美軍直升機與無人機蜂群協同作戰使用分析

李五洲

近年隨著微電子、微機電技術發展，小型化無人機體現出巨大的實用性與作戰潛力，多架無人機或搭載不同功能模塊的無人機可組合形成無人機蜂群，具有鮮明的“無人、分布、協同”特征，再輔以人工智能技術，疊加自動識別、在線決策等“自主、智能”特性，無人機蜂群可以功能相對單一的低成本單元非對稱式抵消傳統大型多功能平臺優勢，成為空中作戰的新型力量，獲得各國軍方廣泛關注。

直升機具有反應速度快、突擊能力強、使用范圍廣等優勢，較固定翼飛機對氣象條件要求低，對固定機場依賴程度小，野戰生存能力強，可擔負立體攻擊、快速機動、垂直機降、勤務支援等多種任務，是陸軍重要空中力量。無人機蜂群與直升機結合，開展有人直升機/無人機蜂群協同作戰，一方面可拓展直升機作戰任務范圍、提升作戰突襲效果、降低人員裝備風險，另一方面可拓展無人機蜂群使用范圍、增強無人機蜂群使用靈活性，獲得裝備“1+1>2”的作戰效果。

美軍無人機蜂群特點鮮明

多架無人機共同使用時，可以用無人機編隊、無人機集群、無人機蜂群等概念描述，三者概念相近，涵義有一定區別。

無人機編隊是指兩架以上無人機在空中按規定的間隔、距離和高度差組成的編隊。無人機編隊成員間的間隔、距離與高度差通常較有人機編隊成員要求寬松、靈活，無人機也可與有人戰斗機、有人直升機等飛行器組成混合編隊。

無人機集群通常是由遂行同一任務、受統一指揮并保持視距聯系或戰術聯系的若干無人機編隊、或無人機編隊與無人機組成的無人機編組。

無人機蜂群通常指由較多數量無人機組成、遂行同一任務、具有較高自主和協同能力的無人機編隊，多采用微小型無人機。

大中型無人機功能相對完備，即使編隊方式使用，同時出動數量也有限，少見幾十架共同執行任務;單架微小型無人機性能相對單一，采用編隊方式使用可以利用數量或組合彌補性能單一的短板，更重要的是可以利用低探測性和數量多等特點獲得非對稱優勢。因此，編隊協同多以大中型無人機研究為主，無人機蜂群則是數量較多的微小型無人機組成的無人機集群，以較大數量規模集體行動，為具有較高智能的無人機集群。

微小型無人機初級編隊門檻比較低，具有一定無人機技術能力和制作能力的組織或個人，利用消費級無人機就可組織一定規模的無人機蜂群，出于惡意方式使用越來越容易;但面向軍事用途的高自主、高協同、高智能特征無人機蜂群研發，仍以各國軍方為主。

對外公開的無人機蜂群研究主要是美軍的“小精靈”“低成本無人機集群技術”“微型無人機高速發射演示”“近戰隱蔽一次性自主無人機”等項目，分析上述項目無人機蜂群具有鮮明的作戰特點。

體積小載荷有限已公開無人機可按十克級（蟬無人機）、百克級（山鶉無人機）、千克級（郊狼無人機）、十千克級、百千克級（小精靈無人機）形成量級層次;整體來看，無人機蜂群以微小型無人機為主，大多體積小、重量輕，便于大規模空中投放;可探測性低，便于隱蔽作戰、突防使用;可攜帶載荷重量有限，通常飛行具有受限、工作時長受限。

如“低成本無人機‘蜂群技術研究”項目郊狼無人機為機翼和螺旋槳可折疊，長0.79米，高度0.3米，翼展1.47米，重5.4?6.4千克、載荷1.8?2.7千克;“微型無人機高速發射演示”項目山鶉（Perdix）無人機為全復合材料、鋰電池推進一次性微型無人機，長約16.5厘米，翼展30厘米，重0.3千克;“近戰隱蔽一次性自主無人機”（CICADA，蟬）為一次性微型無人機，機身3D打印，自身無動力，單機65克甚至更輕。

數量多體系生存無人機蜂群無人機數量多，蜂群整體體系化生存，不依賴單機個體存在，不依賴個別節點運行;作戰使用中部分無人機被摧毀或功能喪失，蜂群整體功能減弱有限，個別無人機損傷蜂群整體仍能保持功能完備，較多無人機損傷時蜂群整體功能可能遭到削弱，但仍可保持相對完備。

如蟬無人機可攜帶天氣、溫度、濕度、氣壓傳感器或聲學探測、生化探測等微型電子設備，由空中平臺“布撒”投放，降落地面后通過數據鏈互連成自組織網絡，在指定區域形成穩定的“無人探測蜂群”，部分蟬無人機毀傷，蜂群仍能開展區域探測功能。

