就在幾年前,美國空軍在競爭激烈的空域中使用人工智能(AI)操作無人駕駛飛行器(UAV)的想法在許多人看來還像是科幻小說。 美國軍隊在伊拉克和阿富汗的無競爭空域巧妙地使用無人機,徹底改變了高價值目標定位、近距離空中支援和其他任務,很少有人擔心對手會反擊。現在快進到2022年,空軍再次期待無人機來提高其戰斗力。中國,一個正在接近,或在某些情況下超過美國常規戰斗力水平的同行挑戰者。空軍領導人正在對下一代無人機技術——他們統稱為自主協作平臺(ACP)——下大賭注,以幫助恢復其對中國的常規作戰能力。
中國構成的戰略威脅、快速的技術進步以及越來越多的證據表明,ACP可以改善作戰結果,這些因素的結合使得美空軍、國防部(DoD)和工業界紛紛支持將ACP迅速推向戰斗空間。自冷戰結束以來,預算壓力迫使美空軍和其他軍種削減能力和戰備,以至于他們現在必須主要依靠數量較少的先進系統和不斷縮小的海外態勢。與此同時,中國正在接近與美國軍隊的常規力量對等,建立了一系列現代軍事技術和一支低成本導彈部隊,明確旨在讓美國和盟軍保持在可觸及的范圍。為了扭轉對中國的局面,美國空軍正在尋找低成本的方法來彌補其重大能力差距。空軍領導人打賭,他們可以利用快速的技術進步,特別是在人工智能和飛機設計與制造方面,計劃部署大量ACP作為解決其兵力結構缺陷的一部分。
本報告研究了ACP可能提供的角色、任務和能力,以提高空軍的戰斗力,以及其快速發展和部署使用所固有的機遇和挑戰。本報告重點關注ACP在穿透性打擊任務中的作用,因為它們對于滿足2022年國防戰略(2022 NDS)的要求至關重要,該戰略要求美國軍隊不給俄羅斯等快速奪取領土的機會。穿透性打擊涉及在對手空域深處使用先進的轟炸機,因此,在沖突的早期,在削弱和阻止對手的機動入侵部隊方面可以發揮關鍵作用。但這些任務需要一系列復雜的打擊、電子戰、制空和其他能力,所有這些都可能在大國沖突中給空軍帶來巨大壓力。通過與先進轟炸機協作來提供其中的一些能力,大量低成本ACP將會提高任務的有效性并降低作戰風險。
美空軍領導人認識到這一潛力,并將ACP與包括戰斗機、轟炸機、甚至機動部隊在內的有人駕駛飛機配對作為首要任務。當他們準備向國會申請大量資源以在2024財年開始采購ACP時,這些領導人必須向立法者、其他國防部(DoD)領導人、工業界和美國公眾準確傳達ACP將如何為美國的威懾和作戰能力做出貢獻,同時對未來的機遇和挑戰進行現實描述。米切爾研究所與來自空軍和國防工業的作戰員、科學家和工程師舉行了一次非保密的研討會,以研究這些問題。為了給分析打下基礎,要求研討會的專家確定ACP作戰概念和技術如何在阻止中國對臺的戰役中減輕先進轟炸機的風險并提高穿透性打擊任務的有效性,這是美國防部部隊規劃的節奏場景。
在這個項目中形成的一個核心觀點是:大量低成本的ACP可以幫助彌補嚴重的部隊結構缺陷,這些缺陷現在威脅著空軍在大國競爭時代滿足作戰指揮官需求的能力。在研討會上,專家們提出了使用不同類型的ACP概念,以使對手的目標決策復雜化,迫使對手花費大量時間和資源來減少這種不確定性。專家們不認為ACP可以替代有人駕駛的隱形轟炸機和戰斗機的威懾和作戰能力。然而,他們得出的結論是,如果快速、低成本和大量部署ACP,可以幫助縮小空軍進行遠程穿透打擊以阻止大規模侵略的顯著能力差距。
美空軍和工業界專家對使用ACP來減少制空能力差距特別感興趣。制空是在高度競爭的環境中成功實施穿透性打擊任務的一個重要任務組合。他們還優先考慮將ACP用于情報、監視和偵察(ISR)。在這個角色中,他們可以騰出先進的轟炸機和攻擊戰斗機來專注于他們的主要任務——向目標投送武器。ACP在ISR角色中還可以減少隱形轟炸機傳感器的發射信號的需求;這一點很重要,因為轟炸機機組人員試圖避免在有競爭激烈的環境中發射信號,以減少被發現的概率。
與成本較低、能力適中的ACP相關的其他好處包括:在戰時產量激增潛力,以及對作戰損失的更高容忍度。為此,專家們傾向于ACP是可損耗的或可消耗的;空軍對其損失的容忍度相對較高,因為其實際成本相對較低,而且任務指揮官會認為其損失是值得的。最后,研討會的專家們傾向于選擇具有高度自主性的ACP。他們認為,自主性在以下方面具有優勢:在高度競爭的環境中盡量減少通信;創造機會部署更多的ACP,同時最大限度減少人類控制員的負擔;以及提高相對于對手的決策速度。
專家們對ACP能力和概念的偏好反映了2022年國家發展戰略(NDS)中概述的關鍵威懾方法,該戰略呼吁美國軍隊不僅要建設部隊以拒絕大規模侵略,而且要提高復原力并讓手付出代價。大量低成本的ACP可以為這三種方法做出貢獻,這表明ACP可以成為空軍支持2022年NDS目標的核心貢獻。
專家們還指出了將ACP引入空軍作戰單元有關的幾個挑戰。最關鍵的是,他們不確定支持ACP自主行動所需人工智能技術的成熟度,而且他們不確定“低成本”對ACP意味著什么。ACP的成本必須有多低才能提高戰士對戰斗損失的容忍度?鑒于空軍計劃在制造、飛機操作和維護方面采用創新方法以降低成本,傳統的飛機成本評估模式是否仍然適用?最后,專家們不確定美國防部是否有能力在危機中迅速擴大和多樣化ACP的生產基地,盡管他們認為這對于空軍在長期沖突中帶來足夠持久的戰斗力至關重要。
盡管確定了作戰、技術和預算方面的挑戰,但專家們普遍認為,迫切需要迅速部署ACP,以便向作戰指揮官提供一支有戰斗力的部隊。他們評估說,通過將ACP與先進的轟炸機組合在一起,可以大大降低穿透性打擊任務的風險,而且ACP特征,如低可觀察性和低成本傳感器也完全可以實現。然而,迅速投入使用這些飛機將需要立法者、國防部領導層和工業界的協調和形成一致的支持,因為將其納入作戰單元所需的變化規模很大。發起一場全面的ACP作戰實驗活動將為它們的實戰化奠定基礎,并向關鍵的利益者表明,空軍致力于這項工作。為此,米切爾研究所向空軍提出以下七項建議:
1.發布空軍飛行計劃,將ACP的發展與2022年國家發展戰略聯系起來,特別是與拒絕對手實現其戰役目標、提高兵力復原力和施加成本的目標聯系起來。空軍應公布一個ACP飛行計劃,以支持2024財年的預算請求,該計劃應:1)解釋為什么ACP是一個緊急優先事項;以及2)提供保持動態發展的基礎,可以根據技術和威脅環境的變化來調整ACP整合計劃。
2.發起一場全面的作戰試驗活動,以建立將原型機推向作戰單元所需的組織、流程、行業關系和文化。作戰試驗活動的直接目標應該是迅速加強美國的作戰能力和應對同行沖突的能力。換句話說,通過啟動一個新的項目,讓ACP盡快“上路”;然后繼續試驗,收集急需的數據,使技術適應作戰人員的需要。更長遠的目標應該是創造條件,使空軍組織、訓練和裝備部隊的方式發展到快速、持續和頻繁地將一代又一代的ACP投入作戰部隊的地步,這種努力需要跨越幾十年。
3.優先考慮模塊化,以實現學習、開發和生產的連續循環。空軍不應該“扔掉”那些沒有針對作戰需求進行優化的ACP,而是尋求通過人工智能軟件的更新來不斷提高其性能。這就需要模塊化:在機體上有一個標準的容器,可以隨著人工智能軟件的發展不斷接受新的人工智能系統和處理器。ACP的開發周期也應該利用在新的無人機等級中操作主導飛機所獲得的信息和經驗來改善后續機型。而且,隨著老式ACP的老化,可能會將它們用于不同的任務,如對手的空域,而不是將它們歸入廢品收購站。
4.用非保密的研討會和兵棋推演來補充正在進行的內部分析,以完善和展示ACP概念和技術。空軍應將兵棋推演和研討會作為更廣泛的美國防部社區、立法者及其工作人員和國防工業的場所,以提高他們對下一代無人機潛力的理解,以提高國防部在同行沖突中的作戰效率。
5.優先考慮大量部署具有適度能力的ACP;最初的機隊應包括具有制空能力的飛機。從米切爾研究所的研討會上收集到的信息表明,空軍應強調使用大量低成本ACP的作戰概念,特別是在進攻性和防御性制空任務中,以提高遠程穿透性打擊的殺傷力和生存能力。
