无人水面舰艇编队的未来发展
来源:智汇杰瑞 编译:梁莉
无人水面舰艇比以往任何时候都受到更多的关注。例如,媒体对乌克兰无人艇的狂热仍在继续;《连线》杂志对海军第 59 特遣队(负责在波斯湾测试小型无人水面舰艇)进行了专题报道;有关无人艇的内容还曾经占据了《纽约时报》的头版。
从民用爱好者在乌克兰使用四轴飞行器搜索火炮,到美海军准备建造的大型无人水面舰艇,无人系统正在快速走向成熟。有些已经完成测试并在实际应用中证明了它们的能力,不过也有一些还处于理论研究阶段。美国军方在操作无人机系统方面已具有数十年的经验。当前只有两种类型的无人水面舰艇执行过作战任务:乌克兰满载炸药的攻击型无人艇,以及美国海军的小型Saildrone舰艇。
2023 年 9 月 13 日的佛罗里达州基韦斯特海军基地——美海军第四舰队在海上部署Saildrone Voyager 无人水面舰艇 (USV)
一、海军的使命
《2021年无人作战框架》是美国国防部一项作战规划,也是一本宣传手册。该框架介绍了美国国防部空中、水上、水下和地面4个方面的无人系统。此框架的制定背景是海军向“分布式海上作战”转变:计划以更分散的方式部署更多平台,通过联网共享作战信息并集中火力,同时保证己方人员处于敌方的打击范围之外,并能够派遣更多人员攻入敌方内部。该框架认为,无人艇可以将人类解放出来从事其他任务,降低人类生命风险,提高舰队的持久性,并通过在网络中提供更多的“节点”使其更具弹性。同时海军声称它们具有很高的费效比。海军作战部长在其2022年航行计划中还承诺,无人系统将提供特定的作战手段(例如,增加兵力分布),但没有具体说明这些手段在不同任务和战区中的不同运用。
未来无人水面舰艇最有可能使用的地方包括以下四个方面。
01前沿存在:
前沿存在是指将舰艇持续部署在海外,展示美国的能力和决心,以威慑对手,安抚盟友。无人艇的“优势”——便宜、小、消耗性强,且不会造成人员伤亡——对于这一目的来说,无疑会适得其反。威慑和安抚需要让对手和盟友相信自己在这场游戏中利益攸关,而拿无人资产冒险与拿一艘驱逐舰及其船员冒险两者几乎没有可比性。另一方面,如果海军的大型和中型无人水面舰艇成功部署,可能有助于增强威慑所需的可信战斗力。
02力量投送:
力量投送是指利用舰艇发射导弹、飞机弹射、部队登陆或后勤补给等,以支持陆地作战行动。通过增强海军发射对地攻击导弹的能力,预计海军大型无人水面舰艇未来能够完成这一使命。驱逐舰和导弹潜艇已经发挥了这一作用,但应用无人艇实现这一功能时,会使成本更便宜,人员风险更低。由于载人装备在这一领域的能力已得到证实,而无人平台的能力尚未得到证实,海军必须解释如果新技术失败会发生什么。目前并不是要无人艇全面“取代”有人驾驶战舰,但仅靠有人驾驶舰艇,海军将无法实现其战略发展目标。
03海上控制:
海上控制是指攻击敌方舰艇、飞机和潜艇,以便美国及其盟国能够利用海洋进行力量投送或使其成为战时贸易的通行场所。其必然结果是海上封锁:阻止敌人利用海洋来达到其目的。这才是无人水面舰艇真正应该发挥作用的地方。对海上控制方面两个最大的争论点是情报、监视和侦察(ISR),以及增强的反舰导弹能力。还有一些新出现的情况,比如蜂群电磁战。
小型无人水面舰艇,例如Saildrone,可以长期、大批量在整个海战场巡航,寻找和监听敌人的情况。虽然这种监视有用,但海上ISR可能难以与天基和机载ISR的全球访问和持久性相匹配。即使在某些相对受限的地区,搜索范围依然过于广泛。在搜寻大片海洋表面时,无人水面舰艇的重访率无法与低轨道卫星的重访率相匹配。在过去几年中,近地轨道卫星星座的大幅增长进一步降低了对水面舰艇ISR需求的迫切性。大规模部署的小型无人水面舰艇的持久性可以超过有人驾驶飞机,但代价是传感器的可覆盖范围:这些舰艇的低“眼高”本质上限制了它们的光电传感器的范围。
04海上安全:
海上安全是指警察职能。在此类行动中,小型和中型无人水面舰艇可以在远程人工控制下进行技术监视、发出警告或使用小口径武器进行威胁。海上安全是和平时期的一项工作,是在民船拥挤的海域进行。因此,对不良行为者的正面识别具有很高的价值。
存在的问题是,如果无人艇体积小且价格便宜,恐怖分子和毒贩可能很容易摧毁它们。因此,Saildrone 在以下有限条件下为海上安全 ISR 提供了应用价值:当没有航空资产、卫星覆盖或盟军海岸警卫队可用时;有人舰艇或者岸上设施在通信范围内;天气晴朗,或者最近阳光充足,足以保证电池充满电;监视目标无法射击,也无法试图捕捉在可视范围内监视他们的无人机。
二、集中的风险
大多数当代海军舰艇均可用于执行上述各种任务,但是对于无人艇来说,大型无人水面舰艇的目的是支持力量投送,中型无人水面舰艇的目的是支持海上控制和海上安全。然而,无人平台不会取代有人驾驶舰艇,而是作为“混合舰队”一部分。美国海军预计,到2050年,其部队结构将实现40% 的无人化,但这并不意味着每个海军任务区域都将实现 40% 的无人化。有些任务将比其他任务更加依赖无人平台。这意味着无人艇的风险不会均匀地分布在海军的任务中。
可以预计,与有人驾驶舰艇相比,无人艇在和平时期将停止运作,或者在战时消耗得更快。首先,这项技术还不成熟,而且很可能会持续很长一段时间。目前,无人艇容易出现固有的船体、机械和电气伤亡以及网络漏洞。简而言之,持久性是这些船只面临的最大挑战。
因此,海军必须评估集中风险。假设海军实现了40%的无人目标。然而,由于saildrone在技术上远没有大型无人水面舰艇那么复杂,而且价格也相对便宜,因此未来舰队中前者的数量要多于后者。假设对手成功对saildrone网络实施了一次网络攻击,海上安全任务突然间受到了损害,这时海军必须利用其有人平台来支持它。
三、谨防为创新而创新
当一种新的能力被描述为既便宜又有效时,当战略文件过于强调概括而忽略细节时,当技术将“成熟”的说法认为是必然的,当“创新”被视为“有用”的同义词时,这一切都应该让人警惕,而所有这些都出现在媒体对无人艇的报道中。
美国海军要开展一项成本高昂且成功机会不确定的项目时,它应该向国会和人民提出一个实际可行的无人作战框架,或者一个非保密作战概念,将无人艇在海军各种任务中的作用以及它们的作战区域进行分解。这样一个概念必须诚实地面对集中的风险,并提出减少风险的方法。