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反無人機武器
2022/09/14 20:44
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反無人機武器


一、反無人機空防作戰

   近年無人機和反無人機作戰已成主要作戰方式之一,將對未來戰爭產生明顯影響。1980年至2020年,國際市場共有43款無人機,其中大中型、長航時、固定翼作戰無人機共35款,佔比達82%。另外,中小型自殺式無人機被大量投入作戰。這些無人機具有巡飛功能,既能執行偵察任務,在發現目標后又能“秒變”導彈發起攻擊,因此又被稱為巡飛彈。例如,美國“彈簧刀”300無人機、以色列“哈洛普”無人機和“英雄”系列無人機。總體而言,反無人機手段包括電子干擾、火炮導彈擊落、激光武器和微波武器攔截。由傳統防空火炮、導彈組成的火力網是應對無人機作戰的主要手段之一。激光束在應對低速小型無人機時,展現出快速精准及成本低之優勢。高能微波武器可應對無人機蜂群。高能微波武器通過定向輻射的高功率微波束攻擊無人機電子系統,是一種集軟/硬殺傷能力為一體的新概念武器。近年來,反無人機作戰體系已成為空防作戰的一部分,對無人機蜂群的反制引起世界各國高度重視,反無人機作戰在技術研發方面取得進展。美國是最早制定反無人機戰略的國家,近年來每年都組織反無人機演習。目前,軟殺傷無人機方式有兩種,一是欺騙干擾,二是控制接管。定向能武器已步入實用,美、俄等國都將激光與微波武器作為未來反無人機定向能武器發展的重點。美國國防部在2021年推出一份《反制小型無人機系統戰略》,指出小型無人機系已為國家安全帶來嚴重威脅,若要反制無人機,首先必需能偵測無人機,現有偵測技術包括藉光電、紅外線或聲音感測器,透過視覺、熱源、聲訊來偵測無人機;或是以雷達進行偵測。

    反制無人機的方法分為軟硬兩種方式,軟方式就是發出能干擾其控制訊號之電波,硬方式是直接將其擊落。除了上述使用干擾槍、小口徑武器外,美國陸軍發展的「機動短程防空系統」,結合刺針飛彈、30公厘鏈砲、地獄火飛彈形成多層次火網,為旅級部隊的野戰防空系統,可結合不同武器來反制小型無人機的威脅;另外,也可運用自主攻擊無人機,由一架低成本、可消耗的無人機,以撞擊或自爆方式來摧毀另一架無人機。以色列製的鐵穹防空系統,以短程防空飛彈對付無人機。在反制無人機集群式攻擊方面,若要阻止整個「蜂群」運作,必需能摧毀全部無人機,困難度亦高。美國空軍正測試一種「戰術高能任務回應機」(THOR),它不使用槍彈或是爆炸等方式摧毀無人機,而透過高功率微波來攻擊對手,包括削弱無人機相互通訊的能力,或是破壞蜂群中的所有電子系統,可對多個目標進行非動能打擊。外媒報道,專門從事反無人機技術和裝備研發的以色列“斯凱洛克”公司展出了一款外形類似導彈的反無人機攔截器,這款攔截器長0.9米,分為兩種型號。攔截器既可由飛行器攜帶從空中進行發射,也可由地面機動單元發射。該攔截器能夠“游弋”到小型旋翼無人機附近,向目標持續釋放橡膠條。多個橡膠條“扑向”旋翼並將其纏繞,最終令目標墜毀。這種橡膠條可在較大區域內襲擊目標,既可以“對付”單架無人機,也可“進攻”無人機蜂群。

二、激光武器反無人機

 

(一)激光武器簡介

    無人機是很厲害的武器,而激光武器是其剋星,激光是用弱光激發出強光的一種物理現象,激光和核能、半導體、計算機一起被稱為20世紀的四大發明,其產生的亮度為太陽光的100億倍。激光的特點為(1)定向發光即平行不發散(2)亮度極高(3)顏色極純(4)能量密度極大。激光武器的優點在於(1)飛行速度是光速,30萬公里/秒(2)無後座力可在短時間内連續發射(3)成本低,愛國者導彈成本60萬美元/枚而激光發射一次僅幾千美元(4)對多目標捕捉、射擊靈活效率高。在反制無人機的技術上可以低成本的激光武器或微波方式來對付無人機,以免過度消耗高價的防空飛彈。激光武器作爲熱門的新概念武器,具有能量傳輸速度快、作戰使用靈活性強、火力轉移速度快,以及抗飽和攻擊能力強、殺傷效果多樣化、作戰使用效費比高等特點,可在未來戰爭中,特別是反導及反無人機作戰中發揮獨特優勢。美國早在上世紀六十年代就已祕密開展激光武器的研製,至今已取得相對完善的成果,研製出多款典型的激光武器系統。

 

(二)激光武器對付無人機戰例

   外媒報導,中國出口沙特阿拉伯的「寂靜狩獵者」激光炮武器接連擊落13架來襲無人機,這是全球首次用激光炮在實戰中擊落來襲目標的案例。「寂靜狩獵者」激光炮採用的是光纖激光器,標準輸出功率為30-100千瓦,射程2000米。目標的探測/捕獲範圍為4千米,可以連續發射200秒,並在6秒鐘內實現重新加載,擊毀目標用時10秒鐘,能夠打擊2米尺寸、飛行速度不超過60米/秒的中低速無人機。沙特一直在與胡塞武裝交火,胡塞武裝擁有各種造價低廉,又源源不斷的自殺式無人機。這些廉價的自殺式無人機主要是以低空低速飛行方式入侵沙特領空的,一度造成沙特石油產量減產50%。拿導彈來對付低價值吾人機就像用大炮打蚊子,極不划算。「寂靜狩獵者」激光炮的優點是火控雷達專門針對低空低速目標,攔截成本極低,全套系統很小,方便轉移。烏克蘭使用土耳其的TB-2無人機取得不錯的戰果,消耗性無人機變成俄烏戰場上的主角,俄羅斯副總理波瑞索夫宣稱有一款新的激光武器「惡霸」可對付無人機,俄羅斯駐烏克蘭的部隊已使用了新型激光武器摧毀了烏軍無人機。

