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俄乌无人机之战:8年花费90亿生产无人机舰队的俄罗斯,为何失去天空优势
人工智能 无人驾驶
近日在IEEE上的一篇文章详细分析了乌克兰和俄罗斯两国的无人机发展策略,并将这一答案归结于以下三种原因——贸易禁运、技术发展和日益重要的反制措施。

大数据文摘作品

2014 年,在克里米亚作战的乌克兰士兵很清楚,在看到俄罗斯无人机之后,很快就会有俄罗斯大炮的猛烈攻击。

在8年前那场战争中,俄罗斯军方将无人机整合到战术任务中,用它们来追捕乌克兰军队,再用大炮追击。

虽然当时俄罗斯的无人机不如西方同行先进,但这种将无人机融入战场战术的做法是首屈一指的。

八年后,俄罗斯人再次入侵乌克兰。

距离2014年,8年来俄罗斯军方已花费约 90 亿美元,在国内生产了约 500 架无人机(又称无人飞行器或 UAV)的舰队。但是令人惊讶的是,在这次入侵三周后,俄罗斯在无人机上取得的成绩还远远没有达到以前的水平。甚至有迹象表明,在无人机战争中,乌克兰比俄罗斯更有优势。

这两支军队的无人机能力怎么会在同一时期经历如此不同的命运?

近日在IEEE上的一篇文章详细分析了两国的无人机发展策略,并将这一答案归结于以下三种原因——贸易禁运、技术发展和日益重要的反制措施。

自 2014 年入侵克里米亚以来,俄罗斯的无人机开发工作一直滞后,与此相对,整个无人机行业正处于飞速的动态演变和发展时期。

在考虑这个问题之前,我们先来了解一些军用无人机的背景。

军用无人机有多种尺寸、用途和功能,但可以分为几类。最小的无人机,例如飞行炸弹,可以放进背包中携带;另一类高空无人机,翼展可达 25 米,能够在高空停留 30 或 40 小时,在距战场数千公里的控制台上进行操作,并可以精确发射具有致命杀伤力的空对地导弹。介于两者之间的还有一系列主要用于监视和侦察的中型无人机。

俄罗斯的无人机机队包括各种类别。然而,在 2014 年入侵克里米亚之后的制裁,阻止了俄罗斯采购一些必要的关键技术,使其无法在无人机发展上保持最前沿水平。特别是在光学、轻质复合材料和电子产品方面的技术制裁,由于俄罗斯自身在这些领域的能力相对有限,其无人机开发工作变得有些迟缓。

俄罗斯军火库中目前的中坚力量包括 Zala Kyb,这是一种“游荡弹药”,可以潜入目标并爆炸。最常见的俄罗斯无人机是用于监视和侦察的中型无人机。其中包括 Eleron-3SV 和 Orlan-10 无人机,这两种无人机都已在叙利亚和乌克兰广泛使用。事实上,就在最近,一名 Orlan-10 操作员就通过无人机找到了乌克兰士兵伏击俄罗斯坦克的地点。俄罗斯唯一的大型导弹发射无人机是喀琅施塔特猎户座,它类似于美国的 MQ-1 捕食者,可用于精确打击和侦察。2022 年 3 月上旬,一架猎户座无人机对乌克兰的一个指挥中心进行了空袭。

与此同时,自 2014 年克里米亚战争以来,乌克兰人从无到有,有条不紊地组装了一套适度但功能强大的无人机。该舰队的骨干力量约有 300 架,是在乌克兰设计和制造的 A1-SM Fury 和Leleka-100 侦察无人机。A1-SM Fury 于 2020 年 4 月投入使用,Leleka-100 于 2021 年 5 月投入使用。

在进攻端,乌克兰和俄罗斯军队在无人机战争中势均力敌,而乌克兰的防守更具优势。

乌克兰在这场战争中的重击手是 Bayraktar TB2 无人机,这是一种翼展为 12 米的战斗空中飞行器,配备四枚激光制导炸弹。截至 3 月初,在卢甘斯克输给俄罗斯支持的分离主义势力的两架 TB2 后,乌克兰拥有了 30 架无人机,这些无人机是在土耳其设计和开发的。这些无人机专门用于摧毁坦克,截至 3 月 24 日已摧毁了 26 辆车辆、10 个地对空导弹系统和 3 个指挥所。各种报告中都给出了 TB2 的成本,从 100 万美元到 1000 万美元不等。它比美国空军作战无人机机队的骨干 MQ-9 Reaper 等知名作战无人机数千万美元的花费便宜得多。

