美军无人机的作战应用及其发展趋势.pdf

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1、? 无 人 机 本文 2010?05?07收到, 作者分别系中国电子科技集团公司第二十八研究所工程师、工程师、高级工程师 美军无人机的作战应用及其发展趋势 印 ? 骏 ? ? 谭 ? 玲 ? ? 谭绍杰 图 1? 挂带海尔法导弹和宝石路激光制导炸弹的收割者无人机整装待发 ?摘? 要? 概述了美军作战无人机、重点是美军作战无 人机在多次局部战争中的应用, 并对未来作战无人机的发 展趋势和作战模式进行了分析。 ?关键词? 作战无人机? ? 作战应用? ? 未来发展 ? ? 作战模式 引 ? 言 1933年, 世界第一架无人靶机试飞成功, 开创 了近代无人机使用的先河。 但无人机真正投入实战 是始于

2、 20世纪 60年代的越南战争。在遥控技术和 计算机技术广泛用于飞行控制后, 无人机的发展可 谓日新月异。 自 20世纪 90年代以来, 多次局部战 争中, 无人机得到了广泛应用。特别是在 2001年的 阿富汗战争中, 无人机第一次扮演攻击者, 逐渐由 战争配角转变成主角。 随着无线电遥控技术的出现, 尤其是在现代电 子技术和航空技术的强力推动下, 无人机开始在战 争中崭露头角。 在越战期间, 美军就大量使用无人 机对高价值或者是防御严密的目标进行侦察, 以减 小人员的伤亡或是被俘虏的风险。2003年, 美军遥 控捕食者无人侦察机发射两枚海尔法导弹, 击毙了 拉登高级保镖、 科尔号爆炸案主犯阿

3、布 ?阿里, 更 是引发美军的思考, 研制无人战机, 改变未来空战 模式。 美国是最早研制无人机的国家之一, 目前美国 已投入使用的无人机多达 75种, 正在研制的达数 ?26?飞航导弹 ? 2010年第 8期 无 人 机? 十种, 已建立起高、中、低空, 远、中、近程, 大、 中、 小型, 战略、战术侦察, 通信中继、电子对抗、 攻击作战等各层面、各性能梯次搭配的作战网络体 系。 美国已将察打一体化作为无人机未来发展的一 个重点。无人机的传统功能是侦察敌情、收集信 息, 如果无人机携带的制导武器具有作战能力, 能 够在发现目标的第一时间迅速反应直接精确打击, 这样将会大大缩短反应时间, 提高

4、战斗力, 同时实 现战场零伤亡。 1? 无人机在作战中的应用 无人机走上世界战争史的舞台是在 20世纪 60 年代的越南战争中, 当时美军运用火蜂无人机完成 了 80 %的空中侦察任务, 共出动 3 435架次, 安全 返航 2 873架次。这让世人第一次看到无人机这种 新兵器特殊的实战功能。特别是自 20世纪 70年代 以来, 得益于微电子技术, 无人机不仅可以造得很 小、很轻, 而且具有极高的作战效能。现代的无人 机可以执行靶机、 侦察、 采样、勘探、 电子干扰、 空 中格斗、轰炸和实验研究等形形色色的任务。在 1982年中东战争中, 以色列使用侦察兵和猛犬无人 机作诱饵, 在其头部加装了

5、能增强雷达反射信号的 圆锥体反射器, 使叙军雷达上呈现出如同战斗机大 小的欺骗性回波信号, 引诱叙军 SA?6导弹阵地制导 雷达开机, 然后发射导弹对 SA?6导弹阵地进行攻 击, 一举摧毁了叙军部署在贝卡谷地 20个导弹营中 的 19个。 无人机被广泛应用于美国空军和陆军, 可在全 球范围内支持美军部队的日常行动。在 20世纪 90 年代以来发生的海湾战争、波黑冲突、沙漠之狐行 动、 科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等 6场 局部战争中, 均使用了无人机并取得了显著的作战 效果。 1991年海湾战争中, 以美国为首的多国部队使 用了先锋等多型无人机, 为多国部队指挥官收集和 提供了大量的电

