
本报告旨在系统研究以无人机蜂群、潜射无人机及无人艇集群为代表的新型无人作战系统对海军主战舰艇,尤其是航空母舰及其编队构成的颠覆性威胁,并深入探讨舰艇编队所采取的立体化、多维度攻防战术。报告整合了2022年以来的最新学术成果、技术报告、实战案例及专家观点。研究表明,无人作战系统正通过低成本、高隐蔽、集群协同和非对称作战等方式,深刻改变海上作战方式。对抗这些威胁需要构建集侦察监视、电子对抗、定向能武器、硬杀伤拦截和战术机动于一体的综合防御体系。本报告详细分析了无人机蜂群电子对抗技术的突破、高功率微波武器的测试进展、潜射无人机在反航母作战中的战术潜力、无人艇集群在红海及黑海冲突中的实战验证,并最终提出了舰艇编队的多层次防御架构与协同战术建议。
进入21世纪20年代中后期,以人工智能、自主控制、先进材料和制造技术为支撑的无人作战系统,正以前所未有的速度重塑海上战场。传统的以大型舰艇为核心的集中式、高价值海上作战平台,正面临来自分布式、低成本、智能化无人系统的严峻挑战。俄乌战争、伊朗战争的核心在于战损比,即以低价武器换取对方高价值目标,此举弱化了地面战中攻城略地的重要性。无人机蜂群、潜射无人机及无人水面艇集群,凭借其数量优势、隐蔽突防能力、协同作战潜力和效费比优势,已从概念构想转化为改变地区冲突格局的现实力量。
从红海冲突、黑海海战至伊朗战争,无人系统于实战中的运用,证实了其具备穿透传统防空反导网络、对大型舰艇开展不对称打击的可行性。以明星装备“小摩托”为例,其战法为运用大量“小摩托”实施突防、充当诱饵的饱和攻击,以此占用敌方雷达信道,损耗大部分弹药,随后高价值超音速导弹紧跟进行突防。这些冲突不仅成为陆战战术的试验场,更揭示了未来海战的基本特征,即战场透明化、攻击低成本化、对抗智能化以及作战全域化。面对这一具有根本性的变革,各海军强国均在加快推进针对性防御技术与战术战法的研究。本报告着重探讨舰艇编队对抗上述三大类无人作战系统的技术手段与战术体系,意在为未来海上防御作战提供理论依据与技术参考。
二、无人机蜂群威胁与海军电子对抗技术的协同突破
无人机蜂群通过大量低成本平台的协同,能够实施侦察监视、电子干扰、诱饵欺骗乃至饱和攻击,对舰艇的雷达、通信系统和近防武器构成极大压力。
1.无人机蜂群的战法分析
无人机蜂群的核心优势在于数量即质量。单架无人机能力有限,但数十乃至数百架无人机通过智能协同网络,可以执行复杂任务。一是侦察与目标指示,蜂群可前出至舰载雷达视距外进行抵近侦察,为远程反舰导弹提供精确目标数据。二是电子压制与欺骗,部分无人机可搭载电子战载荷,实施干扰、压制或模拟假目标,欺骗舰载传感器,为后续攻击创造窗口。三是饱和攻击,自杀式无人机、巡飞弹或携带小型弹药的无人机可从多方向、多高度同时发起攻击,耗尽舰艇的防空弹药并突破防御。
总结起来就是,蜂群的电子战模块虽受限于设备小型化与供电,但其智能化与协同能力是未来发展重点。
2.海军电子对抗技术的进展与不足
1.1战略背景与提出过程
电子对抗作为对抗无人机蜂群的首选软杀伤手段,具备成本相对较低、可重复使用、附带损伤较小等优势。海军电子战系统针对无人机蜂群实施的对抗举措主要涵盖通信链路的干扰与欺骗、全球定位系统及北斗导航信号的干扰与欺骗,以及雷达的压制与欺骗。
①通信链路与导航对抗,此为当前最为成熟的手段。借助大功率干扰,切断无人机与控制站的数据链,或者通过导航欺骗使无人机失去定位、偏离航线,甚至迫降。在实战中,俄军将电子战列为反无人机的核心手段之一。然而,具备自主飞行能力和惯性导航的无人机,会降低此类手段的效果。
