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玩出新花樣!美軍 反無人機尖端技術 詳解

2024-08-26軍事

2022年10月24日,在德克薩斯州布利斯堡訓練期間,機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統與空中目標交戰場景

無人機越來越多地用於執行動能和非動能攻擊行動,以及情報、監視與偵察(ISR)任務。攻擊型無人機(實際上是巡飛彈/巡航導彈)已在紅海、敘利亞、伊拉克、烏克蘭等得到廣泛使用。在2023年11月1日一份關於烏克蘭的最新情報中,英國國防部將無人機稱為「最有效的新能力之一」。反無人機系統(以下簡稱C-UAV系統)針對的目標通常在低空飛行,速度較慢、可探測性較低且經常處於地面雜波中;最重要的是,比可以對其進行攔截的地對空導彈(SAM)更便宜、更容易部署。時任美國中央司令部司令的海軍陸戰隊將軍小肯尼斯·麥肯齊2021年2月7日在華盛頓中東研究所的一次演講中表示,「這些系統構成的威脅越來越大,加上我們缺乏可靠的網絡化能力來對抗它們,這是最令人擔憂的戰術發展趨勢。」

雖然C-UAV系統不局限於挫敗特定來襲威脅,但是與一體化防空反導系統(IAMD,亦稱綜合防空與導彈防禦系統)和間瞄火力防護系統(IFPC)執行的任務有重疊(間瞄火力防護系統側重於執行針對來襲反火箭彈、炮彈和迫擊炮彈/C-RAM任務)。盡管這三種系統的任務領域都側重於主動防禦(發射後挫敗來襲威脅),但也包括實施攻擊行動和被動防禦,所有這些都可以透過戰鬥管理/指揮、控制、通訊、電腦與情報系統(BM/C4I)得以實作。與IAMD和IFPC一樣,C-UAV系統不可能有單一且負擔得起的極端有效的解決方案;更確切地說,有效的C-UAV體系架構應該能夠跨軍種(甚至跨國家)整合不同的系統。

2023年12月3日,在加州舉行的列根國防論壇上,負責采辦與持續保障的美國防部副部長比爾·拉普蘭特表示,在美國和世界範圍內,「C-UAV系統的產量必須飆升。最大限度地提高系統能力、保持高生產率和擴大‘彈匣深度’,並最大限度地降低相關成本,對於部署有效的C-UAV系統至關重要。我所說的一切都必須是負擔得起的;如果我們一次發射的成本是100萬美元,而對手是10萬美元或更低的廉價無人機,那麽他們就贏了。」

2023財年,美國國防部為C-UAV系統研發、測試與評估(RDT&E)專案撥款6.68億美元,並至少撥款7800萬美元用於采購。據拉普蘭特透露,「盡管陸軍2024財年的相關經費增加到了3.65億美元,但主要是用於C-UAV系統的研發、測試與評估,因為它們只是原型機。我們必須將其投入量產……我們需要大量資金……我們需要生產線快速運轉。」作為C-UAV任務的牽頭軍種,美國陸軍在2024年3月送出的2025財年預算申請中申請了C-UAV系統專項經費。

2019年,美國國防部成立了聯合反小型無人機系統辦公室(JCO),負責挫敗來襲的第1、2和3類無人機(其總體重量均小於600千克,飛行高度低於5490米,飛行速度低於463千米/小時)。目前,美國陸軍已將防禦第3類無人機(包括許多攻擊型無人機)列為其防空部隊的重任。所有作戰和支援部隊都將經過訓練,以防禦廣泛擴散的第1和第2類無人機。

美國的努力與國際研發、測試與評估專案有相似之處,比如英國的Synergia反無人機專案(據稱,基於該專案開發的ORCUS C-UAV系統已於2020年實作了初始作戰能力)。2021年,北約C-UAV系統技術互操作性演習的第一次年度演習匯集了70多個系統,並自那時起不斷擴大。2023年,北約釋出了首部C-UAV系統條令,並采用了英國開發的整合電子網絡技術的資產保護傳感(SAPIENT)協定,該協定是為將傳感器數據融合和整合到單一綜合影像中而開發的開放式「隨插即用」標準。

