365bet开户 外军资讯 无人机集群打击航母?海上蜂群作战还困难重重

无人机集群打击航母?海上蜂群作战还困难重重



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  原标题:美军祭出“小妖精”!中美发展无人蜂群抢夺未来战场制高点

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365bet开户 3  资料图:俄军战斗机器人

近一段时间中美竞相研制的无人机集群技术得到世界的关注,中国的无人机“蜂群”更是多次刷新世界纪录。有外媒炒作中国的廉价无人机集群可以像“匈奴王的战术”一样从四面八方攻击美国的航母。但业内不少专家却认为现阶段谈无人机“蜂群”打航母还为时尚早。

365bet开户,  参考消息网1月11日报道
自2001年阿富汗战争以来,美军频繁应用无人机完成战场侦察以及打击任务,越来越多的反恐任务也逐渐由无人机来挑大梁。同时,无人装备的战场优势逐渐被世界各大国所接受。尤其在最近几年,一大批造型功能各异的无人装备喷涌而出,无人装备的战法也是不断推陈出新。而追求以量增效、以多制胜的无人蜂群作战,就是各大国为应对未来战争而努力追求突破的无人作战技术。

来源:环球网2019-09-26 作者:李亮

 

①航程短 投送困难

  无人蜂群作战强调大量使用廉价的无人平台,以类似蜂群的组织方式实施作战。美国防部长办公室发布的《无人机系统路线图(2005-2030)》认为,在2025年左右,无人机将具备集群战场态势感知和认知能力,能够完全自主作战。作为世界无人平台技术研发及应用的领军者,美军通过有关的项目、计划以及作战概念的驱动,在近些年陆续开展了大量关于无人蜂群战术的研究、试验和演示验证。

美国最新研发的MQ-25舰载无人加油机已经完成了首次飞行,该机对于美国海军航母的战斗力延伸而言具有相当重要的作用,美国媒体在吹捧这种武器的同时还老调重弹地与“中国威胁论”挂钩,称无人加油机将使得航母能在中国反舰弹道导弹的射程外发起攻击。

  随着智能、网络、协同与控制技术和无人平台技术的发展,未来在陆、海、空、天各个领域将出现类似于“狼群”“鱼群”“蜂群”等各类无人集群,实施全域无人集群攻击与防御作战。有模拟试验表明,在同等条件下,装有传感器和武器的100架无人机集群摧毁了63个目标并探测到91%的敌军部队,而现有的可部署火力单位只消灭了11个目标,探测到33%的敌军部队。试验充分展现了无人机集群极高的作战效能,将在很大程度上改变未来作战模式。

有专家提到伊索寓言的一个故事:一群老鼠商量出了一个好办法,给猫脖子上挂铃铛,从此一生平安。大家正在高兴,突然想到,谁给猫挂呢?于是大家变得很悲伤。

  美国国防部高级研究项目局(DARPA)实施的“小妖精”项目,设想从位于对手防空系统射程之外的轰炸机或运输机等大型军机以及战斗机和其他小型固定翼平台上批量发射无人机群。当这些“小妖精”们完成自身任务时,一架C-130运输机会在空中回收它们,运送它们返回基地,而地面工作人员将在24小时内让它们再次投入使用。

据“国家利益”网站9月25日报道,美国新型舰载隐身无人加油机MQ-25已经完成了“两小时自主飞行”的首飞,这款无人机由美国波音公司研发,它的服役将为美军带来新的攻击策略,并大幅提高航空母舰的打击范围。

  据新华社记者6月10日报道,中国电子科技集团完成了119架固定翼无人机集群飞行试验,刷新了我国保持的67架固定翼无人机集群试验纪录。世界各国在智能集群领域的你追我赶,缘于集群技术的巨大优势和极高的作战效能。

专家认为用无人机集群打航母也是这样:航空母舰的防御范围可达1000公里,相比较而言小型无人机30-50公里的作战半径太短。如若攻击航母还需要用载机将它们投送到离航母较近的距离。如果载机突防能力不强很可能中途被击落;而如果载机可以突防,那为什么不直接发动攻击呢?