6.確定適當的ACP成本評估方法。美國防部、空軍和工業界專家對如何評估ACP的成本并不一致。一些人認為,可以用傳統飛機的歷史成本數據來估計ACP的成本。其他人則認為,飛機設計和制造的新方法使這些數據變得不那么有用。空軍應該利用ACP的運行試驗工作來收集新的數據,以告知ACP成本評估的基本假設。
7.多樣化遠程穿透性打擊彈藥。空軍應在更廣泛的兵力設計背景下開發ACP,考慮新一代彈藥如何提高生存能力,增強有人和無人飛機的攻擊力。研討會的專家們指出,迫切需要可由隱身轟炸機內部大量攜帶的較小中程(40納米至150納米)彈藥,以及可增強對高度移動目標進行穿透性打擊的游蕩彈藥。
8.增加空軍的預算,以創建一個結合ACP和下一代有人駕駛作戰飛機的兵力設計,進行決定性的協作行動。幾十年來的預算不足造成了一支高風險的空軍,缺乏與中國發生重大沖突和其他國防戰略優先事項所需的兵力能力、現代化能力和戰備狀態。要扭轉這種下降趨勢,需要在十年或更長時間內將預算增加3-5%,以獲得足夠數量的下一代有人駕駛作戰飛機,如B-21、NGAD和F-35,并為有望為美國作戰人員帶來重大優勢的新的、附加的ACP項目提供資金。
總之,米切爾研究所的研究表明,空軍的ACP計劃可以為執行穿透性打擊的美軍提供重要的作戰優勢。發展一支ACP兵力將要求空軍利用各種機會并應對新的挑戰,以大規模地設計、生產、操作和維持這些飛機。這種兵力設計方法的風險很高:研討會的結果表明,ACP可以抵消兵力結構的不足,以確保空軍能夠提供決定性的戰斗力,使ACP成為空軍支持2022年NDS戰略的核心,即拒止、復原力和施加成本。
美國空軍米切爾研究所發布了名為《理解B-21:美國空軍威懾轟炸機》的報告,針對當前的B-21“突襲者”隱身轟炸機采購計劃提出了新的建議。按照美國空軍現在的計劃,B-21的采購量可能達到132架,形成世界上最大規模的隱身轟炸機部隊。米切爾研究所的報告對這個采購數量并不滿意,按照他們的計算,B-21的采購量應該達到225架甚至更多,加上留用的B-52,轟炸機總數要達到300架以上,才能夠滿足未來中美沖突的作戰需求。那么,這個數字是怎么來的呢?
70多年來,在所有威脅環境中進行大規模遠程打擊的能力一直是美國的一個決定性軍事優勢。空軍的遠程轟炸機為戰區指揮官提供了打擊廣泛的敵方目標的能力,否則美國和盟國部隊將無法進入這些目標。今天,這一優勢被嚴重削弱了。自冷戰以來連續削減兵力,再加上未能獲得小批 "銀彈 "的隱形轟炸機,意味著空軍在進入2023年時只有141架B-52Hs、B-1Bs和B-2s--大約是其1989年轟炸機部隊規模的三分之一。這種規模的部隊無法滿足日益增長的全球精確打擊的需求,包括在有爭議和高度爭議的環境中的行動,這已成為同行沖突的規范。好消息是空軍將很快投入使用B-21突擊機,這是世界上最先進的隱形轟炸機。持續的挑戰將是確保B-21項目獲得資源,以迅速獲得滿足作戰需求的庫存。這將需要避免類似于預算驅動的決定,這種決定幾乎侵蝕了自冷戰以來該部門所有的先進作戰飛機采購,如B-2、F-22和現在的F-35A。
本報告評估了重建美國轟炸機部隊的必要性,該部隊有能力同時擊敗同行在印度-太平洋地區的行動,可信地威懾另一個戰場上的機會主義侵略者,并阻止對美國的核攻擊--這都是2022年國防戰略(NDS)的要求。
近年來完成的多項獨立研究加強了對大幅增加轟炸機部隊的需求。那些質疑這項建議的人應該考慮到,轟炸機在擁有射程、生存能力和武器能力方面是獨一無二的,可以迅速挫敗中國對臺行動或其他對美國安全利益至關重要的印太地區既成事實的攻勢,這是美國防部(DOD)的節奏威脅。在迅速投入大量新的穿透力強的轟炸機方面的任何延遲都將繼續滑向一個規模不足的美國軍隊,它將難以擊敗中國并滿足其他國防戰略的要求。其他作戰飛機缺乏B-21的屬性,它們無法與B-21將為戰區指揮官提供的更多選擇相提并論。沒有 "突襲者",就不存在這些選項的可行的 "B計劃"。
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。
根據Janes Market Forecast的分析,2022年至2031年期間,全球直升機市場總價值近330億歐元。運輸直升機幾乎占了這一市場份額的一半(約1610億歐元),其次是多功能電子和政府提供的設備(GFE)。后兩者各占約430億歐元的份額。就單個平臺而言,西科斯基H-60 BLACKHAWK在采購排名中遙遙領先,超過了西科斯基CH-53、波音AH-64 APACHE和波音H-47 CHINOOK。這主要是由于許多國家目前正在對其老化的機隊進行現代化改造,新一代的輕型和中型運輸直升機即將進入客戶手中。但俄羅斯對烏克蘭的攻擊也可能使許多歐洲國家重新對真正的戰斗直升機和反坦克直升機產生興趣。
目前,重點是平臺性能,即更高的有效載荷、航程和速度。以美國海軍陸戰隊(USMC)和以色列為例,這些要求由西科斯基CH-53K未來40年的供應來滿足。從德國空降兵的角度來看,純粹從數字上看是這樣的:WIESEL的后繼者——空中移動履帶式武器運輸車(LuWa)應該能夠以兩輛車作為內部載荷進行運輸。該驗證機連同彈藥和乘員重約5噸。
接下來在中型運輸直升機(MTH)領域,對更高速度的部隊運輸的需求--而不是更重的負載--將成為焦點。貝爾/波音V-22 OSPREY是第一個用傾轉翼飛機實現更高的飛行速度的方面。只要看看美國的未來垂直升降計劃(FVL)和像OSPREY這樣的機型的進一步發展。來自美國芝加哥的Skyworks航空公司也打算以其VERTIJET進入這一領域。這是一種垂直起飛和降落(VTOL)的高速和遠距離陀螺儀。這種飛機由一名飛行員駕駛,據該公司稱,可搭載六名乘客,以644公里/小時的速度飛行,并可飛行1609公里。巴西航空工業公司和BAE公司也在致力于EVTOL項目的軍事化,這是一個全電動的對應項目。
德國陸軍的一份概念文件要求陸軍航空兵擁有 "敏捷性和靈活性,以便在陸地行動中迅速轉移焦點"。作為一種核心能力,陸軍航空兵應該能夠在白天、夜間和能見度低的情況下,在長距離、不受地形影響和受到威脅的情況下,迅速部署他們的武器系統,在整個責任區提供效果和支持。在速度、航程和有效載荷的性能三角框架內,要求飛行速度超過220節,在不增加油箱或空對空加油的情況下,任務時間至少為3小時。另一個核心要求是有人-無人機編隊協同(MUM-T)。
在歐洲,將出現這樣的問題:NH-90和現有戰斗直升機的后繼者將是什么樣子。換句話說,是否會有一個歐洲未來垂直升降機計劃?歐洲防務局(EDA)已經在考慮初步的方法。美國陸軍的FVL計劃由四個項目組成:
FLRAA打算從2030年開始取代美軍(陸軍和美國海軍陸戰隊)的BLACKHAWK直升機隊。FARA旨在填補之前由貝爾OH-58D "KIOWA WARRIOR "直升機填補的輕型攻擊和偵察能力的關鍵空白,該直升機已于2014年退役。在最初的五個競爭者中,在2020年夏天進行了降級選擇,現在有兩個設計,即貝爾360 INVICTUS和西科斯基RAIDER X,正在進一步開發中。這兩種飛機將在2023年秋季進行評估測試,最遲在2028年開始生產。
對于FLRAA,有兩個申請團隊,德事隆的貝爾公司(擁有V-280 VALOR)和西科斯基-波音公司的DEFIANT X,將在2022年底進行預選,在2025年中期或后期交付原型機。關于DEFIANT X,洛克希德-馬丁公司表示。"為了遏制未來的沖突,必須對旋翼機系統能力進行變革性的改進。X2技術所提供的速度、范圍和機動性,增加了飛機在未來威脅環境中的生存能力。X2技術的可擴展性是為適應多種任務而開發的--側重于多域作戰的連接性、互操作性、多任務適用性和可擴展性及生存能力"。
