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美欧正在研制的5型车载机动反无人机方案
www.wforum.com | 2025-01-28 15:37:20  南海的波涛 | 0条评论 | 查看/发表评论

为确保免受当前和新出现的空中威胁,远征和机动部队必须配备安装有反无人机武器的车辆。移动对抗无人机(C-UAV)任务的各种方法正在进行测试或开发。

小型无人机和巡飞弹药已成为对地面目标的主要威胁,中东和乌克兰就证明了这一点。它们可以大量部署,并且经常难以被发现或瞄准。它们的范围从复杂的、国家生产的系统到基于商业和业余无人机的简易系统。任务范围包括侦察和火炮定位、投掷小型炸弹以及装载爆炸物的无人机的自杀式袭击。

机动部队需要有机或附着的C-UAV车辆来最佳地防御无人机攻击或压制侦察机。目前正在引入、测试或开发许多新的C-UAV系统。当专用的C-UAV系统不可用时,机动和机械化部队必须尽可能地利用其标准武器系统。为此,正在开发和实践使用标准机枪和其他车载武器的C-UAV战术。远征大本营、指挥所或中继站等临时静态阵地也需要移动式无人机防御,尽管最佳配置可能与机动部队所需的配置不同。

机动和远征部队的车载C-UAV选项可分为动能武器和能量武器。动能选项包括机枪、榴弹发射器/火炮和拦截器。能量武器选项分为激光、微波武器和电子干扰器。

除了实际的武器,C-UAV任务还需要相应的传感器和火控系统(FCS),以协调有效的方式探测、分类、跟踪和攻击无人机。这里的选项包括雷达、测向仪(用于检测无人机发出的通信信号)、光电日间和红外(IR)摄像头以及声传感器。采用这些技术的组合作为分层检测系统可以实现更可靠和有效的防御。

中小型解决方案   

▲2019年测试期间,所示的BLADE原型安装在HMMWV(左)和M-ATV(右)上

安装在许多车辆上的7.62毫米机枪(MG)、12.7毫米重机枪(HMG)可以有效地摧毁中小型无人机。这种能力也可以扩展到40毫米自动榴弹发射器(AGL),当与能够跟踪小型移动目标的火控系统配合使用时,以及40×53毫米HV(高速)弹药类型的适当性质。这些将包括近炸引信性质,如M684 40×53毫米高爆近炸引信(HE近炸引信),或可编程空爆性质,如Nammo NM 264 40×53 mm高爆两用射频(HEDP-RF)或Rheinmetall DM131 40×53厘米空爆弹药(ABM)。

美国陆军一直在寻求几种传感器和火控解决方案,包括弹道低空无人机交战(BLADE)系统。BLADE系统与安装在许多车辆上的通用遥控武器站(CROWS)集成在一起。它利用CROWS的光学传感器和火控软件来对抗小型无人机。对移动目标的交战范围估计为500米,对静止目标的交战距离估计为800米;这些数字被理解为是指系统配备M2 HB 12.7 mm HMG时,如BLADE试验中最常用的。

在武器规模上,部署空中爆炸弹药的中口径自动火炮在C-UAV任务中显示出相当大的前景,无论是针对单架飞机还是针对无人机群。2022年,美国陆军推出了XM1211 30×113毫米高爆近程(HEP)弹药。这些弹药由诺斯罗普·格鲁曼公司专门为击败小型无人机(包括无人机群)而开发,使用嵌入式射频接近传感器来检测弹药何时在无人机附近,一旦到达目标的最佳附近,就会触发弹药爆炸,向目标投掷碎片。正如诺斯罗普·格鲁曼公司武器系统部门先进弹药主管雷兰·哈里斯所述,嵌入式电子设备经过加固,可承受高达100000 g的初速。   

雷兰·哈里斯解释说:“我们还在开发一种更智能的武器系统,称为制导中口径弹药”,这是一种“跨越式技术”。这些射弹将采用近炸引信弹药技术,但也会在单个集成包中产生机载电力并提供连续的弹道制导。制导中口径弹药有望提供更高水平的爆点精度,从而增加击中移动目标的可能性。

