战场上的“智能巡飞弹”:从《天使陷落》中的无人机说起

2019-02-16 14:43:17 航空世界 2019年10期

安德烈

大小如蝙蝠的自杀式无人机,携带着高爆炸药从天空中呼啸而降;满天的无人机多如蜂群,小巧的体积、极快的速度,让身经百战、武装到牙齿的美国保镖无用武之地,只能被动挨打;发射后自主飞行,可自主实现目标识别,集成了人工智能功能的无人机,让身手敏捷的保镖即便潜入水中也难逃打击;小小的无人机却携带高爆弹药,只要被一架无人机击中,庞大的“总统一号”直升机便被炸得粉身碎骨……

这是电影《天使陷落》中为我们展示的恐怖一幕。然而,这样攻击力强大的无人机,现实中是否真的存在?如果存在,一旦这种武器掌握到坏人手中,人类有没有办法对付它?

首先要说明,电影中的无人机在现实中是不存在的。尽管当前无人机技术高速发展,但如影片中那样小巧却功能强大的无人机,至今尚未问世。特别需要指出的是,影片中的无人机都是“自杀式”无人机,也就是说这样的无人机只能使用一次。而无论是人工智能技术还是高爆弹药技术,目前都存在一个成本问题。也就是说,集成了这样技术的无人机,在价格上不可能很便宜。因此,即便研制出了此类无人机,也很难如电影中那样作为自杀式无人机、以蜂群战术大量一次性使用。

不过,影片中的无人机,确实有其现实原型。其车载多管发射装置、三角形机翼两大最明显的特征,会让熟悉无人机的军事爱好者瞬间眼前一亮。没错,影片中无人机的原型,就是以色列航天公司(IAI)生产的著名的“哈比”(Harpy)无人机。当然,二者实际上还有非常大的差别的。哈比无人机的翼展大约两米,比影片中展现的无人机要大许多。

我们无法猜测导演在设定影片中的无人机是是否参考了“哈比”,但有一点毫无疑问,用大量自杀式无人机实施攻击的灵感,来自于近年来无人机领域非常受关注度“蜂群”战术。

从“哈比”到“弹簧刀”

按照欧美国家的武器分类,类似“哈比”这样的攻击性自杀无人机,通常被称为为“巡航弹药”(loitering munition)或“巡飞弹”。为了行文方便,本文统称其为“巡飞弹”。

“哈比”的研制起源非常早,可以追溯到20世纪80年代末。在1982年黎巴嫩战争中获得经验后,以色列国防军开始认识到无人机在反雷达方面的潜力。那场战争中,以色列国防军发射了大量无人机用于侦察敌方阵地,一旦叙利亚的雷达开始启动,搜索这些无人机,以色列人便发射反雷达导弹,摧毁这些雷达。正是由于先发制人摧毁了叙利亚部队的防空雷达,以色列军队才最终取得了贝卡谷地空战的辉煌战果。这次旨在摧毁敌方雷达的行动被称为“药房行动”。在“药房行动”后,以色列国防军开始着手研发一种可以直接用于攻击雷达的反雷达无人机。这些努力最终的成果,便是著名的“哈比”。

“哈比”最大的特色便是同时具备无人机和反雷达导弹的功能,并具备一定的智能性,可以“发射后不管”。操作者可以预先设置无人机监控的区域,在被发射出去后,“哈比”无人机可以在设定区域上空巡航,一旦敌方雷达开启,便撞向目标,利用其弹头携带的高爆弹药摧毁敌方雷达。因为这一功能,“哈比”也常常被称为“智能巡飞弹”(lntelligent Loitering Munition)。

最初,以色列人并没有意識到他们生产了一款可能改变战争形态的武器。实际上,在其诞生后20多年的时间里,“哈比”并没有受到太广泛的关注。直到2010年之后,随着自主系统、人工智能、大数据、云计算等前沿科技的突飞猛进,无人机重新受到广泛关注,人们才注意到,“哈比”的应用很可能要比以色列人自己设想的还要广泛得多。

早先,“哈比”必须等待敌方雷达开机、收到敌方信号后才有自己用武之地;如今,结合人工智能技术,人们可以将识别信号预先储存到“哈比”中。在升空后,“哈比”可以自己寻找目标,瞄准战场上任何东西,随时发起攻击(和电影《天使陷落》中展示的无人机性能高度相似)。曾经作为靶机的无人机,如今摇身一变,成为了战场上的“智能巡飞弹”。这一武器如果广泛应用,将很可能彻底重塑战争的形态。

正是受到“哈比”的启发,欧美各国军火商纷纷开始着手开发类似的武器系统。2012年,美国AreoViroment公司开发了“弹簧刀”(Switchblade)系统。“弹簧刀”和“哈比”非常类似,同时结合了小型无人机和微型巡航导弹的功能。它可以长时间徘徊在战地上空,等目标出现后发起攻击。美军曾在阿富汗使用“弹簧刀”打击过许多“高价值目标”,包括恐怖分子头目、敌方迫击炮队,以及乘坐车辆的叛乱分子。

尽管存在续航能力有限的“短板”,但“弹簧刀”在伊拉克战场展示了广阔的应用前景。它可以替代小规模部队使用迫击炮。它可以由单兵携带,其成本比从“捕食者”无人机上发射的专用导弹更便宜,而且有更快的“反应”时间,能够由地面的士兵自主发射。“弹簧刀”由机载摄像机直接制导,比火炮精确得多。由于其低雷达、视觉和热信号,“弹簧刀”很难被发现,即便被发现也很难对抗。

鉴于“弹簧刀”的出色性能,美国在2018年加大了对这类“智能巡飞弹”的采购力度。美国海军陆战队启动了一项计划,寻求更多采购此类弹药来取代他们的120毫米迫击炮,作为一种有机的精确射击能力。美国特种作战司令部(SOCOM)还希望为特种部队的船只采购类似的弹药。

与此同时,以色列也在不断的升级自己的“哈比”,使其具有光电传感器、更大的续航能力和改进的机翼设计。最新版的“哈比”现在被称为Harpy NG或Harpy 2,目前已经为多个国家所采购。

总之,由于其多功能性和有效性,在未来越来越多国家的部队可能会部署类似“哈比”的武器系统。在未来战场上,能够最大限度地使用这种“智能巡飞弹”的部队将有更大的几率取得胜利。

并不可怕的“蜂群”战术

“蜂群”战术是自无人机技术爆发以来一直广受关注的领域,“智能巡飞弹”的出现,让许多人自然而然地希望将二者结合起来。但也有人担心,铺天盖地呼啸而来的“巡飞弹”固然可以成为克敌制胜的武器,然而,一旦这些武器落入恐怖分子手中,也很可能会造成重大的灾难。人们会追问,一旦这些武器出现,人类是否有能力控制甚至战胜它?

无论是“哈比”还是“弹簧刀”,都已经在战场上崭露头角,显示出了强大的威力。但是,这并不意味着这两种武器天下无敌。同样的,“蜂群”战术也并非毫无破绽。这种“智能巡飞弹”和“蜂群”战术结合的构想,本身就有其短板。

有一句话叫“蝴蝶飞不过太平洋”。稍有航空常识的人都知道一点:飞行器的尺寸越小,其进行长途飞行的困难就越大。无论“哈比”也好,“弹簧刀”也好,受设计需求的限制,其尺寸必然是有限的,因此,其航程和作战半径,也必然大大受到限制(暂不考虑巡航时间的问题,电池技术的迅速发展很可能会大大提高此类飞行器的续航能力)。假如要它实现长途飞行,就必然要加入许多新技术,而这会大大提升单架无人机的成本。考虑到这种无人机使用量很大、且都是一次性,一旦成本上升,其使用的效费比必然大打折扣。所以,这一类武器要施展拳脚,必须要尽可能近地靠近目标。

然而,随着战场侦察和态势感知技术的不断发展,各国军队“发现即摧毁”能力都有了长足进展。任何武器系统,靠近目标都势必增大自己被发现的几率,一旦被发现,无论多么具备杀伤力的武器系统,都不可避免地会遭遇覆灭的厄运。

實际上,尽管“蜂群”战术目前还没有真正在战场上实现,但是,从提出这一战术开始,人类便已经在思考如何破解这一战术了。面对漫天飞舞的“蜂群”,一只一只地打“蜂”,远不如直接捣毁“蜂巢”更为有效。目前,各国反蜂群技术的重点,都放在如何发现并摧毁其搭载平台上。不久前,“雷神”公司曾经公布了其反无人机技术的若干细节,但从已公布的内容看,其对抗的无人机,主要是目前民用领域较为常见的多旋翼无人飞行器,而非类似“弹簧刀”这样的“智能巡飞弹”。

顺便说一句,电影《天使陷落》中那样长途奔袭的无人机蜂群,目前还很难实现。新版的“哈比”尺寸已经大大缩小,但还是比电影中的无人机要大许多。如电影中那样蝙蝠大小的无人机,不考虑航程和续航能力问题,携带的弹药显然非常有限。但影片中,一架无人机就可以摧毁直升机,无疑是用了高能弹药——类似的高能弹药,至少目前公开的资料还没有出现过。

为了有效遏制“反蜂群”战术,目前美国人想出来的办法,是让无人机搭载有人飞行平台。因此,当下美军无人机技术的研究重点之一,便是有人机/无人机的信息交互。然而,搭载“蜂群”的飞行平台,依然面对着来自地方的防空系统的威胁。“蜂群”与“反蜂群”战术作为一对永恒的矛盾,势必将长期存在于人类的军事较量之中。