李云偉,張賾,紀紅霞,石雋生
95894部隊
中空和高空無人機始終是美軍無人機發展的重要方向,近年來在作戰中發揮了重要作用。當前,美國國防戰略重心已從反恐轉向大國競爭,美軍的作戰對象已從恐怖分子轉為與其進行全球競爭的大國,美軍中空和高空無人機將面對“反介入/區域拒止”強對抗環境,有人機/無人機協同作戰、體系對抗等新作戰樣式應運而生。本文總結美軍現役中空、高空無人機在近年戰爭中的作用和暴露的問題,結合美國大國競爭國防戰略和在研新型中空和高空無人機項目,闡述美軍無人機的重要發展方向。
2021年2月,美國總統喬·拜登在慕尼黑安全會議上發表講話,表明大西洋兩岸關系重新開始。雖然特朗普時代已經結束,但其外交政策的一個重要方面仍然穩如磐石,那就是大國競爭。拜登總統向與會者表示,美國人必須一起為長期戰略競爭做好準備,美國與中國的競爭會很激烈。
2021年8月30日,美國中央司令部司令麥肯齊宣布,美軍在阿富汗已完成撤軍。至此,歷時20年的阿富汗戰爭宣告結束,美國國防戰略正在從反恐轉向大國競爭。
大國競爭國防戰略由時任特朗普政府國防部長馬蒂斯在2018年1月19日簽發的《國防戰略》提出。該文件直接宣稱,國家間競爭而非恐怖主義是當前美國國家安全的首要關注點,應對亞洲國家和俄羅斯的長期競爭是國防部的首要任務。這標志著美國政府重新將所謂的大國“威脅”作為本國安全的主要挑戰,威脅判斷層面完全回歸到冷戰時期的傳統軌道上。美國國會研究服務局(CRS)指出,重回大國競爭國防戰略將對美國國防經費支出、軍事技術研發、部隊和裝備建設、作戰概念、盟國合作等多個方面產生重大影響。
重回大國競爭國防戰略將促使美軍各軍種開發新的作戰概念,尤其是在印度-太平洋地區對抗亞洲國家的“反介入/區域拒止”作戰時,將使用新的力量部署。為應對大國競爭,美軍提出的新作戰概念包括陸軍和空軍“多域作戰”、海軍陸戰隊“遠征前進基地作戰”、海軍“分布式海上作戰”。這些新作戰概念的核心是使美國軍事力量在陸、海、空、天、電磁、信息、賽博等多個作戰域中有效融合,部隊將采用去中心化的分布式部署,更加依靠網絡技術,使分散的部隊融為整體,并加大無人系統的使用。
美國是無人機的研發與使用大國,其無人機技術一直居世界前列。無論是海灣戰爭中伊拉克軍隊向美軍無人機舉起白旗,還是2020年美軍無人機對伊朗卡西姆·蘇萊曼尼將軍發動襲擊,無人機發揮了重要作用。
美軍無人機主要實施戰場偵察監視打擊、誘餌、電子干擾、目標指示、通信中繼和毀傷效果評估等任務。目前,美軍已擁有大、中、小型,高、中、低空,遠、中、近程,戰略、戰役、戰術機型組成的完整無人機裝備體系。其中,高空長航時無人機多為戰略偵察機,例如RQ-4“全球鷹”無人偵察機,具有實用升限高、作戰半徑大、續航時間長等特點;中空和高空無人機多為察打一體無人機,包括MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”無人機,它們可掛載“海爾法”等精確制導彈藥執行察打任務。

圖1 MQ-9“死神”無人機。
