星空体育-浅析美反无人机装备的发展

  • 2024-06-08
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浅析美反无人机装备的发展

21世纪是无人机大显身手的世纪。各种无人机开始广泛投入到各种武装冲突中,除了专用的察打一体无人机,很大一部分无人机仅进行简易改装后便匆匆投入战斗。其飞行性能、打击效果可想而知。然而,这些飞行速度慢、飞行高度低、看似无多大威胁的无人飞行器却对传统防空系统造成巨大挑战。在叙利亚战场上,恐怖分子经常利用改装过的四旋翼无人机投掷一些手雷和迫击炮弹,给叙利亚政府军带来心理和物理的双重打击。简易改装的无人机尚且如此,专业的察打一体无人机对地面部队的影响更是可想而知。纳卡冲突中,阿塞拜疆的土耳其制TB-2无人机大显身手,给予亚美尼亚军队重大杀伤。而亚美尼亚军队的SA-8、早期型S-300等防空系统对TB-2并不能起到很好的制衡作用。反无人机的专用武器亟待研发。美军所面临的无人机困境亦是如此。美军研发、运用无人机的时间较长,具有一定经验。尽管如此,在对手成体系的无人机作战中,美军现役低空防空系统依旧存在巨大漏洞,不能有效应对对方无人机打击。无人机“蜂群”战术的崛起,宣告了单纯依靠导弹进行反无人机设想的破产。目前,美军的反无人机武器主要以激光、电磁波武器和反无人机无人机三种形式的装备为主。按照美军标准,现有无人机被划分为五个等级,其中,一至三级无人机指重量低于600千克,飞行高度低于5500米,最大飞行时速不超过470千米/时的低端无人机。叙利亚战场上恐怖分子常用的四旋翼无人机即属于一至二级无人机。而四至五级无人机一般则由正规武装力量装备,恐怖分子难以接触。美军的反无人机武器,着重强调了对三级以下无人机的拦截能力。

激光撑起反无人机网

激光武器具有反应速度快、低成本打击的特点,在供能充足和冷却充分的条件下,激光武器可保持一直开火。激光的优势使其在面对无人机威胁时具有很好的打击效果,激光对于无人机蜂群也有奇效。目前,美国陆军在研/已装备的包括DE M-SHORAD系统和“瓦尔基里”车载激光器。DE M-SHORAD激光防空系统已经开始美军驻德集群中开始测试;而“瓦尔基里”的原型车将于2022年在新墨西哥州的白沙导弹试验场进行首次测试。DE M-SHORAD系统基于斯崔克装甲车底盘研发,装备有一台雷神公司的50千瓦光纤激光器。光纤激光器的优点在于实现激光束的远程密集聚焦,从远距离杀伤目标。光纤激光器还具备散热特性好和结构紧凑的特点,便于在“寸土寸金”的车载底盘进行搭载。DE M-SHORAD系统装有一台Ku270型有源相控阵雷达、AN/VLR-1前视红外系统、自动视频跟踪装置和激光测距机。这些设备的结合使得DE M-SHORAD系统成为真正的“无人机杀手”,使得美军拥有了更加成熟可靠的低空防空系统。不过,DE M-SHORAD的50千瓦激光器并不能做到对中型无人机的“一击必杀”,不甚完善的智能化作战水平也是DE M-SHORAD系统的软肋。

“瓦尔基里”车载激光器基于M983A4战术卡车研发,搭载一台300千瓦激光器,可实现对中小型无人机的有效拦截。洛克希德·马丁公司是这台300千瓦激光器研发的主力。而罗尔斯·罗伊斯公司为“瓦尔基里”提供额外的供能和热管理系统,这套以混合动力为基础的动力系统可为“瓦尔基里”提供超过300千瓦的电力,并能对大约200千瓦的热量进行有效的热管理。美国陆军计划于2024年装备一个排的“瓦尔基里”车载激光器用以执行美军师属区域防空任务。美国陆军激光反无人机武器正在加快部署,而激光反无人机系统本身还具备对迫击炮弹和火箭弹的拦截能力。因此,美军的激光反无人机武器实际上是一种可拦截多种目标的多用途低空防空武器。

