無人機絕非無敵,細數無人機面對的威脅

兵工科技 發佈 2020-02-04T18:57:14+00:00

無人機空中突防面臨的威脅相比有人駕駛飛機,無人機也具有無法忽略的弱點或致命缺陷:在技術上,當出現故障時,無人機因無飛行員,本身無法排除故障問題,通常需要返回基地進行維修,在返回途中容易因為故障引發摔機事故;機載電子系統易受天氣、煙霧、偽裝和電子干擾的影響,甚至會失去作用,影響任務

兵工科技(微信ID:binggongkeji)


在近幾場現代信息化作戰中,無人機的廣泛應用,讓世界各國充分認識到無人機作戰的巨大效益,促使世界各國加快推進無人機力量建設的步伐。特別是近日美國無人機突襲伊拉克巴格達機場,打死了伊朗指揮官蘇萊曼尼將軍,成為無人機空中突防襲擊的一次典型戰例。不過,與此同時,隨著反無人機技術裝備的發展和防空反導網絡的完善,無人機空中突防與防空反無人機作戰之間的矛盾也日益突出。無人機非但不像美軍宣傳中那樣無可匹敵,相反各國已經開發出各種足以威脅到無人機的致命技術。

無人機空中突防面臨的威脅

相比有人駕駛飛機,無人機也具有無法忽略的弱點或致命缺陷:在技術上,當出現故障時,無人機因無飛行員,本身無法排除故障問題,通常需要返回基地進行維修,在返回途中容易因為故障引發摔機事故;機載電子系統易受天氣、煙霧、偽裝和電子干擾的影響,甚至會失去作用,影響任務的完成甚至造成失聯。在戰術上,無人機的飛行航線一般較為固定,當遭遇空中威脅時,不能做到先機制敵或改變航線,即使改變航線,機動方式也一般較為死板,無法做出靈活的反應,被摧毀的可能性較大;無人機執行空中偵察任務的過程中,為拍攝高清圖像而實施低空偵察飛行時,易被地面火器擊中。為應對各國無人機的廣泛應用而帶來的嚴重威脅,針對無人機的弱點,各國爭相開展反無人機技術的研究,使無人機在執行任務時面臨嚴重的突防威脅。

預警探測網絡威脅無人機

無人機尺寸小,隱身性能強,通常的單一搜索手段難以有效發現,只有多種平台各自攜帶的雷達、光電等不同傳感器合理配置、綜合運用才能達到預警探測的目的。為了提高對小型低可探測無人機的探測距離,現代防空系統的布置在空間上都會儘可能擴大。在空間上優選天基、空基探測系統,使用偵察衛星、預警機、無人機、高空氣球和飛艇等平台,增加探測距離,有利於發現起飛階段的無人機,甚至是無人機發射控制平台,為其他探測系統和打擊平台提供早期預警。同時搭配米波和毫米波雷達探測、光電探測及其它先進探測手段,對天基和空基探測系統加以彌補,在無人機經常出沒的航線或重要目標附近,建立高中低空、遠中近程相結合的對空觀察哨,全面提升預警探測能力,對無人機突防的隱蔽性產生了巨大挑戰。

2019年6月,伊朗伊斯蘭革命衛隊成功擊落一架美國「全球鷹」BAMS-D無人機,雖然「全球鷹」無人機飛行高度高(工作高度18000米)、飛行速度快(650千米/小時),且具有較強的隱身性能,但依舊被伊朗防空探測網絡成功發現。根據伊朗官方在隨後幾天先後公布的BAMS-D技術驗證機和另一架入侵伊朗領空進行偵察的RQ-9戰術偵察無人機的航跡圖來看,全程航跡被伊朗人標記地清清楚楚明明白白,由此可見,伊朗防空網絡中的遠程警戒雷達和搜索雷達不但輕鬆發現了在高空巡航飛行的美軍無人機,而且可以對其進行全程不間斷地監視,完全掌握其飛行和工作情況,甚至還能偵察到該機與外界進行無線電聯絡的細節和聯絡信號的強度。