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正在进行测试的MQ-25无人机

  龙腾虎跃 独步天下

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  美军C-130运输机释放并回收“小妖精”微型无人机设想图。

波音公司在一份声明表示,这架名为“T1”的原型机“完成了自主滑行和起飞,然后按照预定路线飞行,在地面控制站指挥下,成功验证了该无人机的基本飞行功能和运作情况”。MQ-25将使F-35C和F/A-18舰载战斗机的攻击距离扩大近一倍,将加入美国海军未来在航母设计、战略和新技术方面的计划。

  多种优长集于一身

②性能弱 突防困难

  美国空军发布的小型无人机系统路线图,也提出了“忠诚僚机”概念,即应用较大型飞机(比如F-35战机或F-22战机)发射并控制一支微型无人机编队。2015年,在美国太平洋司令部在阿拉斯加举行的“北方利刃”演习中,第一次见证了20架“山鹑”无人机完成蜂群测试的场景。当时,该无人机编队由1架F-16战斗机发射。到2017年初,五角大楼的战略能力办公室协同海军航空系统司令部组织3架F/A-18“超级大黄蜂”战斗机发射了103个“山鹑”微型无人机,而后五角大楼声明称,这些微型无人机能够展示出一些高级的群体行为,如“集体决策、适应性编队飞行和自我修复”。

据报道,MQ-25的测试和准备阶段由地面测试开始,于9月19日完成首次飞行。该测试希望通过创造快速变化的困难条件,模拟航母上使用的实际情况,从而使该无人机能够顺利在航母上起降。多年来,美国海军无人机的研发人员一直强调,无人机需要面临多种复杂条件的挑战,包括风速、航母的航速、海况以及天气等,这些复杂条件使无人机在航母上的起飞和降落非常困难。在航母上降落时,舰载机驾驶员必须在极短时间内做出快速调整,并时刻保持对“菲涅耳透镜”的关注。菲涅耳透镜是一种光学助降系统,用来引导舰载机进行安全准确的降落。然而,这些操作对于由人工遥控的无人机或由算法控制的半自动型无人机而言要困难得多。

  智能化集群技术通过模拟群聚生物的协作行为与信息交互方式,以自主化和智能化的整体协同方式完成作战任务。它有4个重要特征:一是去中心化,即没有一个个体处于主导地位,其中任何一个个体消失或丧失功能,都不影响群体功能。二是自主化,即所有个体只控制个体行动,并观察临近个体位置,实时自主协同。三是集群复原,即集群受外力改变群体结构、位置时,新的集群结构会快速自动形成并保持稳定。四是功能放大,即集群能够克服个体能力的不足,通过协同实现整体能力放大,即1+1>2的效果,这使得集群作战具有多种优势。

专家对环球网无人机频道表示:即使载机将无人机集群成功送到航母附近,对航母发动攻击也不简单。因为距离数十公里的地方正是护卫舰、驱逐舰防御的防御圈,航母本身也有多座“密集阵”近防炮。由碳纤维、玻璃钢制造的廉价小型无人机速度慢、强度低,很难冲破密集的防空火力。能突防的军用高速无人机体积不小、价格也不便宜。

  另外,美国海军的无人作战构想也将蜂群战术作为重点。美海军计划通过一组舰上发射的迷你无人机组成的“美洲狮”无人机系统,快速回传有关超视距空战威胁的实时视频,发现并攻击视距之外的敌方目标,比如快速逼近的小型船只、舰艇或即将抵达的反舰巡航导弹。多功能小型无人潜航器则可以发送声呐脉冲,然后对返回的信号进行分析,从而确定水下具有威胁性的敌方目标的位置,从而协助“母舰”从较远的距离摧毁威胁目标。

