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2023军用无人机行业深度报告
来源:尖兵之翼 | 作者:光大证券 | 发布时间: 2023-11-10 | 5445 次浏览 | 分享到:
人机已成为现代战场中不可或缺的重要装备。相对有人驾驶飞机,无人机的本质优势在于减少人员损失风险,降低使用成本…...


 1、 军用无人机简介 

1.1、 优在灵活和低耗能,劣在信息与智能化

1.1.1、无人机成现代战争“宠儿”,应用场景不断拓展

近年来,军用无人机的作战效能经历了阿富汗战争、伊拉克战争、也门冲突、利比亚冲突、加沙冲突以及最近的俄乌冲突的实战检验,无人机已成为现代战场中不可或缺的重要装备。相对有人驾驶飞机,无人机的本质优势在于减少人员损失风险,降低使用成本。在战争中后期,无人机能极大地发挥作战效能。1)无人战斗的特性有助于实现“零伤亡”的战斗目标。无人机不受人的因素限制,能够适应瞬息万变的战场环境,最大限度地飞到适合的高度、速度与航程,在极端恶劣的环境下更好地完成任务。2)综合考虑执行任务过程中被摧毁的风险和代价,无人机极具经济性价比。军用无人机制造和维护成本较低,可代替执行大量有人驾驶飞机任务。MQ-9B STOL 执行侦察和打击任务比载人飞机的每小时运行成本少 86%,燃料消耗少 90%,后勤人员减少一半;3)无人机机身体积小,具有低可探测性,能够隐蔽实施侦察,可掌握详细、准确、连续、实时的情报信息、实时传输目标图像,能够有效发现敌方时间敏感目标和无规律活动的目标。利用无人机建立信息网络节点帮助实现数据情报共享,全面感知战场态势,提供侦察预警、战场监视、目标引导、通信中继等支撑。

战争中最为重要的目标是实现对敌军的有效杀伤。实现有效杀伤需要经过一系列步骤,“杀伤链”是指“在打击一个目标的过程中各个相互依赖的环节构成的有序链条”。从杀伤阶段来看,杀伤链通常可分为发现(find)、定位(fix)、跟 踪(track)、瞄准(target)、交战(engage)和评估(assess)6 个阶段, 即 F2T2EA。通过察打一体无人机进入目标空域,对时敏目标实施近距离的探测、定位再实现直接打击。从杀伤链的视角来看,无人机的应用意味着战争领域一场划时代的深刻变革,本质上是促进杀伤链闭环时间的极限压缩。美军凭借包括信息技术在内的强大高新技术优势,不断缩短完成打击链闭环的时间。打击链闭环时间在海湾战争中是 80-101 分钟,科索沃战争缩短到 30-45 分钟,阿富汗战争进一步缩短到 15-19 分钟,在伊拉克战争时期则缩短至 10 分钟左右。到了 2020 年,美军完成杀伤链闭环最快只需要 20 秒。

回顾无人机参与的几场局部战争,技术的发展推动无人机参与深度与广度不断增加,参与方式也更加多元。

1) 美国对外战争:军用无人机由美国率先投入战争场景,长时间执行战场侦察与评估任务,也承担部分电子干扰工作,为战争的顺利进行提供了保障。在科索沃战争中,以美国为首的北约部队使用“捕食者”、“猎人”等无人机,对南斯拉夫联盟共和国境内进行了大量战前与战中常态化侦察,为空袭提供了充分、高效的情报支援。在美国对阿富汗战争中,由于地形的阻碍,无人机承担了地面部队的多项任务,其中美国投入的察打一体无人机更是取得了可观的战果。阿富汗战争是无人机发展的转折点,察打一体机的运用自此在全球范围内得到了重视。

 

