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美军无人作战系统发展述评(2018/02/22)

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  第三次抵消战略聚焦的是美国正在面临的全球战略威胁及其进行本土防御的能力,其技术难点是解决美军的力量投送问题。该战略的核心是构建和部署全球监视和打击网络(GSS网络),迅速地在全球范围内发现目标并及时向多个地点投送美军力量,从而有效地对潜在敌人的反介入/区域拒止能力(A2/AD)进行抵消。

  尽管自沙漠风暴行动以来,美军已经形成了以航空母舰打击群、机械化海军陆战队以及载人战斗机中队为代表的集中战斗力量投送模式,但是传统手段面临两大问题。一是不断增长的军事行动风险。部署于近战地区的基地大多易被直接打击,大型水面战斗群和舰载机易被发现、跟踪,非隐形飞机易遭到现代集成防空系统攻击,而太空也已不再是战争的避难所。二是用于应对全球战略威胁的成本上升,与作战效能出现不对称。因此,为了降低对陆基、海基和空基阵地的依赖,同时为了降低风险和成本消耗,无人系统将会被作为第三次抵消战略中的关键力量投送方式予以发展。

  美军开发无人系统的优势

  一直以来,美国都将无人系统作为其长期占据军事优势的重要技术手段之一,并始终确保研发和应用的最前沿地位。从历史与现实的角度看,美军开发无人系统具备两方面的优势:一是拥有长期以来的实践经验,二是充分契合第三次抵消战略的发展需求。

  拥有长期以来的实践经验。经过近十年以来对上百种无人飞行器的实验,特别是在伊拉克、阿富汗、巴基斯坦和也门等地进行的飞行实践,美军已经建立起一套完整的无人机装备训练和维护系统,并具有熟练操作能力和作战管理能力。尽管五角大楼于2006年宣布联合无人空战系统研制项目下马,但是并未影响美国继续发展海军的无人空战系统验证机计划和空军的下一代远程打击计划。此外,美国陆军和海军陆战队在伊拉克和阿富汗等地具备多年的无人地面车辆驾驶经验,可操纵无人车进行战术侦察和摧毁简易爆炸装置。美国海军已经拥有了大量的无人水面艇和无人潜航器,其中大部分用于海上情报监视和侦察、海底环境测绘及反水雷行动,目前正在积极地将这两项技术引入反潜作战、有效荷载传递、战时通信和进攻行动。

  其他工业和科技领域也为美国进一步发展无人装备提供了物质基础。作为人工智能和机器学习领域的世界领跑者,美国一直致力于增强无人系统的自主性,减少无人装备对数据链的过度依赖,从而平衡美国在自动化领域的技术竞争力以及在传统系统工程和集成技术方面的优势。同时,高密度储能技术和水下通信技术的发展将能够提高无人系统的可持续作战能力,在水上、水下、陆地和太空域形成全面的情报监视、侦察和打击力量。

  这些长期以来积累形成的实战经验和技术优势是美国在第三次抵消战略中选择重点发展无人系统的内部原因,其他竞争对手难以在短时间内模仿和突破。

  充分契合第三次抵消战略的发展需求。从外部原因来看,发展无人系统能够在控制成本的前提下增强美军的多维力量投送能力和情报监视侦察能力,因此成为GSS网络构建和部署的核心内容。以无人机为例,基本具备以下三方面的优势。

  第一是提高“作战耐力”。较之传统的载人作战飞机,无人机不受到人体生理机能的限制,能够进行持续性的空中出击,在敌空执行战斗任务的时间更长。在有油料储备的条件下,载人战术飞机的最长航时为10小时,承载多人机组的轰炸机能够完成约30小时的周期性任务,但是必须考虑到机组人员的休息时间。例如,尽管B-2隐形轰炸机声称能够执行长航时任务,但是其中的大部分时间都用于飞机转运,机组人员在此期间能够得到轮流休息,而一旦一架B-2进入敌空区域,两位机载飞行员就必须全神贯注于搜索和打击目标,5小时几乎是B-2的执行任务时长极限。而目前,在美军所拥有的无人机中,具备最长航时的是RQ-4全球鹰侦察机和增程MQ-9收割者侦察机,基于任务配置,它们能够在不进行空中加油的情况下执行30~40小时的持续飞行,一旦无人空中系统搭建完成,通过平台进入敌空作战区域的无人机能够确保更长的空中出击时间,而若能够实现自主空中加油,则共计持续飞行时长可达到60~80小时,可以降低对近战基地的传统依赖,充分满足美军多地投送力量的时间需求。

  第二是完善情报、监视和侦察系统(ISR)的全球覆盖能力,形成平衡化的无人机梯队。基于超长航时任务执行能力,只需小型无人机梯队就足以保障ISR系统的近全球覆盖和持续攻击范围,实施普通卫星难以实现的紧盯式侦察,辅助天基遥感建立高效侦察网络,作为G S S 的组成部分。在该梯队中,将开发和部署3类新型隐身长航时无人机,分别承担侦察和攻击职能,用以提高任务距离和存活能力。第一类是HALEISR无人机,作为RQ - 4全球鹰侦察机的作战搭档,可以在非战时部署于禁入区或政治敏感区进行一般性侦察,在战时部署于中高级威胁区域执行ISR情报支援及少量的攻击作战任务。虽然这类无人机只能携带有限的攻击荷载,但是由于具备针对数据链的低截获性和低检测性,能为ISR和电子攻击提供最优化战术支持。