C-UAV系統技術

用於探測、辨識、分類和跟蹤無人機的傳感器技術包括采用有源電子掃描陣列(AESA)和脈沖都卜勒技術的雷達;不過,後者在「過濾」地面雜波中緩慢飛行的無人機時可能存在問題。遠端雷達,如洛克希德·馬丁公司開發的AN/TPQ-53雷達,自2016財年以來就進行了升級,可以透過美國陸軍的前沿區域防空指揮與控制系統(FAAD C2,由諾斯羅普·格魯曼公司開發)進行聯網,聯合反小型無人機系統辦公室已將其授權為聯合軍種C-UAV指揮與控制系統。經過實戰檢驗,光電/紅外、聲學(使用網絡傳感器)和射頻傳感器(分析電磁頻譜,以探測和定位無人機活動)在俄烏沖突中發揮了重要作用。人工智能(AI)和機器學習(ML)技術正在套用於C-UAV任務。然而,敵我辨識(IFF)和消除空域沖突方面仍然存在問題,特別是對於執行自衛C-UAV任務的非專業單位來說。據報道,2024年1月,因為誤將敵對無人機認為是友軍/己方資產,致使一架攻擊型無人機對駐約旦美軍部隊造成了傷害。

綜合C-UAV系統:美國陸軍的LIDS系統 可部署的綜合C-UAV系統包括美國陸軍的固定式「低慢小」無人機綜合防禦系統(FS-LIDS),該系統將系統部元件安裝在可運輸的托盤和三腳架上。其機動版本被稱為「增量」2型機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統(M-LIDS),由意大利李安納度DRS公司負責整合,並將其安裝在美國奧什科什防務公司研制生產的輕型防地雷反伏擊車(M-ATV)上;其中一種配置用於執行動能打擊任務,另一種配置用於電子戰。

這些「低慢小」無人機綜合防禦系統共享許多部元件,包括前沿區域防空指揮與控制系統、雪城研究公司開發的反小型無人機電子戰測向系統(CUAEWS DF,提供測向和幹擾能力),以及擁有晝間和紅外通道的光電瞄準具等。

固定/機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統采用的主要動能效應器是雷聲公司研制的「郊狼」Block 2型一次性C-UAV彈藥(實際上是一款亞音速、火箭推進、渦輪噴射動力巡飛彈),采用的雷達是雷聲公司的Ku波段射頻傳感器雷達和雪城研究公司的AN/TPQ-50雷達。美國陸軍於2020年12月4日授予雪城研究公司一份價值4.26億美元的合約,開發用於固定式「低慢小」無人機綜合防禦系統的AN/TPQ-50雷達。後來,該軍種授予RTX公司(雷聲技術公司)兩份合約,包括2022年10月10日2.07億美元的合約和2023年4月19日2.37億美元的合約,開發用於固定/機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統的Ku波段射頻雷達和「郊狼」系列效應器。

機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統動能打擊車輛安裝了美國莫格公司的「可重構綜合武器平台」(RIwP)炮塔,配有一門諾斯羅普·格魯曼公司的XM914E1型30毫米「大毒蛇」鏈式機關炮和一挺M240式7.62毫米並列機槍;用於執行電子戰任務的(「低慢小」無人機綜合防禦系統)車輛配有一挺M2式12.7毫米重機槍,以及彈道低空無人機交戰系統專用C-UAV瞄準具。「增量」2型機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統擁有兩種配置,安裝在M-ATV(4×4)防護型巡邏車平台上,分別用於執行動能打擊和電子戰任務,而「增量」3型(機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統)則尋求將動能打擊和電子戰能力組合到一輛裝甲車上。

