在10月初突袭的最初几个小时内,哈马斯对以色列的瞭望塔和安全摄像头执行了协同无人机袭击。这些袭击旨在使以色列国防军对加沙的监视失效,为武装袭击者渗透以色列并袭击平民而不受惩罚扫清道路。
这种由低成本无人机组成的临时舰队在最近的其他冲突中也发挥了重要作用,包括乌克兰对抗俄罗斯军队的战斗以及阿塞拜疆在2020年纳戈尔诺-卡拉巴赫冲突中的战略。但这仅仅是开始。很快,机器学习将使数十架无人机能够同时以更大的协同“蜂群”飞行,这种蜂群甚至更容易压倒传统防御。美国国防部正在准备新的对策来应对这种威胁,五角大楼认为它在高功率微波这种隐形定向能形式中找到了一个有希望的候选者。
联合反小型无人机系统办公室 (JCO) 主任兼陆军作战、计划和训练副参谋长办公室火力主管肖恩·盖尼少将说:“我们认为,高功率微波技术对于帮助我们减轻蜂群小型无人机的威胁至关重要。” 盖尼补充说,小型无人飞行器带来的威胁总体上一直在迅速增长。他预测,涉及数百架无人机协同飞行以压倒传统防御的协调大规模攻击即将到来。与此同时,单架无人机变得更快、更敏捷,并且在配备适当的弹药后,有可能造成更大的破坏,类似于巡航导弹的影响。人工智能还将使它们能够自主运行。
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为了防御这种威胁,陆军正在寻找有前景的技术,这些技术能够一次性探测、跟踪、识别和使 20 到 50 架小型无人机(官方称为无人飞行系统,或 UAS)失效。明年 6 月,五角大楼计划进行美国军方迄今为止最雄心勃勃的反无人机演示。在新墨西哥州白沙导弹靶场,JCO 将评估大约六种新技术,让它们对抗多达 50 架小型无人“替代敌机”组成的蜂群。美国政府将小型无人机分为三类:1 类是指重量不超过 20 磅的飞机,2 类是指重量在 21 到 55 磅之间的飞机,3 类包括重量可达 1,320 磅的无人系统。蜂群活动将以 1 类和 2 类尺寸的飞行器为特色。
JCO 采购主管、陆军上校迈克尔·帕伦特说:“我们将进行一次蜂群演示,看看对手将如何试图压倒我们的防空系统,试图压倒我们对抗小型无人机系统的能力。” 在演习中使用的全方位反无人机候选技术仍有待确定——但很可能包括微波。
自 1960 年以来,美国政府已花费 60 亿美元开发“定向能技术”,包括激光武器和高功率微波。后者是一种电磁辐射形式,类似于无线电波,但波长较短(因此有“微波”前缀),范围从大约 30 厘米到 1 毫米。这种能量广泛用于通信、医疗、工业环境以及当然还有食品加热。
高功率微波 (HPM) 可以将足够的能量定向到给定的频率,从而扰乱、降低或摧毁电子电路。而武器化的 HPM 比普通厨房微波炉强大 15 万倍,可以干扰单个小型无人机保持在空中的能力。在电路板或电源系统等关键部件的电子电路被破坏后,重力就会接管:无人机停止工作并简单地从空中坠落。2018 年,国会注意到这些能力正在成熟,并指示五角大楼加速将 HPM 项目从实验室转移到战场的计划。目标是帮助对抗中国和俄罗斯等潜在对手的技术进步。
国防部部分通过快速原型化类似于以色列“铁穹”系统的国内项目来回应国会的这一要求,“铁穹”系统击落了大多数来袭火箭弹。美国项目名为“间接火力防护能力 (IFPC) 增量 2”,将包括一系列技术——制导导弹拦截器、高能激光器和高功率微波发射器——用于击落多种威胁,并提供针对无人机群等武器的分层防御。这些技术都已在开发中,并将在未来两年内为部队做好准备。
IFPC 的高功率微波组件应该最早在明年夏天就可以投入使用。1 月份,陆军与一家总部位于洛杉矶的公司 Epirus 签约,建造四套原型微波系统,作为其计划的 IFPC 的一层。这些原型是 Epirus Leonidas 系统的版本。每个原型都安装在带轮子的拖车上,可以拆卸进行远程操作,并有一个方形面板,该面板位于万向节上,因此可以 360 度旋转。该面板装有软件控制的射频放大器,可以定制微波爆炸的能量和频率。
Epirus 联邦增长副总裁亚伦·巴鲁加说:“Leonidas 的设计融合了从乌克兰吸取的许多经验教训,并对我们认为西太平洋地区的战斗可能是什么样子进行了许多预测。”
Leonidas 的 HPM 原型在 11 月初通过了陆军评估人员的审查,并且正在进行测试,陆军正在制定该系统作战使用的战术、技术和程序。目标是将四套原型高功率微波武器交付给作战部署部队——可能在中东——在明年夏天。
国防部还在研究将高功率微波发射器安装在飞行装置上。2011 年,空军资助了一个名为“反电子高功率微波导弹项目 (CHAMP)”的先进技术开发项目,该项目涉及将高功率微波武器安装在巡航导弹中。操作员只需将导弹靠近目标(例如指挥所),就可以烧毁任何敏感电子设备,而不是引导武器进行靶心打击。
最近,海军陆战队、陆军和国防高级研究计划局 (DARPA) 一直在努力将高功率微波技术装入更小的飞行器中。一个例子是 Morfius,它是洛克希德·马丁公司制造的可重复使用的反无人机拦截器,已在 20 多次测试中飞行。这种管式发射无人机具有集成的“寻的器”(一种引导飞行器到达预定目标的传感器)和紧凑型 HPM。洛克希德·马丁公司声称,它还具有先进的自主性和制导算法,并且可以滞空并在空中击败单个无人机以及蜂群。
高功率微波可能有助于强大的反无人机防御,但它们并非完美。例如,通过在无人机的电路中添加一层电磁屏蔽,HPM 可能会失效。尽管如此,这些步骤将为任何攻击无人机增加新的复杂性——更不用说成本、重量和性能要求了。
盖尼说:“问题是真实存在的。国防部正在用能力做出回应。但是,没有灵丹妙药可以解决您的所有问题。”