②在雷达对抗方面,对于配备雷达导引头的无人机,舰载有源干扰设备能够开展噪声压制,或者实施距离、速度拖引欺骗。然而,对于具备低雷达截面积RCS特性的小型无人机而言,舰载雷达自身探测距离存在局限,而电子对抗发挥效能的前提条件是实现有效探测。
③当前电子对抗所面临的主要技术瓶颈及突破方向如下,其一,在对抗具备人工智能自主决策能力的智能蜂群时,其效果存在不确定性;其二,同时干扰多个目标面临高功率需求以及频谱管理方面的难题;其三,自身一旦暴露便可能引发反辐射攻击。未来的突破方向主要聚焦于蜂群电子战的智能化研究,以及提升蜂群电子战与有人机、直升机及其他无人平台的协同能力。
此外,网络攻击作为一种新型电子战手段,旨在侵入无人机指挥控制系统,但其技术门槛高、争议大。
3.定向能武器高功率微波突破性作用
面对传统电子对抗的局限和动能武器应对蜂群成本高昂的问题,定向能武器,特别是高功率微波武器,被视为游戏规则改变者。
①技术原理与优势,微波武器通过天线定向发射高强度、纳秒级的微波脉冲,能在瞬间烧毁或扰乱无人机内部未加固的电子元器件,如芯片、传感器、数据链收发模块,使其瘫痪或坠毁,一是作用范围广,波束可覆盖一定区域,能同时对抗整个蜂群;二是弹药无限,只要能源供应充足,可反复发射;三是不受天气影响,比激光武器更具全天候作战能力;四是附带损伤可控,主要损伤电子设备。
②在海军集成测试进展方面,美国海军于微波武器舰载化领域处于前沿地位。其METEOR“流星”项目作为海军首个旨在对抗无人机及反舰导弹的高功率微波项目,计划于2026年开展首次舰载原型测试。像Epirus伊庇鲁斯公司等私营企业所开发的Leonidas系列系统,已完成陆基与海上测试,展现出该系统对抗船用发动机的效果,证实了微波武器在海上的作战潜力。测试显示,微波武器系统在对抗单个无人机以及集群目标方面均具有有效性,但也存在较为突出的问题。其一,有效射程有限,行业正致力于扩大其功率与射程;其二,系统集成复杂,需与舰上雷达、作战系统进行深度融合,以解决电磁兼容问题;其三,精确瞄准与杀伤评估存在困难,微波武器属面杀伤,难以精准判断单个目标是否已被有效毁伤。在无人机与反制装备对抗过程中,能够实时识别、现场评估无人机蜂群对抗结果,对于日常训练具有较高价值(我们团队的设备方案为相控阵雷达+三维可视化平台+元器件检测+评估数据库)。有分析表明,目前尚无万能的解决方案,微波武器需与动能武器、电子战、激光武器协同构建分层防御体系。
三、潜射无人机的隐蔽突防与反航母作战
潜射无人机结合了潜艇的隐蔽性和空中平台的机动性,为反航母等高价值目标打击提供了全新手段。
1.技术形态与作战潜力
潜射无人机可从潜艇鱼雷管、导弹垂直发射筒或专用装置发射,升空后执行侦察、中继制导、电子战甚至直接打击任务。其核心价值在于跨域隐蔽攻击,潜艇可在远离航母战斗群防区的安全水域释放无人机,无人机低空突防,规避舰载预警机和战斗机的远距离拦截,从死角发起攻击。
①可以执行任务谱系。
一是隐蔽侦察与目标定位,为潜艇或远程反舰导弹提供超视距目标指示和毁伤评估;二是电子压制与诱饵欺骗,干扰航母编队的雷达与通信,或模拟空中目标诱使其防御系统开机、消耗弹药;三是精确打击,作为自杀式无人机或携带轻型弹药直接攻击舰岛、雷达天线、飞行甲板等关键部位。
②美国发展现状。
2021年3月美国海军计划为其潜艇部队购买多达120架黑翼无人机,在装备潜艇部队,作为美国海军采购并正式装备的第一款潜射无人机,黑翼是美国航空环境公司基于弹簧刀巡飞弹而研发的潜艇发射的无人机系统。
黑翼无人机官网示意图
根据该公司官网显示,黑翼是一种小型低成本无人机,重约1.8公斤、翼展约68.5cm、续航时间1小时,最大巡航速度160千米/小时,拥有惯性/GPS导航系统和用来联络潜艇的加密数据链。具备跨域指挥控制中继能力,可连通水下潜艇、水面舰只和无人潜航器等装备平台,具备与同一区域内同系列无人机的互操作功能。