有報道稱,美國陸軍計劃為10個師各裝備5套機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統。聯合反小型無人機系統辦公室負責人沙恩·蓋尼少將於2023年11月15日在華盛頓特區的一次演講中表示,「每個師都將下轄一個由防空士兵編組的C-UAV系統連。」2023年12月,當兩個師開始接收機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統時,美國陸軍宣布打算擴大該計劃。目前,美國中央司令部所屬作戰區域已經部署了機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統。

美國陸軍已要求工業界提供有關增強其「增量」3型機動近程防空系統(M-SHORAD)能力的資訊,該專案具有升級的C-UAV能力,將「郊狼」Block 2+巡飛彈和非動能打擊能力整合到目前「增量」1型M-SHORAD系統使用的「斯特賴克」系列輪式裝甲車上。BAE系統公司開發了一款安裝「可重構綜合武器平台」炮塔的履帶式多用途裝甲車輛,其配置與機動式「低慢小」無人機綜合防禦系統動能打擊車輛相同。2024年1月,該款車輛在亞利桑那州的大桑迪靶場進行了實彈測試。

2023年9月27日,在亞利桑那州尤馬試驗場進行系統整合測試期間,美國海軍陸戰隊展示了MADIS Mk1防空車輛(最左邊和最右邊的車輛)和MADIS Mk2防空車輛(中間兩輛車輛)

綜合C-UAV系統:美國海軍陸戰隊的MADIS系統 美國海軍陸戰隊三個新組建的濱海區域防空(LAAD)營將裝備使用基於聯合輕型戰術車(JLTV)開發的AN/MSY-2型海上防空綜合系統(MADIS,亦稱海軍陸戰隊防空綜合系統)Mk1和Mk2車輛(以下簡稱MADIS Mk1/Mk2防空車輛)。這兩款車都采用美國科學套用國際公司(SAIC)開發的多環境域無人系統套用指揮與控制系統(MEDUSA C2)。目前,美國海軍陸戰隊正在對該系統與FAAD C2前沿區域防空指揮與控制系統的互操作性進行試驗測試。

MADIS Mk1防空車輛安裝了(挪威)康斯伯格防務公司的「保護者」RS6遙控武器站(配備一門30毫米鏈式機關炮、一挺M240式7.62毫米並列機槍和雙聯裝FIM-92「毒刺」系列防空導彈),並配備了美國阿森特視覺技術公司的CM262桅桿式萬向節瞄準具。MADIS Mk2防空車輛似乎配裝了與Mk1相同的裝備,但額外配備了四部以色列RADA電子工業公司的RPS-62先進緊湊型半球雷達(aCHR)雷達,以及炮塔頂部天線的整流罩(被認為是電子戰系統的一部份)。據悉,這兩款車輛旨在協同作戰,並實作能力互補。2023年12月,MADIS系統在尤馬試驗場成功進行了系統整合實彈測試,2023年6月開始低速率初始生產,按照計劃將於2024財年開始全速率生產。

輕型MADIS系統(LMADIS,輕型海上防空綜合系統)被安裝在美國北極星防務公司研制的MRZR軍用輕型戰術全地形車上(以下簡稱LMADIS防空車輛),於2022年10月開始初始作戰測試與評估。LMADIS防空車輛也采用兩種配置,其中一款攜帶傳感器,包括四部RPS-62先進緊湊型半球雷達和一套CM262桅桿式萬向節瞄準具,另一款據信攜帶了美國SNC公司的「莫迪」II拆卸式電子戰系統。據報道,2019年7月17日,「拳師」號兩棲戰艦透過霍爾木茲海峽的途中,艦載變型款LMADIS系統參與擊落了一架伊朗無人機(據稱該無人機是被電子戰系統擊落的)。