無人機強就強在「隱蔽」,一旦被曝光在光天化日之下,失去了隱蔽性,那麼它就會成為防空系統的極佳獵物。

毀傷打擊可摧毀無人機

相比有人駕駛飛機,無人機飛行速度慢,機身脆弱,機動性差,且基本不具備自衛能力,無法感知威脅,即使能夠探測到危險,也無法採取有效的自衛措施。如果實施大迎角機動,可能會中斷與衛星或地面控制站的通信聯繫,從而導致墜毀。由於沒有裝甲防護,無人機一旦被擊中,很難幸免於難。雖然極少數無人機可以攜載空空飛彈進行自衛,具備理論上的空戰能力,但由於缺乏威脅感知和機動能力,飛彈無法有效發揮作用。無人機一旦遇到情況,生存能力較差。從性能上看,「翼龍」、「彩虹」和「捕食者」等無人機,普遍採用活塞螺旋槳式或渦槳式發動,飛行速度一般在200到400千米/小時的範圍內,飛行速度極低,如「翼龍」I採用活塞式發動機,最大飛行速度僅有280千米/小時,即便採用更高性能渦槳發動機的無人機,比如MQ-9「死神」,其最大飛行速度也不過460千米/小時,遠低於一般空軍戰鬥機,一旦在空中被發現、鎖定,根本難以快速躲避和逃脫;從機動性來看,低烈度的察打一體無人機一般多採用大展弦比平直翼或者小後掠角機翼設計,該設計有利於長航時,但對於飛機機動極為不利,察打一體長航時無人機在空中一般機動反應遲鈍,同時爬升率也很低,需要很長時間才能改變飛機高度,行動如此緩慢,一旦被高機動的有人戰鬥機或者防空飛彈等武器鎖定,根本沒有生還的可能;同時,察打一體的低烈度長航時無人機,也基本不具備空中自衛能力,自身防護極為脆弱,幾乎不設防。

目前,毀傷打擊無人機的方法主要包括火力攔截、雷射武器和微波武器等,通過這些反無人機武器的合理布局和搭配使用,能夠對無人機實施實時毀傷打擊。

在此前一些年,為了部分解決長航時中低速察打一體無人機生存能力差的問題,美國和其他一些國家推出了一些速度更快的長航時無人機,如採用噴氣式發動機的「全球鷹」和「雲影」等無人機,以「雲影」為例,其採用噴氣式發動機後,飛行速度更快(達到620千米/小時),飛行高度更高(能在14000米高空巡航),高空高速使得其能夠規避一些性能較為落後的防空系統的打擊,戰場生存能力強於「翼龍」等低對抗無人機。然而由於其基本構型和設計思想並未有顯著變化,只能稱之為能夠應用於「中等烈度」環境下的無人機,本質上仍不適應真正的現代全面戰爭環境(即高烈度高對抗環境)。上文提到美國「全球鷹」無人機被伊朗擊落事件足以證明,即便是應對中等烈度對抗的高端無人機,也很難應對目前飛速進步的反無人機防空作戰網絡。

電子干擾

無人機技術先進,功能強大,但無論偵察型還是打擊型無人機,都存在致命缺點,主要表現在:通信中斷和自動控制程序失效的風險較大。無人機依靠脆弱的數據鏈與地面控制站建立聯繫,無論是通過衛星通信還是地面接收設備,一旦與地面控制站失去數據聯繫,例如,飛出了有效控制區域,無人機就有可能墜毀。只需切斷無人機與操縱人員之間的數據聯繫,或者對數據鏈通信實施干擾或欺騙,就可以不必擊落無人機,從而使無人機失效,甚至將其捕獲,伊朗就曾藉助電子戰設備對美軍RQ-170「哨兵」無人偵察機進行GPS干擾和欺騙,從而使其誤判降落位置而被捕獲。

另外,無人機依靠機載電子設備進行非時時和實時的信息採集、處理和中轉。以RQ-1A/B「掠奪者」無人機為例,其搭載的電子設備包括合成孔徑雷達、光電攝像機、紅外成像儀、GPS和慣性導航系統等,這些電子設備在受到強烈的電子干擾後會受到較大的影響,甚至可能會失靈,這就使得無人機在複雜電磁環境下的使用受到了很大限制,空中突防水平、偵察效能、毀傷能力都受到極大的考驗。

結語

正是因為意識到目前現役的察打一體和攻擊型無人機所面臨的致命威脅,各國開始研究應對之策。一方面採用更新的技術優化無人機低空突防技術和流程;另一方面開始開發飛得更快或更隱身的新一代無人機,以應對高烈度戰爭對抗環境,從平台本身提升應對威脅的能力。未來隨著無人機進一步發展,無人機和反無人機這對「矛盾」,還要繼續競爭、對抗下去。

更多精彩內容,請關注兵工科技微信公眾號(微信ID:binggongkeji)

關鍵字: