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无人机能无往不利吗?进攻的神话和防御的现实|国政学人

无人机能无往不利吗?进攻的神话和防御的现实

作者:Antonio Calcara,安特卫普大学博士后研究员,研究方向是国际关系的安全研究,欧洲安全与国防,国防工业的政治经济学;Andrea Gilli,北约防务学院高级研究员,研究方向是军事技术和创新,战略和战术问题;Mauro Gilli,苏黎世联邦理工学院安全研究中心高级研究员,研究方向是安全研究、军事创新、国家安全的政治经济学研究和不对称战争;Ivan Zaccagnini,路易斯大学博士生,主要研究方向为新兴技术与颠覆性技术、未来战争与大国竞争。

来源:Antonio Calcara, Andrea Gilli, Mauro Gilli, Ivan Zaccagnini, “Will theDrone Always Get Through? Offensive Myths and Defensive Realities” , Security Studies,2022, Vol.31, No.5, pp.791-825.

导读

这篇文章围绕一个问题展开,即“新兴和颠覆性技术是否会带来进攻优势?”有利于进攻的技术变革加剧了安全困境,促进了军备竞赛,增加了使用武力的动机,奖励了冲突中的发起者,最终可能演变成侵略和战争。然而学者、观察家和政策制定者倾向于假设新兴和颠覆性技术会产生进攻优势,而没有调查这是否在经验上是正确的。因此,作者认为相关研究的文献缺乏对于攻防平衡问题的实证研究,且大多数研究都关注于陆地冲突,而缺乏对海上和空中的关注。该文总结了雷达工程、电磁学、信号处理和防空作战方面的文献,得出了无人机不会改变当前攻防平衡的结论,并指出了安全研究跨学科合作的重要性。

现有的理解

这篇文章首先讨论了无人机战争的问题,将观点分为悲观主义者和乐观主义者。悲观主义者认为,由于无人机比传统武器系统更便宜、更简单、更容易采购,因此无人机赋予了更多国家先进的军事能力,应该对无人机的扩散加以限制。这些观点关注于无人机技术的进步,提出了无人机具有饱和式攻击、低空低速难以被雷达系统检测和大规模生产等优势。乐观主义者则反对无人机具有进攻优势的观点,认为无人机飞行高度低、速度慢,所以无人机很容易受到敌人防空系统的攻击。这两种观点相互矛盾,且缺乏统一的标准。

文章又回顾了有关攻防平衡的相关研究,认为现有文献集中在陆战当中,缺乏对空中和海上的研究,导致诸多相关研究的重点,如装甲、战术等无法解释空战的问题,忽视了技术、雷达和隐身等问题。

检测无人机的进攻优势

基于对现有研究的回顾,该文尝试对无人机的进攻优势进行检测。

在该部分中,因变量是攻防平衡的变化,本文关注于无人机技术对战术和作战上的影响。在军事上,该文研究的内容即无人机技术穿透敌方空域能力的变化——也就是说,接近、进入并在由地面和空中防空系统防御的敌对环境中运作,从而能够打击预定目标的能力。而这种无人机的进攻优势必须突破基于IADS技术的防空系统,自20世纪60年代以来,除了隐身技术的引入,当前空中处于防空优势的时代。该文进一步将攻防平衡设定为从防御优势到进攻优势的连续变量,如从-100到+100,其中0是中性平衡,以此来衡量无人机是让进攻变得更容易(在负值范围内更靠近0)还是让进攻成为主导(从负值增长为正值)

该文将技术变革视为自变量。作者将技术进步提高了突破敌人火力的能力,从而加强了进攻这一原则应用于无人机作战,确定了两个机制:规避增强(avoidance-enhancing)和饱和增强(saturation-enhancing)。规避增强的技术变革降低了飞机被敌方防空系统发现和拦截的可能性(如隐身技术)。饱和增强的技术变化增加了飞机在数量上压倒敌人防空系统的可能性:尽管一些飞机被击落,但其他飞机仍将能够通过,因为防空系统在给定时间内只能攻击有限数量的目标,并且只有有限数量的弹药。

基于这些内容,该文对无人机进攻优势的问题作出假设:对当前无人机来说,对于当前的防空系统具有体积小、低空飞行和速度慢的优势。这可能减少当前无人机被发现的距离,从而减少可用的防空反应时间,降低拦截的概率。而下一代无人机,可能会在对抗下一代防空系统时具有进攻优势:将隐形技术应用于无人机,以减少它们可以被探测到的范围;大量使用无人机以饱和敌人的防空系统。