低成本多工攔截器:「吸血鬼」C-UAV系統 據報道,到2023年初,美國向烏克蘭運送了大量「毒刺」系列防空導彈,按照目前的生產能力,生產這些導彈需要耗時13年。C-UAV系統需求的增加也進一步推動了導彈消耗數量的大幅增加。為了提供低成本的多工C-UAV系統,2023年,美國海軍航空系統司令部開發並整合了「無關車型模組化托盤式情報監視偵察火箭器材」(亦稱「吸血鬼」C-UAV系統)。

該系統是一套可以安裝在地面機動平台或固定地點的武器系統套件,主要探測裝置是一個球狀光電模組化傳感器和激光指示器,武器則是一套安裝在可旋轉桅桿式發射台上的四聯裝發射裝置(可發射BAE系統公司研制的AGR-20先進精確殺傷武器系統——APKWS-70毫米半主動激光制導火箭彈),另外還包括一套獨立的電源和一套火力控制系統。該火箭彈還配備了L3Harris/TSC公司開發的射頻近炸引信,用於執行C-UAV任務。2022年,美國海軍在尤馬試驗場進行了針對第2類和第3類無人機的測試。據報道,美國已經向烏克蘭提供了14套車載版本的「吸血鬼」C-UAV系統。

據稱,美國陸軍已為C-UAV作戰行動部署了APKWS先進精確殺傷武器系統,並將四聯裝發射裝置與康斯伯格防務公司的CROWS II通用遙控武器站整合在一起(該武器站可以安裝在一系列車輛上或固定地點)。此外,美國陸軍還測試了其他國際公司開發的相關系統,包括泰勒茲(英國)公司開發的輕型多用途導彈。英國皇家海軍將該導彈稱為「歐洲燕」導彈。這是一種裝有近炸引信的瞄準線半自動指令激光束制導導彈。2023年,英國皇家海軍將該導彈掛載在「野貓」直升機平台上,對其執行C-UAV任務的能力進行了測試。

類似於地對空導彈的效應器:「郊狼」巡飛彈和「走鵑」C-UAV系統 雷聲公司的「郊狼」系列巡飛彈旨在能夠從無人機、直升機和地面車輛上發射,並設計用於挫敗第1、2和第3類無人機威脅。「郊狼」Block 2型巡飛彈於2019年實作了初始作戰能力,與Block 1B型相比進行了大幅重新設計,安裝了渦輪噴射發動機用作推進系統,並升級了改進型傳感器,從而將飛行速度提高到370千米/小時,並延長了巡航時間,射程達到10~15千米。「郊狼」Block 2型巡飛彈配備了用於通訊和指令更新的雙向數據鏈,以及高爆破片彈頭。

2021年6月12日,在沙特進行的C-UAV訓練中,美國海軍陸戰隊一名低空防空(LAAD)軍官正在操作一架無人機,背景中可以看到早期版本的陸基LMADIS C-UAV系統。該系統安裝在美國北極星防務公司出品的MRZR軍用輕型戰術全地形車上,采用了RPS-42雷達和CM202桅桿式瞄準具(2023年,最新型LMADIS C-UAV系統采用了更先進的雷達和瞄準具)

車載「吸血鬼」C-UAV系統

「郊狼」Block 2巡飛彈於2023年1月首次投入戰鬥,用於保護美國在敘利亞的軍隊。到2023年,美國陸軍已經采購了1200多枚「郊狼」系列巡飛彈,並於2023年12月宣布計劃在2025~2029財年采購約6000枚「郊狼」系列巡飛彈,252套固定式和25套機動式「郊狼」巡飛彈發射系統,以及118部固定式和33部機動式Ku波段射頻雷達。

在同一類類似於地對空導彈的彈藥中,美國國防承包商安杜利爾公司的「走鵑」MC-UAV系統專案(Roadrunner-M)在2024財年獲得了研發資金,旨在滿足美國特種作戰司令部挫敗第3類無人機的需求。早期版本的「走鵑」C-UAV系統已經部署用於作戰評估。與「郊狼」系列巡飛彈不同的是,噴射發動機驅動的「走鵑」C-UAV系統是可回收的,如果沒有與目標交戰,它可以降落並被回收,以便日後再次使用。

