俄乌冲突中的无人机运用
业界
作者：全球技术地图
2022-05-21 18:18:48
俄乌冲突是继利比亚内战后又一次高强度无人机攻防对抗战例，双方使用多种型号无人机执行情监侦、目标指示等任务。总结了俄乌冲突发生的背景与当前总体态势；根据开源情报信息梳理了双方参战的主要无人作战平台以及美国对乌军事援助的相关无人装备；归纳了作战双方无人机部署运用情况；针对作战意图、作战效能、对抗情况等方面提出了几点认识。只有不断加强本土研发能力，持续完善无人装备谱系，才能在未来战场各个阶段具备较强战斗力，从而适应强对抗环境带来的挑战。
1 引 言
2022年2月24日，俄罗斯总统普京宣布授权俄军开展对乌克兰的“特别军事行动”，以实现“去军事化”、“去纳粹化”作战目标。俄乌双方围绕乌克兰境内重要城市和军事要地展开激烈争夺，战场态势日趋复杂。冲突爆发以来，俄乌双方频繁将无人机装备投入战场，加之美国等北约国家不断向乌克兰提供无人机军事援助，俄乌战场的无人机装备在侦察监视、目标指示、精确打击、电子战、认知战、舆论战等方面发挥了显著效果，对研究现代化无人战争具有重要参考价值。2 俄乌冲突背景与总体态势
2019年泽连斯基当选乌克兰总统后，撕毁“明斯克协议”，寻求加入北约，此举触动了俄罗斯的战略安全底线以及核心利益，俄乌地区局势持续升温。2022年2月10日，俄罗斯与白俄罗斯进行了为期10天的“联盟决心2022”联合军事演习，旨在演练在防御性行动中遏制和击退外部侵略、打击恐怖主义并保护联盟国家利益的相关行动［1-2］。该演习指向性明显，俄意图展示自身军事力量，对乌克兰进行战略威慑。2月15日，俄国防部高调宣布撤回部分部署在俄乌边境正在参与大规模军事演习的陆上部队，乌克兰东部地区危机呈现缓慢降温的趋势。2月17日，乌东部地区局势恶化，乌政府和当地民间武装组织发动挑衅性炮击。次日，乌东部民间武装宣布，因存在乌克兰发起军事行动的危险，即日起向俄罗斯大规模集中疏散当地居民。2月21日晚，普京签署命令，承认乌克兰东部的“顿涅茨克人民共和国”和“卢甘斯克人民共和国”。当地时间2月23日深夜，俄罗斯军队从乌东部、北部和黑海方向，分三路对乌发起突然袭击。俄军通过多年对乌克兰的冷启动策略，依靠紧张对峙期间的一系列兵力调动和军事演习，提前将陆海空部队部署完毕，在第一时间实施火力打击，达成战役突然性。在地区局势持续升温情况下，以美国为首的北约国家向该地区派遣RC-130V/W、RQ-4B等情监侦平台，对俄方的兵力调动、部署情况进行持久监视。俄军行动避开了欧美宣称的2月16日“行动窗口”，选择在签署文件承认两共和国之后，以协助“反侵略”的名义实施特别军事行动，充分达成作战突然性。俄军在首轮打击中使用精确制导弹药对乌防空系统、雷达站、机场等重要军事目标实施打击，通过空中、空降突击以及地面突贯等作战样式试图攻占乌主要城市，但并未取得“闪电战”作战效果。在美国为首的北约国家军事支持下，乌军使用偷袭战的方式持续对俄造成战损。在经历多轮谈判并开辟多条人道主义通道后，俄乌冲突局势依旧胶着。3 俄参战主要无人机平台
通过收集开源情报信息，可初步研判俄乌双方在本次冲突共计投入10余型、数百架无人机，以中小型侦察、察打一体无人机为主，参战规模较大、种类较多。“猎户座”无人机是俄罗斯研制的中空长航时无人机，如图1所示，俄军于2020年接收第一批该型无人机，预计2023年底前可列装21架。该机采用传统气动布局，V型尾翼设计，机长8 m，翼展16 m，最大起飞重量1000k g，有效任务载重200 kg，巡航速度120 km/h，实用升限7500 m，携带60 kg载荷时续航时间为24 h［3］。该机当前版本未配备卫星通信模块，最远控制距离250 km。动力系统方面，配置APD-115T活塞发动机及AV-115可调距螺旋桨。任务载荷方面，可挂载光电/红外、多模雷达、数字相机、信号和通讯情报等多种传感器，其多通道MOES稳定电子监测系统，可用于全天时探测和跟踪目标，并提供目标指示能力。武器系统方面，该无人机有4个外挂点，可挂载KAB-20小直径炸弹、Kh-50巡航导弹、UPAB-50滑翔炸弹、FAB-50爆破弹、9M113反坦克导弹等武器。