检测无人机与防空系统的对抗

该文首先对当前无人机技术和当前防空系统的对抗进行了探究。首先,该文认为,无人机尺寸、低RCS(雷达横截面)和探测范围之间的关系,远没有无人机悲观主义者所认为的那么紧密,所谓无人机体积小难以被探测的优势并不显著MALE(中高空长航时)类军用无人机并不小,因为它们的翼展比喷气式战斗机还要长,经过测试,先进的雷达系统依然能捕捉到绝大多数的MALE类军用无人机。在不同方向对无人机进行探照,也使得无人机低RCS的优势荡然无存。

第二,低空飞行并不能为无人机获取显著的优势。在作者看来,与现有军用飞机相比,这种战术并不新颖,夸大了其潜在的好处,低估了其固有的挑战,并忽视了任何飞机在低空飞行的主要风险——暴露在防空炮火的炮火下。而且,低空飞行只对地面雷达有效,对机载雷达则无效。陆基防空系统对低空威胁并非无能为力,针对一个部署了远程、中程、近程和单兵便携式防空系统的分层防御系统国家,低空飞行的无人机将暴露在各种传感器和射击器面前,这些传感器和射击器可以单独或联合地探测、跟踪、交战,并在它们接近目标之前就对其进行破坏/摧毁。

第三,低速飞行的支持者夸大了它的优点,低估了其主要限制,而忽略了它的缺点。作者认为,低速飞行并不能让无人机显著降低被探测到的风险。现代雷达和信号处理可以解决缓慢移动目标的威胁。雷达利用遇到移动物体时产生的电磁波频率变化(多普勒效应),从杂波(鸟类、建筑物、树木等)中区分来袭的威胁。此外,低速度带来的好处和坏处一样多,因为它使无人机暴露于各种现有的和不复杂的防空系统,如轻武器、机枪、防空火炮和便携式防空系统,还有可能被飞行速度比军用无人机快3到5倍的巡逻飞机攻击。

检测下一代无人机对抗下一代防空系统的对抗

该文进一步对下一代无人机技术和下一代防空系统的对抗进行了分析。首先,该文认为,隐身技术在无人机上的应用是否会带来的进攻优势还为时尚早,因为防空系统也在进行改进,一些改进已经降低了隐身的优势,包括数据收集(传感器灵敏度和多传感器连接)、数据存储(大数据)和数据分析(如机器学习)。而且,增加隐身技术、雷达吸收材料(RAMs)、电子战(EW)套件等高科技部件和无人机的低成本优势相互之间不相容,这些新技术的高成本也会阻碍此类无人机的扩散和使用。

其次,该文认为,无人机对防空系统的饱和方案也不会显著改变攻防平衡。大规模无人机可以用于冲突双方,就如同一战的堑壕战一样,使得双方的无人机在防空火力下大规模损耗。无人机一则很容易受到电子战干扰、网络攻击和黑客攻击;二则很容易遭到传统防空火炮的打击,这种传统的防空武器可以通过消耗廉价的弹药对空中目标进行大范围打击,使得缺乏保护的无人机结构受损。此外,各国已经开始为其防空系统增加微波冲击系统和直接能量武器,作为应对无人机饱和进攻的弹药损耗问题。在技术上,蜂巢式攻击也存在保持低成本和技术上的不成熟,很难在航程和有效载荷之间进行权衡。

结论:近期的冲突和对政策的影响

这篇文章通过近期有关无人机的一些冲突案例来分析无人机是否会改变战争的攻防平衡。对于当前一代无人机,作者指出小尺寸、慢速度和低飞行高度的无人机不足以击败当前一代防空系统。无人机的成功案例主要都是针对防空能力不足的叛军、恐怖分子和弱国,即便如此,也屡屡出现使用枪炮击落无人机的案例。而面对具有一定防空系统的国家,无人机难以在防空系统下生存,比如伊朗的防空导弹就经常击落美军价格高昂的无人机。而对于价格低廉、数量众多的小型无人机,在利比亚的案例中,土耳其为其支持的派系提供了两套霍克二型地对空导弹和雷达系统,就显著遏制了另一个派系的无人机进攻。在亚美尼亚和阿塞拜疆的冲突中,土耳其的无人机之所以获得成功,是因为亚美尼亚过时的防空系统被电子战瘫痪,而非无人机自身突破了防空系统的防御。总而言之,作者认为,无人机技术并不能改变当前空中的攻防平衡,当前仍然属于防御优势的阶段。

此外,该文作者还认为国际关系和国际安全研究应该更多进行跨学科合作,参考工程学和自然科学,否则参与政策辩论将变得越来越困难。

词汇积累

无人机

Drones

攻防平衡

Offense–Defense Balance

防空系统

Air Defense Systems

饱和战术

Saturation

规避战术

Avoidance 

译者:秦子宁,国政学人编译员,武汉大学国际政治专业硕士研究生,研究兴趣为地缘政治、国际基础设施和战略文化。

校对 | 刘妍希 高玖 阮镇炜

审核 | 丁伟航

排版 | 王茜

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