雷聲公司研制的「郊狼」Block 2型巡飛彈發射場景。右側為固定式「低慢小」無人機綜合防禦系統的部元件;中間為機動固定式「低慢小」無人機綜合防禦系統動能打擊車輛

高能激光武器 高能激光器(HEL)技術已經發展了幾十年,無人機的擴散為部署這些具備低成本攔截能力的系統提供了動力。現在的高能激光武器已經擁有足以摧毀無人機的能量,比如美國與以色列合作開發的固定式100千瓦級「鐵束」高能激光武器系統。該系統於2022年3月進行了實彈測試,據報道將於2025年投入使用。

事實上,美國已經部署了多種具有C-UAV能力的高能激光武器系統,盡管據報道這些系統尚未用於實戰。比如,2014年,美國海軍在「龐塞」號兩棲船塢運輸艦上安裝了海軍研究實驗室開發、奎托斯公司制造的33千瓦級AN/SEQ-3激光武器系統。隨後,2019年,洛克希德·馬丁公司的高能激光器及整合光學眩暈監視系統(簡稱HELIOS高能激光武器系統)成為「增量」1型海軍水面激光武器系統(以下簡稱SNLWS艦載激光武器系統)專案的被選產品;該公司表示,在工廠測試期間,HELIOS高能激光武器系統常規展示了60千瓦以上的全功率執行效能。另據稱,HELIOS高能激光武器系統的射程可以在現有的空間、重量和功率(SWaP)分配範圍內擴充套件到120千米或更遠,以用作艦載激光武器系統。HELIOS Mk 5 Mod 0版本的高能激光武器系統已於2021年安裝在美國海軍的「普瑞布爾」號驅逐艦上,並與該艦的「宙斯盾」作戰系統整合。

美國海軍設想了一種波束功率為150~300千瓦的「增量」2型SNLWS艦載激光武器系統,旨在能夠攔截摧毀「交叉飛行」的來襲反艦巡航導彈。隨後計劃推出「增量」3型SNLWS艦載激光武器系統,旨在能夠攔截摧毀直接飛向主艦的反艦巡航導彈。

2019年,美國海軍陸戰隊部署了波音公司開發的5千瓦級緊湊型激光武器系統(CLWS),該系統能夠安裝在三腳架或聯合輕型戰術車輛/「斯特賴克」裝甲車上。波音公司先前已經為機動式高能激光測試卡車驗證車開發了10千瓦級激光器,並且正在與通用原子電磁系統公司(GA-EMS)聯合開發100千瓦級戰術激光武器系統。

由美國陸軍快速能力與關鍵技術辦公室在一個為期10個月的專案中開發,並由科學套用國際公司整合的LOCUST高能激光武器系統(由美國Blue Halo公司開發)是為聯合反小型無人機系統辦公室開發的。該系統擁有2~20千瓦級可延伸輸出功率,旨在挫敗第1類無人機及反火箭彈、炮彈和迫擊炮彈目標。據悉,LOCUST高能激光武器系統於2022年在尤馬試驗場進行了實彈測試;按照制造商的說法,該系統已在海外部署。2023年4月,美國陸軍授予Blue Halo公司一份價值4570萬美元的合約,為其多用途高能激光器專案開發安裝在步兵班組車輛上的系統原型。

此外,作為高能激光武器系統專案的一部份,雷聲公司已向美國空軍研究實驗室交付了四套10千瓦級的高能激光武器系統(第一套於2019年10月交付)。這些系統主要用於美國海外空軍基地防禦,其中三套將安裝在MRZR全地形車上,另外一套將安裝在托盤上。