报道称,尽管如此,无人加油机将极大地扩展美军航母的攻击范围,使航母能在不受中国“航母杀手”反舰导弹攻击的情况下,安全地发动大规模攻击。这些武器,例如中国目前装备的东风-21D和东风-26导弹,射程可达900英里以上。

  一是情报优势。智能化集群具有广泛分布的传感器,多平台能够相互协作完成对目标的精准定位。比如,当实施图像侦察时,各个平台从不同角度完成对目标的全方位侦控,实现相互印证和信息补充;当需要电子探测时,平台间可用频率、波段不同的雷达进行全频谱探测。而且集群内各作战平台联网行动,能够实现平台间的信息共享,可以达到一点发现、全网皆知,为实现协同攻击奠定基础。

③载重小 毁伤困难

  从美军近些年的无人蜂群作战探索来看,这一项目用以制约中俄等大国努力发展的非对称战力的意图非常明显。通过无人蜂群自主作战或者有人-无人蜂群配合作战,美军渴望令其重要的装备和人员尽可能的远离中俄用先进装备划定的“禁区”,尤其是近些年中俄陆续推出的各型被称为“航母杀手”的装备,更是导致西方防务评论界掀起了一阵“航母无用论”的思潮。由大批廉价无人装备组成蜂群,不仅可以代替有人装备执行在危险区域的侦察、识别以及引导等任务,而且由于其小巧、生产便捷且极其廉价,还可以充当前线“投弹手”的角色,即在交战时冲入“敌阵”发动集群饱和式攻击。

东风-26导弹

  二是速度优势。智能化集群具有自主决策能力,可根据战场态势在线自动分解任务并赋予相应的作战平台。各功能平台能迅速作出反应,协同实施干扰压制、火力打击、毁伤评估等行动,缩短了“感知-决策-行动”周期,提高了行动速度,加快了作战进程。

此外专家还对小型无人机的毁伤能力持悲观态度:“杀人靠动能”,小型无人机的载荷非常有限、挂载的弹药非常少,少量的装药很难摧毁航空母舰等硬目标。“平台不重要,电子才是第一”的电子无敌论是片面的,先进的电子技术也需要通过性能强大的平台才能发挥作用。

  美军寄望于使用无人蜂群来对付对手的非对称战力,同样,无人蜂群也可以成为对付诸如美军航母等大型装备的“先锋”。在2017年7月,一架消费级无人机曾悄无声息的降落在英国的“伊丽莎白”号航母上;而在2017年8月伊朗无人机曾先后2次逼近“尼米兹”号航母,最近的一次离航母仅有300米。这一系列的事件展示出了无人机在攻击大型水面舰艇方面不可限量的作战潜力。试想一下一大群具备自主作战能力的无人机抵近航母作战该是怎样一种景象。美国海军的试验表明,如果由8架无人机组成的集群攻击1艘宙斯盾舰,就有大约2.8架可以成功实现突防,如果大量增加无人机数量,拦截效率还会大幅下降。

例如,如果一架舰载机在需要返航之前的当前航程在500到900公里之间,那么通过无人加油机来增强舰载机的续航能力,能够显著提高舰载机的有效作战范围。这不仅使航母可以在更远的距离发起攻击,还可以延长舰载机的任务时间,或者摧毁比以前更远的内陆目标。

  三是协同优势。智能化集群中各作战平台能够自适应协同,可一致进行机动突击与防御。进攻作战时,集群能够高度协调地从多个方向连续或同时对预定目标实施攻击,使敌人应接不暇,也能在诱骗、干扰、电子攻击等软杀伤行动中自动协调最佳攻击时机,有效避免相互影响,提高整体作战效能。防御作战中,集群能够建立多层次防御网,动态实施外围警戒和对威胁目标的灵活打击,保护重要目标安全。

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  无论是在军用无人机发展领域,还是探索无人集群作战的领域,中国在近年来都取得了巨大的进步。2017年6月,中国完成了119架固定翼无人机集群飞行试验,创造了新的无人机集群飞行的数量纪录。在试验中,119架小型固定翼无人机成功演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作。