电磁波武器干扰无人机

利用高功率电波对无人机进行打击也是美军的备选选项之一,微波武器便是其中的代变。与传统武器相比,高功率微波反应速度快、单发成本低,可对空中一个范围内实施面杀伤,很适合攻击无人机蜂群。美军的首款微波反无人机武器由BAE系统公司研发,全称“战术高功率微波作战响应器”(THOR),THOR的优势在于可在极短时间内烧毁无人机电子控制系统。与激光不同的是,THOR的工作范围呈圆锥形,在此范围内的无人机均会被击落,可以说,THOR专为反无人机蜂群打造。THOR体积较大,集成在一个集装箱内,由2-3人进行控制,可全向工作。THOR的缺陷在于打击范围有限。美军正在开发的“反电子高功率微波增程型防空系统”具有更大功率,可对更远的目标进行攻击。二者的缺陷都很明显,即受制于功率限制,整个系统较为笨重,仅可用于要地防空。利用电波切断无人机与地面控制也是电波反无人机武器作战的方式之一。目前,美军小型的C-sUAS反无人机系统便是这一技术的代表之一。通过光电/雷达双模式追踪,C-sUAS系统可利用射频干扰对小型无人机进行软杀伤。该系统总重仅有230千克,可以装载于小型车辆,利用射频切断无人机控制信号使其不必拥有过高功率。这种武器还可以通过自身追踪引导轻武器对无人机进行打击。C-sUAS主打轻量车载,实际的作战效果仍有待考量。

以无人机制衡无人机

无人机制衡无人机,看似高大上,实际其原理并不复杂。通过硬杀伤、面杀伤等手段,无人机可制衡无人机。在此过程中,无人机类似巡飞弹,可先期发射进行长期巡弋,直到目标袭来时发动打击。美国雷神公司研发的“土狼”反无人机无人机便是这种武器的代表,且已发展至第三代。“土狼”无人机由美国陆军的一项巡飞弹计划发展而来,第一代“土狼”无人机本作为一款战场感知、自杀式无人机使用,然而,雷神公司另辟蹊径,将其改造为有反无人机用途的无人机。“土狼”block 2无人机主要采用硬杀伤模式消灭敌方无人机,“土狼”block 3无人机主要采用电磁对抗模式杀伤敌方无人机。“土狼”可由美军现役的M-ATV高机动车携带发射,且新型号“土狼”可由旧型号的发射装置发射,具有很好的兼容性。在2021年6月两架不明身份的自杀式无人机对美军驻伊拉克“艾因-阿萨德”空军基地的袭击中,“土狼”发挥作用,成功击毁其中一架无人机,彰显了自身作战水平。此外,“土狼”无人机家族还蕴含着美军利用无人机蜂群对抗无人机蜂群的设想,“土狼”的低成本与简易优势,将成为美军反无人机武器另辟蹊径的代表作。激光、电磁波武器和反无人机无人机三条技术路线代表不同场景下,对不同类型无人机的打击模式。其中,激光反无人机系统适合伴随野战部队进行移动;高功率微波武器适合进行固定部署实施要地防空;射频类反无人机武器体积小,不仅可由车辆搭载,甚至可制成单兵反无人机武器;以巡飞弹为基础的反无人机无人机看似复杂,实际原理与防空导弹并无二致。巡飞弹为基础的无人机最终将和射频武器结合,实现对无人机蜂群的打击。

不过,美军这些反无人机武器依旧面临诸多技术难题:激光器的杀伤效果催生更大功率激光器研制,对激光器供能和冷却系统的整合性提出更高的要求。美军反无人机激光器需克服日益增重的缺陷,以更好地伴随部队进行机动。高耗能、电磁干扰、不良天气同样是这些新型反无人机武器所面临的难题。任何一款反无人机武器都不可单独部署,必须有其他种类的反无人机武器作为应急保障。此外,反无人机武器的智能化作战水平需提高,以面对敌方蜂群无人机作战时所附加的干扰、欺骗手段。目前,美军反无人机武器建设正在走入实战化阶段。随着美军在中东地区活动的日益频繁,其面临的无人机威胁也会越来越大,所涵盖的无人机范围将从简易无人机、改装民用无人机到专业军用无人机。众多具有伊朗背景的反美武装也会拥有大量制式、高水平的军用无人机。届时,美军反无人机武器将面临真正的考验。

发布日期:2022年6月13日

来源:光明军事

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