反無人機(jī)裝備發(fā)展研究

????????警用裝備網(wǎng)訊：?國外主要國家空天襲擊兵器發(fā)展的一個(gè)重要方向是制造不同類型和用途的無人機(jī)并開發(fā)其作戰(zhàn)使用方式。

　　軍用無人機(jī)開發(fā)和制造的領(lǐng)先者是美國、以色列、土耳其和中國。同時(shí)，俄羅斯國內(nèi)外出版物，要么只分析無人機(jī)的性能和作戰(zhàn)使用方式，要么只分析毀傷無人機(jī)的手段。這使得不能整體系統(tǒng)地評估防空兵器和無人機(jī)綜合系統(tǒng)的武裝對抗方式發(fā)展的現(xiàn)實(shí)趨勢和將來預(yù)計(jì)發(fā)展的規(guī)律。本文的目的是分析無人機(jī)發(fā)展的趨勢，并揭示用于毀傷無人機(jī)的裝備研制的可能方向。

　　專家們用來預(yù)測全球軍用無人機(jī)市場的方法通常是基于對其分類的分析，即根據(jù)無人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)性能對其進(jìn)行分類，但沒有考慮到其用途和要執(zhí)行的任務(wù)。

　　在美國和幾乎所有的北約國家，無人機(jī)通常被分為戰(zhàn)斗無人機(jī)和戰(zhàn)斗保障無人機(jī)。戰(zhàn)斗無人機(jī)包括多用途無人機(jī)和攻擊型無人機(jī)，包括專用無人機(jī)和一次性使用無人機(jī)；戰(zhàn)斗保障無人機(jī)包括偵察型無人機(jī)。為了分析無人機(jī)的作戰(zhàn)能力和反無人機(jī)手段，與其他類型的空天襲擊兵器類似，我們按照無人機(jī)的用途和待解決的任務(wù)來研究一下無人機(jī)的分層多級分類。

　　作者在下表中給出了國外主要國家根據(jù)用途和待解決的任務(wù)對無人機(jī)的總體分類。

　　無人機(jī)根據(jù)用途和主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能進(jìn)行的分類表

　　在這種分類中，所有無人機(jī)被分為三大類：戰(zhàn)略型、戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)型、戰(zhàn)術(shù)型，這些大類與假定摧毀（壓制）它們的武器有關(guān)，與其相應(yīng)的無人機(jī)級別為重型、中型、小型和輕型，既與作戰(zhàn)使用的實(shí)際升限有關(guān)，也與有效載荷質(zhì)量有關(guān)。這種分類是一種開放式的。將來，當(dāng)在這些級別的無人機(jī)中對具體類型的無人機(jī)進(jìn)行分類時(shí)，就有可能測無人機(jī)作為目標(biāo)的重要性，并論證對于射程和目標(biāo)毀傷概率的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。其他要求需要更詳細(xì)的信息，包括無人機(jī)的形狀和尺寸、結(jié)構(gòu)布局、高度-速度特性等，以及它們在指定的預(yù)測時(shí)段內(nèi)的預(yù)計(jì)變化趨勢，借助這些信息，可以評估所研制的反無人機(jī)武器在長時(shí)間內(nèi)的效能。根據(jù)通用的世界武器設(shè)計(jì)方法，必須使用所研究的無人機(jī)分類方法中的目標(biāo)重要性，按照“避免受無人機(jī)攻擊的被保護(hù)設(shè)施價(jià)值與保護(hù)設(shè)施的兵器（系統(tǒng)）價(jià)值比”來選擇武器方案。

　　通過對相關(guān)出版物進(jìn)行分析，可以得出這樣的結(jié)論：國外無人機(jī)發(fā)展的優(yōu)先方向是在現(xiàn)役的偵察和攻擊機(jī)的基礎(chǔ)上，制造多用途（多功能）無人機(jī)。同時(shí)，多用途無人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能變化的主要趨勢具體如下：

