可获释无人驾驶飞机蜂群的航空航空母舰要来了

作者:3983金沙官网

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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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还记得电影《复仇者联盟》中狂拽酷炸的“飞行航母”吗?如今,这样的科幻场景或许将会成真,只不过其舰载机变成了无人机。

  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。

航母被称为海上霸主,电影《复仇者联盟》想让航母这样一个外形不符合空气动力学要求的庞然大物飞行在空中,目前看还是个梦想,但以大飞机为母机,空中可以释放、回收小型无人机的“飞行母舰”,真的要来了。 美国媒体近日报道,美国国防部高级研究计划局主导下的一个项目,计划以C-130运输机或现有的战略轰炸机、战斗机为平台,发射具备快速组网和协同能力的无人机“蜂群”,执行对敌侦察、监视、压制和打击任务。 在这个被美军视为可颠覆未来交战规则的计划中,由C-130运输机充当“飞行母舰”,大量投放“小精灵”无人机,上百架小型“小精灵”像蜂群一样,铺天盖地、席卷而来。作战行动结束后,又悄悄被C-130运输机空中回收。“飞行母舰”技术未来如果用于实战,将会给美军的联合作战带来很多优势。 概念科幻,由仿生而来 新材料技术、网络技术、传感器技术、通信导航技术、控制技术,特别是智能技术的发展进步,给无人机带来了广阔的发展空间,也给人们带来了对未来作战样式的无限想象。 “小精灵”是典型的无人机“蜂群作战”概念下的研究项目。美军2014年提出以发展“颠覆性技术”为核心的“第三次抵消战略”,受自然界蜂群等动物集群效应的启发,其各军种纷纷围绕无人机做起了文章,提出许多新型作战概念。基于低成本、小型、智能化无人机的“蜂群作战”概念就是其中之一,而“小精灵”项目与其他“蜂群作战”概念不同的是,“蜂群”无人机可回收,其他项目的“蜂群”无人机是一次性使用,不可回收。 “小精灵”无人机项目以二战期间赋予许多英国飞行员好运的恶作剧小游戏命名。整个作战系统由多架无人机、无人机载机、发射回收系统和控制系统等组成。 该项目的基本设想是让C-130运输机充当母机,在敌防御圈外发射具备快速组网和协同能力的“小精灵”无人机“蜂群”。“小精灵”无人机可装备侦察、监视、电子战甚至战斗部等载荷,无人机“蜂群”渗透到敌防空区之后,可执行情报监视侦察、电子攻击、火力打击、心理战等作战任务。 任务结束后,未被击落的“小精灵”无人机再由发射“小精灵”的C-130在空中将其逐个回收。“小精灵”无人机要求可在对抗空域中重复使用20次,每次回收后由地面人员在24小时内完成重置,等待下次使用。 “小精灵”项目对母机发射回收的要求是,每架母机可发射“小精灵”无人机8至20架。考虑到执行任务的无人机“蜂群”会有一定比例战损,不能全部回收的实际情况,要求30分钟内可回收4至8架。 “小精灵”无人机类似巡航导弹,机身细长,翼展较小,机翼可折叠,装小型涡扇发动机。其航程、作战半径设计得较大,性能指标最低要求是,作战半径为555公里,在作战区域可空中巡航1小时,有效载荷为27.3公斤,最大速度为0.7马赫。最佳性能指标要求是,作战半径为926公里,可空中巡逻3小时,有效载荷可达54.5公斤,最大速度不低于0.8马赫。 “小精灵”项目从2016年3月开始分三个阶段展开,从2018年4月开始第三阶段的研究工作,计划于2019年年底进行C-130运输机多架无人机的发射和安全回收试验。整个“小精灵”项目将持续43个月,总体耗资6400万美元。

近日,英国《每日邮报》网站刊发题为《“小妖精”就要来了!美军将于2019年测试能批量发射微型致命无人机的“飞行航母”》的报道。

  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。

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报道指出,“小妖精”从C-130运输机或现有战略轰炸机及战斗机平台发射具备快速组网和协同能力的无人机蜂群,利用无人机蜂群执行对敌侦察、监视、压制和打击等任务,任务结束后在空中将执行任务的无人机逐个回收。

