淺析美軍偵察型無人機作戰使用及發展

92403部隊　劉志華

0　引言

縱觀美軍近幾場現代化條件下的局部戰爭，無人機作為現代戰場中的力量倍增器，在戰場的投入量越來越大，已經成為美軍作戰不可或缺的重要武器平臺。隨著無人機的迅速發展，無人機偵察情報的應用也越來越廣泛，在信息化條件下的現代戰爭中發揮著舉足輕重的作用。據統計，美國80%的現役無人機為無人偵察機，戰場情報80%來源于無人機偵察。

1　美軍偵察無人機海外作戰使用情況

1.1　阿富汗戰場成為美軍無人機的試驗場

在阿富汗戰場，美軍建立了多處無人機基地，大量部署和使用無人機。美國早在2001年發動阿富汗反恐戰爭的時候，就在阿富汗與巴基斯坦邊境地區設置了幾個無人機基地。此后，隨著無人機在阿富汗戰場上的地位和作用日益凸顯，美軍在該地區無人機基地的數量也不斷增加。在2011年5月美軍無人機突襲本·拉登之前，美軍已使用無人機擊斃“基地”組織多名關鍵人物。無人機的頻繁使用，使阿富汗戰場已成為美軍無人機的試驗場。駐阿美國海軍陸戰隊還使用手持式小型無人機，用以對建筑物和山丘實施偵察，并通過地面站來控制無人機的飛行，回收采集的影像。美軍在阿富汗的軍事行動嚴重依賴無人機，以至于在無人機無法到位的情況下，駐阿美軍會取消作戰任務。

1.2　美軍在中東和非洲大量使用無人機實施反恐行動

中東和非洲是國際恐怖主義活動的熱點地區，也因此成為美軍尋求部署無人機實施反恐行動的重要方向。索馬里被視為東非地區恐怖分子的“天堂”，無論是“基地”組織成員還是極端主義組織“青年黨”，在索馬里的勢力都非常強大，也是美軍無人機在該地區執行反恐任務的重要目標。早在9·11事件發生后不久，美軍就在鄰近的吉布提部署了“捕食者”無人偵察機，主要用于對索馬里實施偵察。此后，美軍分別在埃塞俄比亞和塞舌爾境內建立了無人機基地，從而對索馬里境內的恐怖主義勢力形成有效威懾。

1.3　亞太地區為美軍無人機發揮威懾作用提供廣闊空間

亞太地區是美國軍事戰略的重點地區，也為無人機發揮作用提供了廣闊空間。美軍通過在日本、韓國等亞太國家部署“全球鷹”無人機，實現無人機與航天偵察衛星的互補，從而能夠覆蓋大半個亞洲，并且最大范圍地克服自然條件的限制，達到全天候、全天時的立體偵察效果。美空軍駐關島的RQ-4B型“全球鷹”無人機，能以時速650公里在20000米高度巡航，從關島起飛大約4個半小時左右能夠到達臺灣海峽、巴士海峽以西附近空域，5個多小時到達朝鮮半島、西沙群島空域，任務區活動時間可達20小時左右，主要負責對朝鮮半島至印度洋廣大地區展開偵察。

2　美軍無人機執行偵察任務的優勢

無人機已經在許多戰斗地帶發揮了日益重要的作用，非常規作戰需要減少作戰風險和人員傷亡，無人機已經成為軍事行動中不可或缺的組成部分。無人機具有的先天優勢，致使包括美國在內的世界主要軍事強國，均在不斷地將無人機投入實戰。

2.1　隱身性能好

無人機的體積、重量、反射面積比有人駕駛飛機小得多，再加上它獨特精巧的設計以及機體表面涂敷有隱形性能極好的涂料，使得它的光學、聲學和雷達目標特性不明顯，暴露率幾乎呈幾何級數減小。

2.2　造價低廉，不懼傷亡

無人機因無飛行員，可以設計得結構簡單、質量輕、尺寸小、使用方便、易于操作和維護，故其研制費用、生產成本和維護費用要比載人飛機低得多。另外，無人機的最大好處就是不存在人員傷亡或被俘的危險。這也是極力推崇“零傷亡”的美軍格外關注和重視無人機的原因。

