徐建輝 王鵬
無(wú)人直升機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動(dòng)飛行特征,在軍事領(lǐng)域中的作用日益凸顯。對(duì)無(wú)人直升機(jī)戰(zhàn)術(shù)模式進(jìn)行研究和總結(jié),闡述無(wú)人直升機(jī)與空降部隊(duì)、艦艇部隊(duì)、有人機(jī)、高空無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)應(yīng)用,分析不同應(yīng)用模式下的關(guān)鍵技術(shù),為無(wú)人直升機(jī)更好的融入作戰(zhàn)體系,取得局部戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)提供一定的指導(dǎo)和幫助。
無(wú)人直升機(jī)既有垂直起降和低空懸停的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),又有無(wú)人員損傷、使用維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),在軍事領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。美國(guó)國(guó)防部2005年頒布的《無(wú)人機(jī)系統(tǒng)路線圖》中明確指出,戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)無(wú)人偵察直升機(jī)被列為其重要發(fā)展方向。目前,美軍已大量列裝RQ-8A、MQ-8B、MQ-8C“火力偵察兵”無(wú)人直升機(jī),K-MAX無(wú)人直升機(jī),正積極推動(dòng)無(wú)人攻擊直升機(jī)和無(wú)人運(yùn)輸直升機(jī)的研制,包括A160T“蜂鳥”、H-6U、“黑鷹”無(wú)人直升機(jī)。本文從無(wú)人直升機(jī)作戰(zhàn)使用方式出發(fā),詳細(xì)闡述無(wú)人直升機(jī)在作戰(zhàn)體系中的應(yīng)用模式,分析了不同應(yīng)用模式下的關(guān)鍵技術(shù)。
戰(zhàn)術(shù)任務(wù)
無(wú)人直升機(jī)作為通用任務(wù)平臺(tái),可根據(jù)作戰(zhàn)需求搭載不同載荷,獨(dú)立執(zhí)行各種殺傷性和非殺傷性戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。
(1)壓制打擊
無(wú)人直升機(jī)快速前出,深入敵方腹地,盡量靠近敵方信號(hào)輻射源,截獲戰(zhàn)場(chǎng)上重要的小功率近距通信信號(hào)。對(duì)激光制導(dǎo)、微波通信、指揮網(wǎng)絡(luò)等光電信息實(shí)施干擾,對(duì)指揮通信系統(tǒng)、地面雷達(dá)和各種電子設(shè)備實(shí)施干擾。可攜帶小型精確制導(dǎo)武器、激光武器或反輻射武器,對(duì)地指揮機(jī)構(gòu)、通信及交通樞紐、機(jī)場(chǎng)、重要倉(cāng)庫(kù)、哨所等重要目標(biāo)實(shí)施打擊。
(2)掩護(hù)突防
誘餌無(wú)人直升機(jī)攜帶雷達(dá)回波增強(qiáng)器或紅外模擬器,模擬空中目標(biāo),欺騙敵方雷達(dá)和導(dǎo)彈,誘使敵方雷達(dá)等電子偵察設(shè)備開機(jī),引誘防空兵器射擊,掩護(hù)己方機(jī)群突防。同時(shí),可伺機(jī)派遣攻擊無(wú)人直升機(jī),對(duì)敵方暴露的指揮中心、軍事基地等實(shí)施打擊。
(3)警戒中繼
在峽谷、山區(qū)等機(jī)動(dòng)不便地區(qū)作戰(zhàn)時(shí),地面部隊(duì)與指揮基地的實(shí)時(shí)互通信息、共享作戰(zhàn)信息和指揮決策非常重要。利用無(wú)人直升機(jī)前出至翼側(cè)警戒,開啟中繼設(shè)備,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)通信組網(wǎng)。
(4)后勤保障