目前正在研发的下一代“分层”舰载防御系统,如先进的电子战系统、激光武器或更远距离的传感器,这些无疑将提高航母在高威胁地区作战的能力。同时,多年来的冲击试验表明,导弹只要接近航母就会造成严重后果。因此,诸如东风-21D之类的反舰导弹即使没有直接命中舰船,也可能对舰载平台造成严重损害。实际上,如果敌方导弹在航母附近发生故障、脱靶或者被拦截,仍可能带来重大风险。

  四是数量优势。智能化集群作战通常运用低成本的智能无人化平台,体积小、数量多,根据集群复原能力和功能放大效应,持续保持作战的高压态势和连续进攻势头,使敌防御系统迅速瘫痪,在最短时间内达成作战目的。同时,大量无人平台的分散配置,使敌人需要应对更多的目标,可过度消耗其弹药。

但陆上需要认真考虑:

  另据空军专家表示,中国的第5代战机除了作为空中独立作战平台使用的功能外,其作为无人机指挥平台来使用的设计理念也是非常明确的,而且这样的设计理念在实现上并没有什么难度。另外,中国科学院的专家们在2017年对超小型高空无人机做了测试,这种无人机可在9000至25000米高空的同温层中飞行。俄媒评论称,这些小家伙可以充当有人军机或者导弹的“千里眼”,战场应用潜力巨大。

美国海军航母战斗群

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海战场环境下,可以考虑集群,但是决不能片面考虑某一个阶段,而是要全作战链地,系统化地看待集群。

  将大量的无人机编组和集中使用所带来的战场优势是明显的,正如集群作战可发挥出远超个体累加的战斗力,更小也更“聪明”的无人装备组成的蜂群将具备改变未来战争规则的潜力,从太空到海底,以无人装备为主的各类新型战法将统治未来战场。(文/董磊)

据报道,非营利性机构MITER在2007年的一份由美国国防部主导的冲击试验的分析报告中指出,对军舰的最可能的威胁来自“向军舰发射高压波的非接触式爆炸”。MITRE的报告还指出“冲击试验”的灵感来自第二次世界大战。在第二次世界大战期间,人们发现,尽管“近距离偏靶”的爆炸不会造成船体和上层建筑的严重损坏,但爆炸带来的冲击和振动仍然会通过毁伤关键部件和系统,使军舰丧失运作能力。MITER的分析进一步指出,军舰的附近发生爆炸后,军舰舱壁会发生振荡,从而导致向上移动,在甲板模块中可以发现强烈的局部变形。

  运用方式独特多样

但专家认为无人机集群技术依然是非常有意义的,对于陆军作战,由于存在土地这个可以遮蔽隐藏的因素,双方的交战距离很近。在地面作战时集群的可行性较大、大量廉价无人机也可以更好的袭扰对方。

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报道称,考虑到这些因素,波音推出的舰载无人加油机仍然将为海军带来无与伦比的、甚至是必不可少的优势。即使先进的防御系统能够使航母在任何距离或位置自由行动,无人加油机的服役仍将为航母舰载机开辟一个全新的目标领域。

  全向式突防快速瘫痪敌作战体系。无论空中还是陆地、海上或是水下,突防作战通常是集中优势兵力于主要方向,对敌防御体系的一点或多点实施密集连续突击。而由于低成本无人作战平台结构简单,未来可采取小编组、多方向同时突防,以数量优势消耗敌防御能力,使其防御体系的探测、跟踪和拦截能力迅速饱和,陷敌于“打不起、防不了”的被动局面。美海军研究生院多次模拟试验表明,由8架无人机集群攻击当今世界上最先进的“宙斯盾”防空系统,至少有2.8架无人机能避开拦截,即使系统升级也至少有1架无人机可突防成功。如果数量增至10架以上,则只能拦截前面的7架左右。因此,采取“全向式”集群突防,是快速瘫痪敌作战体系、突入敌纵深作战的重要方式。

