美新型固定翼无人机对防空反导行动的影响

2024-01-22 来源:中国社会科学网

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  在攻击武器日益智能化、高速化、精准化、多样化的时代背景下,防御作战装备发展显得捉襟见肘,相关作战思路的发展亦陷入瓶颈,战争艺术中“矛”与“盾”的天平也出现倾斜之势。

  近日,美国安杜里尔工业公司(Anduril Industries)展示了一款名为“路跑者”(Roadrunner)的自研固定翼无人机样机,该机型设计独特、性能卓越,有望提升防空反导作战效能,其设计与运用思路或将成为撬动未来防空反导乃至其他领域作战理论、武器装备设计变化的支点。

“路跑者”起飞画面

“路跑者”完成飞行任务着陆

  特点及优势

  “路跑者”,别称“布谷鸟”,是安杜里尔工业公司设计研发的一款可重复使用无人飞行器,目前已经完成了部分训练和作战任务的飞行试验,其衍生型号“路跑者-M”战斗型无人飞行器也已经投入试验,其技术实现途径的创新正打破无人机设计思路趋于固化的局面。

  (一)设计思路别具一格。在无人机外形趋近、功能趋同的大背景下,“路跑者”脱颖而出。其形似运载火箭,整体尺寸最大处不超过1.8米,圆柱形的碳纤维机体被分为机头和机身两个部分。它在展弦比较小的机翼基础上,装配大面积升降副翼,并使用“无尾”式气动布局,以类火箭起飞姿态进行垂直起降。在使用时,“路跑者”采用抛射式驱动装置进行发射,并依赖自身动力和机身上的折叠式支腿进行着陆。其配套发射装置名为“鸟巢”,呈长方形,“路跑者”可置于其中进行运输或保存,标配可监控飞行器状态的一体化操纵设备,支持与无人指控站互联,且1名操作员可同时控制多个发射装置。根据安杜里尔公司发布的数据来看,“鸟巢”可自主工作多月,无需维护或人工干预。这一系列设计使得“路跑者”拥有更小的起降场地、更大的载荷量、更简易的操作模式和更便捷的运输保养方法。

  (二)实际能力首屈一指。与普遍使用的旋翼垂直起降相比,喷气式发动机垂直起降使得“路跑者”拥有比同载荷量无人机更强劲的升空动力和更稳定的起降姿态。类似Space-X“猎鹰-9号”火箭,“路跑者”返营后可以快速补充油料,在载荷未使用的情况下无需重新设置即可再度升空值勤,大幅缩减巡航间隔。基于这两点基本能力,“路跑者”不仅能完成无人机查打一体的主流任务,还能在一定范围内通过不断加注油料的方式实现“动态滞空”。安杜里尔公司设计了一型名为“路跑者-M”(Roadrunner-Munition)的战斗改型,将其改装为可发射回收、长时空中运动的巡飞弹,专门用以完成攻击或拦截任务。此改型延续了基本型号的优势,在发射后未实施拦截或打击行动,可自行返航依令重新出勤,大大降低了巡飞弹的使用成本且提高了灵活性。综上来看,使用简单、续航灵活、荷载提升、功能多样等优势赋予了“路跑者”更强的竞争力。

  (三)作用发挥独树一帜。实际上,无论是“小型化固定翼无人飞行器”,还是“可改装巡飞弹”,都不是新的设计概念,在多个国家都能找到立足其中一个方向的类似项目,但迄今为止,没能取得较大的发展,这也致使“使用无人装备进行防空作战”的构想实现进展缓慢。其根本原因在于防空反导的作战过程中,无人飞行器或巡飞弹与传统防空反导系统相比,既不能创造出新的优势,又不能从根本上消除短板。为开发一款发挥主动防御作用的无人飞行器,安杜里尔工业公司充分运用自身在无人飞行器、水下航行器开发与多类型AI任务系统设计经验,用独特的结构设计大幅简化“路跑者”的使用场地准备、辅助设施部署以及续航程序,扩展了使用场景、缩短了响应时长、延长了作用时间,在临机响应、快速反制、长时值守上打造优势。这使得“路跑者”无人机既拥有作为空中无人作战平台的资质,又具备成为新一类防空手段的潜能。

  难点与需求

  设计用于防空反导行动的“路跑者”无人机还未完全上市就引起广泛关注,恰恰说明当前防空反导领域对新一代防御手段和作战思路的迫切需求,也说明此作战领域无人化、智能化发展程度有限。找准制约防空反导行动实现无人化、智能化发展的难点与需求,对开发、使用新型主动防御类无人作战装备具有非常重要的指导意义。

  (一)攻防对抗参与比例大相径庭。在防空反导的攻防对抗中,无人机通常被攻击方高频使用,主要发挥情报、监视、侦察、支援、补给、中继等作用,在条件允许的情况下,还有担任主攻角色的可能。而从防御方来看,无人机在理论上可以进行空域监控、空空对战,将防空作战的地对空“仰视”对战转化为空对空“平视”防御,消解敌方居高临下的物理空间优势,以更好捍卫己方制空权。但受限于滞空时间、对空搜索能力、空空格斗效能等性能因素,长于出其不意斩首和群体饱和突防的无人机在实际运用时,主要活跃在针对某一固定目标、固定区域的监控侦察行动中,或是任务节奏快、目标转移慢、风险相对高的精确打击和区域空袭行动中。防御行动里来敌位置不明确、行动时机较模糊、值守时间不中断等特点,也进一步限制了无人机参与度,在防空行动中,地面雷达与防空导弹系统仍是主力。