6、子情报信息。此外, 美军还利用无 人机作诱饵, 以各种编队形式在目标上空飞行, 模 拟盟军各种轰炸机信号, 诱使伊拉克防空系统的雷 达开机后, 发射导弹攻击, 致使伊军防空阵地在短 短两天之内就全部瘫痪。 1995年, 美军空袭波黑塞族军队前, 派出 80架 次捕食者无人机, 对战场进行了实地侦察。空袭 时, 捕食者无人机向战斗机提供了准确的目标信 息, 致使塞军 70 % 防空设施和作战指挥系统被摧 毁,40 % 的弹药库被炸毁。 在 2001年 10月 7日爆发的阿富汗战争中, 捕 食者无人机携带了 AMG?114海尔法反坦克导弹参 战, 成为美军无人机携带武器用于实战的首次战 例。美军共

7、有 65架捕食者无人机开赴阿富汗战场, 其中至少有 10架改装成为攻击型无人机。2002年 2月 4日, 捕食者无人机袭击了阿富汗南部地区基 地组织的一个藏匿地, 造成至少 1名基地高级将领 死亡。 此后, 捕食者无人机多次成功地对恐怖分子 实施精确打击, 立下赫赫战功。 在伊拉克战争中, 美军共部署了 50余架、十几 种无人机, 其中有 4架全球鹰、近 20架捕食者? A和 2架捕食者? B以及各种尺寸较小、航程较短的无人 机, 如海军陆战队的龙眼和先锋, 陆军的猎犬、指针 和影子, 无人机的投入数量是阿富汗战争的 3倍多。 美军使用的捕食者无人机, 除能够进行低空照相侦 察任务以外, 还加

8、装了 2枚海尔法激光制导导弹, 对 敏感目标和敌防空力量进行精确轰炸, 在战场上大 显神威。美军在捕食者基础上研制的捕食者 ? B, 飞行 高度超过 15 k m。 这种新型的捕食者无人机飞行高度 高, 承载能力强, 不仅能够进行侦察、监视、瞄准, 而且能够进行武器发射, 目的是在执行收集情报任 务时, 发现目标并能够立即实施打击。 2? 作战无人机的发展趋势 2 . 1? 无人机将向察打一体化方向发展 美国国防部 2006年颁布的 四年防务评估报 告!指出, 要加快无人远程打击力量建设, 使未来 45 % 的远程打击力量实现无人驾驶。美军在追求全 面技术优势和单向打击、零伤亡战争思想的引导

9、下, 大力发展无人作战系统。据分析, 美军已将侦 察、打击一体化作为无人机未来发展的一个重点。 2007年 3月, 美空军建立了无人机攻击中队, 装备了数十架收割者攻击无人机。收割者无人机装 备电子光学设备、红外系统、微光电视和合成孔径 雷达, 具备很强的执行情报、 监视与侦察能力和对 ?27?飞航导弹?2010年第 8期 ? 无 人 机 图 2? 收割者无人机正在发射海尔法导弹 图 3? 收割者无人机机翼下挂带的宝石路激光制导炸弹 地面目标攻击能力。 美国空军研究实验室正在研制 2010年之后的 作战无人机 空间作战飞行器 ( SOV)和未来攻击 飞行器 ( FSV)等。未来攻击飞行器有望于

10、 2020至 2025年间取代美国空军现役的战略轰炸机。 军事专 家预测, 10年之后, 美国纵深攻击战术飞机的 1/3 将是无人机, 这些作战无人机用于战争初期, 压制 敌人防空火力, 大大减少人员伤亡。 当今作战越来越依赖无人机系统, 其生存性能 的改善可以说是面临的新课题。美军新型作战无人 机普遍重视隐身性能和突防能力, 有发展潜力并在 技术上相对成熟的隐身作战无人机以 X?45C 和 X? 47B为代表。两者都采用与 B? 2类似的飞翼式隐身 气动设计, 着重解决无人机在高危险防空系统中的 突防能力和打击精确性, 重点发展机身内埋精确制 导炸弹和加速无人机空中加油技术的实用性。X? 4

11、7B能够实现 24 h情报监视侦察和态势感知, 具有 全向、 宽带隐身能力, 续航时间可达 50 h , 内部弹 舱可以挂载 2 000 kg的各类制导弹药。起飞质量高 达 16 . 3 t的 X? 45C可以挂载 2枚 454 kg联合直攻 弹药 ( JDAM)或 8 12枚小直径炸弹 ( SDB), 这两 个型号在对典型目标的精确打击能力上足以和 F? 35A媲美。 此外,X? 47B隐身无人攻击机还能够作 为舰载机使用, 完全有条件成为类似 F? 35的通用 型高性能航空战术攻击武器。 2 . 2? 无人机将用于弹道导弹早期拦截 据美国 航空周刊与空间技术 !2009年 7月 20 日报

