美國國防高級研究計劃局(DARPA)近期正研發(fā)一種由有人機(jī)掛載并能攜帶、投射空空導(dǎo)彈的新概念無人裝備——“遠(yuǎn)射”空中發(fā)射無人機(jī),。美軍研發(fā)這款新型空射無人機(jī)旨在能夠顯著擴(kuò)大空戰(zhàn)作戰(zhàn)范圍,、提高聯(lián)合作戰(zhàn)部隊執(zhí)行任務(wù)效率,并可能改變未來空戰(zhàn)樣式,。 研發(fā)背景 空戰(zhàn)通俗意義上是指飛行員利用戰(zhàn)斗機(jī)等飛行器在空中進(jìn)行戰(zhàn)斗,以擊落對方空中作戰(zhàn)力量進(jìn)而奪取制空權(quán)為目的一種戰(zhàn)爭形式,。歷史上多場空戰(zhàn)證明,,交戰(zhàn)雙方誰的戰(zhàn)斗機(jī)更先進(jìn),誰將更有把握奪取現(xiàn)代戰(zhàn)爭的制空權(quán),。雖然參與空戰(zhàn)的也有無人機(jī),、預(yù)警機(jī)等其他機(jī)型,但殲擊機(jī),、強(qiáng)擊機(jī)等機(jī)種無疑是最正面,、最危險的,一旦被敵方導(dǎo)彈擊中很有可能機(jī)毀人亡,,所以格斗型戰(zhàn)斗機(jī)越先進(jìn)就越容易取得空戰(zhàn)的勝利,。發(fā)展五代戰(zhàn)機(jī)乃至六代機(jī)一度成為二十一世紀(jì)軍事大國空戰(zhàn)力量軍備競賽的焦點(diǎn)。五代戰(zhàn)機(jī)最大的優(yōu)勢是隱身性,,隱身性能的提升能夠保證自己的生存能力,,在沒有被敵機(jī)發(fā)現(xiàn)的情況下將對方的戰(zhàn)機(jī)擊落。但五代機(jī)一旦率先發(fā)動空襲很容易暴露自己,,現(xiàn)代戰(zhàn)爭中被敵方戰(zhàn)機(jī)或預(yù)警機(jī)鎖定后想要逃生實(shí)屬不易,,傳統(tǒng)空戰(zhàn)模式已顯露其弊端。 隨著人工智能,、飛控導(dǎo)航,、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的發(fā)展,,加快了空中作戰(zhàn)裝備能力提升,空戰(zhàn)任務(wù)譜系日益完善,,先后發(fā)展出無人僚機(jī),、空射無人機(jī)等多種基于傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)模式的新質(zhì)裝備,同時衍生出有人-無人協(xié)同作戰(zhàn),、無人機(jī)“蜂群”集群作戰(zhàn)等新型空戰(zhàn)概念,,使現(xiàn)代空戰(zhàn)無人機(jī)裝備運(yùn)用形式不斷拓展,加速推動無人化智能化戰(zhàn)爭時代到來,。 其中空射無人機(jī)是指主要由有人或無人空中載機(jī)平臺掛載并實(shí)施空中發(fā)射的一類無人機(jī),,一般可采用不回收、地面或空中等多種回收模式,。此類無人機(jī)可攜帶紅外/光電雷達(dá),、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等載荷,抵近敵防區(qū)執(zhí)行預(yù)警偵察,、通信中繼,、火力打擊、電子戰(zhàn),、誘餌敵雷達(dá)開機(jī)等作戰(zhàn)任務(wù),,大幅拓展有人戰(zhàn)斗機(jī)有效作戰(zhàn)范圍與態(tài)勢感知、通信等能力,,極大提高了空中任務(wù)安全性,。 2021年,國外已發(fā)展出多型空射無人機(jī)平臺,,并突破空中回收等多項關(guān)鍵技術(shù),,發(fā)展極為迅速。近期美國國防部相關(guān)研究部門啟動的這項“遠(yuǎn)射”無人機(jī)計劃正是想開發(fā)一款能夠使用多種空對空武器的無人機(jī),,探索由有人機(jī),、無人機(jī)和中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈組成的多殺傷路徑、多交戰(zhàn)目標(biāo),、多運(yùn)行模態(tài)的新型空中交戰(zhàn)概念,。 性能優(yōu)勢 當(dāng)前空戰(zhàn)的空中優(yōu)勢概念依賴于先進(jìn)的有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)來提供穿透性的防空能力,以有效地發(fā)射武器,。而軍用無人機(jī)大多數(shù)都是執(zhí)行偵察任務(wù)或者轟炸任務(wù),,很少有能夠在空中直接作戰(zhàn)的,且現(xiàn)在的無人機(jī)作戰(zhàn)追求以量取勝,,或進(jìn)行24小時不間斷超高度偵察,。“遠(yuǎn)射”無人機(jī)性能優(yōu)勢集中于通過空中發(fā)射的無人機(jī)有效地縮小攻擊距離,進(jìn)行更有效的導(dǎo)彈射擊。