韩美联演中升空的无人机阵列

  (二)应对来敌手段方法仍旧单一。以纳卡冲突中亚美尼亚和阿塞拜疆的较量为例,在整个冲突过程中,阿方采取了多样化的空袭手段,包括用“安-2”无人机引诱亚方防空系统开机暴露位置的诱导佯攻、“TB-2”无人机与苏-25攻击机协同配合的引导打击。但亚方的应对手段依旧停留在雷达发现、武器打击、毁伤评估等既定程序,这些围绕有人战斗机形成的经验程序很难应对无人机的突防打击,且传统防空反导阵地的布置与伪装防护要求比较高,这些都很大程度上影响了亚方在防空行动上取得预计战果。除此之外,越来越多变轨导弹、高超音速导弹、第五代战斗机等空中利器的问世也增大了防空反导系统的压力,即便当前主要军事强国已经在深入推进包括探测系统、拦截系统在内的反无人作战系统的研究开发,但仍旧没能改善当前防空能力滞后的局面。

“TB-2”无人机

  (三)反制需求痛点难点亟待解决。整体来看,防空反导行动开展起来主要有以下几个痛点难点。一是预警探测难。不管是来自中、低空甚至是超低空的中小型无人机,还是来自高空、超高空的各型导弹,当前各国用于防空反导作战的雷达都很难在地球曲率、地形遮蔽影响和各种杂波背景下完全捕捉或跟踪目标,找不到、认不清、来不及的情况还非常明显。二是拦截打击难。中小型无人机可以采用盲区潜入、饱和突防、跟踪刺杀等灵活战术,各型导弹、飞机则可以通过各种技术原理闯过防空反导系统。上述过程中,防空武器系统容易受限于雷达性能、响应时间、导弹飞行速度等因素导致漏防。三是拦截效费低。随着中小型无人机的快速发展,空袭行动中“无人机诱饵突进、导弹重点攻坚、战机覆盖打击”的流程越来越普遍,防御方不得不使用昂贵的防空导弹拦截成本低廉的敌方无人机,这种“以小博大”的空袭策略导致攻防双方的对抗成本比例严重失衡,进而影响防御方的战争耐力。

  启发与展望

  推动防空反导作战行动发展不仅仅需要称手的武器装备,还需要能跟上时代的作战思路。“路跑者”以及其衍生型号“路跑者-M”不仅在设计思路上令人耳目一新,凭独特的能力也为新的防空反导作战思维打开了思路。

  (一)以“无人”制“无人”迎来可能。无人作战系统凭借使用灵活、效费比高等特点影响战争的天平,尤其给防御方带来了极大的挑战。革新传统作战思路,增加防御过程中无人化、智能化程度,提高防御作战效费比是各国都无法回避的时代桎梏。“路跑者”可以凭借其简单的使用条件与便捷的续航方式,随时升空、长时巡航,配合上合理的巡航路线和轮值模式,即可完成对一定空域的布控与值守,从而将传统被动战场预警变为主动定点实时监控。再配合高灵敏度的探测系统,其能够在应对中低空无人机的袭扰时直接响应,在不暴露防空武器系统位置的前提下对敌来犯力量进行反击。当主要执行者从传统力量转变无人系统时,就能有效改善当前高昂防空导弹系统面对低廉无人机时“放任危险,攻击亏损”的两难局面。现实启示我们,不仅要寻找传统力量应对新质力量的新方法,还要探寻新质力量在防御前沿直接部署的新模式。

拦截空袭“无人机”构想画面

  (二)从“拦截”向“阻碍”转进现实。在防空反导过程中最常见的一个行为是“拦截”,即通过各种手段与方式中断敌方的攻击进程,在完成这个进程时,通常由部署在地面的各种防空火力实施。这样的行动模式虽然行之有效,但作战节奏仍带有很强的被动属性。要想改变防空反导行动的作战节奏,谋取更多的主动权,就要采取特殊的方式增加对手的攻击成本与攻击难度,将“拦截”变为“阻碍”。

  “路跑者”可以通过更换不同的载荷拥有火力毁伤、电子干扰等功能,或是通过改变整流罩内部传感器件切换为巡飞弹等反击装备,再凭借起降便捷、燃料补充简单等能力特点,用“动态滞空”的方式将原本部署在地面的火力打击点位、电子干扰点位上移至空中,形成一个类似地面障碍、水下雷场的“触发式” “空中障碍区”,从而提高对所有进入空域飞行器或导弹的干扰截断效率。

防空导弹系统实施拦截

  (三)用“守正”促“创新”思路拓展。不论是把新质装备部署到冲突前线,还是设法提升对手的攻击成本和攻击难度,都是立足现有装备改进应对行为,但“路跑者”带来的思维启发不止于此。“路跑者”大胆的外观设计和特殊能力,既没有脱离无人机的基本能力,又为经典军事思想创造了新的体现方式。这也启发我们,要想为经典军事思想拓展作用维度,或是提升传统军兵种的运用领域,就要想方设法在不违背基本原则的基础上,为其找到新领域的体现形式。就如“路跑者”用“动态滞空”将“设障”思维扩展到空中战场、用类火箭助推原理拓展使用地域一般,这个过程中并没有改变防空反导的防御性本质,也没有变更“路跑者”无人机的装备本质。

  结语:要在交叉运用中求新,在新质运用中求变

  “路跑者”本身只是一型还未完全成熟的无人机,或许很难在短期内产生颠覆性或革命性影响,但其在防空反导领域不论是作为空中平台,还是防空武器都具备正面意义。从研究中可以看到,一项装备所带来的启发应当不止步于装备本身,要大胆借鉴融合已有技术,勇敢创新构思使用场景,既可以用构想推动成果诞生,也可以用发展成果促成用法革新,要大胆在交叉运用中求新,在新质运用中求变。

  (作者单位:国防科技大学国际问题研究中心)

 

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