2001年,阿富汗戰爭爆發,美軍無人機大規模運用于實戰,承擔了大量作戰和勤務任務,特別是攜帶武器的察打一體無人機投入使用,讓空地協同作戰和無人機應用取得了前所未有的效果。由于阿富汗山地峽谷多,地面部隊很難展開行動,對縱橫交錯的溝壑進行搜索困難重重。所以,美軍無人機在阿富汗戰爭中承擔了眾多任務。在阿富汗戰爭初期,美軍無人機主要為地面小分隊提供周邊環境偵察和預警,同時承擔日常巡邏任務。隨著戰爭的發展,美軍開始為無人機配置各種武器,從而開發出察打一體無人機。這種無人機掛裝合成孔徑雷達、光電/紅外吊艙等高精度偵察系統,對目標地區進行偵察和監視,并且攜帶一定數量的武器,對突然出現的時間敏感目標實施空對地精確打擊。在阿富汗戰爭初期,美軍使用“捕食者”無人機發射“海爾法”導彈,成功擊殺了“基地”組織一位領導人穆罕默德·阿提夫。該型無人機采用平直翼設計,續航時間長,不僅用于巡邏和偵察,還能直接對塔利班的重要目標發動精確打擊。例如,美軍現役MQ-9無人機,其續航時間長達15h,在滿載狀態下,依然可以輕松在9000m高空飛行,不裝載彈藥情況下,甚至可以飛到15000m。MQ-9無人機在如此高的高度飛行,地面部隊根本聽不到發動機的噪聲,所以地面目標可以說毫無防備(有完善的防空體系除外),一旦MQ-9突然發射空對地武器實施精確打擊,地面目標已然成為被打擊的終結者。
RQ-4“全球鷹”無人機作為目前世界最先進的無人機之一,擁有續航時間長、航程遠、飛行高度高等優勢。2003年8月,美國聯邦航空管理局向美國空軍頒發了授權證書(COA),允許美國空軍的“全球鷹”無人機在國家空域飛行。該機安裝有合成孔徑雷達、電視攝像機、紅外探測器等多種偵察設備,以及防御性電子對抗裝備和數字通信設備。“全球鷹”可從美國本土起飛,到達須要執行偵察任務的地點。
在未來戰爭中,無人系統將發揮重要作用。因此,各軍事強國都在加大無人機的研發力度。但現役無人戰斗機只具備偵察、打擊等能力,距離掌握制空權仍面臨許多難題。例如,無人戰斗機的飛行速度尚無法達到現役超聲速有人戰斗機的水平。大部分無人機的任務載荷重量較小,難以攜帶先進對空搜索設備,在空對空作戰中,無法有效搜索目標。由于無人機對機載武器重量的要求很苛刻,尚無法裝載重型空空導彈,因此現有無人戰斗機所掛載的武器系統通常為對地攻擊,無法進行對空火力作戰,從而難以爭奪制空權。敵我識別、態勢感知、自主空戰、遠程通信與防電磁干擾等能力是執行空戰任務的無人機安全飛行并完成空戰任務的關鍵,但是目前無人機欠缺這些能力,只有人工智能、信息感知與融合、數據鏈路等技術取得突破,這些能力才能提升。

圖2 RQ-4“全球鷹”無人機。
在21世紀初的反恐戰爭中,MQ-9“死神”、RQ-4“全球鷹”等無人機面對的敵人幾乎都是沒有完善防空能力的恐怖分子,恐怖分子采取的措施很難對在中空和高空執行任務的無人機造成有效威脅。現在,美軍作戰任務正在從反恐轉向大國競爭,在具備完善防空系統的對手面前,飛行高度不足20000m,巡航速度不超過640km/h,且不具備隱身能力的這兩型無人機的生存力令人堪憂。
2019年6月19日,一架美軍無人機在霍爾木茲海峽國際空域作業時,被伊朗地對空導彈擊落。伊朗軍方擊落“全球鷹”使美軍意識到,這款無人機的生存能力愈發脆弱,根本無法應對中國、俄羅斯等國的現代化防空網,甚至都能被伊朗擊落。正如美國智庫萊克星頓研究所專家洛倫·湯普森所言,當無人機被伊朗這樣的國家用國產導彈擊落時,并不是一個好跡象。
在美軍看來,與“全球鷹”面臨的問題相似,MQ-9無人機也即將過時。作為本世紀初投入使用的一款察打一體無人機,MQ-9為美國軍方效力已近20年。即便美國空軍擬終止MQ-9無人機的采購合同,但也不可否認,它依舊是美軍在中東和非洲地區打擊恐怖分子和其他重要目標的最有效武器之一。然而,隨著MQ-9無人機的大規模使用,其性能和特點也逐漸被對手摸清。阿富汗塔利班、也門胡賽武裝等均擊落過MQ-9無人機,這令美國空軍非常尷尬。正如美軍發言人所言,MQ-9無法抵御先進防空導彈和先進戰斗機,比如中國和俄羅斯的產品。
