目前,全球已有32个国家先后研制出150余种型号的无人机,55个国家共装备了80余种无人机(无人机=固定翼无人机+旋转翼无人机+偏转翼无人机);10多个国家装备或正在研制无人舰艇(无人舰艇=无人水面舰艇+无人潜航器)和无人作战车辆。美军地面无人作战系统已达1.5万余台,列装无人机数量超过1万架,空军无人机操作员已超过现役飞行员,美军计划未来10年将大、中型多功能无人机的装备数量再增加一倍,到2025年美海军也将建立30个无人舰艇特遣战斗队,构建起一个涵盖远中近程、多任务领域的完整空中、海上作战力量体系。2011年,俄军仅182架无人机,到2016年俄军无人机已超过2?000架。俄还计划2020年前斥资4?000亿卢布(约合133亿美元),构建海上庞大的远、中、近、短程集侦察、打击、运输于一体的无人舰艇作战体系。日本正在加速研发长航时无人机、无人舰艇。印度加快了无人机、无人舰艇的作战部署,陆军计划为350个步兵营配备战术无人机,海军和空军将增加部署若干个无人机、无人舰艇中队,装备从以色列引进的“苍鹭”和“搜索者”II无人机系统。同时,印度还将加快自主研发无人机、无人舰艇的力度。
西方军事专家预测,2025年左右,无人机部队、地面机器人部队、海上无人舰队将得到广泛运用。一旦无人机、无人舰艇、无人装甲车辆在战场的应用成为现实,必将改变未来战争的模式,也将带来军事科学的真正革命。未来战争将有可能是以机器人和自动化系统对抗为主的无人化战争,多领域、大规模使用该技术,将同时降低人员风险和冲突门槛。
无人舰艇将改变当今海战模式
美国《防务新闻》网站报道,美国国防部高级官员称,年初沙特护卫舰被袭击事件,所称胡塞武装使用自杀艇有误。实际是胡塞武装使用了伊朗提供的小型无人水面艇运载炸药进行袭击。美国海军中央司令部司令、第五舰队司令凯文·多尼根对《防务新闻》称,“经我们最终评估,这是一种无人遥控船发动的袭击。”这是首次确认对护卫舰袭击的武器。多尼根称,比起对于护卫舰的袭击,更大的威胁来自于袭击方式不仅限于自杀小艇,这证明有外部势力援助胡塞武装。多尼根说,小型无人水面艇可能是伊朗建造的,“我知道这不是伊朗自己制造的,但是我相信在生产过程中得到了大国的支持。”
2017年1月,沙特对胡塞武装发动攻势,并且在阿拉伯媒体上发布报道称,撤退的胡塞武装布设了水雷,这些老式苏制水雷可能脱离原位漂到商业航道上危害航运安全。但实际上胡塞武装的小型无人艇的自杀式袭击才是致命的威胁。多尼根称,作为全世界重要的能源通道,如果霍尔木兹海峡被迫关闭会影响到全球经济,美国海军正在遵循安理会决议封锁全球国家向胡塞武装运送武器。以确保像此次小型无人艇等先进武器装备不被应用于非法目的。
一群分布在广阔海域内的由各类无人舰艇组成的集群,适合美国武装力量近几年所采用的新的战争方式,这种新的战争方式,也称为“网络中心战”。要实施网络中心战,第一步是建立有关战区范围内敌我双方各类活动和目标的战场态势感知,并保持这种态势感知实时得到更新,感知的态势须足够精确能够用于目标指示,而且各类精确制导武器(如GPS制导炸弹等)可直接利用此类信息进行远距离防区外的攻击。这一方法消除了过去因要实施精确攻击,而须在攻击前再对目标进行最后的定位侦察对敌方产生的警示性效果。我们需要弥补的正是这种近似的战术态势感知与能用于瞄准设备的实时准确的态势感知之间的差距,今后在实战过程中,对要攻击的目标进行最后侦察确认的工作通常由无人机和无人舰艇完成。假定我们建立并维持了对战场良好的战术态势感知,那就可以让所有的攻击行动保持突然性。进一步的、范围覆盖广泛的态势感知也可以更轻易地察觉到敌方的行动,甚至意图,而以往对方意图的判断总会因忽略某些细节而有很大的偏差和遗漏。同时,建立战场实时、精确地态势感知的新方法也使敌方进行作战欺骗和战术佯动更为困难。这一模式上的转变也使原本部署大量侦察设备才能完成的任务,无人机、无人舰艇能以更有效率的方式来完成。