無(wú)人直升機(jī)可擔(dān)負(fù)物資運(yùn)輸、燃油補(bǔ)給、傷病員后送等后勤保障任務(wù)。2011年,美國(guó)K-MAX貨運(yùn)無(wú)人直升機(jī)已經(jīng)在阿富汗歷經(jīng)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。無(wú)人直升機(jī)在承擔(dān)這類任務(wù)時(shí),具備不受復(fù)雜地形環(huán)境影響、晝夜飛行、速度快、可規(guī)避地面敵人伏擊、成本費(fèi)用低、操作使用簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。
戰(zhàn)術(shù)模式
隨著信息化的發(fā)展,協(xié)同作戰(zhàn)逐步成為局部戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)形式。無(wú)人直升機(jī)可與艦/地面部隊(duì)、有人機(jī)、無(wú)人機(jī)等混編作戰(zhàn),共享戰(zhàn)場(chǎng)信息資源,相互支援、配合、保障,提升綜合作戰(zhàn)能力。
空降部隊(duì)作戰(zhàn)使用
空降兵在被空投后降落過(guò)程中是沒有防御能力的,而且空降使用的運(yùn)輸機(jī)速度低、體積大,極易成為防空武器的打擊目標(biāo)。若將無(wú)人直升機(jī)與空降部隊(duì)混編,無(wú)人直升機(jī)充當(dāng)先遣隊(duì),實(shí)施偵察警戒等任務(wù),可提高運(yùn)輸載機(jī)的生存性,確保大部隊(duì)的空降及機(jī)降任務(wù)順利完成??战挡筷?duì)抵達(dá)戰(zhàn)區(qū)后,可控制無(wú)人直升機(jī)繼續(xù)前出執(zhí)行偵察、電子對(duì)抗、中繼甚至打擊任務(wù)??战挡筷?duì)配備無(wú)人直升機(jī),在時(shí)間、距離、空間等維度上很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有裝備能力的盲點(diǎn),使空降部隊(duì)擁有廣闊視野和快速感知能力,擴(kuò)大作戰(zhàn)覆蓋范圍,提高敵后作戰(zhàn)能力。
艦艇部隊(duì)作戰(zhàn)使用
隨著各國(guó)海軍力量日益發(fā)展,艦艇攜帶的攻擊性武器射程更遠(yuǎn)、速度更快,對(duì)來(lái)襲目標(biāo)的早期預(yù)警已經(jīng)成為艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)的重要需求。無(wú)人直升機(jī)使用靈活,對(duì)部署條件要求低,續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)且無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn),特別適合擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)距離、高難度的海上作戰(zhàn)任務(wù)。艦載無(wú)人直升機(jī)可伴隨艦艇編隊(duì),獨(dú)立遂行偵察警戒、目標(biāo)識(shí)別、通信中繼等保障任務(wù);同時(shí)可與艦載直升機(jī)協(xié)同執(zhí)行探潛、攻擊等任務(wù),大大提升水面艦艇編隊(duì)綜合作戰(zhàn)能力。
有人,無(wú)人直升機(jī)協(xié)同
有人/無(wú)人直升機(jī)混編是最常見的協(xié)同形式,綜合利用有人機(jī)和無(wú)人直升機(jī)的特點(diǎn),充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),起到互相取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果。有人機(jī)負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)信息,同時(shí)為無(wú)人直升機(jī)提供必要的空中掩護(hù);無(wú)人直升機(jī)則利用“隱身”優(yōu)勢(shì),在敵防空區(qū)范圍外的有人戰(zhàn)機(jī)的指揮下對(duì)敵方縱深的重要目標(biāo)進(jìn)行攻擊。典型作戰(zhàn)模式有以下4種:協(xié)同感知、協(xié)同攻擊、協(xié)同防御、協(xié)同搜救。
(1)協(xié)同感知