 

(三)中國的激光反無人機武器

    中國對於激光武器的研究可追溯到1964年,1985年,王淦昌提出建造的激光12號裝置建設成功,被命名“神光”,此後,“神光2號”、“神光3號”等相繼問世,奠定了中國在激光武器領域的領先地位。2018年的中國航展上,中國航天科工集團公司推出了 LW-30激光器,可用定向發射的高能激光攔截空中目標如無人機、制導炸彈和迫擊砲。中國的寂靜狩獵者低空激光防空武器輸出功率30KW,射程4千米,主要用於攔截低空無人機。 

(四)美國反無人機激光武器

   美國空軍成功測試了波音公司的集成型激光武器系統(CLWS),該系統安裝在一輛小型軍用車輛的頂部,能夠保護車隊免受無人機攻擊。2019年,美海軍陸戰隊宣佈「利爪」緊湊型激光武器系統用於反無人機任務。「利爪」激光武器系統是美國防部批准的第一種供地面作戰人員使用的陸基激光器。

 

三、微型袖劍導彈專打無人機


    中國的袖劍導彈是上海航天研製的微型多用途導彈,主要用於防空,打擊各種無人機,也可以用於攻擊地面或者海面目標,可以說導彈雖小但功能大。無人機成本低,如果用傳統導彈攻擊成本太高,效費比低。如果用非制導彈藥攻擊,命中率也不高。在這種情況下,微型導彈就能派上用場,微型導彈是現代微電子、微系統技術結晶,這種導彈非常迷你,容易攜帶。2015年美國研製成功長矛微型導彈,這種導彈可以說是現代微型導彈的先驅。導彈長度只有0.5米,彈徑0.05米,發射重量2公斤,最大射程為2公里。導彈採用激光半主動制導系統,主要用來對付小型、微型和移動目標。袖劍微型導彈體積小、重量輕、成本低,可以大量運用。還可配發給基層步兵,發現目標之後可以迅速進行攔截,不需要運用防空導彈。袖劍微型導彈配備了破片式彈頭還具備一定殺傷能力,必要的時候也可以用於攻擊對方火力點、狙擊手、輕型車輛等目標,讓基層步兵分隊具備遠距離精確攻擊能力,堪稱未來戰場的多面手。


    相比較之下袖劍微型導彈採用了電視匹配製導系統,導彈在發射之前使用電視制導系統探測和鎖定目標,然後就可以發射導彈,並且可以做到發射之後不用管,電視制導系統的精度高,適合對付輕小目標,這表明袖劍微型導彈是一種以防空為主的導彈,從目前來看,隨著經濟技術水平的提高,輕型、微型無人機在全球範圍內擴散是十分明顯的,這些無人機一旦被利用,也會造成嚴重的後果,對於這樣的輕微型空中目標,採用傳統防空導彈難以取得較好的效果,採用步兵輕武器射擊,則命中概率可能比較低,如果採用袖劍微型導彈,那麼效果則要好的多,另外電視匹配製導系統也可以用於打擊地面目標地,這樣就增加了導彈的用途,例如為導彈換裝高爆戰鬥部,用於打擊對方火力點、狙擊手、車輛等,也可以掛載無人機上面,用於執行空地打擊任務,不過電視匹配製導系統缺點就是不具備在夜晚作戰的能力,並且容易受到戰場煙霧等外部條件的干擾。

 

四、台灣應發展反無人機武器

 

   台灣應發展激光武器反無人機,美、中、俄等國皆在發展機光武器,由於中美皆是無人機製造大國,未來台海發生戰爭時使用無人機作戰的可能性很高。為了因應台海防禦無人機的需求,國防部也編列 9.3 億元左右的預算,開發機光砲武器系統。比起傳統防空飛彈,雷射砲具有低成本、發射快、發測次數較不受限等優點,是具有潛力的應對無人機防空武器,若能成功發展,將能提升國軍的防衛能力。美國雷神公司有研製成功將無人機擊落的先進型 HELWS-MRZR 高能激光武器系統,但美國不可能出售先進激光武器給台灣,但激光武器的研發,隨著技術成熟,以及戰場上的需求,使得此一類型武器已逐步邁向實用化,而中科院一直有對雷射武器的發展進行基礎研究,加上低空防衛上的需求,國防部評估要啟動雷射武器系統的研發計劃,第一階段從 2020 年以代號「雷護專案」編列 9 億 3660 萬餘元預算,由中科院以 4 年時間研發出高能雷射系統,作為低空防衛所需,希望政府能大力支持,並朝向艦載型或空載型的雷射武器系統進行研發。用防空飛彈去攔截彈道飛彈,不但價格昂貴,而且攔截率有限,面對飽和攻擊時很快就會將防空飛彈耗盡;雷射武器系統則不然,射擊次數視電力供應而定,成更遠低於飛彈。台灣也應發展微型袖箭導彈對付無人機。


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