俄乌战场上无人机的使用显示出一种趋势:未来空战或许将演变成 “无人机集群”战,千百架无人机依靠人工智能网络,形成智能实体,犹如自然界的昆虫群、鸟群或鱼群,相互之间共享数据实时决策,配合完成攻击任务。
撰文 | 都保杰
谁也未曾料到,无论是在现役士兵数量还是海陆空三军常规武器装备上都碾压乌克兰的俄罗斯,会在现代战场上头疼于各类无人机的袭扰,物美价廉的无人机竟比5代主力战机还要出风头。
现在,吃尽苦头痛定思痛的俄军也开始寻求反制手段:以无人机对无人机。
俄罗斯塔斯社3月27日发布的一条新闻称,俄罗斯无人机部队已开始将无人机之间的空战添加到他们的军事训练中,计划紧急培训3500名第一人称主视角(FPV)无人机(UAV)飞行员,为与乌克兰展开“无人机混战”做好准备,俄军瓦西里·马杰洛夫营无人机部队指挥官(呼号为戈尔德斯)对外报告称,有些王牌飞手在一周内就可以准备好。
如此,俄罗斯和乌克兰的无人机战争将达到“前所未有”的规模,据不完全统计,双方正在将数以万计的军用、消费级无人机混合投入作战,以至于很多军事评论专家认为,俄乌战争开启了世界上第一场真正的“无人机”战争,也揭开了智能战争时代的一角。
为了适应瞬息万变的战场动态,俄乌两国军队都在竞相培训和储备无人机军事人员,目前看来,小小的无人机在战场大局中已经举足轻重,或许会起到关键乃至决定作用。
俄乌战场上的无人机较量
随着俄乌战争进入僵持阶段,大规模攻城略地的海陆空军事行动开始减少,无人机远程行动变得更加频繁。
俄方之所以对掌握无人机战术提高重视,是因为过去两年,乌克兰对于无人机的灵活运用,在局部战场取得了很多先发优势。
一架架低成本改装、携带炸弹的无人机,技术上并没有多先进,但却可以完成战场协调、侦察监视、数据分析和火力修正等任务,并在空防间隙出其不意进行自杀式撞击,轻易干掉造价高昂的主战坦克、装甲车和其他军用车辆、船只,不断袭击俄罗斯的物资哨站据点,重创战壕里的士兵,达成事半功倍的游击效果。
在社交媒体X(推特)上,乌克兰数字化转型部长米哈伊尔·费多罗夫(Mykhailo Fedorov)定期分享着无人机攻击周报,一串串数字显示出战绩满满,这对于俄罗斯而言则是血淋淋的教训。尽管俄军方也同样发射了大批导弹和无人机对乌方重点设施予以回击,但在这方面,乌克兰军方看似运用得更熟练,能瞄准的目标更广泛。
身陷战争的国家并不是科技创新的理想环境,但战争局势的紧迫性却促使乌克兰成为无人机武器研发和人员培训的最佳实验室。早在去年3月,乌克兰国家特别通信局就对外宣布,将拨款超过8.55亿美元,为乌克兰武装部队(AFU)批量采购无人机,同年4月,米哈伊尔·费多罗夫在接受乌克兰通讯社采访时透露,AFU有7000多名无人机操作员正在接受培训,目标是培训1万人。目前乌克兰有20多所相关培训学校,数量还在增加,对外签订了3800多个无人机系统合同,价值超过1亿美元,未来乌军每个连队都将标配50至60名飞手。
俄乌战争这两年,一直伴随着无人机和相关武器的大混战。欧洲政策分析中心(CEPA)曾发布一份《无人机之紧迫问题》报告,对俄乌双方无人机系统使用进行了分析。
其中,战争初期主力还是中大型无人机,这类机型一般具备较为先进的侦察传感器、打击能力、续航时间,具备更大的作战范围和有效载荷。乌军使用的是土耳其制造的“旗手”(Bayraktar)TB2无人机,在摧毁俄方防空系统方面发挥了重要作用,但随着俄军全面投入防空和电子战,大量乌克兰的TB2被击落。