從德國的角度來看,德國聯邦警察的中型運輸直升機計劃也很有趣。在這里,將采購44架機器。最近,H215 SUPER PUMA機隊的可用性在那里也是一個問題。該項目自2021年開始招標,目前正處于投標階段。萊茵金屬/西科斯基可能將與S92競爭,而空客將與當前版本的H225 SUPER PUMA競爭。
當被問及旋翼機最重要的技術和創新時,波音公司在德國的國防、空間和安全副總裁Michael Hostetter說。"未來的旋翼機將需要智能化、模塊化和可適應性,以提高它們的能力、可用性、經濟性和互操作性,而這些都是需要它們的非凡應用范圍和用戶范圍。
充分了解機載配置和狀況的智能旋翼機可以與所有操作人員合作,減少工作量,最大限度地提高安全和性能,同時提高可用性,減少維護負擔。模塊化和互操作性能夠為預期的用途實時快速地裝備系統,用首選的和可用的批準部件優化配置。這比開放的任務系統和車輛管理更廣泛,也適用于結構和系統以及推進器和動力裝置。模塊化也降低了初始和持續的采購成本,并促進了升級和改進以及新的配置"。
許多用戶正在接收新一代的飛機,包括:
這凸顯了為什么BLACKHAWK在全球范圍內是同類產品的領導者。挪威也在考慮通過租賃的方式用另一種型號來補充其NH-90艦隊。這些將由海岸警衛隊使用,并填補NH-90的能力空白。空中客車公司從法國獲得了新型H160的訂單,從西班牙獲得了36架H143的訂單,并向卡塔爾交付了第一架NH90。奧地利訂購了18架萊昂納多AW169M(從2023年開始),以取代ALOUETTE 3,哥倫比亞海軍已經收到了AW139。巴林已經訂購了12架AH-1Z VIPER,而以色列是繼美國海軍陸戰隊之后CH-53K的第一個出口客戶。另一方面,印度正在接收其第一架CH-47 CHINOOK。至于戰斗搜救行動,意大利已經收到了萊昂納多的HH-139B。
2021年12月,西班牙發布了12億歐元用于進一步開發空客TIGER Mk III。時間框架是2029年至2037年。法國也已經承諾進行Mk III的開發。德國的承諾仍然開放,根據波音公司的說法,對AH-64E APACHE GUARDIAN有一個平行的要求。澳大利亞也將使 "老虎"提前退役,并以APACHE取代它。特別是德國陸軍仍在與TIGER的災難性清晰度作斗爭。很快,最老的機器將不得不再次被淘汰。Mk III計劃中的關鍵系統改進包括對以下方面的增強:
德國加入美國的FVL計劃,然后從2030/35年開始接收第一批飛機也是可以想象的。然而,在此之前,"老虎 "將不得不保持活力。特別是考慮到烏克蘭的戰爭,對快速市場化的解決方案的需求可能會變得更大。英國已經與美國簽訂了一項合作協議,以獲得來自FVL計劃的信息。這旨在進一步發展其自身的技術,并確保兩國所有平臺的互操作性。
在武裝直升機領域,荷蘭和英國正在升級其AH-64D。此外,韓國在2021年ADEX上展示了KAI海洋攻擊直升機(MAH),這是一種用于海上作戰的戰斗直升機。這里,明確提到了MUM-T能力。澳大利亞也要求 "老虎 "的后續機型具備海上作戰能力。貝爾公司已經為巴林完成了12架AH-1Z "蝮蛇 "中的第一架。土耳其在2018年首次公布了自己的輕型戰斗和運輸直升機,即TAI T625 G?KBEY。土耳其還擁有第二架戰斗直升機,即土耳其航空航天公司的T129 ATAK。這是與萊昂納多合作開發的,以AW129為基礎。
德國為陸軍、海軍和空軍計劃了一個輕型多用途直升機(LUH SK)項目。這是一種訓練直升機,在陸軍中也將作為輕型武器化平臺,在 "老虎 "下面運行。BMVg(德國國防部)現在已經決定放棄這個方案。這意味著該直升機將繼續是一個純粹的訓練平臺。空中客車公司的H145M正在被考慮之中。因此,陸軍現在將不得不開始一個新的項目來填補TIGER下面的空白。最初,計劃為陸軍的一部分H145M裝備H-Force,以便以后可以選擇傳感器和效應器。特別是在作戰平臺上,對自信的要求是最重要的。MUM-T以及僚機和空中發射效應(ALE)概念將在這方面發揮非常重要的作用。
許多武裝部隊都存在征兵問題,人員的培訓既昂貴又漫長。為了減少人員數量和保護士兵,未來的許多任務可能會越來越多地依賴無人駕駛系統。這對VTOL平臺來說也將不例外。美國海軍陸戰隊指揮官大衛-伯杰將軍最近呼吁加快無人駕駛航空器(UAV)的進展。除了無人機之外,他還想到了用于后勤任務的VTOLs。
他說,美國海軍陸戰隊在未來必須擁有一支平衡的有人駕駛和無人駕駛飛機的機隊。自1999年以來,已經用卡曼航空系統公司的K-MAX進行了能力測試,洛克希德-馬丁公司對該機進行了改造。K-MAX提供了2,041公斤的有效載荷,據說其有效載荷成本為1,200美元/飛行小時。它已經被部署在阿富汗,以及從船上部署。2021年12月,美國海軍首次從船上部署諾斯羅普-格魯曼公司的MQ-8C FIRE SCOUT。
韓國航空航天工業公司(KAI)在2021年ADEX上展示了無人駕駛的輕型武裝直升機(LAH)。它基于空客H155平臺,鼻尖下有一門20毫米GATLING炮。它還有一個光電/紅外(EO/IR)傳感器,并可在其短小的機翼上攜帶導彈吊艙。韓國軍隊有一個214架LAH的計劃,將從2022/23年開始引進,空中客車公司也預計國際上需要300到400架。2022年2月宣布了UH-60A BLACKHAWK的30分鐘無人駕駛飛行。該飛機可以由人駕駛或無人駕駛。該系統的核心是西科斯基的MATRIX自主技術。
西科斯基公司創新部主任伊戈爾-切雷平斯基說。"像西科斯基的MATRIX技術一樣,支持自主和選擇性駕駛操作的進步,將改變飛行員和機組人員執行任務的方式,在機組人員減少或能見度有限的情況下飛行時提供幫助。MATRIX就像一個虛擬的第二飛行員,將幫助操作員在危險和復雜的任務中安全和自信地飛行。它可以利用全權限飛行控制輸入進行自主飛行--包括起飛、路線規劃、避障、選址和降落"。
MUM-T為有人駕駛的飛機提供了許多優勢。它們還能增加航程、耐力、靈活性、生存能力和整體作戰價值。例如,有人駕駛直升機的機組人員可以控制一個無人駕駛飛機系統(UAS),并將其送到其飛行路線的前方,以識別或壓制敵人的傳感器和效應器。這樣,當直升機改變行動區域時,UAS的傳感器--已經在最終目的地運行--已經可以在直升機接近時使用,以便更好地了解情況。這使直升機在到達任務目標后能立即開始執行任務。
如果無人機系統有自己的效應器,這也增加了攻擊直升機的穿透能力和射程,或者由于效應器的數量,大大提高了對目標的致命效果。通過這種方式,陸軍航空兵在未來將能更好地將其效果深入到敵方空間,以支持陸軍行動,甚至在敵方防空系統的威脅下。
無人機的使用將實現(部分)自動化,并得到人工智能(AI)的支持。這也將允許在不增加機組人員工作量的情況下使用群組。任務的風險越大,就越有可能被接管或由無人系統支持。除了使用無人機或僚機外,還使用了所謂的空中發射效應。這些都是從有人駕駛的飛機上發射的,或者由僚機的無人機系統攜帶。 德國波音防務公司的邁克爾-霍斯泰特說。"[APACHE]已經與GRAY EAGLE和Shadow以及SCAN EAGLE組隊,并且能夠與其他飛機組隊。然而,我們要強調的是,APACHE是唯一具有MUM-T能力的攻擊或偵察直升機。MUM-T完全集成到APACHE的顯示器和控制裝置中,使機組人員具有更強的態勢感知能力和以網絡為中心的互操作性--通過允許早期探測和識別戰場上的威脅來提高生存能力"。
韓國航空航天工業公司(KAI)正在開發一個MUM-T系統,用于大韓民國軍隊服役的直升機上。開發工作應在2022年底前完成。貝爾公司剛剛將ESG的任務管理系統集成到貝爾429中,以支持MUM-T。此外,荷蘭正在使用L3Harris遠程操作視頻增強接收器(ROVER)6i收發器技術來支持他們的AH-64E,其固有的4級MUMT能力。通用原子航空系統公司在其新的MOJAVE-UAS中集成了MUM-T能力。在德國,量子系統有限公司使用空客H145M和他們的VECTOR's UAS進行了MUM-T演示。該無人機系統提供了120分鐘的飛行時間,甚至可以在惡劣的條件下運行。