2.3　起降簡單，操作靈活

美軍無人機的起飛方式主要有短距起飛、垂直起飛和由其他載體攜帶拋射。總的來說，無人機體積小、重量輕，其滑跑距離要比有人機短得多，要求也不像航母起降甲板那樣嚴格。使用其他飛行器攜掛無人機在空中拋射也是一種常見的辦法，甚至美軍正在研究的潛射無人機，使用潛艇攜帶無人機進行發射。

2.4　航程遠，續航力強

航程遠，續航力強是新一代無人機的特點之一。美國“全球鷹”無人機的滯空時間達36小時，航速達650km/h，每天監視海域可達10萬平方公里，超過了有人駕駛飛機的續航能力。美國防部正在研發氫燃料、太陽能、核動力等新能源無人機，將使其滯空時間由以往的幾十小時提高到數月。

3　美軍無人機執行偵察任務存在的主要問題

3.1　戰場生存能力有限

美軍除“捕食者”、“全球鷹”等少數機型外，大多沒有進行專門的生存性設計。其生存能力主要依靠較小的機身尺寸和大量復合材料的運用作為保障，難以適應日益復雜的作戰形勢需要。此外，由于無人機執行任務主要依靠后方地面人員進行超視距遙控，操作人員對戰場態勢的感知主要根據衛星提供的視頻圖像，存在操作識別與行動展開的時間差，導致無人機機動性和行動效率大打折扣，極易被敵方探測系統發現并擊落。

3.2　受戰場環境影響大

美無人機的長期作戰實踐表明，無人機普遍不能在沙暴、嚴寒、高溫等惡劣氣象條件下執行任務，天氣和環境是影響無人機作戰效用的關鍵因素。盡管一些無人機的機載傳感器具有穿透云層、沙暴和其他惡劣天氣的能力，但這些能力在實戰中難以轉變為戰斗力。因為無人機本身較輕較小，比較脆弱，在惡劣天氣下，不僅難以升空，即使升空也不易控制，作戰運用受到極大限制。

3.3　受通信資源制約大

隨著機載傳感器的多樣化及精密化，偵察無人機獲取的戰場情報數據多樣且海量增加，且作戰指揮通信量也急劇增大，通信“瓶頸”問題已成為制約美軍無人機作戰行動的重要因素。美軍無人機主要通過衛星通信傳輸視頻信號和雷達圖像信號進行操控，通信效率受通信帶寬的限制。且無人機活動范圍一般遠遠超過控制站的目視距離，當多個無人機同時傳輸信息時經常發生網絡擁塞，這在一定程度上影響了情報處理和分發的速度，使戰場信息的傳遞和處理不能達到實時的要求，降低了指揮員對戰場情況的反應和處置速度。

3.4　通信鏈路易受干擾

目前，無人機接收控制指令、傳輸情報信息的通信鏈路主要采取衛星通信和無線數據鏈方式，對電磁干擾非常敏感，是無人機遂行情報保障任務的薄弱環節。無人機的通信鏈路一旦受到干擾，就會導致控制失靈、情報信息傳輸中斷，甚至被敵方控制或摧毀。2012年12月，美軍的一架“掃描鷹”無人機就被伊朗采取電子干擾技術捕獲。

3.5　人員配備缺口較大

目前受自主控制技術和人工智能水平制約，無人機系統仍然需要大量操作和維護人員維持飛行并實現其各種功能。絕大多數無人機不僅需配備地面駕駛員，還需要由監視分析師、傳感器操作員、維修人員等組成的龐大團隊。近年來，美軍培訓的無人機操作保障人員數量已超過了駕駛員的數量，但由于無人機數量猛增，操作保障人員仍難以滿足無人機作戰需要，不可避免地導致對無人機的操控出現漏洞。

