李瑞景 趙家樂

小精靈項目

一直以來，美軍都“執(zhí)世界軍事變革之牛耳”，甚至在部分領(lǐng)域?qū)ζ渌麌倚纬伞按睢薄Ｔ跓o人技術(shù)領(lǐng)域，美國同樣是時代的“弄潮兒”。自越戰(zhàn)時期開始，美國就將大量無人機應(yīng)用于戰(zhàn)場偵察。1995年，美國更是率先裝備了世界上第一款察打一體的MQ-1“捕食者”無人偵察機。如今，隨著智能化、大數(shù)據(jù)和云計算等尖端科技的相繼突破，美軍又在無人機集群作戰(zhàn)領(lǐng)域啟動了一批頂尖項目。

尚處試驗階段的“小精靈”項目

2015年9月，美國國防高級研究計劃局（DARPA）發(fā)布了“小精靈”項目的招標計劃，計劃研發(fā)新世紀的“分布式空戰(zhàn)技術(shù)”?；蛟S受到來自海軍作戰(zhàn)領(lǐng)域“分布式殺傷力”和軟件結(jié)構(gòu)領(lǐng)域“分布式系統(tǒng)”的啟發(fā)，DARPA希望研發(fā)出一款應(yīng)用于空戰(zhàn)的分布式戰(zhàn)法，以此維持美軍在戰(zhàn)略上的主動權(quán)與不對稱優(yōu)勢。

“分布式空戰(zhàn)技術(shù)”是指利用智能化自主控制技術(shù)，將無人機集群中的每一架無人機都變成一把利劍，以實現(xiàn)分布式空戰(zhàn)的預(yù)期目標。這與“田忌賽馬”有著異曲同工之妙：通過不斷的局部勝利來獲取整體優(yōu)勢。該無人機蜂群具備敵區(qū)域外偵察、通訊組網(wǎng)和電子壓制等功能，具備建立分布式系統(tǒng)的能力，并且可以對執(zhí)行任務(wù)后幸存的無人機進行回收。

當前，無人機蜂群技術(shù)還存在諸多技術(shù)瓶頸，如低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計、精確數(shù)字飛控與導(dǎo)航、小型渦輪發(fā)動機技術(shù)等，而如何實現(xiàn)低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計，則是無人機蜂群技術(shù)研發(fā)面臨的最大問題。因為無人機蜂群是由數(shù)量龐大的無人機組成的，制造成本不小，這就導(dǎo)致作戰(zhàn)成本居高不下。但是無人機蜂群作戰(zhàn)方式與傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式相比仍具有巨大優(yōu)勢，這就引起了諸多技術(shù)強國的濃厚興趣。然而，無人機蜂群技術(shù)巨大的研制成本讓諸多國家望而卻步，即便是財大氣粗的DARPA，在面對“小精靈”項目高昂的成本時，也一籌莫展。

不過，解決的方法總是會有的。這時，“設(shè)備載荷與機體一體化設(shè)計”就成為突破瓶頸的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段的諸多小型無人機均已實現(xiàn)了“設(shè)備載荷與機體一體化設(shè)計”，如美國RQ-11B“渡鴉”無人機、“黃蜂3”微型無人機和“沙漠鷹”無人機等。如今，此項技術(shù)在這些小型無人機項目上已經(jīng)發(fā)揮得淋漓盡致。那么通過將這項成熟的無人機一體化技術(shù)運用于無人機集群低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計的攻關(guān)上，就可以有效解決無人機集群作戰(zhàn)成本高昂的問題。

暫留民用領(lǐng)域的“蝗蟲”項目

或許是受到類似于“蝗蟲過境”情景的啟發(fā)，美國海軍研究辦公室提出了“蝗蟲”項目，希望可以開發(fā)出一種具備發(fā)射管快速拋射能力、集群內(nèi)部數(shù)據(jù)鏈共享能力和自主協(xié)同能力的無人機集群。試想一下，面對無人機“蝗蟲過境”般的集群攻擊，即便是目前世界上最強的防御體系——“宙斯盾防御系統(tǒng)”，也可能力不從心，更何況是其他海軍戰(zhàn)艦防御系統(tǒng)呢！