那么“遠(yuǎn)射”無人機(jī)具體有哪些性能優(yōu)勢呢,? “遠(yuǎn)射”空射無人機(jī)機(jī)動性優(yōu)勢明顯,。根據(jù)透露的“遠(yuǎn)射”無人機(jī)概念外形判斷,該型無人機(jī)飛行速度較快,,甚至可達(dá)高超聲速,。有人轟炸機(jī)或者戰(zhàn)斗機(jī)等載機(jī)平臺能夠在距離目標(biāo)約3129千米處發(fā)射“遠(yuǎn)射”無人機(jī),無人機(jī)飛行約2414-2897千米后發(fā)射掛載導(dǎo)彈,,導(dǎo)彈飛行322-805千米后抵達(dá)目標(biāo),。載機(jī)空射無人機(jī)使進(jìn)攻范圍更遠(yuǎn),無人機(jī)還可在較低空域飛行,,在交戰(zhàn)全程都能保持高機(jī)動性,。 “遠(yuǎn)射”無人機(jī)發(fā)動進(jìn)攻突然性強(qiáng)。其在載機(jī)平臺發(fā)射后可以從不同方向攻擊目標(biāo),,其中多數(shù)方向都不是載機(jī)平臺初始位置方向,,增加了攻擊的突然性。多方向進(jìn)攻配合高速高機(jī)動性可有效提升“遠(yuǎn)射”無人機(jī)對重兵防守目標(biāo)的攻擊,,對敵方起到“猝不及防”的打擊效果,。 “遠(yuǎn)射”無人機(jī)防偵察與隱身效果好。有人載機(jī)平臺發(fā)射“遠(yuǎn)射”無人機(jī)時幾乎沒有額外的紅外特征,,降低了被偵察到的風(fēng)險?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭中面對裝備有先進(jìn)偵察系統(tǒng)的重兵防守目標(biāo),即使F-22等現(xiàn)代隱身戰(zhàn)斗機(jī)也難以應(yīng)對,。但“遠(yuǎn)射”項目能夠?qū)L(fēng)險轉(zhuǎn)嫁給無人機(jī),,因?yàn)闊o人機(jī)比有人機(jī)體型小很多,且更難被探測,,空射無人機(jī)在遠(yuǎn)端發(fā)射后可“悄無聲息”抵近目標(biāo),,發(fā)射AGM-88E等先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈,,近距離打擊敵方防空雷達(dá)致其癱瘓,。 “遠(yuǎn)射”無人機(jī)自主控制和通信能力突出。該型無人機(jī)研發(fā)成功將突破AI協(xié)助空戰(zhàn)這道難關(guān),,且能與載機(jī)進(jìn)行高速度,、低延遲的雙向數(shù)據(jù)鏈通信。在作戰(zhàn)空域中,,“遠(yuǎn)射”無人機(jī)將與有人戰(zhàn)斗機(jī),、戰(zhàn)術(shù)級電子戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)役級支援飛機(jī)等協(xié)同作戰(zhàn),,借助高性能數(shù)據(jù)鏈組成一體化空域“作戰(zhàn)云”,,組建起這樣的空戰(zhàn)體系能夠使現(xiàn)代空戰(zhàn)殺傷鏈構(gòu)筑更快、作戰(zhàn)效率更高。 “遠(yuǎn)射”無人機(jī)性能優(yōu)勢明顯,,通過提供新型空中戰(zhàn)斗力,,將顛覆基于傳統(tǒng)武器裝備的空中戰(zhàn)斗形式。美軍事專家表示,,“遠(yuǎn)射”無人機(jī)這款能夠發(fā)射空對空精確制導(dǎo)武器的空射無人機(jī),,其作戰(zhàn)原理與思路將變革空戰(zhàn)模式。 戰(zhàn)略意義非凡 “遠(yuǎn)射”無人機(jī)可以在非常遠(yuǎn)的距離執(zhí)行打擊任務(wù),,可以大大避免有人戰(zhàn)機(jī)的無畏傷亡,,且“遠(yuǎn)射”無人機(jī)完全可以在防區(qū)外發(fā)動襲擊,不僅僅可以進(jìn)行空對空作戰(zhàn),,也可以執(zhí)行轟炸和偵察任務(wù),。當(dāng)前美國的空中優(yōu)勢概念依賴于先進(jìn)的有人駕駛戰(zhàn)機(jī)來提供穿透性空中對抗能力,從而有效地投送武器,。根據(jù)美軍的構(gòu)想,,“遠(yuǎn)射”無人機(jī)將增加有人操縱平臺的生存能力,允許他們在遠(yuǎn)離敵人威脅的地方行動,,通過從空中投放“遠(yuǎn)射”無人機(jī)來進(jìn)行更有效的導(dǎo)彈打擊,。“遠(yuǎn)射”無人機(jī)項目將改變空中作戰(zhàn)的模式,,該無人機(jī)將通過提供多樣戰(zhàn)力來打破傳統(tǒng)的武器發(fā)展格局,。 空射作戰(zhàn)無人機(jī)可能會成為未來有人機(jī)-無人機(jī)編組協(xié)同作戰(zhàn)的一種重要方式。有人機(jī)-無人機(jī)編組協(xié)同作戰(zhàn)是美軍正在著力探索的新型空戰(zhàn)樣式,?!