随后,相对廉价的小型商用、民用无人机成为了乌克兰的主要装备。乌克兰制造的“野黄蜂”(Wild Hornet)等FPV无人机,造价仅为400美元左右,却多次摧毁俄军T90等现代化的主战坦克;另有“莱莱卡”-100(Leleka-100)无人机,运行范围30公里,可携带3公斤的多型弹头。
与无人机攻击机制类似的是巡飞弹,乌军方面主要依赖外国供给,主要包括美国制造的“凤凰幽灵”(Phoenix Ghost)、“阿特斯”-600(Altius-600)、“弹簧刀”-300和“弹簧刀”-600(Switchblade-300、Switchblade-600),以及波兰公司WB Group的“战友”(Warmate)等,借此缩小与俄军的差距。
俄军方面,初期无人机群包括国产的“海盗”(Korsar)和“猎户座”(Inokhodets)系统,随着战争进行, “前哨”(Forpost-R)、“海鹰”-10、Zala ISR、“迁徙者”(Mohajer-6)等多型号无人机也被大量采购投入使用。
在巡飞弹方面,俄罗斯优势要强于乌克兰,他们使用了自研的Kub和“柳叶刀”-3(Lancet-3)以及伊朗制造的“沙希德”-136(Shahed-136)和131等巡飞弹进行远程打击,摧毁了很多乌克兰重要目标设施。
俄军主要吃亏的地方在于他们早期作战观念中对无人机战斗效能的轻视。俄军高层一直对无人机系统持怀疑态度,认为这些只是武器“副产品”,制度的忽视给予对手可乘之机。但近期俄军的各项动作表现,预示着其正在进行无人机短板补齐。
战争史上的无人机高光时刻
作为“以小博大”的战争工具,无人机在战争史上留下过浓墨重彩的印记,也因战争催化而愈发强大。从刚开始的鸡肋产品,到战场上的突刺利剑,随着规模化的尝试使用,无人机在不久的将来还可能实现科幻电影中的蜂群式攻击。
现代意义上的无人机,起始于1917年英国人研制的第一架无人靶机,这项技术成果将一架教练机成功改造为无线电控制的不载人飞行器(简称UAV),命名为斯佩里空中鱼雷号(Sperry Aerial Torpedo),可搭载300磅炸弹飞行50英里。但受限于当时的科技水平,它从未参与实战,也未能对战场产生多大影响。
此后,1935年英国皇家空军优化生产的蜂王号(Queen Bee)成功实现了反复起降,使无人机技术开始具备实用价值。
二战期间的代表作是纳粹德国研发生产的地对地巡航飞弹V-1(德语:Vergeltungswaffe 1)。V-1的外形酷似一架小型喷漆飞机,但取消了驾驶员的座舱,将其改为导航装置,使用脉冲喷气式发动机,飞行距离可达250公里,对英国伦敦和欧洲其他主要战略城市进行过轰炸袭击,威震一时。
二战之后,无人机迎来了三种发展路径:一种是将退役飞机改装成为特殊研究靶机,另一种是以特种设计的小型无人飞机担任特殊侦查或试验任务,第三种则是以小型无人飞机取代大型载人战斗机。
1950年代的越战时期,雷恩航空公司为美军开发的遥控载具AQM-34火蜂(Ryan Firebee)是当时的无人机代表产品之一,它是第一个以涡轮喷射引擎为推进动力的无人机,拥有无人机历史上用途最广泛的纪录。
而世界上有记录的首次无人机和有人驾驶战斗机的空中对战发生在中国,据相关资料记载,1964年11月15日,中国人民解放军利用歼6战斗机击落了美国火蜂式无人侦察机,后续五年间陆续有17架美国无人机在侦查中被解放军击落。