“蝗蟲”項目由大名鼎鼎的雷神公司負責技術(shù)研制。雷神公司是美國國家級的大型國防合約商，擁有BMG-109“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈、MIM-104“愛國者”防空導(dǎo)彈、AIM-9“響尾蛇”空空導(dǎo)彈等諸多經(jīng)過實戰(zhàn)檢驗的優(yōu)秀作品，具備研發(fā)進攻性武器和防御性武器的豐富經(jīng)驗。

“蝗蟲”項目是一項由美國海軍研究辦公室公布的無人機集群項目，所以美國海軍更希望其具備對艦艇的超高突防能力，以此來替代目前裝備價格高昂的反艦武器。美國作為世界第一軍事大國，雖然坐擁年6920億美元的軍費，卻也在不斷思考著如何降低作戰(zhàn)成本。例如，“蝗蟲”項目的經(jīng)理就曾表示，無人機集群的總成本目標要遠遠低于一枚反艦導(dǎo)彈的成本。以目前“蝗蟲”項目所使用的“郊狼”無人機為例，一架“郊狼”無人機的單價僅為1.5萬美元，而一枚 “戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的單價則高達130萬美元。換算一下，一枚“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈就相當于86架“郊狼”無人機。此外，無人機集群還具備對任務(wù)后幸存無人機的回收能力。

進展神速的“山鶉”項目

“山鶉”項目，是由美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室主導(dǎo)的一個微型無人機項目。美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室不同于其他部門，它是一個統(tǒng)籌美軍各個軍種裝備研發(fā)與創(chuàng)新的部門，所以其所主導(dǎo)的“山鶉”無人機項目自然要考慮到美軍各個軍種的不同需求。例如，美國海軍希望無人機集群具備極高的突防能力;美國空軍強調(diào)無人機集群具備空戰(zhàn)能力;美國陸軍則需要無人機集群具備反裝甲目標能力;美國海軍陸戰(zhàn)隊急需無人機集群具有進行火力支援的能力。面對各個軍種的復(fù)雜需求，“山鶉”項目的技術(shù)指標自然就顯得異?？量?。

為了能夠在最大限度滿足各軍種不同需求的基礎(chǔ)上研發(fā)通用無人機集群技術(shù)，“山鶉”項目使用了多種新型技術(shù)。如在機體制造方面使用了3D打印技術(shù)，在機身材料方面使用了凱夫拉纖維，在電力系統(tǒng)方面使用了鋰離子聚合物電池。如果將軍事上的“裝甲衛(wèi)士”凱夫拉纖維作為3D打印的材料，其制造出的產(chǎn)品必然具備極高的韌性與硬度。而鋰離子聚合物電池與傳統(tǒng)電池相比，具有能量高、小型化、輕量化、可塑性強等多種優(yōu)勢。其循環(huán)使用壽命超過1000次以上，在低放電深度的情況下甚至可達幾萬次。最重要的是，鋰離子聚合物電池具有極強的可塑性，可以制作成任意形狀，十分適合微型無人機裝備。

目前，“小精靈”項目尚處于第二階段的試驗?！盎认x”項目還暫時停留在民用領(lǐng)域，尚未投入到軍事領(lǐng)域。而“山鶉”項目相較于“小精靈”和“蝗蟲”項目進展神速。目前，“山鶉”項目已經(jīng)進行了多次試驗和技術(shù)驗證，如在“北方利刃”軍演中進行了150次試驗，在“中國湖靶場”中完成了F/A-18F戰(zhàn)斗/攻擊機的空中拋灑試驗。并且，“山鶉”無人機也已經(jīng)完成了在空中短時間內(nèi)進行編隊飛行與識別的試驗。由此可見，“山鶉”項目已經(jīng)完成了多次理想的技術(shù)驗證，充分證明了它在實戰(zhàn)中具有的可操作性，與其他項目比，也更有可能最早成熟。