激光防御正从无人机武器变成无人机问题

多年来,军事规划者主要把高能激光视为击落无人机的一种手段。其基本吸引力显而易见:一束能够以光速传递毁灭性能量的光束,其“弹药储量”更多受制于电力和热管理,而非传统弹药。美国已在这一进攻性用途上投入大量资源。

但根据原始材料,美国在更少关注的,是这个问题的反面:当对手能够用激光对付美军无人机时会发生什么。随着其他国家部署或扩展定向能武库,这一空白正变得越来越难以忽视。原文特别提到中国不断增长的激光武器库存,据称可在最远25公里的距离上摧毁无人机;还提到俄罗斯的“佩列斯韦特”系统,以及通过国内研发和出口市场带来的更广泛全球扩散。

美国国防体系内部正在形成的答案有一个名字:反定向能武器,或CDEW。这个领域仍处于早期阶段。原文称,公开已知尚无专门的CDEW系统投入部署,而且大部分工作仍停留在概念层面。即便如此,美国海军研究生院研究人员在2023年发表于Journal of Directed Energy的一项研究,提供了目前最清晰的公开视角之一,展示了防御无人机免受激光攻击可能涉及什么。

为什么无人机尤其脆弱

海军研究生院团队重点研究海军无人飞行器,这在作战和工程层面都很合理。无人机本就被设计用于接近危险环境,而且越来越多的机型强调可消耗性,而不是重防护。这种组合使其对一种以持续能量投射为特点的武器暴露出明显脆弱性。

与军舰或装甲地面车辆不同,大多数无人机几乎不携带有实际意义的装甲。它们的吸引力来自持续性、航程、灵活性,以及通常较低的单机成本。当敌方系统能够让激光束在关键部件上停留哪怕短短一段时间时,这些特性同样会成为弱点。原始材料指出,同样的激光威胁逻辑也更广泛地适用于有人驾驶飞机、舰船、导弹、卫星和地面车辆,但无人机正处于风险光谱的最前端。

为检验这种脆弱性,研究人员评估了四种代表性系统:作为大型广域海上侦察无人机的MQ-4C Triton、作为大型作战无人机的X-47B演示机、作为旋翼式4组平台的MQ-8C Fire Scout,以及一型与ScanEagle级别作战相关的小型2组战术ISR无人机。结论十分明确。在100千瓦激光照射且没有任何反制措施的情况下,四种无人机中的三种被评估为仅在几秒内就会被摧毁。

只有大型高空侦察平台在模型情景中幸存下来,而且主要是因为距离。它在极高高度、并在远超威胁范围的距离上运行,使传递到目标的能量减少到足以保住飞机。这个结果凸显了定向能作战的一个基本事实:几何条件和距离与武器标称功率同样重要。

反制措施很可能是分层的,而非单一的

原始材料表明,防御无人机免受激光攻击不会依靠某种神奇涂层或单一的设计改动。由于激光在远距离上效能下降,并受作战条件影响,生存能力实际上是一个系统性问题。设计者可能需要从平台设计、战术和任务规划的分层防御角度来思考。

即便从有限的公开信息来看,含义也很清楚。更大、具备高度、远距离部署能力,或能让平台远离激光源的任务构型的无人机,可能拥有明显优势。更小的无人机,尤其是必须靠近威胁运行的机型,生存余量要紧得多。这是一个严重问题,因为许多当前军事构想恰恰依赖这些更小、成本更低的系统,在受争夺环境中提供侦察、传感或数量优势。

因此,CDEW的重要性不仅是技术层面的。它还会影响部队结构和采购。如果无人机成为海军和联合行动的核心,而对手又能在几秒内将其烧毁,那么生存假设就必须改变。指挥官可能需要把定向能暴露视为一种基础威胁,就像雷达、干扰或导弹防御曾塑造了上一代平台设计一样。

无人机密集型战争中的新规划难题

原文把这件事描绘为一个被忽视、但日益紧迫的问题。这种表述很重要,因为无人机作战通常围绕自主、蜂群、电子战和动能防空来讨论。激光脆弱性增加了另一层因素,它不像导弹拦截那样显眼,却可能同样关键。一种能够快速、反复交战且无需传统弹药消耗的武器,可能会对无人机机队施加持续压力,尤其是在有利于视线传播的海上行动中。

美国军方面临的挑战在于,反激光防御在公开视野中似乎仍不成熟。如果尚无专门系统公开列装,那么短期任务很可能是分析、原型开发和条令调整的组合。海军研究生院的研究通过将问题锚定在代表性无人机类别和具体威胁模型上,为这项工作提供了框架,而不是只停留在抽象的激光战争讨论。

这一点本身就很重要。防务创新常常会在威胁仍过于概念化、难以影响采购决策时陷入停滞。通过展示在没有反制措施的情况下,几种代表性无人机在100千瓦激光下会多快损失,研究为规划者提供了可直接应对的具体对象。它把一个未来式担忧转化为工程和作战需求。

更广泛的含义是,无人机时代正在演变为一场反制措施的竞赛。廉价机体、自主能力和规模仍然重要,但对日益多样化攻击形式的韧性同样重要。随着激光武器扩散得越广,继续假设无人机只要足够小、足够多、足够可消耗就能生存的可行性就越低。

对五角大楼来说,这意味着激光竞争不再只是部署自己的光束武器。它还关乎保护现代军事行动日益依赖的无人机。公开证据仍然初步,许多工作仍停留在概念阶段。但战略方向已十分明确:在一个被扩散的定向能武器塑造的战场上,无人机生存能力正在成为核心设计问题,而不再是事后补充。

本文基于 Fast Company 的报道。阅读原文

Originally published on fastcompany.com