　　在起飛重量和尺寸沒有明顯變化的情況下，增加航程、高度和續(xù)航時(shí)間；增加戰(zhàn)斗（有效載荷）質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)隱身性，降低易損性；擴(kuò)大現(xiàn)有的產(chǎn)品目錄表，以及未來偵察和毀傷兵器的模塊化；使用與自主戰(zhàn)斗使用實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)合的人工智能和機(jī)器人技術(shù)部件。

　　其結(jié)果是，憑借其高度和速度性能，現(xiàn)役的量產(chǎn)無人機(jī)占據(jù)了以前只由有人駕駛飛機(jī)使用的空域（圖1），并且在不久的將來將會涉足屬于第五代飛機(jī)的空域。

　　圖1 與其他類型空襲兵器相比，無人機(jī)的飛行高度和速度范圍

　　對過去十年軍事沖突的分析表明，無人機(jī)的作戰(zhàn)使用方法在其組合使用方面發(fā)生了重大變化。例如，在納戈?duì)栔Z-卡拉巴赫使用無人機(jī)的主要特點(diǎn)是在統(tǒng)一指揮和控制之下使用不同類型的多用途和攻擊無人機(jī)來執(zhí)行搜索任務(wù)，查明包括防空兵器在內(nèi)的地面目標(biāo)的位置，并立即對其進(jìn)行火力殺傷。對目標(biāo)實(shí)施火力殺傷最有效的是專用的Harop攻擊型無人機(jī)，它還能對敵方人員產(chǎn)生強(qiáng)烈的心理影響。

　　在阿塞拜疆領(lǐng)空，在緊鄰陸軍部隊(duì)集群戰(zhàn)斗接觸線的地方（3-50千米），有6到12個(gè)無人機(jī)群在晝夜飛行。每個(gè)群包括：1架戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)（Elbit Hermes-900,BayraKtar-TB2），在5000至8000米的高度飛行；5至10架戰(zhàn)術(shù)偵察和攻擊無人機(jī)（包括自殺式無人機(jī)）在100至3500米的高度飛行。這樣一來，有30到120架無人機(jī)同時(shí)在空中飛行。這種編組已經(jīng)可以看作是未來“無人機(jī)群”的原型。

　　世界上幾乎所有領(lǐng)先國家的軍隊(duì)都在研究無人機(jī)群（UAV Swarm）戰(zhàn)術(shù)，它允許同時(shí)使用大量的偵察和察打一體無人機(jī)。這種戰(zhàn)術(shù)在戰(zhàn)場上創(chuàng)造了新的能力，可以最小的損失有效地打擊所有類型的目標(biāo)。

　　無人機(jī)群使用技術(shù)的發(fā)展是基于加強(qiáng)無人機(jī)之間的信息交換，減少它們的尺寸，提高機(jī)動(dòng)性和降低結(jié)構(gòu)成本。這些措施可影響敵人探測和毀傷無人機(jī)，因?yàn)闊o人機(jī)的有效散射面積很?。ú淮笥?.01米2）。無人機(jī)群的使用可確保以所需的效能完成任務(wù)。

　　鑒于無人機(jī)技術(shù)的積極擴(kuò)散和使用，國外主要國家也在開發(fā)反無人機(jī)手段。美國不斷增加的軍事預(yù)算，以及建立聯(lián)合反小型無人機(jī)系統(tǒng)辦公室就證明了這一點(diǎn)。對抗無人機(jī)的問題相對較新。關(guān)于這個(gè)主題的科學(xué)刊物在本世紀(jì)初剛剛出現(xiàn)。在第一階段，研究使用傳統(tǒng)的防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)毀傷兵器來對抗無人機(jī)，但現(xiàn)在國外專家已經(jīng)意識到，用防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)兵器來直接反擊無人機(jī)大規(guī)模襲擊具有以下缺點(diǎn)：

　　首先是 使用昂貴的導(dǎo)彈來對付大量相對廉價(jià)的無人機(jī)，這在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。

　　其次 ，這會導(dǎo)致防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)資源迅速耗盡，并因此無力回?fù)粲腥笋{駛飛機(jī)以及精確制導(dǎo)巡航導(dǎo)彈的打擊。

