海上无人威胁的新型防御系统

源自：中国指挥与控制学院

上世纪五十年代末，反舰导弹（ASM）逐渐取代舰炮，成为水面舰艇的主要威胁。然而，2000 年 10 月出现了一种新的、不对称的威胁，一艘满载炸药的小艇对美国海军驱逐舰科尔号（DDG-67）发动了攻击，造成 17 名船员死亡，舰船严重受损。科尔号驱逐舰的袭击是恐怖分子所为，而现在同样的战术也可以由装载炸药或携带反舰导弹或反坦克导弹的遥控甚至自主无人艇只来实施。无人机以及以及以 巡飞弹为代表的广义无人机，也为作战人员提供了一种攻击先进舰艇现实可行且不太先进的工具。它们成本低廉，易于获取或生产，可以大规模发射，以压垮防御。UAV和 USV 都很小、速度快，机动性好，因此难以被探测或瞄准。即使一架 UAV 不太可能击沉一艘驱逐舰，但一架或多架UAV 可能会损坏或摧毁传感器和通信阵列，从而使驱逐舰 '失去战斗力'。

2024 年 6 月 12 日，商船 '导师 '号（MV Tutor）在红海被一艘装有爆炸物的无人潜航器击中，美国海军直升机从船上救出 24 名平民海员。

西方海军部队与胡塞武装在红海的持续对峙说明了这些事态的发展。胡塞武装部署了包括反舰巡航导弹、无人机和满载爆炸物的 USV 在内的各种武器，攻击民用和军用航运。蜂群攻击一次就包括多达 28 架无人机，需要多艘军舰合力才能将其击落。虽然迄今为止这些攻击未能穿透军用船只的防线，但却损坏了几艘商船。其中包括悬挂利比里亚国旗的货船，该船在 2024 年 6 月 12 日被一艘USV（后来可能被一枚ASM）击中后沉没。事实上，军舰很容易受到此类攻击，2017 年 1 月，胡塞武装在巴布埃勒德以南袭击了一艘沙特护卫舰。虽然受损船只能够依靠自身动力返回港口，但有两名船员丧生。

美国领导的 '繁荣卫士行动 '和欧盟领导的 '阿斯皮德斯行动 '这两个多国特派团已经启动，以确保 曼德海峡和红海的航运安全。联军被迫调整战术，以防被大量袭击淹没。正在对行动概念进行修订和优化。从某种意义上说，红海危机为我们提供了一个学习和准备的机会，以应对未来对手规模更大、更复杂的无人作战行动。显然基于无人潜航器和 USV 的作战行动将需要利用各种武器系统的联合作战方法、包括一些仍在研发中的武器系统。

动能武器

联军舰艇最初的反应是部署精确制导武器，不仅打击胡塞武装的反舰导弹，而且打击所有来袭威胁。但很快就发现，这显然不是最佳策略。首先，高性能导弹一般用于在远距离拦截有人机、巡航导弹和 弹道导弹，在对付中小型无人机时纯属 '矫枉过正'。使用SM-2 导弹每枚造价 120 万美元，用来对付价值 5000 美元的无人机，这种成本比计算方法作为保护舰艇的短期措施是合理的，但作为长期战略是不可持续的。最后，舰载导弹库是有限的。有决心的敌人可以继续发射无人系统，直到防御导弹库消耗殆尽，迫使舰艇撤出战场。更有甚者，可以通过精心策划的战略来部署无人机，以消耗防御武器库，使舰艇容易受到反舰导弹或有人机的攻击。

美国海军卡尼号驱逐舰（DDG-64）在红海发射一枚标准导弹 (SM) 2，以击败胡塞武装的导弹和无人机。

在红海，联军舰艇迅速开始使用甲板炮打击空中和水面目标，包括无人机和 USV。OTO 76/62 超级速射炮等速射炮的射速可达每分钟 120 发。根据弹药选择的不同，可攻击距离达 40,000 米的目标。一方面是雷达和光学精确制导，另一方面是高爆预碎片弹药，两者相结合，可将多发炮弹发射到距离舰艇相当远的机动目标附近。诺斯罗普-格鲁曼公司正在开发一种新的 57 毫米机动炮弹，这种炮弹是专门为美国海军战舰上使用的 Mk 110 火炮支架设计的。

在机载制导的辅助下，这种制导高爆弹在接近目标时将继续自主调整飞行路线，然后在近炸或点炸模式之间进行自我选择，以最大限度地提高摧毁目标的几率。它专门用于防御快速移动的地面威胁、无人机和蜂群威胁。如果水面或空中威胁躲过了这一火力打击，则可使用近距离武器系统（如 20 毫米法兰克斯加特林机枪和/或重机枪）与之交战。

