无人机战争:美军在未来台海战争中的4种作战理念(值得读3遍)

2024-08-15 08:36   湖南  

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【红山导读】

在未来台海战争中,美军需执行4项关键作战任务“支援台湾防御”。这些任务包括击沉入侵舰队、为台湾提供空中支援、确保海上控制或封锁关键海上交通线以及对大陆进行打击,每项任务都为无人机提供了以不同方式利用的机会。

本文整理自2024年6月新美国安全中心报告《海峡上空的蜂群:未来台海战争的无人机战争》,这项研究详细介绍了无人机的普及方式并影响了最近冲突中的战争,着眼于它们对未来台海冲突可能产生的影响。作者确定了无人机在这种情况下可以采用的一系列方法执行美国、台湾和中国的关键任务,并发现各方可以广泛使用无人机来迅速关闭杀伤链。

本报告原文116页,精品译文13.6万字。本报告仅作为研究学习用途。

关键词:台海战争,无人机战争,作战理念

1、击沉军舰

为“支援台湾的防御”,美军需执行4项关键作战任务。这些任务包括击沉进攻舰队、为台湾提供空中支援、确保海上控制或封锁关键海上交通线以及对大陆进行打击,每项任务都为无人机提供了以不同方式利用的机会。

向台湾投入足够的兵力,中国将需要运送数百艘舰船和数千名士兵穿越海峡。美国可能会尝试拦截数百艘中国军舰和商船,防止登陆台湾,但由于这些船只会移动,因此必须发现并跟踪它们,直到可以对它们发起攻击。

此外,军舰是大型硬目标,可能能够承受打击并在受到一定损害后继续执行任务。简而言之,很难击沉军舰。传统上,美国有两种方法可以阻止进攻的舰队:使用潜艇和反舰导弹。击沉军舰的最佳方法是一艘船载有攻击潜艇发射的重型鱼雷。

潜艇受到鱼雷携带数量、发射速度以及台湾海峡水域狭窄的限制,这限制了美国潜艇在该地区行动的数量。为了配合其水下攻击,美国飞机可以在中国防空导弹射程之外发射远程反舰导弹。然而,美国没有足够的远程反舰导弹,这些导弹价格昂贵,而且它需要其他能力来发现、定位和跟踪中国舰艇。此外,中国可能会派出数百艘诱饵船和其他船只来扰乱水域并隐藏其两栖和民用部队运输船。这增加了美国需要击沉的目标数量,并产生了识别问题。美国希望将其最强大的武器(库存有限)留给高优先级运输船或解放军海军战舰,但识别这些武器将很困难。

目前美国空军装备的无人机可以帮助瞄准远程反舰巡航导弹,但这样做需要执行非常危险的任务,可能会导致许多(如果不是全部的话)这些相对昂贵的系统损失。RQ-4"全球鹰"可在高空飞行,进行大范围搜索,可识别高价值的运兵船。这些信息可以然后将信息传递给装备有远程反舰巡航导弹的传统B-52或B-1轰炸机。由于亚音速巡航导弹飞行速度相对较慢,它们可能要飞行一小时或更长时间,在此期间,船只可能会意外改变速度或航向。如果防区外巡航导弹收到飞行跟踪更新,它们击中目标的几率会更大。ISR无人机可以在巡航导弹飞行期间一直待在原地,引导其飞向目标。

MQ-9B海上卫士无人机也可以执行这一任务,但由于它们的飞行高度较低,它们的搜索区域将更加受限,需要更多无人机才能提供与RQ-4相同的覆盖范围。然而,美国空军库存中的MQ-9比RQ-4多,因此这些无人机可以执行相同的查找、修复和跟踪任务。与RQ-4不同,MQ-9可以装备500磅激光制导炸弹和100磅地狱火导弹,一旦船只被击中,它们就可以直接向船只发射560一架武装的MQ-9可以单独执行猎杀任务,或者MQ-9可以成对工作,其中一架搜索目标并使用激光指示器,而另一架向目标开火。

许多大型、慢速飞行的RQ-4和MQ-9无人机不可避免地会在这些任务中丢失,这需要它们穿透并留在有争议的空域。

中国的机载、海基和地基雷达将能够探测到中高空无人机,这些无人机无法超越快速移动的导弹或战斗机。除了战斗机可以击落无人机,中国军队还可能在海峡上空实施大规模干扰,削弱GPS和卫星通信,并预阻止美国飞机准确导航、接收遥控飞行员的指令或传递目标信息。最后,中国军舰,包括驱逐舰、巡洋舰和护卫舰,拥有分层和复杂的防空系统,可以向无人机开火并拦截来袭的导弹袭击。