乌克兰的无人机部队还包括 Tu-141 侦察无人机,这是苏联时代的大型高空无人机,在战争中收效甚微。乌克兰无人机补充的一小部分是 100 架 Switchblade 无人机,它们是美国捐赠的,作为3 月 16 日宣布的8 亿美元武器计划的一部分。叫做弹簧刀的无人机在尺寸和功能上与俄罗斯 Zala Kyb 相似的游荡弹药类无人机。

结果是,在进攻端,乌克兰和俄罗斯军队在无人机战争中势均力敌,两国的区别在于防御:乌克兰在反无人机技术方面更具优势。十年前,反无人机技术主要意味着使用雷达探测无人机和地对空导弹将其击落,这一策略很快被证明花费过高并且收效甚微。

在过去十年中,无人机技术发展迅速,因此反无人机技术必须迅速发展才能跟上。在俄罗斯,反无人机技术发展同样受限,由于受到技术禁运和国内工业基础的阻碍,俄罗斯工业基础有些停滞不前,缺乏关键技术能力。

相比之下,在这场战争中支持乌克兰的国家的综合工业基础雄厚,并且在反无人机技术上投入了大量资金。

俄罗斯已经部署了电子战系统来对抗敌方无人机,并且可能一直在使用Borisoglebsk 2 MT-LB 和 R-330Zh Zhitel系统,它们结合了干扰和欺骗模式。这些系统用射频能量填充空气,将噪声阈值提高到无人机无法区分控制信号的水平;另一种标准的反无人机技术是向无人机发送虚假信号,最常见的是虚假(“欺骗”)GPS信号,这会使飞行者迷失方向。干扰和欺骗系统很容易成为目标,因为它们会以相当高的强度发射射频波。事实上,开源图像显示,乌克兰军队已经摧毁了三个俄罗斯反无人机系统。

提供给乌克兰人的确切系统尚未公开,但可以从众多可用系统中做出有根据的猜测。

此外,乌克兰使用的一些新型无人机还具有抵御此类电子攻击的功能。例如,当其中一架无人机检测到干扰信号时,它会切换到未被干扰的频率;如果仍然无法重新建立连接,无人机将通过一系列预设动作自主运行,直到可以重新建立连接。

与此同时,乌克兰可以使用广泛的北约反无人机技术。乌克兰使用的确切系统尚未公开,但可以从众多可用系统中做出有根据的猜测。其中一个更强大的,来自洛克希德马丁公司的系统,重新利用了一种固态相控阵雷达系统,该雷达系统开发用于发现来袭弹药,检测和识别无人机。该系统跟踪无人机并使用高能激光将其击落。雷神公司的反无人机产品组合包括类似的功能,以及能够发射破坏无人机电子设备的高功率微波的杀伤无人机和系统。

虽然大多数主要的西方国防承包商都开发了某种反无人机系统,但鉴于商用无人机的大规模扩散,商业领域也出现了重大创新。虽然其中许多技术针对的是小型无人机,但其中一些技术(包括声学传感和射频定位)也可以有效对抗大型无人机。此外,十几家小公司开发了专门针对现代无人机的干扰和欺骗系统。

虽然没有人知道乌克兰人具体部署了哪些反无人机系统,但被摧毁的无人机的图像讲述了一个引人入胜的故事:在无人机战争中,双方的许多飞行器都在地面上被俘或摧毁,但有一半以上是在飞行中失能的。被摧毁的乌克兰无人机经常显示出巨大的破损,包括烧伤痕迹和其他迹象,表明它们被俄罗斯地对空导弹击落。一个合乎逻辑的结论是,俄罗斯人的电子反无人机系统在很多情况下都没有产生效果;与此相对,被击落的俄罗斯无人机通常更完整,显示出相对较小的损坏,一般受到激光或电磁脉冲的精确打击的无人机多呈现此类结果。如果无人机是由较新的西方反无人机系统之一派遣的,更完整的“尸骨”才是应该出现的结果。

至少我们可以看到,在这场冲突的前三周,俄罗斯无人机未能达到 2014 年的成功水平。另一方面,乌克兰人在短短 8 年内组建的无人机和反无人机部队取得了多项胜利。在国内采购的俄罗斯无人机已多次被北约反无人机技术挫败;与此同时,乌克兰无人机,例如从北约成员国土耳其采购的 TB2,在对抗俄罗斯反无人机系统方面取得了多次成功。

责任编辑:赵宁宁 来源: 大数据文摘
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