无人机的集群技术将在哪些领域发挥作用呢?环球网无人机频道将持续关注。

  资料图:2017年6月,中国完成了119架固定翼无人机集群飞行试验。

  分布式杀伤打破未来海空封锁。将不同功能的智能化无人作战平台进行混合编组,形成集侦察探测、电子干扰、网络攻击、火力打击等于一体的作战集群,能够根据战场形势自行组织实施作战计划,同时从多个方向对同一目标进行多波次攻击,快速致其损毁瘫痪。为应对航母难以近距离作战的情况,美国防部提出在空中、水面、水下三维空间部署无人作战集群,对敌防护严密的“杀手锏”武器实施分布式攻击,为后续作战创造条件。分布式杀伤具有持续时间长、毁伤效能高、威慑与打击并举的特点,将在未来海空封锁作战、防空压制、集团目标精确打击等行动中发挥重要作用。

  先导式突击为后续有人作战创造条件。将混合编组的智能化集群部署在有人作战力量前方或翼侧,对敌战役、战术要点或海、空目标首先发起攻击,破坏、瘫痪其作战体系,为后续有人作战创造条件。2015年,俄罗斯在打击IS组织时,6台多用途战斗机器人、4台火力支援战斗机器人和3架无人机同“仙女座-D”自动化指挥系统建立无人作战集群,先于有人作战力量行动,实施侦察与打击。叙政府军则在其后跟进实施清剿,整个战斗持续了20分钟,一举消灭敌方70名武装分子,而叙政府军仅有4人受伤。

  集群式防护提高拦截成功率。集群作战不仅运用于进攻,在防御性作战中同样具有优势。它可以对受保护目标形成立体防护网,及早发现敌攻击征候和来袭目标,并能以多方向、多层次截击提高拦截成功率。2014年10月,美国海军进行了13艘无人艇的集群作战测试,当无人艇集群的传感器网络发现可疑船只后,迅速将其包围和拦截,实现了对“目标船”的集群防护。集群式防护能够“以多拦少”“以多拦多”,是未来防空反导作战和反制敌集群攻击的重要方式。

  道高一尺 魔高一丈

  反制手段同步发展

  在智能化集群技术不断发展的同时,许多国家的军队已经开始研究对抗“集群作战”的技术和手段,主要有三种方式:

  一是密集射击拦截。采用密集的速射武器拦截无人集群是较为传统的拦截方法,但也是最实用的方法。目前的弹炮结合系统和密集防空火炮都能够对无人集群实施拦截打击。据《航空周刊》透露,美国雷西恩公司已经论证了许多创新方法对抗集群无人机,包括使用空空导弹和用火炮发射带有前向爆炸型碎片杀伤弹头的炮弹等。此外,有的国家也在论证采用“密集阵”等传统近防武器对集群无人机进行拦截。

  二是电子干扰压制。由于无人集群主要依靠无线电通信和GPS来定位和编队,因此可通过电磁压制、选择性干扰、GPS电子欺骗和释放电磁脉冲等进行拦截,还可以用装有干扰设备的无人平台实施抵近干扰。据俄军方透露,其研究的“蔷薇”电子战系统,能在半径约10千米范围内从大量无线电信号中自动识别敌方无人机的遥控信号,实现对无人机集群的有效干扰和压制。

  三是高能微波摧毁。高功率微波能够击穿电子元件,烧毁敌方电子设备,永久性地损坏电子系统。采用具备区域性杀伤能力的微波武器,可有效对付高密度的陆上、海上和空中无人集群,能够瞬间烧毁一定范围内几乎所有的无人平台智能控制系统,使无人集群失去控制。美国陆军曾使用“相位器”高功率微波武器进行了小型无人机集群目标拦截测试,同时击落多架无人机,显示出该型武器在发现无人机后迅速使其瘫痪的能力。

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