2024 年 3 月 9 日，法国战舰阿尔萨斯号使用 76 毫米 OTO 甲板炮击落了三架胡塞武装攻击型无人机。

电子战

舰载电子战（EW）系统也可用于对付无人机和 USV，以破坏无线电控制频率或卫星导航。这在当前其他无人机密集型冲突（如乌克兰战争）中被证明是短期有效的。然而，无论是在陆地还是在海上，攻击者都可以利用各种技术--如跳频或惯性和光学制导系统--来克服电磁波。因此，这并不是一个彻底的解决方案。

定向能武器

定向能武器（DEWs）越来越被认为是舰载防御无人机以及有人和无人驾驶小型快艇的潜在最佳解决方案。定向能系统的主要类别是激光和微波武器。

许多国家都在为其海军舰队寻求高能激光（HEL）武器技术。美国海军拥有历史最悠久、规模最大的研发计划之一，尽管其进展落后于最初的估计。海洋环境对激光武器来说尤其具有挑战性，因为潮湿和含盐的空气会影响激光传输的发散角，加剧了保持光束停留在机动目标的困难。

美国海军对几种不同的激光系统进行了评估。近期最有希望用于打击UAV和 USV 的是 '光学炫目拦截器'、海军光学眩目拦截器（ODIN）和集成光学眩目和监视功能的高能激光器（HELIOS）。迄今为止，美国海军已接收了七套 ODIN 系统和一套 HELIOS 系统，目前正安装在军舰上进行评估。

诺斯罗普-格鲁曼公司正在开发一种可机动的 57 毫米炮弹，用于防御快艇、无人机和无人艇。

ODIN 是一种纯粹的非破坏性系统，旨在通过禁用无人机的光学传感器使其失效。其目的不是摧毁无人机，而是防止无人机观察船只和收集情报，这些情报除其他目的外，可用于瞄准目标。同样，使其传感器失效可以防止装有爆炸物的 USV 获取对船只的目标定位，但仍有必要采取额外的动能措施来摧毁船只并彻底消除威胁。这凸显了 ODIN 系统的主要缺点：该系统在武装无人机和 USV 被认为是严重威胁之前就已开始构想，其设计目的不是为了抵御攻击。

相比之下，HELIOS 是一种具有双重能力的系统。它的光学眩目装置可以使无人机的传感器失明，从而阻止目标瞄准，并且它的 60 千瓦高能激光器也能从物理上摧毁无UAV或 USV。具体做法是将光束对准发动机或船体部分等关键部件，直至其起火。HELIOS 目前正在 USSPreble(DDG-88) 驱逐舰上进行评估。据海军部长卡洛斯-德尔-托罗（Carlos Del Toro）称，测试取得了良好的进展。'德尔托罗在 2024 年 1 月举行的水面舰艇协会（SNA）研讨会上说：'我们现在正处于......我们已经有点超越实验点的阶段。'我们将继续进行实验，[但]在未来一年，甚至更短的时间内，我们将完全弄清如何使用这一令人难以置信的变革性系统'。

2020年5月波特兰号两栖运输舰（LPD-27）进行的激光演示器对抗无人机试验。

尽管如此，美国海军领导层对目前的现状并不太满意。'我并不满足于定向能武器的发展速度。我们必须兑现这项技术给我们带来的承诺，'美国海军水面部队司令布兰登-麦克莱恩中将在SNA 研讨会上表示。他敦促整个舰队加快激光和高功率微波武器的实战化进程。他说，开发这些能力将是水面部队的一项重大任务。

他说，'我真的希望花大力气加快这项工作，因为在弹仓容量、速度和交战距离方面，它能给你带来巨大的能力'。德尔托罗部长表示，在即将提出的预算申请中，将增加用于 DE 开发的资金。

欧洲高功率激光计划

2024 年 1 月，英国的 '龙火'（DragonFire）激光定向能武器（LDEW）开发计划达到了一个重要的里程碑，实现了英国对空中目标的首次高功率激光武器发射。交战范围仍然保密，英国国防部（MoD）仅评论说，所需的精确度相当于在一公里外击中一枚硬币。国防部的一份声明称，光束可以穿透金属，'如果弹头被击中，则会导致结构性故障或更大的冲击力'。该系统此前已证明有能力在一定距离内以极高的精度跟踪移动的空中和海上目标。

洛克希德-马丁公司生产的 HELIOS 激光器目前正在 USS Preble (DDG-88) 驱逐舰上进行评估。

2024 年 4 月，英国国防部宣布加快向英国皇家海军（RN）部署 '龙火'。首批舰艇将于2027年装备 '龙火'，比原计划提前五年。在一个更加危险的世界里，我们的采购方式也在随之改变。时任英国国防大臣格兰特-沙普斯（Grant Shapps）说，'我们的需要更加紧迫、更加关键、更加全球化。英国将 '龙火 '视为导弹的长期低成本替代品，用于摧毁攻击型无人机等任务。除作战效能外，预期效益还包括简化后勤工作。英国国防部估计，10 秒钟的发射成本不到 10 英镑。如果 LDEW 的性能符合承诺，那么在本世纪末之前投入使用的 '龙火 '将使英国皇家海军成为海上激光武器的先锋。