  第二类是陆基MQ-X无人机,第三类是机载N-UC A S无人机。这两类无人机分别基于一定的隐形无人空中作战平台,虽然在外形上有所区别,但是为了节约成本,共有许多相同的子系统(包括航空电子系统、飞行控制系统、传感器和通信系统等)、引擎、雷达吸波涂层、任务载荷以及任务管理和控制系统。陆基MQ-X无人机拥有大型翼展和有效载重舱,机载N-UC A S无人机拥有强大的内部结构以支撑来自弹射和拦捕着陆的压力,预计将执行中高级威胁环境下的长航时大范围攻击任务。目前看来,这两类无人机的发展方向是实现自主空中加油技术、拥有以自我防御为目的的全向广谱雷达横截面减缩及超视距、空对空打击能力,完成在A2/AD区域内发现和摧毁移动目标的核心任务。梯队化将成为未来各类无人系统的主要构成形式,除了无人机以外,有核潜艇搭载的无人潜航器梯队能够进入更加危险的浅层海域和受到航行限制的沿岸海域执行任务,从而抵消洛杉矶级和俄亥俄级潜艇面临的固有能力壁垒,只是对于无人潜航器和无人车辆来说,还需要更多地引入新能源和燃料电池技术,提高可持续执行任务能力。

  第三是有效降低开发和应用成本。降低长期的成本消耗一直是第三次抵消战略的基本出发点之一,美军正面临财政紧缩困境,而作为主要竞争对手之一的中国,过去10年的年经济增长率均超过7%,官方公布的国防开支也以每年10%的速率增长,2017年的国防预算将继续增幅7%。目前有一种观点得到了美国国内的多方认同,即“中国将在2024年成为世界第一大经济体”,除非遭遇结构性问题或从以出口为主导的经济模式中转型,中国的经济在未来十年内都不会放缓。为了适应经济形势,与此战略相对应的技术手段应严格控制成本。与以往投入大规模研发资金不同,GSS网络采取了“高-低”组合方式,用较低的终端系统搭配高端系统集成组合优势,其中的无人系统即为典型代表。此外,无人系统的低成本还体现在无需采购大量的训练设施,训练和维护成本得以削减,且不需花费人力成本。例如,海军只需要采购约占过去载人飞机一半数量的无人机组成梯队,用以装备已有机型,通常部署2~3架次无人机于固定载机上,另部署2~3架次于机动位置。也只需花费不到过去一半的预算用于日常训练,这样就能够在采购、训练和维护费用方面节省数十亿美元。对于陆军和空军来说,也是如此。

  第三次抵消战略中无人系统的发展困境

    基于以上优势,无人系统得以成为第三次抵消战略中优先发展的技术手段,但正如第三次抵消战略本身所遭到的质疑,无人系统的下一步发展也面临路径选择困境。如何避免陷入技术决定论?美军在漫长的战争实践史中形成了对先进科学技术的迷恋,因此,在第三次抵消战略的概念提出之初,“国防创新倡议”一度被认为是该战略的核心,使这一战略思想继续沿着技术制胜的逻辑向前推进。事实上,第三次抵消战略不只是技术战略或军事战略,而是全方位确保美国优势地位的国家战略,从这个角度看,发展无人系统的意义不在于单纯地丰富技术手段、提高装备效能,而在于形成新的人-武器结合方式,为战争制定新的规则,抵消潜在对手正在逐渐增强的实力,而不是抵消美军已具备的传统优势。

  在此前提下,对无人系统的开发需进一步拓展到综合应用领域,包括新型无人系统与一般无人武器之间的搭配组合、无人系统与传统装备系统之间的深度集成、无人系统与作战人员的有机融合、无人系统带来的作战理念变化和力量模式变革等,使无人系统成为推动第三次抵消战略的力量倍增器而非技术目标。

  如何避免陷入战争伦理困境?自无人机被发明以来,围绕伦理问题的争论一直没有停息,“人机一体”“无人先导”和“精确侦察打击”等新的概念不仅改变了作战方式,更变革着传统的战争伦理。一方面,无人系统讲求自主化、智能化,进而模糊了作战责任者的边界,作战行为应有谁指挥、谁负责的问题有待进一步辨析。另一方面,无人系统的平台样式灵活,任务功能增多,除了发挥传统的情报监视、侦察、排爆等支援作用以外,正在越来越多地参与到搜查打击等多维军事行动中,带来的合法性问题有待确定。

  因此,发展无人系统不只需要获得足够的技术支持,更需要完善的法律条文予以规约,第三次抵消战略在致力于提升技术优势的同时,有必要针对新的技术手段、作战方式带来的法律问题和伦理问题加以补充和规范。

  期刊架位号[2344] 

  (摘自《军事文摘》 2018/02 文 陈方舟)