組合化功能搭配無人機蜂群借助數量優勢組合多種載荷，可以實現但不限于預警探測、廣域監視、前沿偵察、電子對抗、飽和攻擊、戰術誘餌、主動防御、網絡戰等多種功能;無人機蜂群數量多、任務載荷多樣性，組合搭配靈活性，戰術應用具有很大創新空間。

如可參照小精靈無人機空中平臺防區外發射，快速滲透進入敵防區，攜帶偵察、監視或電子戰載荷，分布式協同遂行任務;若在任務載荷中配備目標特征模擬裝置可以模擬假目標實施誘騙干擾，配備電磁干擾裝置或定向能武器就可具備攔截能力，已有公開報道美軍特種作戰司令部計劃借助蜂群無人機開展心理戰。

飛行中的郊狼無人機

自組織智能協同無人機蜂群通過有限智能個體的協同合作體現為集體智能，可實現自主編隊，甚至分組避障，部分毀傷條件下重構編隊，如山鶉無人機可集體決策、自修正和自適應編隊飛行。目前蜂群無人機多采用鏈路控制飛行或GPS導航飛行，隨著圖像導航、自主重構等技術成熟應用，無人機蜂群將會更加智能化，抗摧毀、抗干擾性更強。

美軍直升機與無人機協同作戰模式

直升機通過旋轉翼面獲得升力，通過調整轉速改變升力，并為直升機提供前進動力，特有的升力方式使得直升機可以垂直起降、懸停、側飛和后飛，在作戰使用中具有以下優勢。第一，直升機擅長低空、超低空飛行，目前直升機最大飛行高度都在4000米以下，就戰術技術性能而言，在低空超低空領域更能發揮直升機的性能優勢，有利于遂行低空超低空突擊任務，可利用地形、高大樹木或建筑物等掩護隱蔽作戰，縱深突擊作戰能力強。第二，直升機不依賴機場跑道，機動性強，能快速準備、快速機動，可在短時間內對敵實施快速攻擊，然后迅速脫離。

直升機特有升力方式也給作戰使用帶來隱患：一方面體現在飛行高度低、速度慢，直升機作戰多在低空或超低空，高度一般在10?300米，時速300千米以下，噪聲較大，距離6?7千米左右可目視或光學器材發現，常規武器如機槍、火炮、火箭筒等均能對直升機造成威脅;另一方面表現在自身防護能力弱，即使對于增加了底部裝甲厚度的武裝直升機，23毫米以上口徑彈藥即可將其擊穿或摧毀，尾梁、尾槳、旋翼等防護較弱部位，常規步兵武器即能對其造成嚴重損傷，殺傷力更強的防空導彈對直升機更是致命威脅。此外，直升機還存在航程受限、戰斗暴露時間長、易受惡劣氣候影響、空中受彈面積大等弱點。

由于上述隱患，通常戰術原則要求，直升機進入區域，必須有地面兵力或火力為其提供有效低空掩護;這給直升機作戰使用帶來了局限性，無人機蜂群與直升機的組合，特別是直升機載無人機蜂群，可充分發揮兩者長處，協同作戰實現兩者單一使用無法達到的效果。

在低空和超低空領域更能發揮直升機的性能優勢

有人直升機與無人機蜂群協同，無人機蜂群可攜帶各類探測設備，能夠進行信息處理、導航和通信，執行偵察、通信、電子干擾和火力攻擊等任務。

滲透偵察 無人機蜂群以微小型無人機為主，在有人直升機與無人機蜂群協同作戰中，可發揮其低噪聲、低探測、低空/超低空飛行等特性，可有效突破敵方防空體系，滲透潛入敵方重點、要害區域，利用各種偵察探測設備分布協同開展前沿偵察、監視，為后方超低空飛行直升機提供前方高時效性情報。可參照小精靈無人機可從防區外發射，實施快速滲透偵察;蟬無人機可以無線電靜默滑翔飛行3.5倍投放高度，落地后隱蔽組網偵察。

協同突防 敵防空火力威脅較大時，無人機蜂群與有人直升機協同突防，一種方式是無人機蜂群可做大規模空中入侵佯動，吸引敵防空火力，直升機在敵防空火力探測飽和或間隙超低空快速突防;另一種方式是無人機蜂群組合攜帶探測設備和攻擊彈藥，探測到敵防空火力后，或自主自殺式攻擊敵探測雷達、防空火力等部位，為直升機突防清除威脅。在用郊狼無人機蜂群模擬突防宙斯盾系統中，若將8架增加到20架、50架，則將有更多數量無人機突破宙斯盾系統。