美苏冷战期间,美国空军还升级研发了一款三倍音速的长程战略侦察机D-21,它与著名的SR-71“黑鸟”高空侦察机前身曾搭配使用,进行过多次任务。
进入21世纪,在伊拉克战争和阿富汗战争中,首度有大量无人机投入战场,最初的一代以侦察机为主,但后来无人机开始装备武器弹药执行精确打击任务,代表机型如美国的RQ-4全球鹰侦察机,以及装配精确制导导弹的MQ-1“捕食者”和MQ-9“收割者”无人机。
据不完全统计,美国于2002—2015年在中东地区使用无人机发起的攻击多达500余次,使得地区和全球其他国家都看到了无人机在现代战争中的军事效能,全世界拥有军用无人机的国家数目一下子从2010年的60个激增至2020年的102个,新型产品的种类型号层出不穷。
2020年1月3日,美军悄然出动MQ-9“收割者”无人攻击机发射AGM-114“地狱火”导弹,在伊拉克巴格达国际机场附近定点清除了正在访问的伊朗伊斯兰革命卫队高级将领卡西姆·苏莱曼尼(Qasem Soleimani),精准刺杀的消息传出,世界为之一惊,也让攻击型无人机更加声名显赫。
随着无人机成本下降,续航能力及传感器和武器等方面性能的不断提升,再加上近年来人工智能、大数据和网络架构、空天网络和空间相关能力的加持,无人机主导未来战争迎来很多利好因素。
无人机的本质是取代人身参加战争,未来的发展趋势可能会聚焦在两类无人机上,一种是取代现役载人战斗机的无人驾驶多功能隐形作战飞机,如美军的X-47系列试验机、中国的攻击-11型无人机(代号利剑)以及法国的达索神经元(Dassault nEUROn)和英国的雷神(Taranis)无人机等类似机型。
另一种发展方向,可能就如同很多军事战略家和科幻作家所预测的那样,未来空战将演变成所谓的“无人机集群”战争,即大量小型飞行器如同蜂群一样相互协作配合攻击,俄乌战场上关于无人机的利用,显示出这种趋势。
未来战场上,千百架无人机可以依靠先进的人工智能网络组织形成一个智能实体,犹如自然界的昆虫群、鸟群或鱼群,每一架无人机不仅能单独感知行动,还能为整体着想,相互之间共享数据实时决策,完成攻击任务。正如美国作者大卫·汉布林(David Hambling)在著作《蜂群骑兵:微型无人机将如何征服世界》中所描述的,软件工程师能通过对无人机编程,模拟庞大的集群效应,完成分离、组队、衔接,以躲避雷达扫描和防空攻击的阻拦,在没有人为干预的情况下自主改变航向、速度或者高度等机动应对威胁,最终在目标周围汇聚群起而攻。
当然,这种无人机集群攻击目前还只是理想化阶段,未来未必没有克星,因为在战争中,向来都是一物降一物,相关的反制武器也一直在研发中。一些专家认为,应对蜂群式无人机比较可行的一种方案是利用高功率微波系统进行大面积杀伤。除此之外还有电磁干扰、激光武器、电子战等手段,配合常规防空武器形成防线。无人机集群攻击的有效性有待重新评估,也取决于其能否融入更广泛的军事生态,形成加持作用。
例如,深知无人机威能的美军,早在2020年就研发出了战术高功率作战响应器THOR,该系统设备可以存放在一个20英尺见方的集装箱内,便于运输部署,旨在批量防御和摧毁无人机群。该设备使用高功率微波来产生反电子效应,无人机集群被识别后,THOR会在纳秒内发射微波破坏其电路板、电源系统或传感器等用于承载电流的关键组件,使无人机报废。
随着无人机武器越来越普遍,同样强大的反无人机系统装备,在未来可能也是战场标配。
战场规则被改变了吗?