▲显示35毫米先进命中效率和销毁(AHEAD)/动能时间引信(KETF)弹药飞行关键阶段的图表

欧洲国家正在成功地对C-UAV采取类似的方法。这包括莱茵金属公司的Skynex和Skyranger超短程防空系统(VSHORAD)。Skynex和Skyranger(空中突击队员)的移动火力组件由炮塔35毫米Oerlikon Mk 3高射机炮组成,该枪与机载雷达和光电传感器集成在一起。就Skyranger而言,炮塔安装在拳击手8×8轮式平台上,而就Skynex而言,炮塔是托盘式的,可以是固定的,也可以安装在卡车上。该高射机炮的射速为每分钟1000发;通常每秒发射约24发炮弹。为了可靠地击败小型机动目标,如无人机,该火炮配备了莱茵金属公司的35毫米先进命中效率和销毁(AHEAD)/动能时间引信(KETF)弹药。   

莱茵金属公司为各种目的提供了一系列AHEAD/KETF变体。PMD062变体旨在与各种空中目标交战,并将152个圆柱形钨合金碎片以锥形释放到目标的飞行路径中。另一方面,PMD428变体专门针对小型无人机等小型空中目标进行了优化,并将600多块钨合金碎片释放到目标路径中。

电动拦截器

火箭动力和吸气式拦截器是摧毁无人机的另一种手段。然而,许多常见的地对空导弹(SAM)不仅杀伤力过大,而且成本往往远远高于它们所攻击的目标。美国陆军正在推行下一代反无人驾驶航空系统导弹(NGCM)开发计划,该计划旨在使用低成本拦截器击败北约规模3级(>600公斤)的无人机。

2024年6月,该服务确认RTX和BlueHalo已获得原型设计合同。原型测试预计将于2025年底完成,尽管陆军已宣布计划重新向目前正在开发C-UAV拦截器的其他供应商开放竞争,这些拦截器也有可能用于对抗火箭和巡航导弹。

RTX的进入是基于管状发射的Coyote Block 2+,这是一种涡轮喷气发动机驱动的SAM,最大射程约为15公里,美国已经在C-UAV任务中使用了它。该导弹使用一个小型火箭助推器从发射管发射导弹,并提供初始助推以加速,此时涡轮喷气发动机接管,将其推进到约555公里/小时的最高速度。Coyote配备了一个Ku波段有源雷达导引头进行末端制导,以及一个近炸引信高爆破片(HE-FRAG)弹头。

雷神公司还开发了Coyote Block 3NK变体,该变体使用与旧版Coyote Block1设计非常相似的设计,同样使用机翼和推杆推进,可能达到与Block1类似的最高速度约130公里/小时。Coyote Block 3NK被宣传为使用“非动能弹头”同时压制多架无人机。虽然RTX没有提供有关Block 3NK弹头性质的太多具体信息,但据信它由一个高功率微波(HPM)效应器组成——在概念上类似于洛克希德·马丁公司与Morfius公司采取的方法。   

同样针对NGCM计划,美国BlueHalo公司正在提出其自由鹰1号(FE-1)设计,该设计之前也以“下一代导弹(NGM)”的名义销售。FE-1遵循相对传统的导弹设计方案,由双推力固体推进剂火箭发动机提供动力。就尺寸而言,其长度与肩扛式导弹大致相似,直径更大。

在欧洲,MBDA推出了小型反无人机导弹(SADM),该导弹基于该公司的便携式“执法者”导弹(部署在地面目标上)设计。与执行者相比,SADM在后部增加了一个可抛助推器部分,将其最大射程从执行者的2公里增加到约5公里。SADM还配备了一种未指定的导引头类型,能够跟踪飞行目标。SADM在ILA 2022展览会上以概念性的车载配置进行了展示,该配置包括一个炮塔,炮塔上安装有两个9单元发射器,安装在ACS Enok 9.5 4×4车辆的顶部。

▲Skywarden NNbS在ILA 2022上展出。这里显示的是安装在ACS Enok 9.5 4×4车辆上,带有两个用于SADM的九单元发射器

高能激光器

高能激光器(HEL)被认为在反无人机任务中具有巨大的潜力。这在很大程度上是基于快速攻击目标的能力,以及它们的“每次射击成本”远低于传统的加农炮或导弹解决方案的事实。车载HEL的许多开发和测试项目正在进行中。