12、道, 美国导弹防御局正在研究使用无人机和轻 型拦截器拦截助推段弹道导弹, 尝试用陆军和空军 制式装备的收割者无人机系统完成对早期导弹的跟 踪任务。美国国会在 2010年度国防开支方案中追 加了 8 000万美元作为弹道导弹早期拦截研究的资 金。现在, 美国导弹防御局正在研究如何将无人航 空系统整合到导弹监测系统结构中, 以便实现对弹 道导弹的早期跟踪。 美国导弹防御局的负责人美军 中将帕特里克 ?奥赖利承认, 美国空军正在一个导 弹防御试验中使用收割者无人航空系统对目标导弹 进行了监测, 以便为无人航空系统追踪弹道导弹这 一新的反导概念提供可行性证据。美国海军也曾进 行过名为恒星匕首的类似试验

13、。 收割者的试验针对两个目标 一枚巡航导 弹, 用标准 2 B lock 3A型导弹进行拦截; 一枚近程 弹道导弹, 由标准 2 Block 4型导弹拦截。 在试验过程中, 两架收割者 (美空军和海军各 派出一架 )使用机载的 MTS? B中波红外线传感器来 跟踪加速飞行中的目标弹道导弹。在恒星匕首的试 验中, 收割者距离目标导弹约 355 km 432 km。试 验证明, 在传感器的跟踪能力上需要更多自动化功 能, 以避免传感器的操作者还需要手动追踪弹道导 弹。导弹防御局计划 2010年在地基中距防御飞行 测试中使用无人航空系统对更多类型目标进行跟踪 试验, 并计划尝试用机载激光武器对两枚弹

14、道导弹 进行打击。帕特里克 ? 奥赖利认为无人机以及 MTS? B中波红外线传感器再经过几次试验, 可在 2 年内形成作战能力。为实现导弹拦截能力, 导弹防 ?28?飞航导弹 ? 2010年第 8期 无 人 机? 御局还需要研制更轻型的拦截弹, 提高拦截弹的发 射速度, 拦截能力有望在数年内实现。 2 . 3? 建立网络化的系统体系, 提高无人机作战效 能 多次实战表明, 无人机作战效能的发挥, 并不 仅仅靠其自身平台就能完成, 需要依靠信息网络化 才能实现无人机平台的互连、信息的共享、跨军种 的协同应用。美国国防部自 21世纪初至今陆续制 定和发布的六个全军一级的无人机发展路线图, 集 中体

15、现了这一构想。 2001年 4月 6日, 美国国防部发布了第一个无 人机发展路线图 2000 2025年无人机发展路 线图!。在这第一个路线图中, 美国国防部就开始 强调从基于能力的需求出发, 从体系建设的高度来 考虑无人机的发展, 不仅需要重视平台技术的发 展, 更需要重视无人机信息系统的发展。在技术发 展方向中, 列出了平台、任务载荷、通信、信息处 理四个方面的技术, 因为这是使无人机系统作战效 能得以充分发挥的支柱。 2002年 12月, 美国国防部发布了第二个无人 机发展路线图 2002 2027年无人机发展路线 图 !。第二个路线图更加详细地从无人机的使命和 作战能力需求出发, 明确

16、提出了上述四个方面技术 的能力目标。同时提出了无人机体系建设的要求, 包括在国防部发布的联合技术体系结构指导下无人 机系统互联互通能力的建设、各类数据标准的制定 与实施、 无人机系统作战体系结构、技术体系结构 的确定。 2005年 8月 4日, 美国国防部发布了第三个无 人机发展路线图 2005 2030年无人航空器系 统发展路线图!, 该路线图突出反映了美军在无人 机发展战略上的三个重大变化: 一是首次提出了无人航空器的概念, 将无人机 的种类范围扩大到能够在大气层中飞行的各种无人 航空器, 包括无人机和无人飞艇; 二是首次明确地提出了无人航空器系统 (UAS) 这个新术语。并在报告中说明: 改用系统这个术 语, 是为了更加明确地强调, 航空器仅仅是系统的 一个组成部分。 三是提出了各种无人航空器系统在美军全球信 息栅格基础上实现互联互通所需要执行或者发展的 各项信息技术标准。 2007年 12月 10日, 美国防部发布了第四个无 人机发展路线图 2007 2032年无人系统发展 路线图!, 其中凸显了美国防部在无人机系统发展 方面的三个重大变化: 一是在无人机