▲ 图1 “猎户座”无人机“猎户座”无人机是俄罗斯最新研制的大型察打一体无人机，设计参数优于其现役同类型无人机装备，但由于服役时间较短、列装数量有限，实战测试尚不充分，因此在此次冲突中并未大量部署运用，而是以能力展示为主。“猎户座”无人机此前在叙利亚冲突中多次执行侦察监视任务，但是并未进行战斗测试。此次俄乌冲突是该机首次在实战中对地面目标实施打击其投放的一枚9M133FM-3导弹成功打击了乌南部“艾达尔营”指挥所［4］。“前哨-R”无人机是俄罗斯在引进“搜索者”MK Ⅱ生产线的基础上国产化生产的自主作战平台，如图2所示。该机最大起飞重量436 kg，续航时间15~18 h，作战半径400 km。动力系统方面，配置APD-85活塞式发动机；任务载荷方面，配备雷达、光电等传感器，采用新型通信系统，具备一定反侦察和抗干扰能力；武器系统方面，有2个外挂点，可挂载KAB-20小直径炸弹、X-BPLA和9M133反坦克导弹等武器［5］。本次冲突中，俄军使用该型无人机挂载精确制导弹药打击了乌武装据点。
▲ 图2 俄国防部公布视频画面，“前哨-R”无人机携带精确制导弹药打击乌多管火箭炮系统“海雕-10”无人机是俄研发的多功能无人机，如图3所示，主要执行侦察监视和火炮校射等任务。该机可弹射起飞，伞降着陆，机长1.8 m，翼展3.1 m，最大起飞重量14 kg，有效任务载重5 kg，最大平飞速度150 km/h，巡航速度90 km/h，实用升限5000 m，标准最大载油量时航程600 km，续航时间16 h。动力系统方面，配装一台日本Saito FG-40发动机；任务载荷方面，可携带Ublox Neo-M8定位导航系统，遥测、通信视频解码器，射频收发器等多种通信系统。“海雕-10”无人机可同时携带3~4种任务载荷，在复杂气候环境下和交通不便地区进行大范围侦察监视任务［6-7］。
▲ 图3 “海雕-10”无人机“海雕-30”是“海雕-10”无人机的升级版本，如图4所示，2015年在契卡洛夫国家试飞中心完成测试。该机主要特点与“海雕-10”无人机基本相同，采用T型尾翼的气动布局，最大起飞重量31 kg，续航时间8 h，飞行速度150 km/h，实用升限5000 m，通信控制距离120 km［8］。任务载荷方面，挂载光电侦察吊舱，具备激光测距和激光指示能力，可为重型迫击炮发射的激光制导武器进行目标照射；该吊舱对单人进行识别时，飞行高度一般不超过900 m；对汽车等目标进行识别时，飞行高度一般不超过1200 m。
▲ 图4 “海雕-30”无人机KUB-BLA是卡拉什尼科夫公司旗下子公司扎拉于2019年推出的自杀式无人机，如图5所示，计划2022年列装。该机采用三角形飞翼布局，机长0.95 m，翼展1.21 m，有效任务载重3 kg，飞行速度80~130 km/h，续航时间约30 min［9］。该机由电动发动机驱动，声学特征小，可携带多种战斗部，本次冲突中使用了钢珠杀爆战斗部。
▲ 图5 KUB-BLA自杀式无人机4 乌参战主要无人机平台