有人機(jī)在低空飛行時(shí)探測(cè)距離有限,易受敵防空火力攻擊,為保護(hù)有人機(jī)安全,同時(shí)擴(kuò)展有人機(jī)探測(cè)范圍,可利用無(wú)人直升機(jī)與有人機(jī)協(xié)同探測(cè)。有人機(jī)控制多架無(wú)人直升機(jī)在不同高度、不同距離進(jìn)行探測(cè),作戰(zhàn)覆蓋范圍是有人機(jī)與多架無(wú)人直升機(jī)的覆蓋范圍之和,大大提高有人機(jī)的信息感知能力。
(2)協(xié)同攻擊
有人機(jī)/無(wú)人直升機(jī)混編戰(zhàn)斗群以有人機(jī)為指揮核心,以成本低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隱身性好,攜帶精確制導(dǎo)武器的無(wú)人直升機(jī)作為攻擊主力。有人機(jī)在中空,指揮控制低空單架或無(wú)人直升機(jī)編隊(duì)執(zhí)行對(duì)地火力攻擊。在有人機(jī)統(tǒng)一指揮下,各無(wú)人直升機(jī)分工合作、協(xié)同配合執(zhí)行目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別、攻擊、評(píng)估等多種任務(wù),既可避免無(wú)人直升機(jī)之間執(zhí)行重復(fù)任務(wù),提高無(wú)人直升機(jī)使用效率,也可實(shí)現(xiàn)中空、低空領(lǐng)域全面覆蓋,提高有人機(jī)/無(wú)人直升機(jī)生存能力。
(3)協(xié)同防御
有人機(jī)平臺(tái)由于干擾設(shè)備數(shù)量、功能有限,難以同時(shí)在時(shí)域、頻域、空域,以及信號(hào)波形等方面對(duì)敵威脅、雷達(dá)進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的有效干擾。有人機(jī)/無(wú)人直升機(jī)混合編隊(duì)通過(guò)機(jī)載告警設(shè)備組網(wǎng),對(duì)來(lái)襲威脅目標(biāo)協(xié)同告警,以增強(qiáng)對(duì)威脅目標(biāo)來(lái)襲方向、威脅程度的告警準(zhǔn)確性。
(4)協(xié)同搜救
搜救型直升機(jī)由于受續(xù)航時(shí)間、起降環(huán)境、氣候條件、飛行員精力等限制,難以長(zhǎng)時(shí)間在惡劣環(huán)境下進(jìn)行搜救任務(wù)。無(wú)人直升機(jī)群可搭載搜救設(shè)備,分散進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)或?yàn)?zāi)區(qū)進(jìn)行搜索,將目標(biāo)信息及周圍環(huán)境傳遞至地面指揮中心,同時(shí)可拋投食品/藥品等應(yīng)急物資。指揮中心通過(guò)數(shù)據(jù)分析,制定搜救航線及方案,然后派出搜救型直升機(jī)實(shí)施定點(diǎn)搜救。這樣不僅規(guī)避了更多風(fēng)險(xiǎn),而且提高了搜救效率。
高空無(wú)人機(jī),無(wú)人直升機(jī)協(xié)同
高空無(wú)人機(jī)飛行速度快、觀察高度高、留空時(shí)間長(zhǎng),具有強(qiáng)大的偵測(cè)能力和遠(yuǎn)程目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)視能力。無(wú)人直升機(jī)可與高空無(wú)人機(jī)協(xié)同配合,實(shí)現(xiàn)高、低空領(lǐng)域的全面覆蓋。兩者相互配合既能很好的隱藏高空無(wú)人機(jī),保證其完成級(jí)別更高的戰(zhàn)略任務(wù),也可實(shí)現(xiàn)情報(bào)資源共享利用,提高無(wú)人直升機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。
高空無(wú)人機(jī)可執(zhí)行高空戰(zhàn)略偵察任務(wù),在重點(diǎn)海域/空域區(qū)域大范圍搜索大型水面部隊(duì)及陸基重要目標(biāo),并對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控。無(wú)人直升機(jī)艦/地面終端通過(guò)以太網(wǎng)與高空無(wú)人機(jī)地面終端實(shí)時(shí)共享目標(biāo)信息后,控制目標(biāo)附近一架或多架無(wú)人直升機(jī)從艦船或地面起飛,快速前出至目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行精確地偵察警戒探測(cè)、查證識(shí)別。