直升機實際上不過是一個空中移動平臺,沒有附加價值。只有通過其貨物,如特種部隊(SF)或戰斗車輛,或其傳感器和效應器,它才能在偵察或戰斗(空中和地面支持)中獲得真正的附加值。例如,阿聯酋特種部隊已經開發出一套裝備,可以在UH-60上攜帶(靜音、電動)兩輪車。這增加了SF的地面機動性,而不必求助于更大的飛機。
一段時間以來,UH-60上一直使用SPIKE NLOS制導導彈。現在,SPIKE ER2也被集成在H145M上。巴西海軍為其H225M配備了MBDA EXOCET AM39 Block 2 Mod 2反艦導彈用于反水面作戰。英國海軍在2021年6月首次從WILDCAT HMA2上發射了MARLET。MBDA BRIMSTONE也越來越被考慮作為直升機和無人機的武器裝備。一個新的補充可能是MBDA ENFORCER Air。
由于對適合在輕型直升機或戰術無人機上使用的小型、輕型和經濟型精確導彈系統的強烈需求,MBDA德國有限公司正在改進其ENFORCER以滿足未來的要求。基準的 "ENFORCER "是一種90毫米口徑、發射前鎖定(LOBL)、"發射并忘記"、一次性、日/夜、輕型精確制導肩射武器系統。ENFORCER系統的模塊化設計實現了一系列的發展選擇,包括未來用于陸地、空中和海上的ENFORCER "家族"。就像BRIMSTONE的一個更小和更具成本效益的兄弟。
新的傳感器意味著增加射程或更好的保護。亨索特公司為德國NH90 TTH配備了新的AMPS自我保護系統,美國空軍正在為其HH-60W JOLLY GREEN II戰斗搜救(CSAR)直升機尋求一種新的導彈保護系統作為改進。意大利正在越來越多的直升機上使用萊昂納多的MAIR導彈預警系統。在研究傳感器這一主題時,未來還必須考慮針對小型非軍用無人機的探測和保護系統。這些現在構成了一個不斷增長的威脅。
圖 陸軍現代化工作延伸到陸地、空中、海洋、太空和網絡空間,以確保未來的部隊能夠在任何戰場上發揮優勢。
根據"美國陸軍現代化戰略:國會監督考慮",美國不再對其近鄰對手保持質量和數量上的優勢,而且陸軍的許多領導人和士兵都沒有接受過對抗近鄰威脅的訓練。因此,美國陸軍必須將自己轉變為一支多域的部隊,能夠在競爭、危機和沖突中實現超常發揮并擊敗其近鄰對手。這一挑戰是艱巨的,但卻是必要的。在 "多域作戰:推動變革以贏得未來"一文中,帕金斯將軍寫道,需要改變陸軍的作戰概念。帕金斯(2017)解釋說:
因此,最近和未來的條令尋求將陸軍從一支注重反叛亂的部隊過渡到一支注重多域作戰(MDO)的部隊,體現出多域作戰的原則。陸軍必須以無與倫比的團結努力來接受這些信條,以建立一支靈活的部隊,能夠建立融合和決策主導權,具有鞏固成果的耐力,并有能力在沖突和大規模作戰行動(LSCO)之前保持競爭。為了在多域環境中獲得成功,陸軍需要新的指揮和控制系統,更現實和苛刻的訓練,靈活和適應性強的編隊和能力,以及了解任務指揮和紀律性主動性是在競爭、危機和沖突中取得成功的基本要素的領導人。
圖 2022年11月23日,在波蘭Bemowo Piskie舉行的Bull Run實彈演習中,被分配到第1騎兵師第3裝甲旅戰斗隊第8騎兵團混沌連的士兵在一輛布雷德利戰車的火力支援下向目標前進。
美國打了二十年的雙線反叛亂戰爭,沒有鞏固任何實質性的成果,也沒有取得任何道義上或實際上的勝利。然而,在同一時期,近鄰對手卻在重大沖突以下的競爭時期推進、訓練并鞏固了成果。俄羅斯入侵格魯吉亞,并在入侵前花了幾個月在烏克蘭邊境集結。如果美國繼續允許競爭對手保持其主動權,未來的沖突就不可避免。
道格拉斯-麥克阿瑟將軍在西點軍校的告別演說中稱贊柏拉圖說:"只有死去的人才看到戰爭的結束"(MacArthur, 1962, 第26段)。競爭和危機導致美國與一個近似的對手發生沖突,這只是時間問題。在不久的將來,以小規模沖突或為爭奪資源而進行的小規模交戰,或在俄羅斯入侵前為保衛烏克蘭等國家而進行的沖突,越來越有可能。這些沖突也可能導致為捍衛國家利益的大規模戰斗。陸軍還沒有準備好。陸軍部長在其年度講話中概述了陸軍的六個目標,前兩個目標專門針對近鄰威脅。第一個目標是 "在不確定性中使陸軍走上可持續發展的戰略道路"(Wormuth, 2022, 第3段)。第二個她說:"陸軍必須找到一種方法,在面臨日益增加的財政壓力的同時,將我們所需的尖端編隊投入戰場,以開展MDO"(沃姆斯,2022年,第3段)。因此,陸軍在應對近鄰威脅時的可持續性和成功在于其執行多域行動的能力。現在是準備和訓練的時候了。
在陸軍領導人了解他們需要如何準備和訓練之前,他們必須了解他們需要如何對抗已經使用自己版本的MDO的近距離威脅。每個梯隊的陸軍領導人都必須了解MDO及其基本原則,并對他們自己和他們的組織進行任務指揮培訓,并在最低層行使紀律性的主動權。MDO的基本原則是敏捷、聚合、耐力和深度(陸軍部,2022,第3-2頁)。敏捷、耐力和深度對陸軍在多域作戰中的成功至關重要,但本文試圖討論融合、成功運用任務指揮和決策主導之間的關系,作為多域作戰成功的基礎支柱。
如果美國陸軍要在多域作戰中取得成功,我們必須成功地運用所有的原則。這首先需要對編隊進行重組,并對多域能力進行重組。具有多域能力的編隊必須在需要的戰區內進行部署。融合要求部隊在所有的領域都有姿態和能力取得成功。陸軍部(2022)指出:
簡單地說,融合是指為實現一個更高的目標而統一使用來自多個梯隊和領域的能力。融合使用多領域的能力,但依賴于在空間的正確時間使用這些能力和效果,同步實現一個更高的目的或目標。融合是多域行動的一個關鍵原則,但其成功需要有效的任務指揮和決策主導。顧名思義,指揮和控制(任務指揮)以及有紀律的主動性能夠實現融合,因此對執行決策主導權至關重要。指揮官必須堅持訓練和演練使用任務指揮的原則,以成功運用他們的多域能力。
圖 2013 年 9 月 1 日,分配給美國陸軍航空日本營的一架 UH-60 黑鷹直升機準備降落在太平洋海上的日本海軍驅逐艦村雨 (DD 101) 。這次歷史性的著陸標志著這是美軍直升機第一次降落在日本艦艇上。
根據陸軍部(2019年)的說法,任務指揮是 "陸軍的指揮和控制方法,賦予下屬決策權和適合情況的分散執行權"(第1-3頁)。指揮官將指揮和控制作為行使其權力和提供組織指導的方法,以完成任務目標。當陸軍編隊有未經訓練和未經證實的下屬時,指揮官必須提供更多的控制和指導,以確保任務的完成,但這并不是首選的方法。當下屬領導在指揮官的意圖或戰區戰役的意圖范圍內執行有紀律的倡議時,就會出現分散執行。沒有有能力和有意愿的領導人,就不可能有有紀律的主動性。為了實現和促進有紀律的主動性,指揮官必須將信息傳播到最基層,以促進組織的共同理解。
共同的理解取決于兩個關鍵的基礎要素,即當前形勢和指揮官的意圖。當前的情況就是現在的作戰環境。作戰環境是復雜的、快速變化的、不斷發展的,因此信息流必須是持續的。指揮官的意圖提供了明確的目的,并詳細說明了指揮官期望的最終狀態。它是任務指揮的一個重要原則。指揮官必須了解公布其意圖的重要性,而不是依靠參謀部為他們做這件事。根據柯林斯(2020)的說法:
一個有效的指揮官意圖提供了什么,為什么,以及如何導致有效的任務指揮和完成。當指揮官提供一個可靠的指揮官意圖時,他們就會建立一個共同的理解,士兵們就能取得無限的成就。喬治-巴頓將軍有句名言:"永遠不要告訴人們如何做事情。告訴他們該怎么做,他們會用他們的聰明才智給你帶來驚喜"(庫克,2015年,第2段)。為此,指揮官的意圖有助于下屬形成共同的理解,使他們能夠在沒有命令的情況下迅速行動,并抓住、保持和利用主動權。紀律嚴明的主動性還要求指揮官接受風險,允許下屬在最初的指導下進行,以實現戰役的意圖和期望的最終狀態。
指揮官做出決定并承擔可接受的風險,以奪取主動權并完成任務,但在這種情況下,接受風險的目的是賦予下屬權力。根據陸軍部(2019年)的說法。
灌輸風險接受與創造一個不僅鼓勵下屬承擔風險,而且容忍錯誤的環境是相輔相成的。指揮官認識到,下屬最初可能不會完成所有任務,而且可能會出現錯誤。指揮員訓練下屬在不確定的情況下按照指揮官的意圖行事。指揮員給予下屬犯錯和學習的自由。(p. 2-7)
在艱苦的現實主站部隊訓練中,風險的接受尤為關鍵,在戰斗訓練中心(CTC)的輪換中達到高潮。下級通過指揮官、下級領導和CTC的觀察員教練/訓練員(OCTs)的良好指導學習最佳做法。這些活動促進了整個指揮系統的相互信任。士兵們學會行使良好的判斷力和有紀律的主動性。各級指揮官、領導和士兵都必須明白,有紀律的主動性超出了散兵坑和前線的范圍,這一點至關重要。
成功地執行匯合和實現決策主導權取決于指揮所和戰術行動中心(TOC)的工作人員和人員,以及他們快速處理信息和做出決策的能力,為敵人提供多種困境,保持作戰節奏和陸軍編隊內的重點。
圖 第 3 步兵師第 28 步兵團第 1 營的士兵在日本 Aibano 訓練區的城市地形軍事行動訓練中等待另一個小隊清理一個房間,同時與日本地面自衛隊成員進行雙邊演習-國防軍第 15 快速部署團在 2021 年 6 月 7 日 21 日至 2 日的東方之盾演習中。東方之盾是美國陸軍和 JGSDF 最大的雙邊野戰訓練演習,正在日本各地進行,以增強互操作性并測試和完善多域和跨域作戰。
如果沒有訓練有素的士兵、經過測試和驗證的流程、網絡和指揮所,就不可能實現融合。人才管理對于軍隊組織內指揮和控制系統的成功至關重要。指揮官必須了解人才管理對于融合、實現決策主導權和成功執行MDO所必需的重要性。陸軍部(2021年)指出:
訓練對成功至關重要。指揮官必須明白,人才管理要求他們不要把他們的參謀部變成不合格和不稱職的士兵的垃圾場。士兵和領導都必須保持熟練,并不斷接受新的和新興技術的培訓,這些技術旨在傳輸實時和預測未來作戰環境的變化,以及敵人的組成和行動,這些都是過渡到千年發展目標。參謀人員必須成為訓練有素的信息渠道,使指揮官和下屬領導能夠快速做出明智的決定(陸軍部,2021a)。
決策主導強調指揮官、領導和所有梯隊的士兵在幾秒鐘內而不是幾小時或幾天內處理信息,然后在摩擦點上做出決定,或向指揮官提出知情建議,以便快速決策。快速解讀和傳遞具有時間敏感性的情報有助于指揮官及其編隊行使紀律性的主動權,并在指揮官的意圖范圍內果斷行動。決策主導權的核心是為了鞏固成果,防止敵人獲得主動權和實現自己的目標而進行的知情和迅速的侵略行為。訓練有素、有能力、有紀律的士兵和領導人需要高效、有效、經過驗證的程序、網絡和指揮所來推動決策主導權的成功。
決策主導權是一個與陸軍對MDO和LSCO的關注有關的熱門詞匯,但這個詞并不新鮮。近二十年前,梅里克-克勞斯將 "決策主導權 "作為一個作戰概念,建立在之前的 "基于效果的行動和快速決定性行動 "的概念之上(克勞斯,2003年,第1-2段)。克勞斯的定義側重于通過支配敵人的決策過程來剝奪他們的決策能力,而不僅僅是摧毀軍事資產和平臺。它的中心思想是:"當敵人因為沒有可行的選擇而無法有效作戰時,它就會停止戰斗,也許在雙方發生重大傷亡之前"(克勞斯,2003,第5段)。克勞斯和今天的陸軍領導人一樣,相信通過利用技術和取得長期的成功,可以實現決策主導權(克勞斯,2003)。
在 "陸軍多域轉型:準備在競爭和沖突中取勝 "中,陸軍參謀長詹姆斯-麥康威爾將軍討論了技術的重要性和軍隊轉型的需要。在陸軍部(2021年)中,麥康維爾指出:"這種大膽的轉型將為聯合部隊提供尖端技術的范圍、速度和融合,這些技術將提供贏得下一場戰斗所需的未來決策主導權和過度匹配"(第i頁)。為了完成決策主導權,陸軍指揮官和領導人必須首先了解它是什么。陸軍部(2020b)指出。"決策主導權是一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官的感知、理解、決定、行動和評估比對手更快、更有效"(第8頁)。這個現代定義是對克勞斯最初定義的擴展,他沒有解決融合、指揮和控制(任務指揮)以及決策支配力在深度和廣度上的關系。
如果不培養多域的領導者,陸軍的多域概念就無法在第一次交戰中存活。指揮官、他們的參謀人員、下級領導和整個陸軍的士兵必須接受并理解有效的指揮和控制、多域組織和決策主導權之間的聯系。如果美國要在競爭、危機和與近鄰對手的沖突中取得成功,將進行這種變革。新的指揮和控制系統,靈活和適應性強的編隊,以及新的能力是成功的必要條件,但領導人要推動行動。領導人必須明白,任務指揮和有紀律的倡議是成功實施和執行千年發展目標的基本要素和關鍵。軍隊需要那些接受變革需求的領導人,學習成為主題專家,并使用以任務指揮為基礎的艱苦和現實的訓練,使他們的部隊為現代戰場做好準備。
現代軍隊依靠電磁頻譜來運作。因此,通過干擾和定向能量攻擊電子和信息系統會降低現代對手的作戰系統。冷戰結束后,美國的對手在電子攻擊能力方面進行了投資,而美國陸軍則基本上放棄了自己的能力。意識到這一點,陸軍現在正投資于新舊電子武器以縮小差距,在陸軍試驗多域作戰概念時重新獲得電子攻擊能力。本專著的目的是回答這樣一個問題:"美國陸軍如何在MDO空間中利用電子攻擊?" 本專著提出,陸軍作戰部隊應將新興的干擾和定向能武器整合到一個作戰系統中,將物理、控制論和道德效應融合到對敵人的深度攻擊中。這一建議對條令、組織和領導者的發展有重大影響。作者的意圖是鼓勵陸軍領導人將環衛系統中的進攻行動視為當前和未來戰場上聯合武器作戰的關鍵。
無人機系統和傳統的干擾技術已經融合在一起,形成一種新的能力。正如前面的案例研究中提到的,俄羅斯已經在無人機上安裝了干擾器,作為其Leer3 EW系統的一部分。在美國,陸軍和空軍希望更深入地測試空中發射的多功能無人機群,這些無人機可以快速穿越戰場進入對手的支持區,以識別、破壞甚至摧毀高回報目標。陸軍作戰能力發展司令部的合同提案要求這些無人機配備ES傳感器和EA武器,能夠同時探測敵人的作戰秩序,進行干擾,并觀察火力任務。陸軍的建議表明,網絡化的EW無人機在近距離、縱深和支援領域都有作用。除了在更大的收集-火力架構中的整合,EW無人機群可以通過欺騙性的信號和特征支持作戰機動。雖然這一系統尚未投入實戰,但該提案表明,陸軍正在考慮將EA能力與不斷擴大的無人機群整合到一個更廣泛的作戰系統中。
反無人機干擾系統有效地發揮了機動短程防空(SHORAD)武器的作用,保護單位和關鍵節點免受觀察和攻擊。許多反無人機武器干擾或欺騙測向和通信系統,導致無人機墜毀或返航。理想情況下,反無人機EA系統可以與戰區的IADS相連接,能夠迅速解除空域的沖突,辨別敵我雙方。然而,在有爭議的EMS環境中與低空飛行的無人機交戰的被動性質將使蓄意的空域和EMS解沖突變得不可能,特別是對于裝備有便攜式變體的部隊。
定向能源武器的破壞潛力來自于隨著時間推移轉移到目標的能量。高能(HE)激光器的能量通常在千瓦到兆瓦之間。在低端,這些武器可以使傳感器失明。隨著能量的增加,它們可以降低敏感的電子元件,加熱設備和人員,使其不能再發揮其功能,并導致燃料或彈藥爆炸。 美國海軍在實施高能激光器方面處于領先地位,2014年在一艘水面艦艇上安裝了第一臺。它現在在許多艦艇上都有一系列的激光器,從光學 "炫目 "到150千瓦的光束。光學、發電和傳播方法的進步使得在海上、空中和太空以及陸地移動系統中使用高能激光成為現實。