兰德公司2020年的一份报告发现,美国现有阻止入侵舰队的作战概念中最薄弱的部分是杀伤链的前几个步骤,即发现、固定、瞄准和跟踪目标。由于中国拥有先进的防空系统,美国在战争初期不具备制空权,因此载人ISR飞机无法徘徊搜索潜在目标、提供瞄准质量数据以及跟踪移动中的目标。兰德公司的报告建议使用500架无人机共同发现、固定、瞄准和跟踪中国舰船,这些舰船将受到从对峙距离发射的反舰导弹的攻击。这些无人机将由卡车发射并可回收。它们将飞到指定位置,并且由于它们将联网,因此它们将共同覆盖更大的区域。无人机将不断交换信息以创建一个有弹性的“瞄准网”。即使中国不可避免地击落了许多这样的无人机,仍有足够的无人机引导慢速飞行的导弹到达目标。无人机瞄准网不是群体,而是一种相对简单的协调形式,其中无人机只需彼此保持一定距离即可。

如果美国拥有数千架能够自动瞄准舰船的远程神风特攻队无人机,那么它就可以采取不同的方法。它不会试图区分高价值目标和低价值目标,我们军队可以向空域投放数千架自主远程神风无人机,这些无人机可以攻击在特定地理区域内遇到的任何船只。这一概念的优势之一是神风无人机可以自行完成整个杀伤链,消除了与来袭导弹的协调问题,并减少了在受干扰的电子环境中进行远程通信的需要。

虽然神风无人机在电子战中更具弹性,但它仍然容易受到与有人驾驶飞机和来袭导弹相同的动能对抗。然而,如果它们价格便宜,它们可能会是一种经济有效的方式,可以消耗中国先进的空对空和地对空导弹库存。也有人质疑这些类型的攻击是否能严重损坏大型军舰。众所周知,击沉一艘船很难。远程无人机很可能携带500磅的有效载荷,无法进行高速机动,无法穿透舰船防御系统并提高攻击效率。它们可能能够饱和海上防空系统,让后续的神风特攻队无人机突破防空系统,或为更强大的导弹到达目标铺平道路。

美国还需要足够多的"神风特攻队"无人机来组成许多大型无人机群。目前尚不清楚每次攻击需要多大的规模才能有效,以及每个蜂群需要多少架神风特攻队无人机。先进的自主形式和蜂群行为可能会提高神风特攻队攻击的效率,但反舰神风特攻队蜂群可以依靠已经得到验证的更简单的自主形式。蜂群或合作自主性可以使无人机群“以比当今网络化部队更大的规模、协调性、智能性和速度”进行战斗。然而,复杂的自主形式今天仍处于萌芽阶段。然而,不太复杂的自主形式已经存在于英国硫磺导弹等武器中,足以完成反舰任务。自主操作的硫磺导弹齐射可以自我通过遵循一些简单的规则对无人机进行分类,使它们能够协调自己的行为。例如,它们的目标选择可以通过它们的发射顺序来确定,例如,前三枚导弹击中第一个目标并从左侧接近,而后三枚导弹则从右侧向第二个目标汇聚。这些相对简单的规则或脚本可以实现完全自主的无人机之间的协调,防止过度杀伤,但不依赖于主动通信或更先进的协作形式。此外,目标或物体识别也是一项快速成熟的技术,在相对整洁的海面上应该比在地面上更容易。

图19台战中美国的杀伤链——击沉军舰

更大的障碍可能是政策问题,而不是技术问题。美国目前没有部署任何完全自主的致命武器,尽管国防部指令(DoDD)3000.09允许开发此类武器,只要“对使用武力有适当的人类判断”(副控制)。此外,任何美国致命自主武器都必须经过严格的测试和评估以及高级审查程序,以确保其安全可靠。目前,这种人工智能的测试和评估流程已经建立,但尚未实际应用。最终,美国需要决定获得完全自主的武器,然后通过测试过程以确保其值得信赖。