▲在俄克拉荷马州索尔堡进行测试时,安装在史崔克装甲车上的DE-M-SHORAD激光系统

这包括美国陆军的定向能中短程防空(DE-M-SHORAD)系统,该系统由一辆安装有RTX开发的50千瓦级激光武器的Stryker 8×8组成。除了无人机,该系统还旨在拦截炮弹和火箭。2023年9月,一个由四辆车组成的原型排在俄克拉荷马州的西尔堡部署,并于2024年2月部署到伊拉克,在作战条件下进行长期评估;该部队于2024年10月返回家园。评估的细节目前尚未公布。根据2024年8月的一份国会研究报告,据报道,参与测试的士兵的初步反馈“不是非常积极”,官员们表示“实验室环境和测试范围的结果与战术环境非常不同”。陆军确实报告称,在2024年6月的陆军测试与评估司令部(ATEC)评估中,DE-M-SHORAD系统表现良好,击落了15架靶机中的15架,尚不清楚测试车辆在部署过程中是否与任何敌方无人机交战,也不知道它们在战场上的表现如何。   

无论实际结果如何,美国军方仍然决心继续HEL的发展。2024年8月,陆军快速能力和关键技术办公室主任罗伯特·拉奇中将表示,陆军计划选择几家公司参加持久HEL SHORAD项目的设计和开发竞赛。竞争将于2025年初开始,2026财年初将筛选出一家公司。

高功率微波武器

高功率微波(HPM)武器会损坏无人机的电子元件,包括传感器、通信系统和推进系统,有效地使无人机的关键系统失效,和/或导致无人机坠毁。HPM的功率输出和光束宽度可以缩放,使操作员能够调整其破坏力,并选择是将光束引导到狭窄还是较宽的空域。迄今为止,大多数正在开发的远征HPM系统都太大,无法部署在较小的车辆上,但行业正在努力克服这一局限性。

▲Leonidas Mobile HPM安装在Stryker 8×8上,但制造商表示它可以安装在各种用户定义的平台上   

2023年,美国陆军快速能力和关键技术办公室(RCCTO)向技术公司Epirus授予了该公司Leonidas HPM系统原型的合同。虽然这些原型于2024年5月交付,并正在测试到2025年,但Epirus和通用动力陆地系统公司(GDLS)已经展示了Leonidas Mobile变体,该变体将HPM的较小版本集成到Stryker 8×8车辆上。

Leonidas Mobile在美国政府的一个测试现场进行了现场演示,在那里它成功地禁用了单个无人机目标和成群的无人机,验证了该技术防御机动部队的能力。该系统已与Anduril的Lattice指挥和控制(C2)软件集成,以处理雷达跟踪数据并中和敌方目标,同时避免友军资产的自相残杀。

电子战系统

电子战(EW)系统可以扰乱或“干扰”无人机的接收器,这些接收器用于接收来自地面控制站的指令或接收来自全球导航卫星系统(GNSS)的定位信息。高性能电子战系统可以安装在装甲或非装甲战术车辆上,包括超轻型车辆。

美国海军陆战队的轻型海上防空综合系统(LMADIS)是一个C-UAV系统,由CM262U光电传感器组成;四部固定面RPS-62雷达;BlueHalo Titan SV MPV3测向仪(以前称为Verus SkyView MP,直到BlueHalo收购了Verus Technology Group);内华达山脉公司的Modi II干扰系统;以及用于通信的AN/PRC-158无线电系统。这些部件分为两辆车,两辆车作为一个团队工作,一辆车携带传感器,另一辆车配备电子战系统。美国海军陆战队选择了轻便敏捷的北极星MRZR战车作为LMADIS平台。   

▲2023年9月10日,美国海军陆战队第26海军陆战队远征部队在沙特阿拉伯东北部的Shamal-2靶场的Red Sands 23.2期间使用了轻型海军陆战队防空综合系统

展望未来

最近一个值得注意的趋势是开发和测试配备多种效应器的C-UAV系统。将多种互补武器结合起来,可以最好地拦截具有不同飞行特性或已经针对一种或另一种对抗措施进行加固的无人机。

鉴于无人机的威胁正在多样化,武装部队和工业界将继续追求移动式C-UAV系统,该系统包含多种攻击选项,相互补充。即使针对C-UAV任务进行了优化,这些系统也可以应对其他空中威胁,包括导弹和直升机。无论地平线上出现什么,多任务武器系统都最适合防御机动部队。

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