跨界 · 融合 · 服務(wù) · 創(chuàng)新
摘要:由于艦載無人直升機(jī)的快速發(fā)展,研究其在海上作戰(zhàn)行動中的運用,已經(jīng)成為當(dāng)前日趨緊迫的重要課題之一。從艦載無人直升機(jī)運用海上作戰(zhàn)的角度出發(fā),分析其在海上作戰(zhàn)行動中發(fā)揮的反潛、反艦和空中預(yù)警等關(guān)鍵作戰(zhàn)任務(wù),隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步,研究艦載無人直升機(jī)被動機(jī)械化、半自主信息化和全自主智能化三種作戰(zhàn)應(yīng)用模式,提出支撐未來艦載無人直升機(jī)全自主智能化作戰(zhàn)模式的全自主著艦、全自主編隊飛行和全自主任務(wù)規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù),為艦載無人直升機(jī)作戰(zhàn)裝備的發(fā)展提供重要依據(jù)和關(guān)鍵支撐
1 引言
隨著各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對海洋的依賴,海上作戰(zhàn)必將成為一種重要作戰(zhàn)樣式,利用飛行器從空中發(fā)射空艦或空空導(dǎo)彈對敵方目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)打擊,成為提高海上精準(zhǔn)打擊的關(guān)鍵。固定翼飛機(jī)雖然攻擊范圍大,但是起飛距離較長,一般需要從岸基跑道起飛,這樣很難與海上艦艇精準(zhǔn)協(xié)同行動,而艦載有人直升機(jī)雖然能夠克服固定翼飛機(jī)的缺點,但為了獲得較大的攻擊范圍,往往需要前出較遠(yuǎn)的距離,脫離水面艦艇的保護(hù),容易遭受敵方精準(zhǔn)打擊,造成機(jī)毀人亡。很明顯,艦載無人直升機(jī)在一定程度上彌補(bǔ)了固定翼飛機(jī)和艦載有人機(jī)的缺陷,成為未來海上作戰(zhàn)進(jìn)行戰(zhàn)場遠(yuǎn)程攻擊的利器,其前出進(jìn)入敵方打擊范圍之內(nèi),對敵方目標(biāo)進(jìn)行攻擊的空中移動平臺,不但可以快速抵達(dá),實現(xiàn)對敵方目標(biāo)的精準(zhǔn)打擊,還大幅降低己方有生力量的傷亡,保證海上作戰(zhàn)的持續(xù)進(jìn)行[1]。艦載無人直升機(jī)如圖1所示。
圖1 艦載無人直升機(jī)
Fig.1 Shipborne unmanned helicopter
2 艦載無人直升機(jī)發(fā)展分析
隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和海戰(zhàn)場需求拉動,艦載無人直升機(jī)以成本較低、使用靈活、效費比高等優(yōu)勢,受到各海上強(qiáng)國的廣泛關(guān)注。近年來,各海上強(qiáng)國加快了艦載無人直升機(jī)的研發(fā)進(jìn)度,美國海軍2019年定購了38架MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機(jī),計劃將其部署在瀕海戰(zhàn)斗艦上。俄羅斯緊鑼密鼓建造的23900型直升機(jī)航母上,計劃部署4架艦載無人直升機(jī)。法國海軍已經(jīng)組建首個艦載無人直升機(jī)中隊,該中隊將配備S-100無人直升機(jī)。2020年英國在“威爾士親王”號航空母艦上進(jìn)行了艦載無人直升機(jī)測試。世界各軍事強(qiáng)國對艦載無人直升機(jī)的“垂青”并非偶然,這是由于艦載無人直升機(jī)與軍艦和有人駕駛戰(zhàn)機(jī)相比,具有機(jī)動靈活、飛行速度快、使用成本低、條件限制少等獨特優(yōu)勢。
3 艦載無人直升機(jī)作戰(zhàn)運用需求
人工智能技術(shù)的進(jìn)步會推動海上作戰(zhàn)從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升,凸顯機(jī)械化信息化智能化融合發(fā)展態(tài)勢。從爭奪“制智權(quán)”的角度出發(fā),加快海空作戰(zhàn)力量高度耦合,充分發(fā)揮艦載無人直升機(jī)作戰(zhàn)能力,全面保障海上作戰(zhàn)需求,是快速提升海上體系作戰(zhàn)能力的重要保障。
1) 保障高空偵察的需要
偵察監(jiān)視貫穿整個海上作戰(zhàn)的全過程,能夠為指揮員提供及時、準(zhǔn)確的戰(zhàn)場情報。受地球曲率的制約,艦載偵察設(shè)備難以遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確捕獲海上動態(tài)目標(biāo),從而影響海上作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。而艦載無人直升機(jī)有效彌補(bǔ)了這一缺陷,其能夠深入敵陣地前沿甚至敵后,依靠機(jī)載的可見光照相機(jī)、攝像機(jī)、掃描儀等偵察設(shè)備,對敵主要部署和重要目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤監(jiān)視。“沙漠風(fēng)暴”行動中,美軍曾出動307架次艦載“先鋒式”無人機(jī),在空中逗留1 011 h,對伊拉克軍隊的調(diào)動實施全天候偵察監(jiān)視;同時,還為美軍特種部隊發(fā)現(xiàn)了“蠶”式反艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地指揮所和防空兵器。現(xiàn)在國外正在大力發(fā)展高空長航時艦載無人直升機(jī),以克服滯空時間短、飛行速度低、偵察面積小的缺點,保障高空偵察的需要,為海上作戰(zhàn)提供精準(zhǔn)情報支持[2]。
2) 滿足靈活攻擊的需要
靈活攻擊是海上作戰(zhàn)的一種重要方式,是海上高強(qiáng)度火力攻擊的重要補(bǔ)充。水面艦艇作為海上作戰(zhàn)的核心裝備,會遭受敵方抵近偵察、特種作戰(zhàn)等近距離、全方位的干擾,而水面艦艇的高強(qiáng)度火力殺傷在抵近偵察、特種作戰(zhàn)方面受到極大限制,無法對敵產(chǎn)生有效毀傷。艦載無人直升機(jī)正好滿足了近距離、輕強(qiáng)度的火力毀傷,解除了水面艦艇面臨的近距離干擾,有效保障了海上作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。美國海軍研究局開展了“低成本無人機(jī)蜂群技術(shù)”項目,該項目采用艦基多管發(fā)射裝置,可以每秒一架的速度發(fā)射上百架小型無人機(jī),無人機(jī)群利用搭載的低強(qiáng)度攻擊火力或采用自殺式攻擊方式,對近距離小型目標(biāo)實施有效摧毀。靈活攻擊不但能夠有效解除水面艦艇周邊的近距離威脅,而且還能夠最大程度降低作戰(zhàn)消耗,保障海上作戰(zhàn)的可持續(xù)性。
3) 實現(xiàn)誘導(dǎo)欺騙的需要
海上高價值目標(biāo)通常情況下都處于隱蔽狀態(tài),很難利用傳統(tǒng)的偵察手段識別出來,誘導(dǎo)欺騙成為發(fā)現(xiàn)敵方重要目標(biāo)的一種主要方式。艦載無人直升機(jī)可以利用自身信號進(jìn)行放大來模擬作戰(zhàn)飛機(jī),給敵方防空系統(tǒng)造成嚴(yán)重的信息污染和過量載荷,誘導(dǎo)其暴露目標(biāo),為己方作戰(zhàn)飛機(jī)形成可利用的火力空隙。海灣戰(zhàn)爭中,多國部隊把無人機(jī)作為假目標(biāo)安裝在運載飛機(jī)的外掛上,在運載飛機(jī)抵達(dá)敵雷達(dá)搜索空域時,投放大量無人機(jī)模擬攻擊機(jī)群,迫使伊軍操作人員提早啟動各種雷達(dá),機(jī)載反雷達(dá)導(dǎo)彈立即對它們實施突擊,該戰(zhàn)爭中首次使用的大型ADM-141型“空中戰(zhàn)術(shù)誘餌”,1架飛機(jī)搭載20架無人機(jī),誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)敵方多處重要目標(biāo)[3]。誘導(dǎo)欺騙純屬戰(zhàn)術(shù)問題,對其技術(shù)上沒有太高的要求,所以未來海上作戰(zhàn)中艦載無人直升機(jī)必然會成為誘敵的重要裝備,這也必將成為其最基本作戰(zhàn)方式。