国战会论坛》无人机实战 快到超乎想像(谭传毅)
RQ-4「全球鹰」(Global Hawk,见图)无人侦察机的时代即将过去,未来可望由RQ-180加以取代。(美国空军)
无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)发展至今,已成为了战场上不可或缺的必要角色。UAV可以是察打一体的手段、也可以作为战场指挥管制节点,但是现代UAV仍存在许多缺陷,例如飞行性能有限、在高强度战场上存活性低、单次火力投射能力有限、价格过高等等,不免限制了大型无人机的未来。
目前,无人机的发展可分为两派:以质量取胜的「大型隐身派」、以数量取胜的「小型蜂群派」。过去我们常看到的是螺旋桨推动的无人机,现在越来越多的是喷射涡轮「大型隐身无人机」,其飞行速度也将从现在普遍的几百公里提升到0.8马赫,甚至具备超音速能力。
美军具备完整从大到小无人机,包括全世界最大航程最远的「全球鹰」(Global Hawk)、中型无人机「捕食者」(Predator,包括RQ与MQ系列)、轻型无人机RQ-7A「影子」(Shadow)、小型无人机「微星」(Micro STAR)等等。
共军大型无人机包括:彩虹-7(CH-7)、神雕无人机、翔龙无人机、暗剑无人机、翼龙-II。中型无人机包括:彩虹-4(CH-4)、彩虹-5(CH-5)、风影无人机、云影无人机、BZK005无人机。小型无人机则在陆海空军都有装备。
鉴于大型无人机的缺陷,2019年波音和澳大利亚政府合作推出了无人的「忠诚僚机」(Loyal Wingman)概念,就是采人工智慧技术,按照预设程式自主飞行、并能够配合有人机行动,具备很强的态势侦知能力。
有人机与无人机的协同作战
以美国开发中的XQ-58A无人验证机,作为澳大利亚空军F/A-18E/F战斗机和F/A-18G电子战飞机等进行编队,并成为其「忠诚僚机」,但不清楚有人机与无人机协同作战的具体参数。
使用高级无人机充当僚机,既可降低有人机与飞行员的使用频率和成本,又可发挥无人机的专长。透过资料链的传输,忠诚僚机可与其它战机即时共用情报。此外在空战中,忠诚僚机可充当有人机的前锋,在高威胁区执行侦察与打击任务。
按照波音公司的设计,一架有人机可配备4至6架忠诚僚机。在接敌阶段,无人机接受有人机的指挥前去迎战,必要时可进行角色互换。
在「有人长机-无人僚机」作战模式验证成熟后,未来更可能向「无人长机-无人僚机」迈进,可能改变传统空战样式。在2021年10月份的珠海航展中,双座的歼-20与隐身的「攻击-11」无人机摆在同个展区,或许可以说明未来攻击-11可以成为双座歼-20的忠诚僚机、并进行协同作战。歼-20将会成为有人机与无人机(数目不详)编队的长机,去指挥周边的攻击-11无人机进行作战。
蜂群无人机群编队作战
和已接近实战的大型隐身无人机比较起来,小型「蜂群化」(UAV Cluster)无人机的发展却相当迟缓。但从某种角度来看,「蜂群无人机」早已服役。
蜂群无人机和大中型无人机的区别在于其自主性与智慧性:蜂群无人机必须具备资讯同步、自主驾驶、自主判断和自主打击能力,长机只需要设定攻击目标,这些无人机就能自主发动攻击。如果蜂群无人机不具备自主性与智慧性,那就变成自杀无人机了。
就目前来看,蜂群无人机需要人工智慧的植入,才能推动蜂群无人机的发展。世界大国莫不钻研人工智慧,更重要的是,每架蜂群无人机的成本极低,例如「小精灵」(Gremlins)无人机价格不过1.5万美元,在不久的未来,我们将可看到智慧型蜂群无人机战斗。特别在当前美中两国激烈的竞争环境之中,有人机之间的战斗将可能导致战争,而廉价的无人机战斗就越发显得可能。
蜂群无人机的难点:回收
无人机空中回收释放是指有人母机(例如运输机)携带无人机,使无人机在空中脱离与母机的机械连接开始执行任务,并且在任务完成后在空中与其重新连接起来。
目前无人机释放回收技术只能在地面进行多架无人机释放与回收,释放无人机还比较容易,回收就难了。在空中只能回收单架无人机,而且局限在直升机回收与释放,现在美中俄着手以运输机为载体回收无人机。
比较常见的无人机回收包括滑跑降落回收、伞降回收、撞网回收、横式撞线回收与绳钩回收,但这些方案不适用空中多架次无人机的回收与释放(如下表所示)。
常见的无人机回收包括滑跑降落回收、伞降回收、撞网回收、横式撞线回收与绳钩回收,但这些方案不适用空中多架次无人机的回收与释放。
美军于今年10月29日试验1架「小精灵」无人机,在空中被1架C-130运输机伸出去的机械臂对接收回机舱内,并经过24小时维护后再次派出,可回圈使用20次以上;剩下来的问题是提升回收速度。
如何反制蜂群无人机?
虽然蜂群无人机具有智慧化、自主化、数量多、小型化、低成本等优势,但其缺点也显而易见,例如防护力差、机动力弱、「蜜蜂」之间数据交换过于频繁可能泄密等问题。可针对蜂群无人机的弱点采取反制措施。
1.提升侦测效能。当前超宽频成像雷达、主动/被动阵列雷达、电视摄像、红外线和磁力感测器、甚至于是地面观测站等,可探测蜂群无人机外形、声音、红外线等情报。
2.软杀:摧毁蜂群系统节点。针对蜂群节点进行电磁干扰、压制及欺骗、切断或扰乱蜂群无人机导航、个体之间及与控制中心的传输链,也可向蜂群指挥控制系统注入病毒,进而俘获或使其自毁。
3.硬杀:摧毁蜂群指管系统的节点,或运用雷射或微波或粒子束武器、弹道导弹摧毁维持无人机运作的通信卫星和导航卫星、地面控制站、通信中继和指挥所等关键节点,并对有人机与无人机基地、陆地、海洋实施打击,捣毁蜂巢。
4.集群对抗集群。发挥集群作战的优势,实施无人机前出侦察,并配合无人机的电磁对抗、自杀式集群拦截和常规防空作战,增强对蜂群的拦截能力。
软杀方式可能浪费时间,特别是干扰无人机与地面站通信使无人机失效。因为未来的无人机智慧化程度将越来越高,「人」的因素不断减弱。同时,电子欺骗能力增强,无人机集群通信扩频、跳频的广泛使用,电子作战最终将会达到动态平衡状态,很难出现某方压倒性的优势。
看起来,硬杀才是硬道理!国防部战规司提出「科技与火力取代人力」之际,不可忽视空军无人机与海军无人艇和无人潜舰的发展。这不但可以节约兵力、发展技术、更是不对称作战的重要组成。
(作者为台湾国际战略学会研究员,法国博士,国战会专稿,本文授权与洞传媒国战会论坛、中时新闻网言论频道同步刊登)
※以上言论不代表旺中媒体集团立场※