发展无人舰艇需要掌握的关键技术
截至2014年末,美海军拥有各型无人舰艇40多种,大小和配置各不相同。为了促进无人舰艇的有序发展,美海军2015年1月发布了新版《海军无人舰艇总规划》,明确了无人舰艇的四大类别和九项重要任务,以促进其设计的通用性、模块化、开放性和升级版。四大类别是大型、中型、小型和便携式无人舰艇。九项主要任务是情报侦察监视、反水雷、反潜战、识别/查证、海洋测量、通信/导航网络节点、载荷投送、信息作战和时敏打击行动。之前美军已将便携式无人航行器投入实战。2003年3月伊拉克战争期间,美军运用便携式无人航行器“雷姆斯”执行了大量反水雷作战任务,对伊拉克港口附近浅水区的水雷分布情况进行调查,共探测了250万立方米的水域,发现并标记了210个人造物体,有效完成了传统猎雷手段无法或难以完成的任务。
时至21世纪10年代,“大数据”等新技术可能改变反水面战/反潜战的面貌。其基本原理是利用各种传感器收集环境数据,从中发现水面舰艇、潜艇活动的痕迹,进行分析、研判和定位。但是,一直以来,由于计算机处理速度过慢,难以建立各种详尽的数学模型,从中发现隐身水面舰艇、静音潜艇对环境造成的细微改变。随着大数据技术的发展、计算机性能的提升,利用声学、光学、化学、磁场、压力场、电磁辐射等多探测原理的舰载、机载、天基反潜系统,乃至安装在无人舰艇、海底阵列的反舰/反潜系统,都可能具备强大的潜艇探测能力,使近海活动的有人潜艇面临更大的风险,因而有必要发展无人舰艇在危险的近海环境执行战术行动。2015年出版的军事未来小说《幽灵舰队》,备受美军高层推崇,该书大胆地设想中国掌握了利用卫星探测美国核潜艇核辐射的能力,从而能发现并猎杀在深海活动的美军核潜艇,使美国核潜艇不敢前往西太海域。
未来海面、水下作战将从平台作战转向体系作战。现在,攻击型潜艇在战争中的作用类似于战斗机,是一种前线战术平台,但由于造价高昂,部署数量少,往往独立行动,对战局的影响力有限。随着自主技术日渐成熟,未来的潜艇有望成为大量无人舰艇、无人机的载体,发挥类似于水下航空母舰的作用。无人舰艇将取代有人舰艇,成为战术平台,逼近敌人沿海执行侦察、监视、扫(布)雷、电子战乃至火力打击等任务。随着水下通信技术的发展,在大型有人潜艇协调指挥下的无人舰艇集群作战,有望成为未来海战的新样式。美海军在其2016年发布的《水下战科技目标》中明确了相关技术需求,使大型有人潜艇能担任前沿水下控制员和威胁指示员的技术;改善无人舰艇续航能力、可靠性、安全性的技术;利用无人舰艇提供的情报快速打击多个目标的技术;使无人舰艇顺利融入联合部队的技术;为无人舰艇提供电力和能源远程保障的技术,以便能部署大量无人舰艇;开发一个多节点水下通讯网络,以便通过可靠、便捷的通讯指挥网络协调大量无人舰艇。美军还提出了一个雄心勃勃的计划,设想在全球各大洋的海底部署无人潜航器和配套的水下服务站,打造一个“全球艾森豪威尔海底高速公路网”。
另外,未来水下作战将向海床拓展。随着人类活动不断拓展,水下空间,特别是海床,已经成为通信、交通、能源、矿产等行业的重要依托。据报道,如今全球海底光缆超过270条,总长度接近100万千米,承载着90%以上的全球数据通信。未来,大型有人潜艇和无人潜航器的一类重要任务,将是在海底安装、保护或破坏光缆、海底声呐阵列等设施。不难想象,未来战争夺取信息优势的战斗,不仅仅发生在苍穹之上,也会发生在寂寞无声的深海之渊。