“旗手”TB2无人机是土耳其研制的中空长航时察打一体无人机，如图6所示，乌克兰于2019年购买12架，后续乌海军增订5架，于2020年交付。此后，乌克兰于土耳其成立合资企业，在乌本土生产48架该型无人机，并于2021年10月首次使用。该机机长6.5 m，翼展12 m，最大起飞重量630 kg，有效任务载重55 kg，巡航速度130 km/h，实用升限9100 m，航程150 km，续航时间24 h［10］。任务载荷方面，该机可挂载光电、红外成像和瞄准传感器，可挂载4枚激光制导弹药。本次冲突中，该无人机成功摧毁俄“山毛榉”防空导弹系统以及多辆加油车、地面输油设施和装甲车等目标。
▲ 图6 乌海军接收的“旗手”TB2无人机UJ-22“天空”无人机是乌克兰研制的多用途小型无人机，如图7所示，可在昼夜及多种气象条件下执行侦察监视、火炮校射、目标指示和搜救等多种任务。该机最大起飞重量82 kg，有效任务载重20 kg，实用升限6000 m，最大飞行速度160 km/h，巡航速度120 km/h，该机地面控制站的通信距离为100 km，但在自主模式下航程达800 km［11］。UJ-22无人机采用模块化设计，可携带多种光学传感器，也可挂载82 mm迫击炮弹。
▲ 图7 UJ-22“天空”无人机“莱莱卡-100”无人机是乌克兰研制的小型战术侦察无人机，如图8所示，可常规起降，也可垂直起降，采用模块化设计，两人在5 min内可完成组装。该机机长1.98 m，翼展1.14 m，最大起飞重量5.5 kg，续航时间2.5 h，最大通信距离45 km，实用升限1500 m［12］。“莱莱卡-100”无人机可挂载高分辨率相机、高清白光摄像机以及夜间热成像传感器，执行大范围航空测绘及侦察监视任务。该机可按照地面终端在电子地图上规划的路线和高度自主飞行，且具备通信受阻下自主返航功能。
▲ 图8 “莱莱卡-100”无人机“惩罚者”无人机是乌克兰研制的小型武器化平台，如图9所示。该机翼展2.29 m，续航速度72 km/h，续航时间3 h，战斗部2 kg，打击范围47 km，实用升限400 m，具备自主导航能力。本次冲突中已执行60余次任务，主要打击俄油料储存设施、弹药补给节点和电子战基站等目标［13］。
▲ 图9 “惩罚者”无人机概念图5 美对乌军事援助相关无人机
“弹簧刀”是美国航空环境公司研制的陆射巡飞弹，如图10所示，主要用于执行精确打击任务，可协助小规模作战部队在无空地火力支援的情况下打击固定或移动目标。美国已向乌克兰捐赠400架“弹簧刀”巡飞弹［13］，第一批100枚已于4月20日前后抵达乌克兰。
▲ 图10 “弹簧刀”600巡飞弹概念图航空环境公司将“弹簧刀”的基本型编号为“弹簧刀”300，改进型号为“弹簧刀”600，后者是放大、增重的反装甲改型。“弹簧刀”300巡飞弹长0.5 m，质量为2.5 kg，其中战斗部0.32 kg，巡航速度101 km/h，最大飞行速度161 km/h，射程10 km，续航时间15 min，实用升限约150 m，采用双模导引头，电动螺旋桨推动装置。“弹簧刀”600巡飞弹长1.3 m，质量为22.7 kg，巡航速度113 km/h，最大飞行速度185 km/h，射程40~90 km，续航时间超过40 min，实用升限约1980 m；采用光电、红外传感器，配装反装甲战斗部。RQ-20无人机为小型侦察无人机，如图11所示，机长1.4 m，翼展2.8 m，质量为5.9 kg，实用升限152 m，最大飞行速度83 km/h，航程15 km。该机配备可变焦光电、红外线传感器，采用电池动力，续航时间3.5 h［14］，可手抛发射，执行情监侦、目标定位等任务。
