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“遠射”空中發射無人機將如何改變空戰模式?

陳霖 羅英法
2022年06月17日10:37 | 來源:人民網-科普中國
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原標題:“遠射”空中發射無人機將如何改變空戰模式?

  美國國防高級研究計劃局(DARPA)近期正研發一種由有人機挂載並能攜帶、投射空空導彈的新概念無人裝備——“遠射”空中發射無人機。美軍研發這款新型空射無人機旨在能夠顯著擴大空戰作戰范圍、提高聯合作戰部隊執行任務效率,並可能改變未來空戰樣式。

  研發背景

  空戰通俗意義上是指飛行員利用戰斗機等飛行器在空中進行戰斗,以擊落對方空中作戰力量進而奪取制空權為目的一種戰爭形式。歷史上多場空戰証明,交戰雙方誰的戰斗機更先進,誰將更有把握奪取現代戰爭的制空權。雖然參與空戰的也有無人機、預警機等其他機型,但殲擊機、強擊機等機種無疑是最正面、最危險的,一旦被敵方導彈擊中很有可能機毀人亡,所以格斗型戰斗機越先進就越容易取得空戰的勝利。發展五代戰機乃至六代機一度成為二十一世紀軍事大國空戰力量軍備競賽的焦點。五代戰機最大的優勢是隱身性,隱身性能的提升能夠保証自己的生存能力,在沒有被敵機發現的情況下將對方的戰機擊落。但五代機一旦率先發動空襲很容易暴露自己,現代戰爭中被敵方戰機或預警機鎖定后想要逃生實屬不易,傳統空戰模式已顯露其弊端。

  隨著人工智能、飛控導航、網絡通信等技術的發展,加快了空中作戰裝備能力提升,空戰任務譜系日益完善,先后發展出無人僚機、空射無人機等多種基於傳統戰斗機作戰模式的新質裝備,同時衍生出有人-無人協同作戰、無人機“蜂群”集群作戰等新型空戰概念,使現代空戰無人機裝備運用形式不斷拓展,加速推動無人化智能化戰爭時代到來。

“遠射”空中發射無人機將如何改變空戰模式?

  其中空射無人機是指主要由有人或無人空中載機平台挂載並實施空中發射的一類無人機,一般可採用不回收、地面或空中等多種回收模式。此類無人機可攜帶紅外/光電雷達、電子戰系統等載荷,抵近敵防區執行預警偵察、通信中繼、火力打擊、電子戰、誘餌敵雷達開機等作戰任務,大幅拓展有人戰斗機有效作戰范圍與態勢感知、通信等能力,極大提高了空中任務安全性。

  2021年,國外已發展出多型空射無人機平台,並突破空中回收等多項關鍵技術,發展極為迅速。近期美國國防部相關研究部門啟動的這項“遠射”無人機計劃正是想開發一款能夠使用多種空對空武器的無人機,探索由有人機、無人機和中遠程空空導彈組成的多殺傷路徑、多交戰目標、多運行模態的新型空中交戰概念。

  性能優勢

  當前空戰的空中優勢概念依賴於先進的有人駕駛戰斗機來提供穿透性的防空能力,以有效地發射武器。而軍用無人機大多數都是執行偵察任務或者轟炸任務,很少有能夠在空中直接作戰的,且現在的無人機作戰追求以量取勝,或進行24小時不間斷超高度偵察。“遠射”無人機性能優勢集中於通過空中發射的無人機有效地縮小攻擊距離,進行更有效的導彈射擊。那麼“遠射”無人機具體有哪些性能優勢呢?

  “遠射”空射無人機機動性優勢明顯。根據透露的“遠射”無人機概念外形判斷,該型無人機飛行速度較快,甚至可達高超聲速。有人轟炸機或者戰斗機等載機平台能夠在距離目標約3129千米處發射“遠射”無人機,無人機飛行約2414-2897千米后發射挂載導彈,導彈飛行322-805千米后抵達目標。載機空射無人機使進攻范圍更遠,無人機還可在較低空域飛行,在交戰全程都能保持高機動性。

  “遠射”無人機發動進攻突然性強。其在載機平台發射后可以從不同方向攻擊目標,其中多數方向都不是載機平台初始位置方向,增加了攻擊的突然性。多方向進攻配合高速高機動性可有效提升“遠射”無人機對重兵防守目標的攻擊,對敵方起到“猝不及防”的打擊效果。

“遠射”空中發射無人機將如何改變空戰模式?

