國戰會論壇》無人機實戰 快到超乎想像(譚傳毅)
RQ-4「全球鷹」(Global Hawk,見圖)無人偵察機的時代即將過去,未來可望由RQ-180加以取代。(美國空軍)
無人機(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)發展至今,已成爲了戰場上不可或缺的必要角色。UAV可以是察打一體的手段、也可以作爲戰場指揮管制節點,但是現代UAV仍存在許多缺陷,例如飛行性能有限、在高強度戰場上存活性低、單次火力投射能力有限、價格過高等等,不免限制了大型無人機的未來。
目前,無人機的發展可分爲兩派:以質量取勝的「大型隱身派」、以數量取勝的「小型蜂羣派」。過去我們常看到的是螺旋槳推動的無人機,現在越來越多的是噴射渦輪「大型隱身無人機」,其飛行速度也將從現在普遍的幾百公里提升到0.8馬赫,甚至具備超音速能力。
美軍具備完整從大到小無人機,包括全世界最大航程最遠的「全球鷹」(Global Hawk)、中型無人機「捕食者」(Predator,包括RQ與MQ系列)、輕型無人機RQ-7A「影子」(Shadow)、小型無人機「微星」(Micro STAR)等等。
共軍大型無人機包括:彩虹-7(CH-7)、神鵰無人機、翔龍無人機、暗劍無人機、翼龍-II。中型無人機包括:彩虹-4(CH-4)、彩虹-5(CH-5)、風影無人機、雲影無人機、BZK005無人機。小型無人機則在陸海空軍都有裝備。
鑑於大型無人機的缺陷,2019年波音和澳大利亞政府合作推出了無人的「忠誠僚機」(Loyal Wingman)概念,就是採人工智慧技術,按照預設程式自主飛行、並能夠配合有人機行動,具備很強的態勢偵知能力。
有人機與無人機的協同作戰
以美國開發中的XQ-58A無人驗證機,作爲澳大利亞空軍F/A-18E/F戰鬥機和F/A-18G電子戰飛機等進行編隊,併成爲其「忠誠僚機」,但不清楚有人機與無人機協同作戰的具體參數。
使用高級無人機充當僚機,既可降低有人機與飛行員的使用頻率和成本,又可發揮無人機的專長。透過資料鏈的傳輸,忠誠僚機可與其它戰機即時共用情報。此外在空戰中,忠誠僚機可充當有人機的前鋒,在高威脅區執行偵察與打擊任務。
按照波音公司的設計,一架有人機可配備4至6架忠誠僚機。在接敵階段,無人機接受有人機的指揮前去迎戰,必要時可進行角色互換。
在「有人長機-無人僚機」作戰模式驗證成熟後,未來更可能向「無人長機-無人僚機」邁進,可能改變傳統空戰樣式。在2021年10月份的珠海航展中,雙座的殲-20與隱身的「攻擊-11」無人機擺在同個展區,或許可以說明未來攻擊-11可以成爲雙座殲-20的忠誠僚機、並進行協同作戰。殲-20將會成爲有人機與無人機(數目不詳)編隊的長機,去指揮周邊的攻擊-11無人機進行作戰。
蜂羣無人機羣編隊作戰
和已接近實戰的大型隱身無人機比較起來,小型「蜂羣化」(UAV Cluster)無人機的發展卻相當遲緩。但從某種角度來看,「蜂羣無人機」早已服役。
蜂羣無人機和大中型無人機的區別在於其自主性與智慧性:蜂羣無人機必須具備資訊同步、自主駕駛、自主判斷和自主打擊能力,長機只需要設定攻擊目標,這些無人機就能自主發動攻擊。如果蜂羣無人機不具備自主性與智慧性,那就變成自殺無人機了。
就目前來看,蜂羣無人機需要人工智慧的植入,才能推動蜂羣無人機的發展。世界大國莫不鑽研人工智慧,更重要的是,每架蜂羣無人機的成本極低,例如「小精靈」(Gremlins)無人機價格不過1.5萬美元,在不久的未來,我們將可看到智慧型蜂羣無人機戰鬥。特別在當前美中兩國激烈的競爭環境之中,有人機之間的戰鬥將可能導致戰爭,而廉價的無人機戰鬥就越發顯得可能。
蜂羣無人機的難點:回收
無人機空中回收釋放是指有人母機(例如運輸機)攜帶無人機,使無人機在空中脫離與母機的機械連接開始執行任務,並且在任務完成後在空中與其重新連接起來。
目前無人機釋放回收技術只能在地面進行多架無人機釋放與回收,釋放無人機還比較容易,回收就難了。在空中只能回收單架無人機,而且侷限在直升機回收與釋放,現在美中俄着手以運輸機爲載體回收無人機。
比較常見的無人機回收包括滑跑降落回收、傘降回收、撞網回收、橫式撞線回收與繩鉤回收,但這些方案不適用空中多架次無人機的回收與釋放(如下表所示)。
常見的無人機回收包括滑跑降落回收、傘降回收、撞網回收、橫式撞線回收與繩鉤回收,但這些方案不適用空中多架次無人機的回收與釋放。
美軍於今年10月29日試驗1架「小精靈」無人機,在空中被1架C-130運輸機伸出去的機械臂對接收回機艙內,並經過24小時維護後再次派出,可迴圈使用20次以上;剩下來的問題是提升回收速度。
如何反制蜂羣無人機?
雖然蜂羣無人機具有智慧化、自主化、數量多、小型化、低成本等優勢,但其缺點也顯而易見,例如防護力差、機動力弱、「蜜蜂」之間數據交換過於頻繁可能泄密等問題。可針對蜂羣無人機的弱點採取反制措施。
1.提升偵測效能。當前超寬頻成像雷達、主動/被動陣列雷達、電視攝像、紅外線和磁力感測器、甚至於是地面觀測站等,可探測蜂羣無人機外形、聲音、紅外線等情報。
2.軟殺:摧毀蜂羣系統節點。針對蜂羣節點進行電磁干擾、壓制及欺騙、切斷或擾亂蜂羣無人機導航、個體之間及與控制中心的傳輸鏈,也可向蜂羣指揮控制系統注入病毒,進而俘獲或使其自毀。
3.硬殺:摧毀蜂羣指管系統的節點,或運用雷射或微波或粒子束武器、彈道導彈摧毀維持無人機運作的通信衛星和導航衛星、地面控制站、通信中繼和指揮所等關鍵節點,並對有人機與無人機基地、陸地、海洋實施打擊,搗毀蜂巢。
4.集羣對抗集羣。發揮集羣作戰的優勢,實施無人機前出偵察,並配合無人機的電磁對抗、自殺式集羣攔截和常規防空作戰,增強對蜂羣的攔截能力。
軟殺方式可能浪費時間,特別是干擾無人機與地面站通信使無人機失效。因爲未來的無人機智慧化程度將越來越高,「人」的因素不斷減弱。同時,電子欺騙能力增強,無人機集羣通信擴頻、跳頻的廣泛使用,電子作戰最終將會達到動態平衡狀態,很難出現某方壓倒性的優勢。
看起來,硬殺才是硬道理!國防部戰規司提出「科技與火力取代人力」之際,不可忽視空軍無人機與海軍無人艇和無人潛艦的發展。這不但可以節約兵力、發展技術、更是不對稱作戰的重要組成。
(作者爲臺灣國際戰略學會研究員,法國博士,國戰會專稿,本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登)
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