由美國陸軍快速能力與關鍵技術辦公室主導的基於「增量」2型M-SHORAD/機動近程防空系統專案開發的「衛士」多工高能激光(MMHEL)武器系統尚未在海外部署。該系統是基於通用動力地面系統公司「斯特賴克」系列輪式裝甲車開發的車載版激光武器系統(配備雷聲公司/Kord技術公司聯合開發的50千瓦級激光器),首批四輛樣車已於2023年9月交付。在希爾堡和尤馬試驗場進行的實彈測試期間,樣車摧毀了第1~3類無人機。MMHEL多工高能激光武器系統計劃在2025財年實作初始作戰能力。

洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯曼公司、通用原子公司和nLIGHT/Nutronics公司正在進行300千瓦級高能激光器的近期開發工作,旨在為美國海軍的高能激光擴充套件倡議(HELSI)和陸軍的間瞄火力防護能力-高能激光武器系統(IFPC-HEL)專案(被稱為「戰神婢女」/Valkyrie)提供支持。「戰神婢女」高能激光武器系統原型車的交付計劃於2024年開始。

中國、德國、以色列、俄羅斯和英國是已知正在實施和推進高能激光武器專案開發的國家。德國萊茵金屬公司於2022年2月宣布,將20千瓦級高能激光器(第一階段計劃輸出功率為50千瓦,並提供後續的100千瓦級版本)整合到綜合C-UAV系統中。2023年,德國完成了歐洲導彈公司德國分公司/ 萊茵金屬公司聯合開發的艦載高能激光武器為期一年的測試。英國的「龍火」50千瓦級高能激光武器系統專案於2017年啟動,由歐洲導彈公司牽頭、意大利李安納度公司和英國奎奈蒂克公司共同參與整合工作;據稱,該系統在2024年1月的實彈測試中成功摧毀了一架目標無人機。

高功率微波武器 高功率微波(HPM)武器具有同時攔截摧毀多架或蜂群無人機的潛力,而單件高能激光武器必須一次攻擊一個目標。與高能激光武器系統一樣,美軍已經部署了C-UAV高功率微波武器系統,但據報道尚未在實戰中使用它們。美軍計劃同時使用高能激光武器和高功率微波武器系統。

2017年4月在俄克拉荷馬州希爾堡舉行的機動火力整合試驗期間,基於「機動實驗型高能激光器」(MEHEL)專案配置的一輛「斯特賴克」裝甲車安裝了5千瓦級的CLWS緊湊型激光武器系統參加了測試活動

在尤馬試驗場進行測試的托盤式高能激光武器系統

BAE系統公司與萊多斯公司、Verus Research公司和美國空軍研究實驗室合作,將政府開發的高功率微波武器整合到戰術高功率作戰響應器技術演示原型系統中,從2020年開始部署,用於美國非洲司令部和中央司令部的空軍基地防禦。2023年,在新墨西哥州科特蘭空軍基地的測試中,該系統展示了其在2000米範圍內挫敗第一類蜂群無人機的能力。美國空軍研究實驗室表示,後續的可部署原型「雷神之錘」(萊多斯公司負責開發)C-UAV系統計劃於2023年交付。

作為定向能前線電磁研制和挫敗專案的一部份,雷聲公司開發的反電子高功率微波增程型空軍基地防空系統(該系統專為遠端作戰而設計)於2024年1月在新墨西哥州白沙導彈靶場完成了為期三周的現地測試。此前,美國空軍曾對雷聲公司開發的「相位器」高功率微波武器系統近距離C-UAV的效能進行了測試。