美軍現役中空和高空長航時無人機之所以能在反恐行動中取得成功,原因之一是,它們基本都在無對抗的環境下飛行。但是,隨著許多國家擁有更強大的雷達以及防空系統,無人機作戰面臨被監視、被擊落的風險大大增加,同時也導致無人機運用效能可能有所降低。無人機偵察是未來發展方向,但是在復雜環境下,有人機飛行員的作用無可替代。為此,在可預見的未來,美國空軍將平衡有人機和無人機的協調應用,綜合發揮二者的優勢。
重回大國競爭國防戰略使美國在制訂計劃和項目時,重新重視所謂的“高端常規作戰”(即與均勢對手開展大規模、強對抗、復雜技術條件下的常規作戰)能力建設。美國應對的主要對手不再是恐怖組織和所謂的“流氓國家”,而是與美國有競爭的大國。在無人機裝備建設層面,美國綜合運用科技優勢,發展在復雜戰場環境下具備生存力的新一代無人機。在信息化、網絡化和體系化對抗環境下,有人機與無人機組成編隊,實施協同攻擊等作戰方式,實現有人-無人協同作戰。
美軍新型無人機的空戰能力要求包括七個方面。
第一,無人機對作戰區域內的敵方目標進行感知、識別和定位,同時具備單機或編隊執行電子戰任務的能力。
第二,無人機單機或編隊應與有人長機進行戰術協同,能夠根據優先權和目標反應在防區內/防區外進行反輻射作戰。
第三,無人機充當武器發射平臺,對有人長機指定的目標發動攻擊。
第四,對無人機探測到的目標群實施打擊。
第五,為有人長機吸引防空火力并摧毀威脅目標。
第六,無人機實施防區外干擾。
第七,無人機作為情報偵察信息融合節點。
新型無人機與有人機協同作戰須要滿足以下七方面要求。
第一,即使通信帶寬較低,無人機也能接收有人長機的作戰任務。
第二,無人僚機與有人長機建立通信聯系,并自主完成任務規劃。

圖3 伊朗展示“全球鷹”無人機的殘骸。

圖4 XQ-58“女武神”無人機。
第三,無人僚機與有人機保持通信傳輸順暢,并適時向長機報告作戰目標的可行性信息。
第四,無人僚機在得到授權后,能夠自主執行任務,完成作戰目標。
第五,當作戰環境或作戰目標改變時,無人僚機對作戰計劃進行動態修改。
第六,新型多功能無人機能夠為有人機、無人機提供綜合空中補給、通信中繼、情報保障,戰區全域監視等任務。
第七,面對造價日益昂貴的有人機,美軍要求新一代無人機的性能應與有人機形成互補,成本足夠低。在這種思想引導下,XQ-58“女武神”無人機應運而生。
2019年3月5日,美軍XQ-58A“女武神”無人機原型機在亞利桑那州尤馬試驗場完成首次飛行。該型無人機是一種隱身、遠程、高亞聲速無人機,由美國空軍研究實驗室(AFRL)與克拉托斯(Kratos)公司合作開發。美國空軍研究實驗室公布的數據顯示,該機機長8.8m,翼展6.7m,內置彈艙的任務載荷重量250kg,未來可能與F-35隱身有人戰斗機協同作戰。無疑,“女武神”首飛成功對未來空戰產生了巨大影響。
美軍近年來在有人機/無人機協同作戰領域的重點研究是,將F-35戰斗機與多架具備自主作戰能力的無人機組成編隊,完成協同作戰,或者由先進無人機作為通信網關與通信中繼平臺,讓使用不同通信數據鏈的戰斗機之間實現通信。

圖5 XQ-58A 無人機與有人機協同作戰概念圖。