靈活干擾 利用直升機超低空飛行突擊能力強的優勢，可將攜帶干擾設備的無人機蜂群投放至前沿陣地，無人機蜂群發揮低可探測性、自組織編隊優勢，潛進至敵縱深部位，利用大規模數量優勢，分布式實施靈活干擾，為我方突防、攻擊等戰斗行動創造時機和條件。如小精靈無人機可攜帶干擾設備滲透敵防區實施干擾。

協同攻擊 無人機蜂群憑借其隱蔽性、數量、成本優勢，在無人機蜂群與有人直升機協同中，可潛入式探測，然后協同引導直升機攻擊敵方目標;也直接可對敵防空系統或空中目標發起飽和攻擊，規模超出敵預警系統探測、跟蹤或攻擊能力，突破其防御體系，實現單純直升機作戰難以達到的作戰意圖。參照俄羅斯駐敘利亞基地遭受無人機蜂群襲擊戰例，若恐怖分子加大無人機數量規模，則較大概率對俄基地造成毀傷。

潛伏攻擊 發揮無人機蜂群智能特性，可借助直升機超低空飛行抵近敵前沿陣地，投放無人機蜂群至敵防區，無人機可降落在指定路徑或區域內潛伏，利用聲學或光學探測器實時偵察監視，參照蟬無人機落地后形成探測網絡;無人機蜂群智能分析探測數據識別特定目標，對符合圖像或聲學特征的特定目標自主發起攻擊，達到隱蔽、突襲的目的。

美軍直升機與無人機協同作戰優勢

低空超低空飛行，突防能力強。直升機攜帶無人機蜂群可低空超低空飛行，無人機蜂群投放后可分布式自組織編隊低空/超低空飛行，能夠重新編隊、智能分組躲避障礙物，有些無人機能靜默飛行/滑翔，都加大了敵方預警系統探測難度，蟬無人機降落地面后，甚至可脫離防空系統監視。無人機蜂群節點平臺大多體積小、雷達反射面積小，敵方難以遠距離探測，可壓縮敵反應時間。如郊狼以250千米/小時速度攻擊，宙斯盾系統雷達發現后，僅有15秒攔截時間。2018年1月俄羅斯駐敘利亞基地遭受恐怖分子從50千米外發起的無人機蜂群襲擊。

任務載荷類型多，功能覆蓋廣。直升機與無人機蜂群協同中，無人機蜂群任務載荷模塊化，可根據需求靈活配置，功能可覆蓋偵察、監視、探測、攻擊等方面。無人機蜂群自身靈活性，加上任務載荷的多樣性，給直升機與無人機蜂群協同作戰領域廣，例如，若在任務載荷中配備目標特征模擬裝置可以模擬假目標實施誘騙干擾，配備電磁干擾裝置或定向能武器就可具備攔截能力，已有公開報道美軍特種作戰司令部計劃借助蜂群無人機開展心理戰。

購買一枚魚叉導彈的資金可購買幾十架郊狼無人機

個體便宜數量多，非對稱性強。微小型無人機平臺成本低，部分可回收重復使用，相比于傳統飛機、武器全壽命周期費用低，如一枚魚叉導彈120萬美元可購買80架郊狼無人機，且不需要長時間服役的維修費用。直升機可攜帶數量眾多的微小型無人機，投放后構成無人機蜂群，組織較大規模行動，一方面可滿足戰場高損耗、高消耗要求，另一方面可快速消耗敵方防空導彈、高效摧毀敵方雷達等高價值武器裝備，具有非對稱作戰成本優勢。如無人機數量超出敵方預警系統探測、跟蹤、鎖定門限，能有效突破防空，實施飽和攻擊。

自主智能潛力大，戰術應用新。無人機蜂群可重構、自組織編隊、自適應飛行、集體決策等自主智能特性應用潛力巨大，給直升機與無人機蜂群協同戰術應用很大創新空間，結合實際作戰環境和需求，在偵察監視、飽和突防、智能干擾、智能攻擊等方面可不斷發展、不斷創新。

結語

有人直升機具有反應速度快、突擊能力強、使用范圍廣的作戰優勢，但其飛行高度低、防護能力弱也給其使用帶來安全隱患，無人機蜂群具有數量眾多、功能多樣的非對稱優勢明顯，兩者結合協同使用更有利于發揮各自長處，本文在無人機蜂群作戰特性、直升機作戰特點分析基礎上，探討了美軍直升機與無人機蜂群協同作戰模式，為直升機與無人機蜂群低空超低空作戰使用奠定了基礎。

責任編輯：張傳良