　　目前，外國正在優(yōu)先考慮以下主要類型的武器：無線電電子武器、激光武器、微波武器和聲波武器，作為反無人機(jī)的手段。

　　據(jù)外國專家稱，這套武器組合與中短期內(nèi)無人機(jī)主要易損部件的預(yù)期組成有關(guān)。

　　從所研究的無人機(jī)性能變化趨勢可以看出，無人機(jī)將會更加復(fù)雜，并且其內(nèi)部系統(tǒng)和單元將會更加多種多樣。相應(yīng)地，根據(jù)無人機(jī)要害部件的組成和它們的預(yù)計(jì)易損性（敏感性），也在不斷發(fā)展對抗無人機(jī)的手段。

　　圖2給出了具有毀傷效力的武器種類與被毀傷的無人機(jī)部件之間的關(guān)系，為說明問題畫了一個(gè)定向圖。左側(cè)是無人機(jī)典型的易損部件，右側(cè)是所研究的具有相應(yīng)毀傷效力的武器種類。例如，如果是打擊武器（配備殺傷爆破彈藥的導(dǎo)彈武器），那么破片殺傷效應(yīng)和爆炸沖擊波應(yīng)當(dāng)能夠毀壞無人機(jī)的任何要害部件和整個(gè)無人機(jī)?，F(xiàn)有的激光武器系統(tǒng)，就其性能而言，只能對無人機(jī)的激光敏感部件進(jìn)行功能性破壞。將來，只要有足夠的激光功率，就有可能對無人機(jī)的任何要害部件進(jìn)行熱毀傷（圖2中的紅色虛線箭頭）。

　　在現(xiàn)代軍事沖突中，使用最多的是打擊武器和無線電電子武器（電子戰(zhàn)兵器），其中包括無線電技術(shù)、光電和聲學(xué)設(shè)備，對無人機(jī)接收裝置進(jìn)行無線電電子壓制。

　　根據(jù)無人機(jī)易損部件的組成，正在研制的新式武器，如激光、微波和聲學(xué)武器等，主要針對無人機(jī)的相應(yīng)易損部件。我們將簡要介紹國外專家在開發(fā)、研制和測試新武器過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　圖2 無人機(jī)要害部件和毀傷它們的武器種類

　　無線電電子武器。無線電電子壓制設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸比下面討論的激光武器小得多。無線電電子壓制設(shè)備在無人機(jī)機(jī)載無線電電子設(shè)備和地面控制站之間的鏈路上制造干擾。許多壓制設(shè)備是在阻塞模式下進(jìn)行“面干擾”，如果干擾選擇得當(dāng)，可以使整個(gè)無人機(jī)群失去工作能力，甚至不需要探測到每一架無人機(jī)。

　　同時(shí)，這種壓制并不能保證無人機(jī)會作出一定的反應(yīng)，比如終止飛行、啟動(dòng)“返回程序”或“著陸程序”等。在成功壓制無人機(jī)的無線電線路之后，無人機(jī)不會做出單一的反應(yīng)，這是基于無線電電子壓制的無人機(jī)對抗綜合系統(tǒng)的一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)。

　　激光武器。據(jù)了解，國外大約使用或正在研制三百種激光系統(tǒng)和無人機(jī)反制設(shè)備。美國、以色列、中國、英國、法國和德國擁有先進(jìn)的激光武器系統(tǒng)。據(jù)推測，通過提高激光裝置的功率，這種武器能對無人機(jī)的任何部件進(jìn)行熱毀傷，從而取代傳統(tǒng)的打擊武器。