斑h(yuǎn)射”作為空射無人機(jī),其并不完全具備獨(dú)立搜尋和射擊敵方空中目標(biāo)的能力,,而是需要有人機(jī)在發(fā)射前提供目標(biāo)部分信息,,必要時發(fā)射后接受有人機(jī)指揮以發(fā)現(xiàn)和摧毀空中目標(biāo),因此是緊密型有人機(jī)-無人機(jī)編組協(xié)同作戰(zhàn),,美軍可能開拓出基于空射作戰(zhàn)無人機(jī)的新型有人機(jī)-無人機(jī)編組協(xié)同空戰(zhàn)樣式,。與無人機(jī)獨(dú)立運(yùn)用、升空后與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)相比,,該樣式可簡化對戰(zhàn)場指揮控制的要求,,可敏捷響應(yīng)戰(zhàn)場態(tài)勢,對有人機(jī)空戰(zhàn)能力的提升直接且顯著,,但要求有人機(jī)與無人機(jī)之間有更多接口和交互,,并對無人機(jī)有較大限制。 發(fā)展“前途光明” “遠(yuǎn)射”空射無人機(jī)性能優(yōu)勢突出,,戰(zhàn)略意義重要,,其亟待解決的技術(shù)以及未來發(fā)展方向又如何呢,? “遠(yuǎn)射”無人機(jī)的重量最高不能超過1361千克,受限于這個重量的主要原因是這大約是美軍戰(zhàn)斗機(jī)彈倉可攜帶武器的最大重量,。一方面將使“遠(yuǎn)射”無人機(jī)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(shí)現(xiàn)上的挑戰(zhàn),即如何使現(xiàn)有的小型導(dǎo)彈適應(yīng)“遠(yuǎn)射”無人機(jī),,并由其攜帶部署,。 如何在低成本、小型化的同時確保預(yù)期作戰(zhàn)效能,,也是“遠(yuǎn)射”無人機(jī)面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn),。“遠(yuǎn)射”無人機(jī)要攜帶空空導(dǎo)彈執(zhí)行攻擊任務(wù),這就要求具備機(jī)-彈之間的信息,、電氣和機(jī)械接口,,能生成或接收并傳遞導(dǎo)彈初始對準(zhǔn)信息和目標(biāo)信息,甚至還要攜帶機(jī)載傳感器探測跟蹤目標(biāo),,才能保證無人機(jī)完成預(yù)期的功能,,這與無人機(jī)的低成本、小型化要求產(chǎn)生較為尖銳的沖突,。從已有的概念或方案構(gòu)想看,,解決方案可能是犧牲無人機(jī)一部分機(jī)動性和防護(hù)以減小體積,將有限機(jī)內(nèi)空間用于滿足基本任務(wù)能力需求,,以便更好地發(fā)揮其作用,。即便如此,這仍需該無人機(jī)采用收放或折疊式機(jī)翼,、小型化且高性能的傳感器系統(tǒng),、精確的機(jī)-彈對準(zhǔn)系統(tǒng),可能還需要發(fā)射或中繼轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)彈中段修正指令的設(shè)備,,這都對其總體設(shè)計,、機(jī)載分系統(tǒng)研制以及機(jī)上電磁兼容等方面提出了較大挑戰(zhàn)。DARPA和美國工業(yè)界是否能較好地解決這些技術(shù)挑戰(zhàn),,仍需進(jìn)行觀察,。 這些技術(shù)問題如果得到解決,“遠(yuǎn)射”無人機(jī)將能攜帶更多的AIM-120空空導(dǎo)彈或新型“游隼”空空導(dǎo)彈,,飛行時間更長,,戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用更靈活,,也可被更多平臺發(fā)射,,從而最大程度發(fā)揮空射無人機(jī)的性能優(yōu)勢。 同時美軍一直推進(jìn)的“空戰(zhàn)演進(jìn)”,、“空中博格人”等項目將使“遠(yuǎn)射”無人機(jī)更智能,、更易于被信任。“空戰(zhàn)演進(jìn)”項目旨在發(fā)展空中近距離格斗的自主能力,提高作戰(zhàn)人員對自主化作戰(zhàn)的信任,?!翱罩胁└袢恕表椖縿t是開發(fā)基于人工智能算法的自主控制系統(tǒng)。兩個項目的相關(guān)研究成果若用于“遠(yuǎn)射”無人機(jī)將大大提高其智能水平及被信任程度,。 以“遠(yuǎn)射”無人機(jī)的體量,若能較好平衡成本與性能的關(guān)系,將有望實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)及滿足載機(jī)大量攜帶的需求,。相比生產(chǎn)數(shù)量有限、工期長且工藝復(fù)雜的大型軍用無人機(jī),,“遠(yuǎn)射”這種中小型空射無人機(jī),,很可能憑借空戰(zhàn)戰(zhàn)場上的規(guī)模優(yōu)勢取勝。 |
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