美国陆军疯狂科学家的使命是不断探索作战环境和不断变化的战争特点。 将国家的智慧与陆军联系在一起,为学术界、工业界和政府其他部门分享有关当代作战空间的想法和创新提供了一个平台。

在履行这一使命的过程中,陆军疯狂科学家依赖于我们广泛而多样的 "行动社区"--这些主题专家能够综合新出现的技术趋势,并代表作战人员简洁明了地诠释其含义。 扎克-卡伦伯恩(Zak Kallenborn)就是这样一位有远见的人,他是公认的疯狂科学家,也是世界知名的无人机武器化专家。 在过去几年中,扎克分享了许多有见地的意见,为陆军提供了对手如何利用无人机和其他战场自主系统的路标。

扎克论述的几个概念已在乌克兰上空的争议空域中得以实现。 2019 年 9 月,出版了扎克的《恐怖新时代:化学、生物、辐射和核恐怖主义的未来》,而英国皇家联合服务研究所(RoyalUnited Services Institute )则在去年 6 月发表了报道,描述了一名俄罗斯战地指挥官声称如何使用无人机 "向乌克兰阵地投掷含有cheryomukha(一种樱花)的 K-51 榴弹"。他把这种化学物质称为催泪瓦斯,说是用来'熏晕'乌克兰人的"。

今年早些时候有报道称,乌克兰武装部队(UAF)动用了配备热成像摄像机的重型 "吸血鬼"六旋翼无人机,在夜间骚扰和打击俄军,被俄军称为 "巴巴亚加"(Baba Yaga)。 上个月,@PStyle0ne1在X(推特前身)上发布了一条推文,视频显示乌克兰空军将 "吸血鬼 "或 "巴巴亚加 "无人机用作母机和通信中继器,以扩大其第一人称视角(FPV)攻击无人机的航程,深入俄军后方前沿阵地(FLOT)。

《星际争霸 》是一款实时战略游戏,在游戏中,未来的陆军为争夺领土霸权而战。其中含有一个单元:Protoss Carrier --一种25世纪的飞艇造型飞机,能喷出四架小机器人飞机(升级后能喷出八架)。看着像素化的无人机蜂拥而至,摧毁战场上的一切。整个战略都是围绕母舰展开的;只要它们被摧毁,也就意味着一切终结了。

这艘假想的 Protoss母舰说明了在21世纪的真实战场上使用无人机群的重要经验。特别是,Protoss母机显示了类似母舰的概念对于支持无人机群部署、重新武装和维修的重要性。美国和其他国家军队面临的挑战是如何最好地保护母机并将其与其他武器平台整合。

母舰概念

无人机群母舰是将无人机群运送到战场的无人或有人系统。如果军方希望将数千甚至数百万架无人机运往战场,那么母舰几乎肯定是必要的。如此多的无人机会占用大量空间。数百万架无人机不可能装进 F-35 战斗机的舱室,甚至不可能装进驱逐舰的船舱(除非是超小型无人机)。每架无人机都可能需要加油、修理和重新武装。它们将在哪里充电?谁来修理?如何修理?

母舰可以实现所有这些功能。母舰是一个单一平台,提供运输和其他服务,以维护无人机群。例如,法国ECA 集团建造了一艘船,用于部署和支持各种水面和水下载具,以开展反水雷行动(这些载具没有形成真正的蜂群,但它们可以)。母舰还可以联网,实现无人机之间的协调,确保一艘航母上的无人机不会干扰另一艘航母的行动。在短期内,母舰可能会配备人员,至少是最低限度的人员,由人类执行基本的维护任务。

图:2021 年 10 月 29 日,一架 X-61 Gremlin 无人机和一架 C-130 正在犹他州 Dugway 试验场接受 DARPA 的飞行测试。在飞行测试中,三架无人机成功执行了所有编队飞行姿势和安全功能,随后一架无人机首次在半空中成功回收。/ 来源:DARPA

保护母舰

在评估日益庞大的无人机群的威胁和友好应用时,军方必须考虑如何最好地保护和瞄准母机。 尽管母舰在部署和使用无人机群方面具有诸多优势,但它们也是一个明显的故障点。如果母舰被摧毁,它所包含和支持的所有无人机也将被摧毁。在陆地、空中、海上、海底或太空运行的无人机蜂群母舰所面临的挑战与规模较小的航空母舰基本相同:如何保护一个有价值的大型平台?

图:无人机母舰概念图,展示其有机无人机群的部署和回收 / 资料来源:DARPA

无人机母舰必须比无人机组件大得多,才能承载所有无人机。而且,母舰还必须大得多,以支持运输、能源生产和任何其他能力。因此,保护母舰在功能上等同于保护任何大型平台。母舰可能具有隐形能力,例如伪装或减少雷达扫描。隐形细节自然取决于行动领域:沙漠伪装模式显然对空中母舰无用。与航母战斗群一样,母舰也可能被编入更大的有人和无人系统群,以提供防空和导弹防御等支持。

一个重要的问题是,母舰是否可以或应该部署能够反击潜在威胁的无人机。这取决于无人机的类型、有效载荷以及部署和使用的速度。地面母舰可能会担心坦克,因此可能会在无人机群中部署反坦克无人机。无人机群可以而且已经在多个领域开展行动,这使挑战变得更加复杂。在多个领域行动的无人机群需要担心无人机群整个行动范围内的潜在威胁。

无论概念如何, 电子和网络攻击都可能是关键漏洞。母舰必须有某种方式与其指挥下的无人机进行通信。最起码,母舰必须发射某种形式的信号--被动或主动信号--以便蜂群中的无人机知道返回的位置。对手可能会试图破坏信号或提供假信号,将蜂群与母舰分离。同样,母舰内的任何自主或其他控制系统也可能被禁用、操纵或以其他方式破坏。

图:对手可能会试图干扰信号或提供假信号,将无人机群与其母机分离。

政策建议

无人机群将成为 21 世纪作战空间的重要组成部分,因此母舰概念可能会越来越普遍,以管理复杂性。军方应探索不同的母舰概念,改变平台的性质和包含的无人机类型。这应特别强调探索有人系统与无人系统的不同组合,以及母舰如何支持现有系统。此外,军方应将电子和网络防御作为母舰研发和采购的一个重要方面。军方还应认真思考击败对手母舰的最佳方法,包括电子和网络攻击。这并不需要多么花哨:即使是最复杂的地面母舰,简单的反车辆地雷也可能是致命的。

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