陸基高爆激光系統可以發揮許多功能。在戰術層面上,高爆激光器可以抵御來襲的彈藥,使無人機失效,并壓制敵人的主動防護系統,作為動能射擊的補充。空軍安裝在卡車上的 "恢復基地拒絕的彈藥"(RADBO)系統使用高爆激光器在舒適的距離內引爆地雷。陸軍目前正在開發一種300千瓦的車載激光器,以防止火箭彈、火炮和迫擊炮的攻擊。在戰區和戰略層面,高爆激光器可能是對抗高超音速導彈的唯一有效手段。根據大氣條件和可用功率,地面高爆激光器可以瞄準敵方軌道上的衛星。
高爆激光器可以有效地作為動能武器的彈藥替代物。這也是有代價的:功率要求、交戰時在EMS中的信號增加,以及由于遠距離和跨域的影響而可能造成自相殘殺。高爆激光器還可能受到大氣條件的限制,盡管該領域的進展正在努力克服這一挑戰。
激光與物理環境中的元素的相互作用使DE有了非致命的用途。美國軍方在伊拉克和阿富汗的反叛亂行動的高峰期試驗了 "疼痛射線",作為其主動拒絕系統(ADS)的一部分。該系統是為控制人群而設計的,它將電轉化為毫米級的無線電波,加熱皮膚中的水,在幾秒鐘內產生難以忍受的熱感。對ADS的1.1萬次測試只導致了兩次受傷。另一種應用是用激光在人員附近產生等離子體球,然后用其他激光誘發物理效應,如幽靈般的聲音或周圍空氣中難以忍受的噪音。聯合非致命武器局正處于將激光誘導的等離子體效應武器用于加熱目標的皮膚,產生極其響亮或混亂的聲音,以及投射口頭命令的邊緣。
非致命的DE武器可用于固定地點的安全,可在安全和鞏固行動中使用,并可通過使人群遠離道路來提高流動性。然而,這些武器的新穎性可能會在信息環境中產生負面效應。斯坦利-麥克里斯特爾將軍在ADS部署后的幾周內就下令將其從阿富汗撤走,因為塔利班讓人們相信美國在對平民進行 "微波",使其患上癌癥和不孕癥。
高功率微波(HPM)武器旨在通過用電磁能量壓倒目標的電子裝置來拒絕、干擾、損害或摧毀它們。HPM是可擴展的,根據HPM投射的能量的多少來呈現所需的效果。在較低的范圍內,HPM激增的能量足以 "鎖定 "一個系統,拒絕其使用。在較高的功率范圍內,HPM會破壞集成電路。與干擾器不同,HPM可以在目標系統不工作的情況下實現其效果。反擊HPM需要對整個電子系統進行加固,因為激增的能量會通過暴露的電線、端口、天線和光學器件滲透進去。與高爆激光器不同,HPM是區域性武器。破壞性效果通常是在較近的范圍內產生的,而破壞性效果可以在較遠的距離上實現更大的面積。作為區域性武器,HPM在對付無人機群時特別有用,空軍已經部署了至少一種HPM武器來保護其地面設施免受無人機攻擊。2017年,波音公司和空軍成功測試了 "反電子高功率微波高級導彈項目"(CHAMP),這是一種巡航導彈,旨在用機載HPM摧毀計算機和電子設備。將這種技術應用于無人機系統或基于直升機的運載系統,為遠程HPM攻擊提供了另一個載體。
具有最大戰略潛力的HPM武器是非核電磁脈沖(EMP)。一旦美國研究人員認識到核爆炸伴隨著電磁能量的大規模激增,美國和蘇聯就開始研究用非核彈藥復制這種效果。雖然CHAMP使用機載電池來發射其HPM以達到局部效果,但EMP炸彈將爆炸能量轉移到磁場中,在整個作戰區域產生HPM效果。組件技術已經成熟到EMP炸彈或導彈是可行的地步。雖然國防部沒有公開其EMP研究,但在2017年,國防部向工業界征集一種 "彈藥投送的非動能效應",該效應能夠 "在不破壞與這些系統相關的硬件的情況下使對手的基本工業、民用和通信基礎設施失效"。該提案要求用標準的陸軍155毫米射彈來實現這一效果。96F 97 該提案所要求的能力指向某種火炮發射的EMP武器。由于C2系統和光電傳感器依賴于敏感和脆弱的電子器件,成功的EMP攻擊對對手的影響可能是決定性的。
博伊德斷言,戰斗人員必須有道德-心理-身體的和諧才能進行抵抗。要破壞這種和諧,需要將致命的、機動的和道德的努力結合起來。施耐德斷言,戰斗有三個領域:道德、控制論[心理]和身體。各個領域都會受到能力的影響,包括EA。結合這些觀點,我們得出了一種方法來理解新的電子攻擊能力如何在多領域作戰中被利用(見圖3)。考慮到案例研究,現在的任務是考慮我們如何將新興的EA系統與現有的能力相結合,在物理、控制論和道德領域產生影響,以支持致命的、機動的和道德的努力。
圖 3.“在作戰中應用電子攻擊的模型”。
電子武器特性的最重大變化是開發了能夠直接摧毀敵人系統和平臺的電子武器。HPM和HE激光系統有能力摧毀無人機和飛機。陸軍的高爆激光器目前集中在防空和反無人機任務上,但這些激光器瞄準地面上的敵方平臺只是時間問題。戰斗車輛上的主動保護系統,如以色列的 "戰利品 "系統的擴散,可能需要在用直接或間接火力攻擊這些平臺之前,通過干擾或DE武器對其進行抑制。為工兵部隊配備RADBO或類似的高爆激光系統,將使他們能夠迅速減少雷區,在行動中能夠更快地進行地面機動。
無人機群ES/EA干擾器,與間接或精確火炮協同作戰,形成了一種觀察-壓制-打擊的能力,有可能遠遠超出前線部隊的作戰范圍,支持偵察和反偵察任務。裝有高爆激光器的航空平臺將為陸軍提供其最遠距離的直接火力武器系統,能夠在距離目標數英里的地方升空進行瞄準射擊,然后落回地面。作為常規致命打擊的一部分,EMP炮彈將摧毀主動防護系統和反火力雷達的電路。
陸軍EA系統也將在物理領域支持MDO的其他服務。DE武器的效果上限可以延伸到太空,使其能夠與飛機交戰以支持空軍。消耗性的無人機干擾器可以激活敵方的EA系統,顯示其位置以便聯合瞄準。裝備有小型EMP裝置的特種作戰部隊可以使岸基雷達和導彈系統在沿海和海上行動中無法使用。陸軍高能激光器有可能通過從地面瞄準敵方衛星來支持太空部隊。
雖然美軍傳統上將EA集中在網絡領域,但現代EA武器為陸軍提供了沿著作戰區域的長度和寬度攻擊網絡決定性點的潛力。蜂群無人機可以將陸軍各師的干擾范圍擴大到遠遠超過空地作戰的30公里。ES系統可以提示高爆激光器來干擾(或炸毀)指揮節點的天線。HPM和EMP彈藥將使整個網絡無法使用,嚴重降低了指揮官在分布式部隊之間提供目的和方向的能力。成群的EA無人機和固定的誘餌可以模擬平臺和指揮節點的電子特征,欺騙敵人并模糊其電子監視工作。同樣的能力也可以用噪音淹沒EMS,在關鍵時刻隱藏關鍵系統的使用或機動。
無人機干擾器和高爆激光器可以壓制防空系統以支持空軍行動。電磁炮是在MDO中產生機動窗口的完美武器,因為它可以使不發光的防空雷達失效,而不會使載人的空中干擾機處于危險之中。地面干擾器可以破壞衛星和地面站之間的聯系,使太空部隊的資產騰出來用于其他行動。EA系統可以刺激敵方網絡,或創造可能有利于敵方網絡內部的網絡行動的缺口。針對網絡決定性點的EA的累積效應將使敵人無法對加速的致命打擊作出反應,也無法對進入脆弱地區的滲透性機動作出反擊。
陸軍可以在戰術、作戰和戰略層面上將現代EA技術用于對抗敵人的意志。在戰略層面上,EMP彈藥可以作為一種有效的威懾手段來對抗對手的行動。從多個載體--空中、太空、海上和陸地--發射的EMP提供了核交換之外的升級選擇。在作戰層面,一個模擬蜂窩網絡同時干擾真實網絡的系統,如俄羅斯的Leer 3,將幫助指揮官更有效地管理信息環境。對分散的部隊使用戰術電磁脈沖,從電子上切斷他們的總部和相鄰的編隊,將在紀律性不強的部隊中產生恐懼和威脅。激光誘導的等離子體效應可以在塑造行動中使用,作為致命的動能打擊或快速穿透機動的前奏,制造恐懼和焦慮。
正如俄羅斯人在烏克蘭所展示的那樣,操縱性電子攻擊是利用聯合網絡行動中獲得的情報的一種機制。我們的網絡戰士必須與EA和心理行動相結合,以收集情報,制作欺騙或信息,然后以無線方式投射到對手的網絡。
以下定義摘自美國陸軍訓練與條令司令部:
多域作戰(MDO)描述了美國陸軍作為聯合部隊[陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰隊和太空部隊]的一部分,如何在競爭和武裝沖突中對抗和擊敗能夠在所有領域[空中、陸地、海上、太空和網絡空間]與美國抗衡的近鄰對手。該概念描述了美國地面部隊作為聯合和多國團隊的一部分,如何在2025-2050年的時間框架內威懾對手并擊敗能力強大的近鄰對手。