　　同時(shí)，外國專家對毀傷無人機(jī)的激光武器測試和戰(zhàn)斗使用結(jié)果進(jìn)行的分析表明，激光武器目前存在一系列重大缺陷：

　　對目標(biāo)的毀傷概率嚴(yán)重依賴于天氣條件。例如，低云層、霧、霾、和降水會大大降低這種武器的主要效能指標(biāo)、使用距離和精確度。

　　激光輻射功率不足，其瞄準(zhǔn)的精度也不夠，無法在所需的距離內(nèi)毀傷無人機(jī)。此外，以現(xiàn)有量子振蕩器的功率，要?dú)患軣o人機(jī)就需要使激光束在移動(dòng)目標(biāo)上保持0.5-15秒。當(dāng)無人機(jī)進(jìn)行機(jī)動(dòng)時(shí)，這種毀傷任務(wù)變得尤為復(fù)雜。

　　對對抗手段的穩(wěn)定性較差，如對無人機(jī)進(jìn)行掩蔽的氣溶膠（煙霧）手段。此外，在無人機(jī)機(jī)體中預(yù)計(jì)會使用專門反射或散射激光輻射的材料。

　　現(xiàn)代激光系統(tǒng)作為一種有效的防空和反無人機(jī)系統(tǒng)，只是處于發(fā)展的初期。盡管已經(jīng)有了有效工作的原型機(jī)，但將大量的高功率振蕩器結(jié)合起來，使其同步運(yùn)行并將所有激光束匯集到目標(biāo)上，并且制造其有效的散熱系統(tǒng)等問題還沒有完全解決。

　　微波武器，可以被看作是傳統(tǒng)無線電電子壓制手段的一種類別，其區(qū)別在于其脈沖中的能量要強(qiáng)大得多。這種武器被用來對付大機(jī)群。微波（射頻）武器的主要使用方式是，將一束具有高能量通量密度的無線電波對準(zhǔn)攔截的無人機(jī)（無人機(jī)群）的區(qū)域。這將通過破壞目標(biāo)的機(jī)載電路來對無人機(jī)進(jìn)行功能性毀傷?，F(xiàn)有的微波武器在脈沖模式下工作，有兩個(gè)級別：近程微波武器（作用距離約300米）和中程微波武器（作用距離可達(dá)10千米）。

　　這種裝置的缺點(diǎn)是，在毀傷無人機(jī)的同時(shí)，其他落入其作用范圍的無線電電子系統(tǒng)也會受到損害，這使得它們在和平時(shí)期在人口密集地區(qū)和工業(yè)設(shè)施上的使用受到限制。此外，還有一個(gè)單獨(dú)的難題似乎還沒有得到解決，就是確保這種裝備操作人員的電磁安全。

　　聲波武器，在發(fā)揮作用時(shí)可以通過破壞陀螺儀的穩(wěn)定性來改變無人機(jī)的飛行路線。該設(shè)備的聲波功率至少為140分貝。這種類型的武器由于其作用半徑很?。ㄗ疃?0米）而用途有限。

　　打擊武器，包括射擊武器（火炮、輕武器）和導(dǎo)彈武器?，F(xiàn)有資料顯示，在美國和北約旨在開發(fā)反無人機(jī)手段的軍備計(jì)劃中，打擊武器被認(rèn)為是沒有前途的。據(jù)稱，與其他類型的武器相比，防空、導(dǎo)彈和火炮系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是會消耗大量的彈藥，但無人機(jī)是相對廉價(jià)的。據(jù)推測，這類武器難以與無線電電子壓制和毀傷兵器相抗衡，后者不需要彈藥，只需要消耗電能就能毀傷目標(biāo)。同時(shí)，根據(jù)對軍事沖突和反恐行動(dòng)結(jié)果的分析材料，在外國軍隊(duì)裝備足夠有效的激光和微波武器之前，打擊武器仍然是毀傷戰(zhàn)略無人機(jī)和一系列戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)的主要手段，在某些情況下，也可以毀傷組成密集“蜂群”的戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)。

　　因此，可以得出以下結(jié)論：

　　首先，外國無人機(jī)的發(fā)展趨勢已經(jīng)在改變對防空系統(tǒng)配置的要求和使用飛機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)的規(guī)劃。首先，對防空兵器的戰(zhàn)斗準(zhǔn)備和機(jī)動(dòng)性的要求有所提高，因?yàn)闊o人機(jī)空襲威脅現(xiàn)在可能非常迅速地出現(xiàn)，包括在以前認(rèn)為不可能的方向上。