一方面,美軍設想將F-35與6架XQ-58A組成編隊,其中XQ-58A作為“忠誠僚機”,攜帶4枚GBU-39/B小直徑精確制導炸彈,輔助F-35執行攻擊等任務。此外,美軍設想,XQ-58A攜帶多型小型自主無人機系統,形成無人機編隊,為F-35與XQ-58A作戰編隊提供情報收集、偵察、打擊、反無人機、電子戰等任務支持。
另一方面,XQ-58A無人機是“忠誠僚機”項目的研究重點之一和空軍“天空堡”(Skyborg)項目的技術驗證平臺,而且是充當F-22與F-35之間網關的機型之一。美軍正在研究XQ-58A無人機如何為通信數據互不兼容的第五代戰斗機提供通信中繼,以進一步加強第五代戰斗機的聯合作戰能力。
在大國競爭背景下,斗爭雙方的最終勝利不僅依賴于在前沿的武器裝備、人員素質、戰役戰術水平,戰場綜合保障、補給能力,增強主要作戰力量的作戰持久能力也是決定勝利的重要因素。美軍認為,把最優裝備和有限的人員從保障工作中解放出來,投入到主要作戰方向,是制勝法寶之一。為此,針對新一代中空和高空多功能無人機的研制項目,美軍強調其具有提高整個作戰體系能力的優勢,而不僅僅是平臺自身能力的提升。
2021年8月18日,波音公司MQ-25“黃貂魚”無人加油機與E-2D預警機首次空中加受油測試圓滿完成。這是MQ-25驗證機今年夏季開展的第二次空中加油測試,第一次是6月為F/A-18F戰斗機空中加油測試。按照美國海軍的計劃,MQ-25無人機將在明年上艦,海軍將部署新一代多功能無人機平臺,承擔空中加油任務,替換原有戰斗機的伙伴加油,降低陸基加油機的出動頻率,讓更多戰斗機解放出來,以執行更重要的作戰任務。后期,美軍將不斷拓展新一代中空和高空多功能無人機的功能,利用新平臺執行戰場指揮、通信中繼、空中預警、區域威脅攔截等任務,以及承擔低威脅情況下的綜合持續保障任務。
太空戰略空間是美國多年來的野心所向。美國太空探索(SpaceX)公司“星鏈計劃”極大支撐了美國實現全球霸權的野心。按照該計劃,在2024年之前,美國太空探索公司將在低軌道近地空間布置12000顆“星鏈”衛星。據稱,該公司還計劃再投放30000顆,使總數達到42000顆。其中,約2/3的衛星將被置于距地面550km的低軌道上,4000顆衛星被置于距地面1200km的軌道上,數量如此之大的衛星將形成覆蓋全球的空天網絡。該公司部分發射基地為美國空軍基地,其衛星驗證也須與美國空軍合作。由此可知,“星鏈”系統未來必將被美國軍方征用,成為美軍的超級殺手锏。一方面,“星鏈”系統將與美軍現有偵察衛星組成一張嚴密的全球衛星監視網;另一方面,美軍新型中空和高空無人機可充分利用該系統,改變現有中空和高空無人機在執行偵察任務時單機飛行搜索區域有限、情報獲取手段單一的缺陷,在數萬平方千米的廣域范圍進行多機組網和信息傳輸,發揮攜帶任務平臺多、補位機動靈活的優勢。在廣域監視范圍內,無人機獲取光學、雷達、頻譜信息,高質量完成戰場監視、戰場預警、區域熱點跟蹤、態勢感知等任務。

圖6 MQ-25 與E-2D 預警機進行空中加受油試驗。
技術領先是保障美國高端常規作戰能力的重要因素。美國國防部一些官員擔憂,美國軍隊的技術和質量與其他國家相比,其優勢正在衰減,甚至部分領域的優勢隨著其他國家,尤其是主要競爭對手軍力的提升而被抹平。為此,在下一步新型中空和高空無人機的研制與發展過程中,美軍必將加大新技術的研發及應用,其發展方向也從注重區域偵察和對地攻擊逐漸發展到有人-無人協同作戰、空地一體化作戰、空海一體化作戰,從降維打擊發展到體系對抗,以繼續保持其在無人機領域的領先優勢。■