大家都知道,现代潜艇主要通过声呐来探测敌方目标,而反潜作战也主要通过声呐来搜寻敌方潜艇。不过,声波在水中传播的时候,会受到很多因素的影响。例如,因为海流、海底地貌等因素,不同深度的海水温度、盐度的变化并不是连续的,在一些特定深度会出现“断层”,即温度或盐度突然发生变化。在“断层”下发出的声波在撞上“断层”后会被反射、折射,这样一来,在“断层”上方的监听者就无法接收到“断层”下方的声波。反过来,如果让拖曳变深声呐或潜艇到“断层”下方,反而能听到“断层”下方更远处传来的声波。这种“断层”,就是我们常说的水声跃层。打个形象的比喻,看似漆黑一片的深海,在声呐探测系统面前就像充满了回廊、镜子、影壁的一大片迷宫。因此,无人潜航器可以和有人操纵的核动力潜艇、AIP潜艇、常规柴电潜艇网络化协同作战,打一场水下的无形战争,让敌人“看不见、摸不着”,陷入海上战争的无尽深渊。
典型无人舰艇分析
以色列海军的“保护者”无人水面艇采用柴油机作动力,喷水推进,利用雷达、GPS和INS导航。无人艇的低剖面上部结构是密封的,流体动力学性能良好,其模块化平台设计允许无人艇重新配置,以满足不断变化的使命要求,例如海上巡逻、火力打击、反恐、监视和侦察、水雷战和电子战等。该型无人艇的壳体是深V形平滑壳体,加上充气段可提供稳定性和续航动力,单台柴油机驱动喷水推进器,可使航速达到30~50节。根据销售给新加坡海军的“保护者”无人水面艇的数据,该艇的排水量为4吨,外形尺寸为9.5×3.5×4.5米(长×宽×高)。当然随着不断地改进,这些数据也有一定的变化。
“保护者”无人水面艇可提供加强的监视、识别和拦截能力。该型无人水面艇上装备了小型“台风”稳定武器系统、Toplite光电监视和目标瞄准系统,并且通过使用前视红外、电荷耦合器件、激光测距仪等,具备了昼夜侦察能力。“保护者”为遥控无人航行器,可由岸上或载人舰艇上的指挥员或操作员通过无线电系统操控。该型无人水面艇能够提供一线的防御、登临检查可疑的船舶,同时可保持人员和重要设施在安全距离外。
为了推销“保护者”无人水面艇的海外市场,以色列国防部于2006年6月在美国特种作战司令部所在地佛罗里达州塔姆帕海湾进行了演示试验。2006年8月以色列“保护者”无人水面艇按计划再次抵达了美国,以色列拉法尔公司联合在美国的BAE系统公司和洛克希德·马丁公司于2006年9月12日,在圣迭戈为美海军、海岸警备队和其他安全机构再次举行了一系列的演示和作战试验。试验证明了“保护者”在港口安全、反恐行动、舰船保护以及油井设施监视方面的重要作用。据拉法尔公司系统分部总经理奈策尔博士说,“这些试验对于拉法尔公司也是十分重要的,在试验中他们(系指美国的两家公司)协助我们了解到美海军21世纪最新的作战概念,并使我们能够向用户演示“保护者”的杰出能力。”
在美国进行试验演示时,该型无人水面艇携带了搜索雷达,用于探测、识别、瞄准和引导目标定位的Toplite多用途光电监视和目标瞄准系统,操控装载不同小口径枪炮的Mk49 Mod0小型“台风”遥控稳定武器系统。“保护者”是无人、自主和遥控的水面航行器,由于其高机动性和隐身性,“保护者”可执行各种不同的濒海作战重要使命,同时不会对人员和重要设施产生不必要的风险。
新加坡海军的“忍耐”级船坞登陆舰携带“保护者”无人水面艇曾于2005年在波斯湾北部执行维和行动,施放“保护者”无人水面艇入海巡逻,执行监视和侦察以及兵力保护使命超过8小时,当时的航速为30节。它是现役的第一型经过作战使用的无人水面艇,在作战使用过程中“保护者”无人水面艇的战术技术性能指标得到了验证。