其他想法包括使用由母舰(大型飞机)运送的数千架小型无人机攻击入侵舰队,因为无人机太小,无法携带足够的炸药来破坏船只,并且没有足够的续航能力有效地为其他武器提供瞄准。此外,将小型无人机部署到印度太平洋战区的概念可能需要占用稀缺的空运和海运资产来运输小型无人机,并需要精心安排,以确保小型无人机在需要时能够击中目标。另外,美国也可以在台湾岛上的发射装置中预先部署小型无人机或神风反舰无人机。尽管美国地面部队不太可能在前线攻击解放军驻地,但目前包括特种部队在内的数百名美国顾问仍在台湾。在发生危机时,这支支队可能会扩大规模,以实现空对地协调,也可能使用预先部署的无人机。

无人艇和小型水下无人机也可以预先部署在岛上,并以台湾作战概念中描述的方式使用。除此之外,一些小型太阳能、海浪或风力驱动的水面车辆可以自行部署,尽管速度非常慢,需要对行动发出充分的警告才能在适当的时间内到达海峡。或者,商业船只可以携带小型海上无人机并将其投放在附近水域,或者轰炸机或货机可以空投它们。大型水下无人机可以增强美国潜艇部队,充当诱饵,或部署类似于巡游鱼雷或水雷的小型无人机。

2、台湾上空的空战

如果台海爆发冲突,美军将希望能够为台湾军队提供空中支援。这样做将涉及击退台湾上空的中国飞机,并向登陆的地面部队投掷炸弹。美国空军通常倾向于先取得空中优势,然后再发动空对地攻击,但在这种情况下,美国空军将没有足够的时间依次实现这些目标。相反,它需要在争夺“台湾领空”的同时攻击地面部队。

争夺“台湾领空”将需要击落装备有超远程空对空导弹的中国飞机,并压制或摧毁中国延伸至“台湾领空”的海上防空系统。

为了实现这一目标,美军会派遣小型神风特攻队无人机占领该岛,将其作为巡航机场,攻击中国飞机。

这些神风无人机需要由更大的飞机投送,而且由于续航能力有限,它们的抵达时间必须与中国飞机的扫荡时间相近。鉴于解放军空军基地距离台湾较近,而且空军基地与台湾空军基地的相对距离,这一点尤其困难。

基地内有美国运载飞机(例如货机、轰炸机或大型母舰无人机)。中国军队可以通过简单地等待神风特攻队无人机的寿命耗尽后再发送打击包来应对这种战术。为了摧毁防空系统,混合小型无人机群(包括带有干扰吊舱的无人机和携带爆炸载荷的无人机)可以用来诱骗中国地对空导弹打开雷达或进行射击,这样他们就能被发现并实施神风特攻队袭击。

或者,美国可以开发更先进的喷气式隐形无人机来陪伴或取代有人驾驶的战斗机,就像我们空军和海军CCA计划。一到五架这种隐形无人机可以与一架有人驾驶的战斗机绑定,该战斗机充当四分卫,为无人机发号施令。最简单的想法是让一架无人机充当有人驾驶战斗机的忠实僚机,可能会飞在有人驾驶喷气式战斗机的前面,扩大其传感器的范围并提供额外的弹药。其传感器并提供额外的弹药。F-35是美国库存中最常见的战斗机,是一种多任务飞机,该团队有多种作战方式。F-35只能携带空对空武器,无人机配备地面攻击或反辐射武器。

无人机可以进一步深入竞争最激烈的空域,扩大F-35传感器的探测范围,帮助瞄准敌机。同时,无人机可以向台湾的中国军队投放空对地武器,而载人战机则留在后方。或者,战机和忠诚僚机都可以配备混合载荷,或专注于空对空作战。

另一种方案是,有人战斗机与几架可能具有不同能力的忠诚僚机无人机合作。576通过让一架无人机配备空对空传感器和武器,两架配备空对地弹药,一架配备电子战系统,以及一架加油机,无人机和有人战斗机的联合团队复制了传统的打击方案,但人员更少。因此,它是一个可以进行空对空、SEAD和空对地行动的独立单位。这种方法限制了无人机的自主性,最终由战斗机飞行员监督无人机的行动,并就其任务和如何完成任务提供总体指导。此外,如果忠诚僚机无人机具有与有人驾驶飞机(如F-35)类似的特征,它们还可以充当诱饵,迫使中国将其高端空对空和地对空导弹用于无人驾驶系统,希望最终耗尽这些导弹储备。这种方法似乎很有前景,但可能无法充分利用自主无人驾驶系统的潜力。将无人机与有人驾驶系统捆绑在一起本质上是保守的,并延续了传统的操作方式。578目前还不清楚忠诚僚机无人机的成本是否可以降低到足以让美国负担得起购买数千架无人机并愿意冒着在战斗中损失它们的风险。