MDO為指揮官提供了許多選擇,以執行同時和連續的行動,利用出其不意以及快速和持續地整合所有領域的能力,給對手帶來多種困境,以獲得物質和心理上的優勢以及對作戰環境的影響和控制。
滲透敵方的反介入和區域拒止(A2/AD)系統(分層和綜合遠程精確打擊系統、沿岸反艦能力、防空系統、遠程火炮和火箭系統),使美軍能夠進行戰略和作戰機動。
破壞--擾亂、降低或摧毀A2/AD系統,使美軍能夠進行作戰和戰術機動。
利用由此產生的機動自由,通過擊敗所有領域的敵軍來實現作戰和戰略目標。
重新競爭--鞏固各領域的成果,迫使其以對美國和盟國有利的條件恢復競爭。
戰爭的速度和決策的速度可以說從來沒有像今天這樣快過,而且明天可能也會這樣。
在陸、海、空、天,甚至網絡領域運作的資產的密切協調,以促進ISR活動和對敵對目標的殺傷鏈,需要精確性,以及在各種平臺上 "蓄勢殺傷 "的能力。
系統的通用性可以減少后勤的負擔,簡化培訓和維護,并有助于確保各平臺的性能一致、可靠。
基于成熟技術的解決方案能夠迅速投入使用,并為作戰人員增加更多的靈活性和選擇,是一種力量的倍增劑。
防御高超音速導彈在戰略上是必要的,在技術上是可行的,在財政上也是負擔得起的,但這并不容易。它的實現將需要不同于傳統彈道和巡航導彈防御任務所采用的方法和新的思維方式。高超聲速武器將彈道導彈的速度和射程與巡航導彈的低空和機動飛行輪廓相結合。雖然傳統防御可以單獨應對這些挑戰,但它們的組合將需要新的能力、作戰概念和防御設計。高超聲速導彈具有吸引力的相同特征也可能是擊敗它們的關鍵。與其將高超聲速防御視為傳統彈道導彈防御問題的附屬品,不如將其理解為一種復雜的防空形式。
幾十年前,美國向世界表明了其部署彈道導彈防御系統的意圖,特別注重攔截大氣層外可預測的目標。從那時起,導彈的威脅范圍已經擴大,變得更加大氣內和更靈活。在21世紀初,俄羅斯和中國開發了各種無人機系統、先進的巡航導彈、高超音速滑翔武器和日益復雜的彈道導彈。這些武器的特點減少了防御系統的覆蓋范圍,迫使防御者一次看多個方向,并需要更靈活的攔截器。
自2018年以來,俄羅斯已經測試了至少四種新的高超音速或高速武器,將其遠程Avangard高超音速滑翔飛行器和Kinzhal空射彈道導彈投入使用。與此同時,中國已經測試或部署了幾種類型的高超音速武器,并在培養高超聲速專業工程師、發表公開科學論文和建造高超聲速風洞方面超過了美國。俄羅斯等大國對先進導彈能力的投資是2021年3月發布的《臨時國家安全戰略指南》所稱的“旨在遏制美國實力并阻止我們捍衛我們在世界各地的利益和盟友的努力”的一部分。
高超聲速防御對于破壞這些努力、保衛美國領土、保護前方部署的部隊及其支持的防御態勢是必要的。有效的威懾既要利用懲罰的威脅,又要利用阻止攻擊的可靠能力。主動和被動防御措施的混合將提高攻擊的門檻,增加對手決策計算的不確定性,并增加對手的發展成本。有效的防御能力為采取其他軍事、外交和經濟應對措施贏得時間,以承受和減輕與危機中攻擊導彈發射裝置有關的政策和行動挑戰。高超音速防御系統的發展不需要也不應該在真空中進行,也不應該作為一個新的獨立的煙囪。高超聲速防御可以利用正在進行的彈道和巡航導彈防御和高超聲速打擊投資,所有這些都利用了類似的工業基礎,并利用了類似的傳感器和網絡。
拜登政府高級官員肯定了高超音速防御的重要性。在他成為國防部長的確認過程中,勞埃德·奧斯汀表示,他將“鼓勵努力解決各種導彈威脅,包括……高超音速導彈防御攔截能力的加速發展。”副國務卿凱瑟琳·希克斯同樣承諾將重點關注必要的傳感器能力:“如果得到證實,我將評估正在進行的改善國家導彈防御的努力,特別關注提高識別能力和探測彈道導彈和高超音速導彈的傳感器。”
高超聲速導彈的特性可能看起來很新穎,但它們實際上是導彈戰新時代的先兆。新型彈道導彈的飛行軌跡更低、形狀更重。新型巡航導彈保持更高的速度,而且越來越難以被發現。未來的威脅將包括導彈-無人機組合、航天飛機、飛行導彈和其他難以簡單分類的混合導彈。因此,高超音速導彈并不代表一個精品問題。它們是導彈威脅的更廣泛演變的例證——這需要對更廣泛的導彈防御模式進行變革。
2019年《導彈防御評估報告》指出,“不應低估恢復常規和導彈防御優勢所需變化的規模和緊迫性。”這里所要求的規模和緊迫性幾乎涉及導彈防御的每一個方面:傳感器、攔截器、防御設計、理論和政策。復雜的空中和導彈防御系統的問題與某些仍在出現的未來威脅無關。目前,與已經部署并準備使用的高超音速武器以及其他即將問世的武器進行競爭是當務之急。美國國防官員長期以來一直表示,有必要將名為彈道導彈防御系統(Ballistic Missile defense System)的主要國防采建項目轉變為導彈防御系統(Missile defense System),以應對不再由彈道導彈定義的威脅范圍。現在是這樣做的時候了。
部署高超聲速防御將需要綜合的、分層的、系統的方法、新的傳感和攔截能力、不同的作戰概念、教義和組織變化,以及修改的政策預期。
高超音速飛行的定義是大氣飛行。因此,高超聲速防御可能被更好地理解為一種復雜的防空形式,而不是彈道導彈防御的附屬品。
高超音速導彈威脅應該是重新考慮導彈防御和擊敗的方法,以及從彈道導彈防御系統中出現導彈防御系統的關鍵驅動因素。這樣做將有利于防御其他非彈道威脅的發展,包括亞音速和超音速巡航導彈、游蕩彈藥和其他新型投送系統。
高超聲速防御最重要的項目元素是彈性和持久的空間傳感器層,能夠觀察、分類和跟蹤所有類型、方位角和彈道的導彈威脅。
第二重要的項目元素是滑翔相位攔截器。到目前為止,高超聲速國防投資一直不多,只有一小部分用于高超聲速打擊。按照目前的速度,滑翔相攔截彈可能要到21世紀30年代才能部署,但這一時間表可能會加快。
即使沒有空間傳感器層和滑翔相位攔截器,防御設計也可以使用現有的傳感器和替代效應器,以限制高超聲速導彈的機動預算,引導威脅,并以有利于防御方的方式施加其他成本。
高超聲速武器具有吸引力的相同特征為防御者提供了新的失敗模式。一種綜合的方法可能受益于用區域范圍效應器補充命中殺傷攔截,包括高功率微波系統、21世紀版本的高射炮和其他針對高超聲速飛行體制漏洞的手段。
美國不會與無限的資源競爭。積極防御高超聲速導彈可能瞄準的每一個關鍵資產甚至廣闊區域是不可能的。這一簡單的現實要求政策和戰略預期與優先防御和更有限的防御資產清單相一致。應優先考慮區域和部隊保護任務,以及在本土的少量關鍵資產。
目前的教義和組織結構妨礙信息共享、交流和決策。這些需要適應,以支持跨多個領域、命令和責任領域的反高超聲速行動。
高超聲速防御工作要求美國通過維持可預測的預算、深化與盟友的合作、投資消除工業瓶頸領域、改進測試和建模基礎設施以及持續持續的努力,重新獲得相關的科學和工業領先地位。
防御高超聲速導彈全方位威脅的挑戰不可能由單一的銀彈解決方案解決。針對高超聲速飛行關鍵弱點的大量努力可以使高超聲速防御成為一個更容易處理的問題。
彈道導彈能力的增長已經威脅到了傳統航母及其機群的作用。在未來的對抗中,目前的平臺將需要被重新評估,并承擔新的和非傳統的角色,以填補傳統上由航母打擊群占據的空白。潛艇將需要一個新的和更具進攻性的理論,作為分布式海上作戰(DMO)的一個組成部分。兩棲平臺將發揮新的作用,成為能夠分散航空資產并為艦隊帶來超視距打擊能力的水面平臺。航空母艦將擺脫傳統的打擊角色,成為指揮和控制(C2)、情報、監視、偵察(ISR)和維持的中心。目前具有綜合能力和創新部署的平臺可以克服遠程陸基導彈防御帶來的威脅。
