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舰载无人直升机作战应用模式及关键技术
来源:普宙科技 | 作者:孙盛智 孙小婷 郑卫娟 赵雪洋 苗 壮 | 发布时间: 2022-03-30 | 12717 次浏览 | 分享到:
由于舰载无人直升机的快速发展,研究其在海上作战行动中的运用,已经成为当前日趋紧迫的重要课题之一……

摘要:由于舰载无人直升机的快速发展,研究其在海上作战行动中的运用,已经成为当前日趋紧迫的重要课题之一。从舰载无人直升机运用海上作战的角度出发,分析其在海上作战行动中发挥的反潜、反舰和空中预警等关键作战任务,随着人工智能技术的进步,研究舰载无人直升机被动机械化、半自主信息化和全自主智能化三种作战应用模式,提出支撑未来舰载无人直升机全自主智能化作战模式的全自主着舰、全自主编队飞行和全自主任务规划等关键技术,为舰载无人直升机作战装备的发展提供重要依据和关键支撑

1 引言

随着各国经济发展对海洋的依赖,海上作战必将成为一种重要作战样式,利用飞行器从空中发射空舰或空空导弹对敌方目标进行精准打击,成为提高海上精准打击的关键。固定翼飞机虽然攻击范围大,但是起飞距离较长,一般需要从岸基跑道起飞,这样很难与海上舰艇精准协同行动,而舰载有人直升机虽然能够克服固定翼飞机的缺点,但为了获得较大的攻击范围,往往需要前出较远的距离,脱离水面舰艇的保护,容易遭受敌方精准打击,造成机毁人亡。很明显,舰载无人直升机在一定程度上弥补了固定翼飞机和舰载有人机的缺陷,成为未来海上作战进行战场远程攻击的利器,其前出进入敌方打击范围之内,对敌方目标进行攻击的空中移动平台,不但可以快速抵达,实现对敌方目标的精准打击,还大幅降低己方有生力量的伤亡,保证海上作战的持续进行[1]。舰载无人直升机如图1所示。

 

图1 舰载无人直升机

Fig.1 Shipborne unmanned helicopter

2 舰载无人直升机发展分析

随着科学技术进步和海战场需求拉动,舰载无人直升机以成本较低、使用灵活、效费比高等优势,受到各海上强国的广泛关注。近年来,各海上强国加快了舰载无人直升机的研发进度,美国海军2019年定购了38架MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机,计划将其部署在濒海战斗舰上。俄罗斯紧锣密鼓建造的23900型直升机航母上,计划部署4架舰载无人直升机。法国海军已经组建首个舰载无人直升机中队,该中队将配备S-100无人直升机。2020年英国在“威尔士亲王”号航空母舰上进行了舰载无人直升机测试。世界各军事强国对舰载无人直升机的“垂青”并非偶然,这是由于舰载无人直升机与军舰和有人驾驶战机相比,具有机动灵活、飞行速度快、使用成本低、条件限制少等独特优势。

3 舰载无人直升机作战运用需求

人工智能技术的进步会推动海上作战从数字化、网络化向智能化加速跃升,凸显机械化信息化智能化融合发展态势。从争夺“制智权”的角度出发,加快海空作战力量高度耦合,充分发挥舰载无人直升机作战能力,全面保障海上作战需求,是快速提升海上体系作战能力的重要保障。

1) 保障高空侦察的需要

侦察监视贯穿整个海上作战的全过程,能够为指挥员提供及时、准确的战场情报。受地球曲率的制约,舰载侦察设备难以远距离准确捕获海上动态目标,从而影响海上作战效能的发挥。而舰载无人直升机有效弥补了这一缺陷,其能够深入敌阵地前沿甚至敌后,依靠机载的可见光照相机、摄像机、扫描仪等侦察设备,对敌主要部署和重要目标进行实时跟踪监视。“沙漠风暴”行动中,美军曾出动307架次舰载“先锋式”无人机,在空中逗留1 011 h,对伊拉克军队的调动实施全天候侦察监视;同时,还为美军特种部队发现了“蚕”式反舰导弹发射阵地指挥所和防空兵器。现在国外正在大力发展高空长航时舰载无人直升机,以克服滞空时间短、飞行速度低、侦察面积小的缺点,保障高空侦察的需要,为海上作战提供精准情报支持[2]。

2) 满足灵活攻击的需要

灵活攻击是海上作战的一种重要方式,是海上高强度火力攻击的重要补充。水面舰艇作为海上作战的核心装备,会遭受敌方抵近侦察、特种作战等近距离、全方位的干扰,而水面舰艇的高强度火力杀伤在抵近侦察、特种作战方面受到极大限制,无法对敌产生有效毁伤。舰载无人直升机正好满足了近距离、轻强度的火力毁伤,解除了水面舰艇面临的近距离干扰,有效保障了海上作战能力的发挥。美国海军研究局开展了“低成本无人机蜂群技术”项目,该项目采用舰基多管发射装置,可以每秒一架的速度发射上百架小型无人机,无人机群利用搭载的低强度攻击火力或采用自杀式攻击方式,对近距离小型目标实施有效摧毁。灵活攻击不但能够有效解除水面舰艇周边的近距离威胁,而且还能够最大程度降低作战消耗,保障海上作战的可持续性。

3) 实现诱导欺骗的需要

海上高价值目标通常情况下都处于隐蔽状态,很难利用传统的侦察手段识别出来,诱导欺骗成为发现敌方重要目标的一种主要方式。舰载无人直升机可以利用自身信号进行放大来模拟作战飞机,给敌方防空系统造成严重的信息污染和过量载荷,诱导其暴露目标,为己方作战飞机形成可利用的火力空隙。海湾战争中,多国部队把无人机作为假目标安装在运载飞机的外挂上,在运载飞机抵达敌雷达搜索空域时,投放大量无人机模拟攻击机群,迫使伊军操作人员提早启动各种雷达,机载反雷达导弹立即对它们实施突击,该战争中首次使用的大型ADM-141型“空中战术诱饵”,1架飞机搭载20架无人机,诱导发现敌方多处重要目标[3]。诱导欺骗纯属战术问题,对其技术上没有太高的要求,所以未来海上作战中舰载无人直升机必然会成为诱敌的重要装备,这也必将成为其最基本作战方式。