同時(shí)高空無(wú)人機(jī)搭載通信中繼,為無(wú)人直升機(jī)提供備選鏈路,擴(kuò)展無(wú)人直升機(jī)通信距離,實(shí)現(xiàn)超視距作戰(zhàn)。無(wú)人直升機(jī)可搭載精確制導(dǎo)武器,對(duì)艦/地面、島礁等低速移動(dòng)或固定軍事目標(biāo)實(shí)施火力打擊。任務(wù)途中,高空無(wú)人機(jī)與無(wú)人直升機(jī)及編隊(duì)實(shí)時(shí)共享戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì),提高無(wú)人直升機(jī)的安全系數(shù)及作戰(zhàn)效能。
集群作戰(zhàn)
隨著無(wú)人機(jī)智能化發(fā)展,各國(guó)提出了“蜂群作戰(zhàn)”概念,即讓多架無(wú)人戰(zhàn)機(jī)像蜜蜂一樣能夠協(xié)同分工作戰(zhàn),充分利用每架無(wú)人機(jī)的資源,發(fā)揮整體的作戰(zhàn)能力,提高作戰(zhàn)效能。
無(wú)人直升機(jī)集群由大量分散的低成本平臺(tái)組成,無(wú)人直升機(jī)集群可避開同類障礙,相互協(xié)作以完成任務(wù)。分布式集群不但可以拓寬任務(wù)能力,提高信息的準(zhǔn)確性,而且具有很強(qiáng)的魯棒性,不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)或幾個(gè)個(gè)體出現(xiàn)故障而影響群體任務(wù)的完成。
關(guān)鍵技術(shù)
無(wú)人直升機(jī)作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)主要有:
(1)信息交互
有人機(jī)/無(wú)人直升機(jī)協(xié)同任務(wù)過(guò)程中,有人機(jī)的飛行員不僅要接收來(lái)自地面的最新作戰(zhàn)信息,還要根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況指揮控制無(wú)人機(jī),這無(wú)疑會(huì)極大地增加飛行員的工作負(fù)擔(dān)。若將人工智能技術(shù)應(yīng)用到有人機(jī)/無(wú)人直升機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)中,使人機(jī)交互如同人類之間的對(duì)話一般簡(jiǎn)單明了,能大幅降低飛行員的作業(yè)強(qiáng)度,同時(shí)也減輕了通信系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
(2)航跡規(guī)劃
無(wú)人直升機(jī)混編航跡規(guī)劃是保證編隊(duì)作戰(zhàn)靈活性的關(guān)鍵。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變,編隊(duì)的飛行航線、攻擊目標(biāo)也會(huì)隨之改變,航線的快速重規(guī)劃能力尤為重要。無(wú)人直升機(jī)混合編隊(duì)多機(jī)航跡規(guī)劃約束條件多,計(jì)算難度大,涉及運(yùn)籌學(xué)、智能算法、幾何計(jì)算等多方面問題。
(3)集群控制
無(wú)人機(jī)集群控制是一個(gè)高階群系統(tǒng)時(shí)變編隊(duì)問題,算法復(fù)雜,通訊時(shí)延的存在更增加了編隊(duì)分析的難度。集群控制算法不僅要保證無(wú)人直升機(jī)之間能有效地進(jìn)行協(xié)同,而且要求很強(qiáng)的魯棒性,無(wú)人機(jī)成員的隨時(shí)退出或者加入不會(huì)影響控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
結(jié)語(yǔ)
隨著無(wú)人直升機(jī)的快速發(fā)展,在戰(zhàn)場(chǎng)中的作用日益凸顯,開展無(wú)人直升機(jī)作戰(zhàn)體系研究是適應(yīng)未來(lái)作戰(zhàn)的需求。一方面,可加快我國(guó)無(wú)人武器裝備的現(xiàn)代化進(jìn)程;另一方面,為無(wú)人直升機(jī)更好的融入作戰(zhàn)體系提供指導(dǎo)和幫助,更大的發(fā)揮無(wú)人直升機(jī)的作戰(zhàn)效能。