4　美軍偵察無人機技戰術主要發展趨勢

4.1　無人機協同遂行作戰任務

一是偵察無人機和攻擊無人機協同實施打擊。根據美空軍2015～2025作戰構想，美軍首先派出“全球鷹”無人機對敵高價值目標實施情報搜集，隨后“捕食者”無人機飛往目標區域實施持久偵察，最后，“死神”無人機接受打擊指令，并在對指定目標實施打擊后執行毀傷評估任務。二是使用偵打一體無人機實施打擊。美空軍目前裝備的多型無人機均已具備偵察打擊一體化能力，其在執行任務過程中，可通過多種探測設備獲取目標信息后，對目標進行實時分析和識別，然后對敵目標直接發射機載空地導彈摧毀目標。三是無人機與有人駕駛飛機協同執行任務。目前，美“全球鷹”無人機執行偵察監視任務時，一般有RC-135型電子偵察機、E-3C型預警機各1架協同實施偵察。另外，美國陸軍研究將無人偵察機與有人武裝直升機組成作戰編隊，由無人機承擔偵察引導任務，武裝直升機在敵火力范圍之外執行攻擊任務，以提高生存力和整體戰斗力。美空軍正開發五代機與無人機協同作戰技戰術，即由F-35或F-22飛行員操控在其周邊飛行的無人機，利用其機載傳感器執行偵察、監視和目標定位任務，以大幅提升戰機打擊效果，增強執行任務的靈活性。

4.2　研發在多類型平臺上部署無人機

一是艦載無人機。2013年X-47B艦載無人機在美“布什”號核動力航母上成功降落，成為第一架能夠從航母上自行起飛和降落的隱形無人作戰飛機。目前美軍還在研發艦載無人空中加油機及適合中小艦艇部署的無人機。二是在潛艇上部署無人機。2013年美海軍曾利用“戰斧”導彈發射筒發射了一架全電微型無人機，成功驗證了水下發射無人機的能力。潛射型無人機的發展不僅可增強美軍潛艇的態勢感知能力，還可為潛艇防空作戰和反潛戰提供新思路。三是從戰斗機上投擲微型無人機。美軍曾在“北方利刃”軍事演習中，利用F-16戰斗機投擲了一個“山鶉”微型無人機。該無人機裝備有短程通信系統，可向戰斗機、其他無人機、地面傳輸數據。

4.3　發展無人機蜂群技術

鑒于無人機成本低、風險小的特點，美軍正在探索利用無人機大規模編隊進行聯合作戰的蜂群戰術。低成本無人機蜂群技術主要指從艦船、飛機、較大無人機等平臺上快速發射眾多低成本微型無人機，而且它們之間可以使用小功率射頻網進行通信聯絡，能夠共享位置及其它信息，協同執行進攻性或防御性任務，以數量優勢壓制敵人，可為美軍提供空中監視支持，也可為美軍戰術車輛、飛機及其它無人航行器提供護航。無人機蜂群間既可以建立父子關系，指定蜂群中的一架為頭機，其余的則是跟隨頭機行動，讓整個機群集體行動，也可以給每架無人機發送不同的指令包，讓每架單獨執行不同的任務。

4.4　使用3D打印技術

在無人機的制作工藝中，3D打印技術是目前最受關注的新技術之一，其周期短、成本低、原材料范圍廣、高度集成化的特點非常適合應用于無人機的制造流程，尤其是微小型無人機的制造。執行作戰任務的部隊可以根據特定作戰任務、特殊作戰環境，在線對無人機的各方面性能要求進行“私人定制”，從而利用3D打印機打印出符合相關要求的特定的無人機。另外，在真實戰場上，無人機遭到破壞或發生故障，往往需要更換許多零件，可以利用3D打印機打印零件，將大大提高無人機的維修效率，同時減少對后備資源的依賴。

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[2]魏文徽.美軍無人機在阿巴戰場作戰使用情況研究[J].海軍雜志,2015(8).

[3]薛春祥,黃孝鵬,朱成軍,等.外軍無人系統現狀與發展趨勢[J].雷達與對抗,2016(3).