无人机是否会带来军事革命,改写现代战争规则,扭转战争局势,目前还没得出定论,业内专家也一直在争论。
拥趸们认为无人机的革命性在于从总体上大幅降低了使用军事力量的成本,正在深刻改变现代战争面貌,打破了传统意义上的军事力量强弱平衡。此外,无人机能够改变攻防平衡,可以有效穿透许多现代防空系统,甚至使得很多地面作战设备和方式被逐渐淘汰。
反驳者则指出,军用无人机不过是几种现存军事技术(包括螺旋桨/喷气式飞机、摄像/侦察设备、精确制导弹药以及卫星数据传输等)的集成,算不上什么军备革命,与历史上的航母、坦克、导弹等装备出现相比,尚不足以给战争本身带来颠覆式改变。
来自布鲁塞尔管理学院安全、外交和战略中心(CSDS)的高级研究员安东尼奥·卡萨拉(Antonio Calcara)等学者在《国际安全》杂志发表文章《为什么无人机未对战争起到革命性作用:空战中持久的隐藏-搜寻竞赛》,通过三场军事行动的案例剖析,得出了“无人机本身并不会产生许多人认为的革命性影响”的判断。
文章通过对比每场冲突中交战双方的力量配比、战局演化和无人机及其他力量的毁伤效果、伤亡情况,指出在纳卡冲突、叙利亚战争、利比亚战争中无人机根本无法改变攻防、强弱之间的平衡,也无法取代地面作战。在叙利亚战争、利比亚战争中无人机其实伤亡比例很高,在相对先进的防空系统对抗中并未取得优势。纳卡冲突中,阿塞拜疆的无人机之所以大放异彩,主要是由于亚美尼亚的防空系统均为苏联时期的落后装备所致。
此外,在这几场战斗中无人机不仅未帮助弱者克服战术和战略上的劣势,反而进一步加剧了现有的战场失衡,成了强势一方稳固战局的工具。在战场上,地面人员作战仍是交火最为激烈的战场,地面部队仍是双方达成军事占领目的的主要力量,地面目标仍是攻防的重点,而无人机本身发挥作用也依赖于电子战、地形侦测、雷达等传统地面力量。尤其是在城市作战环境中,用无人机打击隐蔽的有生力量更是收效甚微,且很容易被隐蔽的单兵防空力量反杀。
在《国际政治科学》2022年发表的一篇论文中,清华大学国际关系研究学者对军用无人机的使用偏好及安全影响进行了分析,文章指出,有关无人机作用“非黑即白”的争论,本质上来源于对其使用偏好及安全影响问题的泛化,不能简单地判定军用无人机“有用”或“无用”,或其使用会导致全球安全格局更加“稳定”或“不稳定”,应当避免“单一技术决定论”。不过通过很多实际战争或者冲突案例中,军用无人机所产生的安全影响却相对一致,即一方面推动了冲突频次的增加,另一方面却难以造成冲突烈度升级。
发表在《国际社会科学杂志》2023年第1期的一篇论文中,来自中国国防科技大学国防科技战略研究智库的研究员则从科技趋势、军事竞争和发展规律角度对无人机在军事行动中的作用进行了补充。论文作者认为,现代战争形态正加速向智能化无人化演变,无人系统是人类科技智慧在武器装备中的充分体现,随着人工智能、网络信息、新材料、新能源、先进制造等前沿科技的快速发展汇聚,无人机等更多无人系统的性能水平和作战能力势必会不断提升,在战场侦察、信息支援、精确打击、综合保障等方面发挥出潜力作用,会逐步成为现代高科技战场胜负的决定性因素。
各方讨论的落脚点殊途同归,总结起来就是:无人机武器化的发展已是不可逆的趋势,我们当下要做的,一是摸清无人机的技术路线和现实影响,持续评估、推动无人系统相关技术融合发展,这至关重要;二是逐步建立与无人作战时代相匹配的观念理念,否则就得被动挨打;第三,还需要应对无人机武器系统广泛化发展带来的安全挑战和风险扩散问题,俄乌战争中民用消费级无人机被改造成杀伤性武器就是个例子。
话说回来,对无人机武器运用得再好,它们也是杀人机器,俄乌战争用血淋淋的教训提供了一个战场样板,给了各国一个新视角来重新认识无人机,并调整未来对于无人机和反无人机技术的部署升级。
参考文献
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[3]https://twitter.com/FedorovMykhailo
[4]https://www.cssn.cn/dkzgxp/zgxp_gjshkxzzzwb/gjshkxzz202301/202308/t20230807_5677673.shtml
[5]https://www.secrss.com/articles/61512http://qjip.tsinghuajournals.com/article/2022/2096-1545/101393D-2022-2-103.shtmlhttps://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E4%BA%BA%E8%88%AA%E7%A9%BA%E8%BC%89%E5%85%B7
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本文经授权转载自微信公众号“科学中国”。
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