▲ 图11 RQ-20“美洲狮”AE无人机航空环境公司计划向乌克兰军队捐赠超过100架“量子侦察”无人机系统以及相关操作培训服务，计划分两批运输，首批于4月中下旬运送抵达乌克兰，可为部队提供必要的情监侦能力。航空环境公司于2020年推出了“量子侦察”无人机，该型无人机采用混合垂直起降设计，续航时间约45 min，电力推动，声学特征小，单次任务可侦察1.6 km2区域（或20 km的直线距离）。该无人机旨在为乌军队提供一种可在不被敌军发现且不受无线电频率干扰器影响下使用的小型侦察无人机，以对战场上偏远、难以接近的区域进行准确和快速侦察，增强乌地面部队态势感知能力。美国国防部4月21日提出，将向乌克兰提供超过121套“凤凰幽灵”战术无人机，旨在满足乌克兰当前的关键战斗需求，以应对俄军在乌东部的新攻势，但并未公布具体细节。美国国防部新闻发言人称，“凤凰幽灵”无人机由Aevex航空航天公司研制，在俄乌冲突之前已签订军事合同，处于研发过程中。其性能与“弹簧刀”相似，主要定位为打击目标，但可携带光学器件，提供必要的侦察定位能力。公开资料显示，该型无人机可垂直起降，续航时间约6 h，可携带红外传感器，在夜间对目标进行跟踪搜索。6 俄乌无人机部署运用情况
俄乌冲突是近年少有的军事大国冲突事件，但迫于国际舆论、军费成本、政治目的等约束，此次冲突维持在有限规模下，未发生全域高强度对抗。尤其在空中战场，俄乌双方均未大规模出动战斗机，未发生高烈度制空权争夺，加之后勤补给线等野战区域防空体系不够完备，为无人机提供了相对宽松的使用环境，使得大量运用成为可能。俄罗斯列装无人机数量多，但出动架次少，且新型无人机列装少，难以形成非对称作战能力。俄军列装无人机数量总计达2000余架，基本覆盖了大中小型、高中低空、近中远程，任务谱系相对完备，但冲突中出动数量较少。近年来，俄军高度重视无人机发展，先后研制“雷霆”、“猎人”等先进隐身无人战斗机，多次演习演训中验证人机协同、无人蜂群等新兴概念，并在叙利亚战场频繁运用。此次冲突中，俄军无人机并未发挥显著作战效果，在一定程度上暴露了其先进的察打一体无人机列装数量有限，无人机装备体系尚不成熟的问题。俄军此次出动无人机以中小型侦察无人机为主，仅动用少量察打一体无人机，以执行战场监视、目标指示、火炮校射任务为主，时敏打击能力不足。俄军此次无人机主力为“海雕-10”和“前哨-R”系列无人机。“海雕-10”无人机2010年开始交付俄军，“前哨-R”无人机2020年开始交付，首批不足30架。俄军另一型具备火力打击能力的“猎户座”无人机同样于2020年开始交付，数量不足且载弹量有限，难以发挥显著作战效果。乌克兰无人机多为引进型号，装备类型丰富，运用样式多变。乌军在冲突开始后未获得制空权，且在俄空天军和防空力量压制下战斗机损失严重，故大量使用无人机装备。乌军使用无人机主要包括从土耳其采购的“旗手”TB2察打一体无人机、由美国援助的“弹簧刀”巡飞弹等。据悉，乌军还可能获得美国援助的MQ-9“死神”无人机，该机是世界最为先进的察打一体无人机，曾在2020年完成针对伊朗高官苏莱曼尼的刺杀任务，具有极强的时敏打击能力。此外，北约国家的RQ-4“全球鹰”无人机和MQ-9“死神”无人机频繁出现在俄乌战场周边，可能为乌克兰作战部队提供了丰富的战场情报信息。乌克兰在冲突中使用的主力无人机为“旗手”TB2，该机曾在利比亚内战和纳卡冲突大规模使用，取得显著战果。此次冲突中，乌克兰借鉴前述战例，出动“旗手”TB2无人机对俄军燃油车、地面输油装置、弹药补给车等后勤保障节点实施精准打击，对敌形成有效震慑。受限于无人机飞行高度、速度等能力，乌军“旗手”TB2被俄罗斯防空系统击落达35架，超过列装数量一半，表明此类无人机在先进防空系统下仍面临生存难题。