  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。

技术前沿,离实战运用并不遥远 C-130运输机要想成为“飞行母舰”,必须对飞机进行必要的改造,机舱要留出可以储置一定量小型无人机的空间,依次施放无人机的滑轨、回收抓取无人机的机械臂等机构,还必须加装特定的通信、指挥与控制等软硬件模块。 空中发射小型无人机相对容易。经过几年的科研实践,美军无人机“蜂群”发射技术已相对成熟。2014年以来,美军多次成功用F-16和F-18战斗机进行无人机“蜂群”发射。 发射出去的众多“小精灵”无人机,如何能按照一定的通信、指挥与控制规则,像蜂群一样群飞和作战,这是项目研发的关键。它要求“小精灵”无人机“蜂群”能无中心自组网,没有领导者,没有哪个“小精灵”处于主导地位,“小精灵”间都可以进行相互通信和协作,其中任何一个“小精灵”的战损都不影响群体功能。 C-130运输机空中回收无人机是该项目第三阶段的重难点。目前的解决方案是在C-130货舱中和机翼上加装回收“小精灵”的装置,“小精灵”机身背部装有伸缩式回收钩。回收装置分机械手和拖曳式捕获器两部分,均可伸出舱外,拖曳式捕获器伸得更远。 拖曳式捕获器类似于软管式空中加油的拖曳式锥套,用栅格控制尾翼保持稳定。无人机利用光学传感器和视频摄像机将回收钩插到拖曳式捕获器中,很像软管式空中加油作业。之后,“小精灵”逐步被拖近机械手,由机械手将其拖回货舱或两侧机翼下,而无人机将折叠主翼,便于回收作业。作业时,C-130内的操作员可在必要时人工干预回收作业。 目前虽然确定C-130是“小精灵”测试的母机,但整个项目的关键技术具有通用性,可以直接移植到其他轰炸机或战斗机上。 对付“飞行母舰”的办法很多可获释无人驾驶飞机蜂群的航空航空母舰要来了,中国和美利坚合众国竞逐无人蜂群应战。 基于本国军事技术高度发达,20年前美军就提出了“零伤亡”的概念。所以,从上世纪90年代以来的历次局部战争中,美军都是最大限度地发挥高技术优势,使自己在战争中的伤亡大大减少。“小精灵”无人机作战半径在555公里以上,这可以让母机远离火力圈,让飞行员远离危险的第一线,能够极大减少己方人员伤亡。 随着军事科技快速发展,防空兵器的速度越来越快、射程越来越大、探测手段越来越多,要想突破由战斗机、雷达、导弹、卫星等编制的严密的空天防御网越来越难。美军发展“飞行母舰”,就是试图形成基于先进技术的无人机“蜂群”数量优势。大量具有隐身性、能低空超低空飞行的“小精灵”无人机,可集中于主要方向对敌防御体系进行密集连续突击,也可小编组、多方向同时突防,以数量优势消耗敌防御能力,使其防御体系迅速饱和,既可以消耗敌方高价值弹药,也可用“漏网之鱼”探测、攻击敌人。 每架“小精灵”一旦联网在一起,将产生1 1>2的效果。“蜂群”中的每个“小精灵”无人机都可携带传感器,可瞬间协作完成对目标的精准定位;可联合实施图像侦察,形成完整的战场态势图;可联合进行多频段电子干扰,实施全频段压制;可进行协同攻击;可将信息传送给火力圈外的远程火力平台,为远程精确打击进行引导。 “飞行母舰”虽然拥有良好的作战潜力,但其局限性也很明显。道高一尺,魔高一丈。对付“飞行母舰”的办法很多。美国人自己就提前想出了一些方法,比如雷声公司已经论证用空空导弹和火炮发射带有前向爆炸型碎片杀伤弹头来猎杀“小精灵”“蜂群”。美国国防部高级研究计划局提出设计开发中口径制导炮弹,用制导技术结合火炮的速射,来对付无人机“蜂群”,也可以采用“密集阵”等传统近防武器来对付它。 电子干扰也是对付“小精灵”“蜂群”的有效办法。“小精灵”“蜂群”编队飞行既然离不开无线电通信链路和GPS定位系统,那就可以通过电子干扰手段对其进行干扰压制。俄军“蔷薇”电子战系统就能在半径约10公里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,可有效干扰压制无人机“蜂群”。 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,也能很好地对付“小精灵”“蜂群”。采用具备区域性杀伤能力的微波武器,能够瞬间烧毁一定范围内的无人平台智能控制系统,使无人集群失去控制。也可以用“以其人之道还治其人之身”的办法,用猎杀无人机“蜂群”截杀和围堵“小精灵”“蜂群”。

“小妖精”无人机蜂群项目,是美国国防部根据2014年提出的“第三次抵消战略”而发展的一类低成本、智能化、小型化作战系统。在这个项目中,“飞行航母”作为无人机蜂群的载体,备受关注。

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国防科技大学国家安全与军事战略研究中心主任朱启超研究员对此表示:“‘小妖精’无人机蜂群项目中的‘飞行航母’,是指用来携载、施放及回收大量小型无人机的空中平台。根据美军无人作战系统发展规划,可用作‘飞行航母’的空中平台,可以是大中型军用运输机,也可以是F-16、F-22或F-35等战斗机。”

  美军C-130运输机释放并回收“小妖精”微型无人机设想图。

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  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”。

“飞行航母”的测试其实早已进行。2015年,美国太平洋司令部在阿拉斯加举行的“北方利刃”演习中,就测试了由1架F-16战斗机发射20架“山鹑”无人机编队的场景。而2017年初,美国国防部战略能力办公室与海军航空系统司令部共同验证了由3架F/A-18“超级大黄蜂”战斗机施放103个“山鹑”微型无人机。

  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。

朱启超介绍,“小妖精”项目目前对于每架母机平台按可发射小型无人机8至20架,30分钟内可回收4或8架的指标进行技术演示验证。实际情况下,执行任务的无人机蜂群会有一定比例的战损,不能全部回收。

  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。

“有人驾驶飞机要想成为‘飞行航母’,必须对飞机进行必要的改造,机舱要留出可以储置一定量小型无人机的空间,依次施放无人机的滑轨,以及回收抓取无人机的机械臂等机构。此外,‘飞行航母’还必须加装特定的通信、指挥与控制等软硬件模块。”朱启超说,“必须指出的是,从技术难度上来讲,空中发射小型无人机相对容易,但空中回收技术仍面临不少难题。以无人机空中回收技术为例,在高速运动中,稍有不慎,小型无人机也可能对母机平台造成冲撞,导致机毁人亡的事故。”

  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。

与此同时,具有实战意义的“飞行航母”也对组成蜂群的无人机有着特殊的要求。他指出,“要想实施蜂群作战,组成蜂群的无人机应具有微小型化、载荷较轻、易于操控、成本低廉等特点。否则,‘飞行航母’所携带的无人机数量将会受到限制,蜂群作战以数量优势形成压倒性优势的特点就难以发挥出来;若操控性能不好,形成蜂群的无人机协作效果将大打折扣;若单个无人机价格下不来,将无法获得以低成本的无人机编队消耗敌方大量昂贵弹药或对抗敌方高价值目标的不对称优势。”

  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。

  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。

  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)

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  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。

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