2) 纳卡冲突:凭借无人机与坦克、火炮的有机结合,阿塞拜疆对亚方坦克、步兵战车、榴弹炮等地面武器造成了大量破坏,进而占据了有利的战场态势。纳卡冲突中,亚美尼亚由于缺乏有效的对空侦察体系和密集火力网,无法第一时间侦知阿塞拜疆无人机动向,以至于被敌方无人机大量杀伤。阿塞拜疆的主力装备是来自土耳其的 TB-2 无人机,重量只有美国 MQ-9“收割者”的 1/8,巡航速度 128km/h,搭载 4 枚 MAM 激光制导导弹,具有反坦克能力。在摧毁亚美尼亚防空系统后,TB-2 无人机就能对无防护地面目标进行一边倒打击。除 TB-2 无人机外,阿塞拜疆还装备了以色列的“哈洛普”无人机和俄罗斯的“安-2”无人机。这三种无人机价格低廉、可大量部署,使用成本极低。

纳卡冲突给世界带来的启示在于:1)无人机灵活度高、成本低,将成为未来主 要打击手段之一。在山地、丘陵等地形复杂地区,陆军野战防空态势感知系统受遮蔽严重,此时正适合无人机大展身手;2)现代防空系统不仅要防御战斗机、直升机、巡航导弹等大型飞行目标,对无人机等体型小、速度慢、采用复合机体的飞行目标也应具备灵敏的感知能力。野战防空系统应加强反无人机能力,避免被无人机发现漏洞。

3) 俄乌冲突:传统军事观点认为,非隐形无人机战场生存能力差,俄乌冲突的经验教训让全球反思:雷达系统很难识别出小型无人机和紧贴地面飞行的无人机。冲突初期,即使是野战防空和区域防御防空能力相当先进的俄军,也未能完全抵挡住乌克兰运用并不先进的 TB-2 展开的打击。以上案例足以证明:在辽阔地域发生的大规模冲突中,非隐形无人机依然拥有很强的生存能力。而且随着战争的持续,双方主战装备不断损失,防空能力都在持续下降,此时非隐形无人机的生存条件将大为改善,传统非隐形无人机仍大有用武之地。

 

俄乌冲突带来的启示在于:1)常规地对地导弹适合战争初期的首次攻击,其火力反应速度远快于空军的攻击机,而常规弹道导弹的效费比并不高;俄军使用伊斯坎德尔导弹攻打一辆乌军的地空导弹发射车,此枚 9M723 弹道导弹的造价或与该辆“山毛榉”导弹车相当。2)采用卫星制导套件改装的精确炸弹重要性高, 数量应充足。巡航导弹、弹道导弹和激光制导炸弹攻打效果优秀,但成本较高, 激光制导炸弹还容易受到干扰;卫星导航套件改装的精确炸弹价格低廉,适合在战争首次导弹打击之后应用。3)巡飞弹本身属于“低慢小”的范畴,打击威力和灵活度高,具有易攻难防的特点。其能够在保持精确制导弹药的精确打击能力和无人机的自主飞行能力的基础上实现“1+1>2”的效果。若能在解放军步兵班中列装,将对步兵远程火力打击能力大有裨益。放眼未来,中高空长航时无人机在军用侦察监视、火力打击、反潜巡逻等更多的 领域具有广泛的应用和广阔的发展空间。2021 年 1 月 19 日,美国通用原子航 空系统公司宣布,其完成了世界上第一个具有独立反潜作战能力的无人机系统。该机在 MQ-9B 察打一体无人机基础上发展而来,机腹安装了一个具有对海搜索功能的雷达,机翼下的挂架则挂载磁探测仪、定向频率分析、声呐浮标吊舱以及反潜鱼雷。与 P-8A 反潜巡逻机相比,MQ-9B 反潜无人机的机载武器和声呐数量更少,但续航时间更强,滞空时间超过 24 小时,可长时间执行任务,且造价和运行成本更低。目前,我国的彩虹-5 海洋应用型无人机、翼龙-2 反潜侦查型无人机都已具备搜潜能力。