德国也在寻求一种适合对付无人机、无人集群和快艇威胁的海上激光武器。2022 年 6 月，德国 MBDA公司和莱茵金属公司联合开发的 20 千瓦 HEL 舰载激光武器（LWD）原理样机被集成到 FGSSachsen号护卫舰上，并在海上进行了近一年的评估。LWD 在 Sachsen号上进行了一百多次发射。正如工作组所描述的那样，试验包括六次活动，在越来越复杂的情况下，在现实的操作条件下，针对不同类型的目标，测试 LWD 的战斗力。这包括探测和跟踪（包括高度灵活的目标）；传感器、指挥和武器交战系统以及效应器之间的相互作用；可能的交战规则；以及用高能激光束成功攻击目标。

在 2023 年底，该系统从萨克森拆除后，激光武器发射器被转移到位于梅本的德国联邦国防军 91 技术中心进行深入评估。测试结果将为作战激光武器系统的开发提供依据。

英国 '龙火'（DragonFire）激光武器原型正在进行试验。

高功率微波武器

高功率微波（HPM）武器发射强电磁脉冲，可通过两种方式使无人机、巡飞弹和 USV 失效。电磁脉冲会使通信、传感器、飞行控制或导航所需的机载电子元件过载并损坏；飞机会被迫坠毁，而 USV 则会被沉入水中。此外，微波还会在目标内部产生高热，使电路板、天线和电源等敏感元件熔化或变形，也会使目标瘫痪。激光必须一次对准一个目标，并在足够长的时间内将光束保持在目标上才能造成破坏，而微波爆破既可以作为脉冲波 HPM 发射，也可以作为连续波 HPM 发射。脉冲波 HPM 是聚焦范围窄、功率大、持续时间短的脉冲，可在较远距离上精确瞄准目标。连续波 HPM 的能量流覆盖范围更广，但有效射程较短。它们非常适合区域拒止任务，如击败来袭的无人机或 USV 蜂群。

总体而言，HPMs 被认为具有巨大的部队保护潜力，特别是在有利于小型无人系统作战的封闭水域的战争场景中，或在与等对手的重大战争场景中。美国海军计划于 2026 年开始海上测试流星 HPM。预计该武器将 '提供单发成本低、弹仓深、战术射程远、短时间交战的能力'。根据 2025 财年的预算文件，该武器预计将 '具有单发成本低、弹仓深、战术射程远、多目标短时间交战、双重欺骗和击溃能力'。

在这方面，其他国家也在做出自己的努力。2024 年 5 月，英国国防部宣布将于 2024 年夏季开始对射频定向能武器（RFDEW）进行实地测试。虽然测试将由英国陆军防空人员进行，但 RFDEW 是为陆军和皇家海军设计的。该武器设计用于探测、跟踪和攻击陆地、海上和空中的多个目标，射程可达 1公里；射程将随着时间的推移而增加。RFDEW 可抵御无人集群的攻击，其设计具有广泛的自动化功能，允许单人操作。在宽弧线上发射一次电磁脉冲预计仅消耗十便士的电量。

英国射频定向能武器（RFDEW）的实地测试将于 2024 年开始，最初由英国陆军进行。

分层防御需要交叠覆盖

针对无人机和水面攻击的可行的长期防御战略将需要动能和定向能系统的结合，在远距离、中距离和近距离提供分层和交叠覆盖。有关这两类武器的大量研究、开发和测试工作正在进行之中。舰炮的智能弹药将优化中远距离的精确拦截。可扩展的高能激光器将提供告警、使威胁失效或摧毁威胁的灵活性；如果出于缓和局势或尽量减少附带损害的考虑，它们还将为指挥官提供对感知到的威胁作出非破坏性反应的选择。

微波武器还将提供极大的灵活性，并加强对蜂拥而至的威胁或同时来自不同方向的攻击的防御。在某些情况下，需要多个防御系统采取协同措施，以确保威胁不仅被解除，而且被摧毁。最终不会有 '金子弹 '或最佳终结状态；随着对手不断完善其进攻的能力，舰队将继续无限期地追求进化和革命性的 UAV/USV反制措施。

总的来说，近年来随着无人水面艇和无人机的大量投入使用，水面舰艇面临的威胁日趋复杂且多样化。无人系统具有低廉成本、强大灵活性和高效打击能力等特点，使得舰艇防御技术和战术的重新评估变得迫在眉睫。积极探索并投入动能武器、电子战和定向能武器等新型防御系统的研究，方能应对愈发严峻的安全局势。

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