反電子高功率微波增程型空軍基地防空系統原型

洛克希德·馬丁公司開發的管射「墨菲斯」C-UAV系統

李安納度DRS公司開發的專用便攜式電磁攻擊輻射微波武器是美國陸軍2022年4月在尤馬試驗場針對蜂群無人機進行測試的四種系統之一,參加測試活動的還有美國伊比魯斯公司開發的「列奧尼達斯」高功率微波武器系統。2023年1月,美國陸軍快速能力與關鍵技術辦公室訂購了四套安裝在拖車上的(「列奧尼達斯」)原型系統,首套系統於2023年12月完成交付,將作為間瞄火力防護能力-高功率微波武器系統專案的一部份進行測試;一旦能夠與間瞄火力防護能力-高能激光武器系統配對,間瞄火力防護能力-高功率微波武器系統可能會在2025財年過渡到「記錄在案」專案。此外,「列奧尼達斯」高功率微波武器系統目前正在與「斯特賴克」(8×8)裝甲車整合,以期使其能夠與安裝在同一車輛上,並采用FAAD C2前沿區域防空指揮與控制系統且配備高能激光武器的「增量」2型M-SHORAD/機動近程防空系統配對。這將在2024~2025財年進行測試。除了拖曳式和基於「斯特賴克」裝甲車開發的變型款高功率微波武器系統外,伊比魯斯公司還為美國特種作戰司令部開發了一種小型化的吊艙安裝版「列奧尼達斯」高功率微波武器(被稱為「列奧尼達斯吊艙」),能夠由相對較小的無人機攜帶。

另據報道,為了挫敗來襲蜂群無人機,雷聲公司已為「郊狼」Block 3型巡飛彈配裝了「非動能效應器」,並於2021年對其進行了測試(挫敗了由10架無人機組成的蜂群),該效應器指的是電子戰或高功率微波有效載荷。同樣,洛克希德·馬丁公司推出了「墨菲斯」(機動式射頻一體化/綜合無人機系統壓制器)C-UAV系統。該系統是一種管射固定翼無人機,透過自身攜帶的高功率微波彈頭以挫敗來襲蜂群無人機,射程超過固定式高功率微波武器系統。

直瞄火力武器 時至今日,雖然火炮仍然是運用最廣泛的動能C-UAV系統,但所面臨的挑戰是在沒有彈藥成本和附帶損傷問題限制其使用的情況下,實作高射速和近距離殺傷能力。從2023年開始評估的美國陸軍30毫米XM1211高爆近炸彈(HEP)和XM1198高爆兩用彈(HEDP),旨在為安裝在基於「斯特賴克」裝甲車開發的機動近程防空系統/ M-SHORAD上的30毫米XM914鏈式機關炮提供增強型C-UAV能力。後續的XM1223多模式近炸空爆彈(MMPA)是為2027財年開發的一種高爆近炸彈藥,以作為「增量」3型機動近程防空系統的一部份。據稱,具有空爆能力的多種30~40毫米制導彈藥已經被提議或開發用於執行C-UAV任務。

多年來,國際火炮系統都是C-UAV主動防禦的支柱。據報道,雙聯裝35毫米「獵豹」自行防空系統在烏克蘭軍隊執行C-UAV任務期間發揮了非常有效的作用;萊茵金屬公司為此建立了一條彈藥生產線,於2023年向烏克蘭交付首批3萬枚彈藥。

關於德國在這一領域的努力,「拳擊手」8×8裝甲車安裝了「天空遊俠」30A1版機動防空系統(配備萊茵金屬公司的厄利孔KCE-ABM 30×173毫米轉膛機關炮),於2023年12月在瑞士的Ochsenboden制造商試驗場進行了首次實彈射擊測試。到目前為止,德國已在2024年2月訂購了18套「天空遊俠」30版機動防空系統,合約價值高達5.95億歐元,原型車將在2024年底完成交付。

非動能武器 非動能主動防禦系統包括射頻幹擾器和/或電子欺騙器。前者旨在擾亂無人機與操作人員之間的指揮鏈路,或者擾亂無人機的衛星導航系統。電子欺騙包括發送虛假訊號,比如不正確的定位資訊或命令等。

2020年,美國聯合反小型無人機系統辦公室為其他非動能(主動防禦)系統選配了美國海軍裝備的「基於已知電子戰技術的無人機存取限制」(諾斯羅普·格魯曼公司開發)射頻攔截系統。該系統是一種低成本的軟件定義幹擾器,最初設計用於車輛,現在可在軍艦上使用。