  “遠射”無人機防偵察與隱身效果好。有人載機平台發射“遠射”無人機時幾乎沒有額外的紅外特征,降低了被偵察到的風險。現代戰爭中面對裝備有先進偵察系統的重兵防守目標,即使F-22等現代隱身戰斗機也難以應對。但“遠射”項目能夠將風險轉嫁給無人機,因為無人機比有人機體型小很多,且更難被探測,空射無人機在遠端發射后可“悄無聲息”抵近目標,發射AGM-88E等先進反輻射導彈,近距離打擊敵方防空雷達致其癱瘓。

  “遠射”無人機自主控制和通信能力突出。該型無人機研發成功將突破AI協助空戰這道難關,且能與載機進行高速度、低延遲的雙向數據鏈通信。在作戰空域中,“遠射”無人機將與有人戰斗機、戰術級電子戰機、戰役級支援飛機等協同作戰,借助高性能數據鏈組成一體化空域“作戰雲”,組建起這樣的空戰體系能夠使現代空戰殺傷鏈構筑更快、作戰效率更高。

  “遠射”無人機性能優勢明顯,通過提供新型空中戰斗力,將顛覆基於傳統武器裝備的空中戰斗形式。美軍事專家表示,“遠射”無人機這款能夠發射空對空精確制導武器的空射無人機,其作戰原理與思路將變革空戰模式。

  戰略意義非凡

  “遠射”無人機可以在非常遠的距離執行打擊任務,可以大大避免有人戰機的無畏傷亡,且“遠射”無人機完全可以在防區外發動襲擊,不僅僅可以進行空對空作戰,也可以執行轟炸和偵察任務。當前美國的空中優勢概念依賴於先進的有人駕駛戰機來提供穿透性空中對抗能力,從而有效地投送武器。根據美軍的構想,“遠射”無人機將增加有人操縱平台的生存能力,允許他們在遠離敵人威脅的地方行動,通過從空中投放“遠射”無人機來進行更有效的導彈打擊。“遠射”無人機項目將改變空中作戰的模式,該無人機將通過提供多樣戰力來打破傳統的武器發展格局。

  空射作戰無人機可能會成為未來有人機-無人機編組協同作戰的一種重要方式。有人機-無人機編組協同作戰是美軍正在著力探索的新型空戰樣式。“遠射”作為空射無人機,其並不完全具備獨立搜尋和射擊敵方空中目標的能力,而是需要有人機在發射前提供目標部分信息,必要時發射后接受有人機指揮以發現和摧毀空中目標,因此是緊密型有人機-無人機編組協同作戰,美軍可能開拓出基於空射作戰無人機的新型有人機-無人機編組協同空戰樣式。與無人機獨立運用、升空后與有人機協同作戰相比,該樣式可簡化對戰場指揮控制的要求,可敏捷響應戰場態勢,對有人機空戰能力的提升直接且顯著,但要求有人機與無人機之間有更多接口和交互,並對無人機有較大限制。

“遠射”空中發射無人機將如何改變空戰模式?

  發展“前途光明”

  “遠射”空射無人機性能優勢突出,戰略意義重要,其亟待解決的技術以及未來發展方向又如何呢?

  “遠射”無人機的重量最高不能超過1361千克,受限於這個重量的主要原因是這大約是美軍戰斗機彈倉可攜帶武器的最大重量。一方面將使“遠射”無人機外形尺寸受限,另一方面重量的限制將使DARPA及承包商面臨工程實現上的挑戰,即如何使現有的小型導彈適應“遠射”無人機,並由其攜帶部署。

  如何在低成本、小型化的同時確保預期作戰效能,也是“遠射”無人機面臨的主要技術挑戰。“遠射”無人機要攜帶空空導彈執行攻擊任務,這就要求具備機-彈之間的信息、電氣和機械接口,能生成或接收並傳遞導彈初始對准信息和目標信息,甚至還要攜帶機載傳感器探測跟蹤目標,才能保証無人機完成預期的功能,這與無人機的低成本、小型化要求產生較為尖銳的沖突。從已有的概念或方案構想看,解決方案可能是犧牲無人機一部分機動性和防護以減小體積,將有限機內空間用於滿足基本任務能力需求,以便更好地發揮其作用。即便如此,這仍需該無人機採用收放或折疊式機翼、小型化且高性能的傳感器系統、精確的機-彈對准系統,可能還需要發射或中繼轉發導彈中段修正指令的設備,這都對其總體設計、機載分系統研制以及機上電磁兼容等方面提出了較大挑戰。DARPA和美國工業界是否能較好地解決這些技術挑戰,仍需進行觀察。

  這些技術問題如果得到解決,“遠射”無人機將能攜帶更多的AIM-120空空導彈或新型“游隼”空空導彈,飛行時間更長,戰術運用更靈活,也可被更多平台發射,從而最大程度發揮空射無人機的性能優勢。

  同時美軍一直推進的“空戰演進”、“空中博格人”等項目將使“遠射”無人機更智能、更易於被信任。“空戰演進”項目旨在發展空中近距離格斗的自主能力,提高作戰人員對自主化作戰的信任。“空中博格人”項目則是開發基於人工智能算法的自主控制系統。兩個項目的相關研究成果若用於“遠射”無人機將大大提高其智能水平及被信任程度。

  以“遠射”無人機的體量,若能較好平衡成本與性能的關系,將有望實現大批量生產及滿足載機大量攜帶的需求。相比生產數量有限、工期長且工藝復雜的大型軍用無人機,“遠射”這種中小型空射無人機,很可能憑借空戰戰場上的規模優勢取勝。

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(責編:邢鄭、楊鴻光)

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