随着“网络中心战”的发展,作为航母打击群的一部分,在参与作战任务期间,无人舰艇的网络连接性变得尤为重要,以实现预警探测、情报侦察、指挥控制等诸方面有机整合,充分发挥信息作用,提高各型战舰作战的综合效能。为此,美国空间与海战系统司令部开展了“巡航状态下无人舰艇双向通信”项目研究。项目计划分3个阶段,分别是增量0计划、增量1计划、增量2计划,在增量2计划中将用到分布式空中、水面、水下通信网络。这种水下网络类似于目前北约的“海网”(Seaweb)。“海网”使用局域传感器技术建立一种具有可扩展节点的广域网络。这种概念下,活动范围不受限制的无人舰艇和潜艇之间的联系通过水下数字声学通信实现。
美国海军认为其面对的不对称水下威胁日益严重,持续的潜艇威胁使反潜战成为保持海上优势的一个关键因素。虽然一些反潜战战术中包括了使用水面和空中平台进行探测、跟踪、打击水下威胁,但来自敌方潜艇的威慑始终是不容忽视的。随着未来的战场转向海岸,目前的战术也在发生改变。为了更好地应对来自水下的威胁,美国反潜战部队提出了近海反潜作战的新概念,即“无人舰艇掌握风险”、“无人舰艇海上盾牌”和“无人舰艇保护通信”:
“无人舰艇掌握风险”——监视在敌港口中停泊的所有敌方潜艇和通过海上咽喉要道的所有潜艇;
“无人舰艇海上盾牌”——打造确保航母战斗群在大范围作战区域中免受敌方潜艇威胁的防御体系;
“无人舰艇保护通道”——确保远征打击群从一个作战区域向另一个作战区域转移的航线上免受敌方潜艇的威胁。
在这3种反潜战概念中,无人舰艇在“掌握风险”任务中发挥的作用最大,无人舰艇可不间断地在水面咽喉要道区进行巡逻,并监视港口交通。
无人舰艇在南海军事争斗中的独特作用
2016年12月15日,中国海军打捞船在南海海域发现一具“不明装置”。为防止该装置对过往船舶的航行和人员安全产生危害,中方打捞船对该装置进行识别查证,确认其为美国海军监测船“鲍迪奇”号投放的无人潜航器。
此事引发的中美争议,这里不做赘述。近年来,美国舰机在中国海域频繁抵近侦察,进行军事测量等非法活动,这一事件不过是诸多同类事件的再度上演。2015年8月,海南省渔民在三亚一浅滩处打捞到一个可疑电子装置,权威部门鉴定,这是一具具备水下照相、光纤传输和卫星通讯等功能的无人潜航器,“这个无人潜航器,不是我国制造和使用的装备,应该是某大国海军在我海域秘密投放的,专门针对海洋水文环境进行监视的一种新型技术窃密装置”;2009年3月,美国海军监测船“无瑕”号,“未经中方许可在南海中国专属经济区活动”,遭中国舰船的驱逐;2004年,美国海军“常胜”号和“成效”号测量船闯入黄海、东海中国专属经济区;2002年9月,“鲍迪奇”号在距中国海岸约100多千米的黄海海域进行测绘和监听,被一艘正在附近作业的中国渔船撞坏拖曳式声呐……
俄罗斯海军海洋学家梅科托夫曾说:“作战优势将不仅取决于谁拥有最昂贵和最先进的武器平台,更取决于谁占有对自然环境充分了解而获得的自然优势。”可以说,在现代战争中,掌握海洋环境信息及其变化规律与掌握敌情态势同等重要。尽管不像间谍卫星、侦察飞机那么“惹眼”,但是利用无人舰艇进行海洋侦测同样是美国“谍眼”的重要组成部分。
冷战结束后,美国军事战略家将目光投向下一个对手,开始思考下一场战争。水面、水下领域成为美国遏制中国的重要战线,隐蔽性良好、威力强大的美国水下兵力,成为对华实施威慑的重要力量,而无人潜航器则已经成为美国水下兵力中一支不容忽视的生力军。
20世纪90年代,在安德鲁·马歇尔的领导下,美国国防部净评估办公室竭力鼓吹“中国威胁论”,炮制了不少反华色彩鲜明的报告。马歇尔还提出了“新军事变革”思想。他认为,随着精确制导武器的大发展,轰炸机、航母、坦克等传统大型作战平台、重装备应当予以淘汰,美国的装备发展重点应该转向远程战斗机、远程精确制导武器,以及不易被锁定的隐形战机、潜艇、无人舰艇等武器上。