在歐洲戰區,Blue Halo公司開發的「泰坦」C-UAV系統已裝備美國歐洲司令部下轄的特種作戰部隊;美國空軍研究實驗室開發的「反簡易非國家聯合空中威脅消除系統」能夠幹擾和欺騙無人機,也已與英國皇家空軍的ORCUS C-UAV系統整合在一起。另一個值得關註的歐洲專案是德國「衛士」C-UAV系統,這是德國迪爾防務公司、ESG公司,以及羅德與施瓦茨公司的合作開發專案。這是一個高度可客製的系統,可以整合一系列不同的傳感器,包括雷達、測向儀、光電/聲學傳感器,並可能整合多種效應器(包括各種形式的幹擾效應器及動能和定向能效應器)。

雖然非動能打擊武器系統具有低成本和低占地面積等優勢,但部署到前沿地區的系統可能容易受到無人機變化的影響。據報道,烏克蘭已經對無人機進行了大幅改進,不僅提高了無人機的飛行操作自主性,而且采用了自動目標辨識制導技術,使其更難以被對手幹擾或欺騙。

攻擊行動與被動防禦 攻擊行動和被動防禦使主動防禦系統有可能限制來襲無人機威脅。烏克蘭武裝部隊發現,透過對來襲無人機進行三角測量定位並呼叫炮火,攻擊行動可能是應對無人機威脅的最有效手段。

30毫米新型彈藥為機動近程防空系統(M-SHORAD)提供增強型C-UAV能力

被動防禦的重要性體現在俄烏和巴以沖突中裝甲車輛頂部加裝的防護裝置上。在無人機廣泛使用的戰場上,加固、偽裝和頻繁的移動位置是裝甲車輛生存所必需的。烏克蘭的戰鬥經驗教訓,以及北約和美國的演習,都表明了向部隊發出來襲無人機在其附近的警報,以進行掩護、移動或交戰的重要性。

未來的C-UAV系統

C-UAV系統正在透過為具體軍種提供所需能力進行開發,然而有效的作戰架構必然是聯合軍種和多國作戰模式。盡管所有類別的部隊——不僅僅是專用部隊——都必須進行C-UAV任務方面的訓練,並具備C-UAV能力,但如何在不幹擾自身作戰行動的情況下進行主動防禦仍存在不確定因素。盡管從美國的經驗來看,在展示網絡環通度方面取得了巨大成功,但這與國防部聯合全域指揮與控制(JADC2)概念所設想的無縫連線仍相去甚遠。

有效的C-UAV已經在俄烏沖突期間,以及紅海水域相關行動中進行了演示驗證。這些經驗都強調了其在戰場需要時的重要性,這反過來又強調了成本和大規模生產能力的重要性。使這些需求復混成的是對C-UAV系統 「重疊」功能的需求。在紅海水域蔚藍的天空中有效的高能激光武器可能在巴倫支海水域常見的風暴和霧中就不那麽有效了。

美軍的C-UAV行動體現出廣泛套用的技術案例,許多解決方案都來自美國工業之外的主要參與方。近期對C-UAV能力的需求為國際合作夥伴提供了諸多機會。然而,將不同的系統和最近的戰鬥經驗教訓整合到C-UAV體系架構中仍然具有挑戰性。

在美國,聯合反小型無人機系統辦公室提供了資金和專業知識,以便各軍種能夠采購、部署和操作C-UAV系統,營運聯合C-UAV訓練學校,該學校目前位於尤馬試驗場,但將於2024年遷至俄克拉荷馬州的希爾堡。作為一個向美國陸軍三星將軍報告的組織機構,雖然聯合反小型無人機系統辦公室一直強調聯合軍種和國際合作的重要性,但能否持續推進C-UAV能力的開發仍不確定。特別是在2024年1月無人機襲擊駐敘利亞美軍之後,整體C-UAV任務的重要性將可能在美國和全球其他許多國家得到體現。

★ 編譯:張琳