　　第二是當(dāng)前使用的無人機(jī)控制方法，導(dǎo)致電子戰(zhàn)的作用大幅增加，電子戰(zhàn)部隊(duì)領(lǐng)受的為己方部隊(duì)提供戰(zhàn)斗保障的任務(wù)越來越少，更多的是直接對付，甚至是毀傷敵方的無人機(jī)，這不是典型的保障，而是獨(dú)立戰(zhàn)斗行動(dòng)。

　　第三，在戰(zhàn)術(shù)層面上，使用反無人機(jī)裝備在15千米范圍內(nèi)（無人機(jī)偵察設(shè)備和從無人機(jī)上使用的航空殺傷兵器的典型有效距離）直接為要地和部隊(duì)提供防御的重要性急劇上升。這種防空力量作用提升如此之大，以至于就其對戰(zhàn)斗過程和結(jié)果的影響而言，正在接近部隊(duì)的主要武器——火炮和輕武器。

　　第四，國外的反無人機(jī)手段的發(fā)展反映了無人機(jī)作為殺傷對象的特點(diǎn)和發(fā)展的趨勢。從美國的反無人機(jī)戰(zhàn)略來看，美國相信，最好主要發(fā)展激光和微波武器，未來既要放棄使用成本高的打擊性毀傷兵器，也要放棄易受傳統(tǒng)防空兵器攻擊的大型無人機(jī)。

　　第五，外國專家關(guān)于對大量相對廉價(jià)的無人機(jī)使用昂貴的導(dǎo)彈在經(jīng)濟(jì)上不合適的結(jié)論需要根據(jù)使用條件加以修改，因?yàn)樗鼪]有考慮無人機(jī)群可能對被保護(hù)要地（例如核電站）或部隊(duì)造成的損失程度。歷史經(jīng)驗(yàn)使我們了解了第二次世界大戰(zhàn)期間用高射炮來掩護(hù)北極護(hù)航隊(duì)的問題，當(dāng)時(shí)人們通過比較發(fā)現(xiàn)，船上的防空兵器價(jià)值較高，而它們擊落的德國飛機(jī)總價(jià)值較小，于是便拆除了這些防空兵器，但他們應(yīng)該意識到防空兵器的價(jià)值應(yīng)該與它們防止的損失的價(jià)值進(jìn)行對比。

　　第六，從中期來看，未來預(yù)計(jì)會出現(xiàn)組合式反無人機(jī)系統(tǒng)，其中外國專家認(rèn)為激光武器更好。然而，就其性能而言，目前的研發(fā)項(xiàng)目大多是試驗(yàn)性的，預(yù)計(jì)其實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)至少將在5-10年之后。

俄國防部《軍事思想》2023年第1期刊文

作者：預(yù)備役上校G.A.羅平，技術(shù)科學(xué)博士

預(yù)備役上校G.I.斯米爾諾夫，技術(shù)科學(xué)副博士

少校I.N. 特卡喬夫

　　參考文獻(xiàn)：

　　1.A.V.斯捷潘諾夫《國外反無人機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備》，《國外軍事評論》2021第3期。

　　2.S.I.馬卡連科《對抗無人機(jī)》，圣彼得堡“高技術(shù)”出版社，2020年出版，第204頁。

　　3.《被殺傷爆破彈藥擊中時(shí)空中目標(biāo)的易損性特征。研究方法》/N.Yu.科姆拉科夫、E.P.熱利亞茲科夫、D.G.德米特里耶維奇等著，特維爾Polypress出版社，2022年出版，第499頁。

　　4.M.G.葉夫托季耶夫、S.V.采利茨基《軍用無人機(jī)機(jī)：研制和制造方面的趨勢》//《和平和安全之路》雜志，2019年第2期。

　　5.V.S.莫伊謝耶夫《無人機(jī)的組合使用》，喀山，“學(xué)?！本庉嫵霭嬷行?，2017年出版，第572頁。

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