"這句話不是由機智的馬克-吐溫、深思熟慮的亞伯拉罕-林肯、甚至是聰明的愛因斯坦說的,而是由80年代的電視英雄馬蓋先說的。這部長期播出的節目講述了一個沒有超能力的普通英雄的冒險故事,以及他利用周圍任何東西來解決問題的非凡能力。馬蓋先從未將“回形針”用于其預期目的,而是創造了一個獨特的變通方法來實現預期目標。經過深思熟慮和創造性的再利用,“回形針”找到了新的用途和新的意義。今天,現代軍隊有許多 "回形針 "平臺,它們有各種不同的目的和能力。也許現在是海軍對其平臺采取類似馬蓋先的方法的時候了,以便在與同行競爭者的沖突中發揮能力。
杰拉爾德-R-福特號航母是美國海軍最新和最現代化的航空母艦。一個新的電磁飛機發射系統(EMALS)、經過改造的甲板配置和靈活的電子結構只是這艘價值130億美元的船的一些新升級。在與同行競爭者的現代沖突中,如果美國海軍失去了能力或直接拒絕冒失去數十億美元資產的風險,它將轉向什么?由于航空母艦的脆弱性和其在戰場上可能喪失的能力,美國海軍應該研究現有平臺的額外和非傳統用途,以便在海洋環境中與同行競爭者競爭制海權。首先,核潛艇作為一個能夠爭奪制海權的平臺具有很大的優勢。其次,裝載有飛機和無人機的較小的兩棲艦提供了一個可行的替代方案,可替代在敵對環境中運行的一或兩艘大型航空母艦。最后,提高航母機翼的模塊化程度,可以增強其航程和影響在目前航程不允許使用的地區的行動的能力。
前沿作戰基地(FOB)防御是一項人力密集型任務,需要占用作戰任務的寶貴資源。雖然能力越來越強的無人駕駛飛行器(UAV)具備執行許多任務的能力,但目前的理論并沒有充分考慮將其納入。特別是,如果操作人員與飛行器的比例為一比一時,并沒有考慮提高無人機的自主性。本論文描述了使用先進機器人系統工程實驗室(ARSENL)蜂群系統開發和測試自主FOB防御能力。開發工作利用了基于任務的蜂群可組合性結構(MASC),以任務為中心、自上而下的方式開發復雜的蜂群行為。這種方法使我們能夠開發出一種基于理論的基地防御戰術,在這種戰術中,固定翼和四旋翼無人機的任意組合能夠自主分配并執行所有必要的FOB防御角色:周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應。該戰術在軟件模擬環境中進行了廣泛的測試,并在現場飛行演習中進行了演示。實驗結果將使用本研究過程中制定的有效性措施和性能措施進行討論。
2019年,美國海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍發布了他的規劃指南,作為塑造未來四年的部隊的一種方式。他在其中指出:"我們今天做得很好,我們明天將需要做得更好,以保持我們的作戰優勢"[1]。這句話摘自海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍的《2019年司令員規劃指南》(CPG),呼吁采取集中行動,以應對海軍陸戰隊在未來戰爭中預計將面臨的不斷變化的挑戰。在為海軍陸戰隊確定未來四年的優先事項和方向的CPG中的其他指導,呼吁建立一個 "適合偵察、監視和提供致命和非致命效果的強大的無人駕駛系統系列"[1]。伯杰將軍進一步呼吁利用新技術來支持遠征前沿基地作戰(EABO)。EABO將需要靈活的系統,既能進行有效的進攻行動,又能進行獨立和可持續的防御行動。簡而言之,實現EABO將需要最大限度地利用每個系統和海軍陸戰隊。
從本質上講,伯杰將軍正在呼吁改變無人駕駛飛行器的使用方式。通過使用大型的合作自主無人飛行器系統,或稱蜂群,將有助于實現這一目標。無人飛行器蜂群提供了在人力需求和后勤負擔增加最少的情況下成倍提高戰場能力的機會。正如伯杰將軍所提到的 "下一個戰場",海軍陸戰隊將必須利用各種技術,最大限度地利用自主性和每個作戰人員在戰場上的影響。
目前的無人系統使用理論是以很少或沒有自主性的系統為中心。另外,目前的系統依賴于單個飛行器的遠程駕駛;也就是說,每輛飛行器有一個操作員。部隊中缺乏自主系統,這在監視和直接行動的作戰能力方面造成了差距。此外,側重于一對一操作員-飛行器管理的無人系統理論要求操作員的數量與車輛的數量成線性比例。這對于 "下一個戰場 "來說是不夠的。相反,海軍陸戰隊將需要能夠讓操作員擺脫束縛或提高他們同時控制多個飛行器的能力系統[2]。
考慮到這些目標,美國海軍研究生院(NPS)的先進機器人系統工程實驗室(ARSENL)已經開發并演示了一個用于控制大型、自主、多飛行器的系統,該系統利用了分布式計算的優勢,并將駕駛的認知要求降到最低。ARSENL在現場實驗中證明了其系統的功效,在該實驗中,50個自主無人駕駛飛行器(UAV)被成功發射,同時由一個操作員控制,并安全回收[3]。
這項研究的主要目標是證明使用無人機蜂群來支持前沿作戰基地(FOB)的防御。特別是,這需要自主生成、分配和執行有效的、符合理論的基地防御所需的子任務。這部分研究的重點是開發基于狀態的監視、調查和威脅響應任務的描述;實施支持多飛行器任務分配的決策機制;以及任務執行期間的多飛行器控制。
輔助研究目標包括展示基于任務的蜂群可組合性結構(MASC)過程,以自上而下、以任務為中心的方式開發復雜的蜂群行為,探索自主蜂群控制和決策的分布式方法,以及實施一般的蜂群算法,并證明了對廣泛的潛在蜂群戰術有用。總的來說,這些目標是主要目標的一部分,是實現主要目標的手段。
基地防御戰術的制定始于對現有基地防御理論的審查。這一審查是確定該行為所要完成的基本任務和子任務的基礎。然后,我們審查了目前海軍陸戰隊使用無人機的理論,以確定這些系統在基地防御任務中的使用情況。
在確定了任務要求的特征后,我們為基地防御的整體任務制定了一個高層次的狀態圖。子任務級別的狀態圖等同于MASC層次結構中的角色。
ARSENL代碼庫中現有的算法和游戲以及在研究過程中開發的新算法和游戲被用來在ARSENL系統中實現子任務級的狀態圖。最后,根據高層次的狀態圖將這些游戲組合起來,完成基地防御戰術的實施。
在游戲和戰術開發之后,設計了基于理論的有效性措施(MOE)和性能措施(MOPs)。通過在循環軟件(SITL)模擬環境中的廣泛實驗,這些措施被用來評估基地防御戰術。在加利福尼亞州羅伯茨營進行的實戰飛行實驗中,也展示了該戰術和游戲。
最終,本研究成功地實現了其主要目標,并展示了一種包含周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應的基地防御戰術。此外,開發工作在很大程度上依賴于MASC層次結構,以此來制定任務要求,并將這些要求分解成可在ARSENL蜂群系統上實施的可管理任務。這一戰術在實戰飛行和模擬環境中進行了測試,并使用以任務為中心的MOP和MOE進行了評估。最后的結果是令人滿意的,在本研究過程中開發的戰術被評估為有效的概念證明。
本論文共分六章。第1章提供了這項研究的動機,描述了這個概念驗證所要彌補的能力差距,并提供了ARSENL的簡短背景和所追求的研究目標。
第2章討論了海軍陸戰隊和聯合出版物中描述的當前海軍陸戰隊后方作戰的理論。還概述了目前海軍陸戰隊內無人機的使用情況,并描述了目前各種系統所能達到的自主性水平。
第3章概述了以前自主系統基于行為的架構工作,ARSENL多車輛無人駕駛航空系統(UAS)和MASC層次結構。
第4章對基地防御戰術的整體設計以及高層戰術所依賴的游戲進行了基于狀態的描述。本章還詳細介紹了用于創建、測試和評估這一概念驗證的方法。在此過程中,重點是對每一戰術和戰術所針對的MOP和MOE進行評估。
第5章詳細介紹了所進行的實戰飛行和模擬實驗,并討論了與相關MOPs和MOEs有關的測試結果。
最后,第6章介紹了這個概念驗證的結論。本章還提供了與基地防御戰術本身以及更廣泛的自主蜂群能力和控制有關的未來工作建議。
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。