进入21世纪,随着中国综合实力的不断上升,美军提出“空海一体战”、“联合作战进入”等作战思想,进一步明确了海洋领域、水面水下力量在未来对华作战中的重要性。美军2012年发布的《联合作战进入概念》认为,未来行动中,美军各领域的优先顺序通常为:太空和网络空间、海洋(水下)、空中、陆地。进入太空和网络空间,通常不需要以其他领域的制权为前提,而进入陆地领域,通常要以其他领域的制权(通常是制空权和制海权)为前提。在敌人“拒止/反进入”能力覆盖范围内,进入海洋领域,也需要以其他领域的制权(特别是制空权和制信息权)为前提,无人舰艇往往分散行动,可以借助水面水下环境掩护,不易遭到其他领域敌方的攻击。
美国智库战略与预算评估中心的报告《空海一体战:初始作战概念》,则用一场假想的中美战争,直观地揭示了争夺濒海优势在对华战争中的重要性和运用方式。该报告设想,在遭遇中国袭击后,美国展开反击,首先对中国的太空系统、情报侦察监视系统和防空系统进行致盲打击。之后,美军将在各领域争取主动,其中一个重要任务是打败中国潜艇,并获得第一岛链内的水下控制权。报告指出,海上反潜巡逻机能较为有效地进行远海广阔水域的反潜,但由于中国潜艇已经具备较好的静音性能,远海反潜并非易事,因此在咽喉要道利用无人舰艇进行反潜将事半功倍。一是第一岛链上的各个水道,如宫古海峡、巴士海峡等;二是中国潜艇基地的出入通道。该报告假想,美国及其盟友的潜艇、先进智能移动水雷,以及携带武器的无人潜航器,将在美国及其盟友对华反潜战中担任主力。在“空海一体战”概念中,消灭中国海军是一项重要任务,因此,妄想美国及其盟友的无人舰艇将主要用于反潜战。这份报告特别之处,美国及其盟友的潜艇在第一岛链内行动也面临被发现及被消灭的风险,因此,在战争爆发前就要反复进行水下情报侦察监视行动,以便掌握解放军在关键区域布设水下传感器阵列的情况。利用无人舰艇在冲突爆发之初,就破坏这些阵列,是打赢上述反潜战的关键。
无人潜艇、无人机、有人机、有人舰艇等联合反潜战也是美国及其盟友军事演习的重头戏。马拉巴尔海上联合军演,1992年由美国和印度发起(日本2007年首次加入),历年来均将反潜战作为重要课目。在“马拉巴尔2016”演习中,美国P-8A反潜机、“洛杉矶”级攻击核潜艇,日本自卫队P-3C、P-1机、印度“加尔格达级”隐身导弹驱逐舰以及濒海战斗舰、多型水面无人艇、水下无人潜航器等进行了联合反潜战演练。美国防部自称,演习取得了令人满意的结果。
因此,我们必须针锋相对,针对对手的发展目标和规划,全面研判,找到其弱点和命门。根据南海的实际海洋环境和岛礁地理环境,大力发展能在南海与对手斗智斗勇的无人舰艇编队,在整个南海布下人民战争的天罗地网。例如,打造某型外形酷似远洋渔船的无人水面艇,平时编入在南海捕鱼作业的渔船队伍,全天候监控潜在敌手在南海各个海区的一举一动;同时,收集它们的电子频谱信号、发动机推进器的声学特征……再在南沙各岛礁之间布置无人潜航器构成的水下声呐监测基阵群,不间断地监测从水下窜入南海的“不速之客”,无论它是核潜艇、AIP潜艇还是无人潜航器,都逃不过中国海军无人舰艇的“火眼金睛”;同时还要在海南岛于最南端的曾母暗沙之间,接力布置多艘无人艇-无人机母舰,以保证不论是风平浪静、还是狂风暴雨,都有多个无人舰艇编队在南海全水域侦察监视巡航,以防止对手利用不良天候和夜暗窜入我南沙岛礁附近海域侦察、窃听、甚至破坏。由此可见,无人舰艇编队在未来南沙保卫主权、领土完整、岛礁安全、渔民的和平捕捞作业、海底矿产的开采、打造南海“海上丝绸之路”的平安大道斗争中,将会发挥独特的战术和技术作用。