赢得未来台湾空战的第三种方法是使用不与载人飞机捆绑的全自动隐形无人机群。

图20台湾战争中美国的杀伤链——台湾上空的空战

许多联网的隐形无人机可以实时共享来自不同传感器的信息,并从多个角度搜索空域,从而可以快速地集体探测中国飞机,获取飞机的轨迹,并指派一架无人机发射导弹击落敌人。无人机群的能力分布在数十架不同的无人机上,它们共同行动,它可能比多任务飞机更有效,因为它可以行动更快,覆盖更广的区域,并利用不同类型的传感器从多个角度进行观察。

然而,这需要比目前更先进的自主行为形式和无人机之间的双向无线电通信。

3、海上拒止/控制行动

最后,美国驻扎在日本或菲律宾的部队可能希望控制关键的海上交通线,以防止解放军海军进入第一岛链之外。虽然对台湾的行动可能仍在继续,但对于驻扎在日本或菲律宾的美军(如海军陆战队濒海团(MLR)或陆军多域特遣部队(MDTF))而言,这是一项外围但重要的任务。美军需要发现、固定、跟踪中国的海上民兵和海军舰艇并使其失去战斗力,清除海军潜艇,并最终保持海峡对进出的美国潜艇的开放。

这次任务的地理位置更加受限,而且距离日本的美国基地较近,菲律宾意味着美军可以有效使用多种射程的无人机。在这些行动中,我们盟军可能会拥有空中优势,解放军飞机将不得不奋力进攻。在这种环境下,解放军的地对空导弹数量较少,如果美国和日本的中高空无人机在中国对美国空军基地的袭击中幸存下来,可以提供持续的监视并发现中国船只。多国部队可能会在九州岛开展行动,因此需要中程无人机来瞄准其导弹发射装置。在冲绳开展行动的海上巡逻机可以使用从岸上发射的短程和中程无人机进行海上监视。此外,它还可以部署成群的波浪动力地面无人机来搜索该地区并提供持续监视和更快的喷气式地面无人机,例如乌克兰用水上摩托艇制造的无人机,以对相对较近的目标发动集群攻击。同样,海上巡逻机可以部署水下无人机来形成智能巡游雷区。

也可以设想一种“四轴飞行器航空母舰”,它由一个气球组成,气球可以拴在一个平台上,平台上有几名操作员控制四轴飞行器,在关键水域进行持续监视和打击。这样就能找到让四轴飞行器发挥作用的方法,但气球将是一个诱人的目标。

4、对大陆打击

要对中国大陆实施穿透式打击,需要一种可携带大型武器的远程隐形军用无人机,因为中国大陆的许多目标都是大型设施,如空军基地或坚固的设施。因为可以想象B-21轰炸机的忠实僚机概念,即由无人机提供额外的弹仓容量。但这是否比购买更多可携带更大有效载荷的隐形轰炸机更具成本效益还不清楚。隐形远程无人机还可用于为轰炸机护航,以确保其到达目标。俄罗斯和乌克兰军队的经验提供了另一种选择:尝试使用廉价的远程神风特攻队无人机飞抵纵深目标,其中许多无人机会被拦截。俄罗斯和乌克兰都曾发动过远程神风无人机袭击,因为他们缺乏更好的选择。同样,如果美国对本土目标使用这一概念,很可能是为了耗尽解放军的导弹拦截器并确定防空系统的位置,因为即使神风无人机穿过了防空系统,也很可能不会对坚固的目标造成太大的破坏。尽管如此,由于防空系统是一种高需求、低密度的资产,如果无人机足够便宜,这可能是一个值得一试的用途。(本文完)


二、目录


执行摘要

介绍

第1章:当今无人机的类型

第2章:扩散和全球无人机格局

第3章:无人机使用的历史案例研究

3.1的黎波里之战(2019年4月-2020年5月)

3.2第二次纳戈尔诺-卡拉巴赫战(2020年9月27日至11月)

3.3俄乌战争(2022年2月-2023年9月)

3.4案例对比:近期无人机使用的趋势

第4章:印度太平洋战争中的无人机

4.1地理挑战:印度-太平洋战区的距离暴政

4.2负担得起的远程质量挑战

4.3中国的作战理念

4.4台岛的作战理念

4.5美国的作战理念

4.6印度太平洋地区的无人机现状和未来

第5章:结论和建议

附录:增殖数据集方法


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