構更加模塊化,有效載荷更大,第一架原型機預計將于 2025 年面世。希臘將正式成為第一個客戶,但其他愿意購買歐洲無人機的國家可能會陸續購買。
美國國會應指示美國防部對MQ-9 "死神"無人機的新用途進行研究,這將有助于填補關鍵能力和容量的不足之處。這應該包括成本-效果評估,并考慮在高端飛機上卸載MQ-9任務的間接成本。
美國空軍應擴大空軍國民警衛隊 "幽靈 "死神計劃,以加速JADC2和ABMS,并減少其未來行動的風險。
國防部應資助并整合MQ-9的自我保護能力,使其能夠在有爭議的環境中運行。這一行動將為指揮官提供更多的就業選擇,以平衡風險和需求。
美國海軍司令部和北美防空司令部應評估RPA機載網絡的可行性,以填補國土防空的關鍵空白并提高北極領域的意識。
國會和空軍應該保護空軍RPA群體,因為他們將是向半自主和自主無人機遷移的關鍵角色,這些無人機也將與有人駕駛的飛機合作。
空軍應與作戰指揮部合作,增加與合作伙伴和盟國的接觸,了解MQ-9s的潛力,以實現一系列高難度任務。
美國現在面臨著極其廣泛的威脅,包括像中國和俄羅斯這樣的同行競爭者,核對手朝鮮和伊朗,以及像ISIS和基地組織這樣的非國家行為者。所有這些都在激增。空軍正在正確地尋求轉型,以應對現代高度競爭威脅環境中的沖突。然而,空軍也面臨著巨大的預算壓力,因為它希望重啟被過去國防部領導層推遲或取消的現代化建設。鑒于國防部不愿意在國防預算中為空軍分配更大的份額以彌補多年來的資金不足,空軍現在發現自己正在削減被認為與高度競爭的沖突無關的傳統部隊結構,將這些資源轉用于新的能力。這是一個極其高風險的方法,但它是留給軍種領導人的少數選擇之一。成功地駕馭它需要仔細考慮什么是真正多余的,什么仍然可以謹慎地滿足重要的任務要求。這就是為什么應該仔細重新考慮在2030年和2035年之間退役MQ-9 "死神 "的計劃。該飛機以低成本、高效益的方式滿足了廣泛的需求。雖然空軍已經建議采購MQ-9的替代品,但鑒于已經有大量的基本現代化項目在進行,這一點并不確定。
空軍必須確保它保留、維持和更新MQ-9的庫存,直到有一個可行的、適合作戰的替代品出現。MQ-9仍然是作戰指揮部的高需求,而且這些需求并沒有因為美國從阿富汗撤軍而減弱。該飛機及其飛行員仍然幾乎百分之百地致力于監視恐怖組織,而且由于俄羅斯和中國繼續轉變其能力和姿態,作戰指揮官也需要更多的意識、決策空間和選擇。MQ-9可以執行有價值的任務,這反過來又使更先進的飛機能夠專注于更高的威脅空間。在這一點上,"死神 "可用于許多新的方式,包括廣域監視、空中和導彈防御、海上和沿岸行動、北極領域感知、國土的巡航導彈防御,甚至對民事當局的防御支持。考慮到這些任務集和調整武器系統的可負擔性,MQ-9是空軍最相關的飛機之一。“死神”必須被重新構想,而不是過早地退役。
圖1:空軍的MQ9 "死神 "是一種武裝的、中空的、長續航時間的無人駕駛飛機,可以從戰區內外進行遙控。在延長的續航時間配置下,它可以在空中停留長達30小時,而不需要為飛機加油。它執行一系列任務,包括情報、監視、偵察、打擊、近距離空中支援、監視和戰斗搜索與救援。MQ9 Block 5變體具有升級的通信、航空電子設備、電力和其他能力。在整個空軍飛行小時計劃中,"死神"飛機的飛行時間占空軍總飛行小時的11%,而成本僅占2.6%,與其他作戰飛機相比,"死神"庫存保持最高的任務準備率。