随着俄乌双方在顿巴斯地区进入巷战阶段，由北约援助的RQ-20“美洲狮”、“弹簧刀-600”小型侦察和打击类无人机可能为乌地面部队提供有力支援。俄军首轮作战以空中、空降突击作战样式为主，楔入要地以夺控机场，试图通过“闪电战”的方式快速获取优势，因而未大规模使用无人机参与作战。冲突持续一周后，美国及其北约盟国不断向乌克兰输送武器，战争局势转向持久战，俄军先后使用察打一体无人机对乌武装据点、指挥所等高价值军事目标实施打击，取得较好效果。战场局势瞬息万变，俄乌双方的作战样式也从传统野战向城市特种作战转变。俄军利用小型无人机在巷战中执行情监侦任务，一定程度上为地面部队提供信息支援，以提升态势感知能力。乌军在冲突开始后未获得制空权，且在俄军的火力打击下空战力量损失严重，故在冲突爆发伊始就将无人机作为空袭作战的主力，主要依靠“旗手”TB2察打一体无人机较低的雷达探测性实施低空突防，在俄军野战防空系统拦截距离外发射精确制导弹药，对俄军燃油车、地面输油装置、弹药补给车等后勤保障节点实施打击，从而减缓其进攻节奏。据称，乌军还在黑海蛇岛附近使用该型无人机击沉俄军多艘舰船。此外，乌军使用小型侦察无人机、商用多旋翼无人机监视敌方活动情况，并拍摄己方抵抗成功的相关视频画面，在心理战、认知战层面给予一定打击。7 俄乌冲突中无人机运用的几点思考
俄乌冲突战场环境相比于纳卡冲突更为复杂、对抗烈度更高、后勤保障难度更大，俄乌双方频繁部署使用无人机装备，充分发挥无人机的长航时、低成本、可消耗等优势的同时也暴露一些使用问题。俄乌无人机未配装自防御电子干扰和无源对抗设备，缺乏自防御能力。此外，无人机飞行高度较低，乌军“旗手”TB2无人机实用升限可避开便携式防空导弹射击高度，但仍在“山毛榉”机动防空导弹系统射程内。因此，面对具有一定对抗烈度的战场环境，俄乌双方无人机生存能力有限。俄军无人机与现有作战体系协同能力较叙利亚反恐时期有所提升。一是为地面部队提供信息支援。俄军使用“猎户座”无人机跟踪乌军火炮动向，为“伊斯坎德尔”-M等精确制导武器提供目标指示，保证打击精度。二是中小型无人机挂载电子战系统，与陆军协同作战。“海雕-10”无人机挂载“里尔-3”电子战系统，配合地面部队在城镇中推进作战。与美国相比，俄军的无人机装备发展相对滞后，战场中缺乏高空长航时无人侦察机，态势感知能力不足；察打一体无人机飞行高度有限，载弹量小，打击效果不足；俄军无人机机载雷达探测精度不足，战场上需低空甚至超低空飞行遂行侦察监视、目标指示任务。俄关键技术被“卡脖子”使其装备性能有限，导致无人机战场生存能力不足。7.4 俄军防空系统准备不够，为无人机提供可乘之机
俄军在本次冲突中表现出防空能力不足的问题。俄军有S-300、S-400等远程防空系统，主要应对弹道导弹、轰炸机、战斗机等高价值目标，使其在反制无人机时成本高昂。俄军野战防空系统主要使用“山毛榉”、“铠甲”、“道尔”等防空系统，但由于无人机多为低空飞行且机身以复合材料为主，俄此类防空系统难以有效防范。8 结束语
俄乌冲突还在持续中，双方不断提升无人机的使用频次与强度，表明无人机可打破传统有人机主导的空中作战格局，初步形成空天融合、有人无人协同的作战形态，提高联合远程战略打击、中低空目标拦截、隐身突防等作战能力，形成以无人打有人的作战优势。后续还需持续关注俄乌冲突中无人机的运用情况，研究其对战争形态走向的影响，从而为进一步理解现代化、无人化新型战争提供参考与借鉴。
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转自丨无人系统技术
作者丨杨佳会 朱超磊 许佳
编辑丨郑实
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