黑翼无人机还能为不同航行器之间提供高速数据和通信中继的能力黑翼等无人机不仅可以从潜艇上发射,还能从无人水下航行器上发射。该无人机能够在30米至50米的水下进行发射,离开潜艇后,可在海面上休眠24小时后再升空,还能在空中悬停,能够利用光电或红外传感器侦察和自动获取目标信息,设想潜艇在反航母作战中释放无人机集群,执行侦察-打击-撤离一体化任务。此外,无人潜航器搭载武器化的设想也在研究中,拓展了水下无人作战的维度。
③我国发展现状。(略………………如有相关内部单位要试用、租用、采购,请联系我们)
2.反航母作战中的战术设想与效能评估
①潜射无人机在反航母作战中的战术运用设想,一是前沿侦察节点,航母战斗群拥有强大的远程防空反潜屏障。潜射无人机可预先部署或由潜伏潜艇发射,在航母预警机巡逻圈边缘或漏洞处进行长时间蹲守侦察,通过数据链回传实时态势。二是饱和攻击协同节点,在反舰弹道导弹、远程反舰巡航导弹发动突袭时,潜射无人机可同步发射,从低空方向实施多批次、多方向的协同干扰和攻击,撕裂防空网络,为导弹突防创造条件,构成一种跨域饱和攻击模式。三是狼群协同战术,多艘潜艇可协同部署多架无人机,形成分布式、网络化的侦察-攻击群,对航母编队实施持续监视和施压。
②效能评估。一是载荷与续航矛盾,受潜艇携带空间和无人机体积限制,其载荷燃料、侦察、电子战设备有限,作战半径和续航时间较短;二是生存能力有限,无人机速度慢、机动性差、电子战对抗能力弱,在航母完备的近防系统和电子战环境下生存概率存疑;三是指挥控制难题,水下通信与跨介质水下-空中数据链传输是技术瓶颈,实时控制困难,更依赖预编程或有限自主能力;四是成本与效费比,虽然比有人战机便宜,但相对于消耗性无人机蜂群,其技术和发射成本仍较高。目前,关于潜射无人机反航母作战效能的具体仿真模型和量化评估报告,其战术价值更多停留在概念论证和演练推演层面,亟需一线单位推动联合测试(可以提供作训支持)。有分析指出,伊朗等非对称作战方可能将潜射无人机与蜂群战术结合,对航母构成威胁。
四、无人艇集群侦察监视与饱和攻击的战术验证
无人水面艇集群在近期的黑海冲突和红海危机中已从试验走向实战,验证了其在侦察监视和饱和攻击方面的巨大潜力。
1. 俄乌战争中的黑海冲突的战术复盘
2025年2月~3月,美智库战略与国际研究中心组织军内外专家开展了关于俄乌冲突经验教训的一系列研讨,其中,关于黑海海上作战的经验教训是多个研讨主题之一。参与海上作战主题研讨的专家小组包括美海军少将以及来自新美国安全中心、莱克星顿研究所等军事智库的资深研究人员,重点研讨了乌克兰这个几乎没有海军的国家,如何通过运用无人系统等创新的不对称作战方式,成功挑战了俄罗斯强大的黑海舰队。
冲突爆发之初,乌克兰在敖德萨港口周围布设水雷,来阻止俄军两栖登陆,并部署了岸基反舰导弹鱼叉与海王星,以创建一个最初的海上封锁区。2023年7月,在俄罗斯终止黑海粮食倡议、并试图封锁乌克兰港口后,乌克兰以无人艇攻击俄军舰作为回应,迫使俄罗斯舰队进一步后退。到2024年1月,乌克兰使用无人艇击沉了多艘俄罗斯舰船,包括一艘猛禽级巡逻艇、一艘罗普查级登陆舰和一艘别科夫级护卫舰。这些损失促使俄海军领导层调整,迫使俄舰队撤退到新罗西斯克,并在刻赤海峡周围建立了一个防御堡垒。
黑海及周边地图(图中“伊斯坦布尔海峡”又称“博斯普鲁斯海峡”)
尽管俄在冲突之初拥有压倒性的海军优势,但乌克兰成功拒止了俄罗斯的海上控制,并运用无人艇、巡航导弹以及其它不对称手段,对俄黑海舰队造成了重大损失。
迄今为止,乌克兰在不同程度上实现了如下四个方面的目标,一是阻止海上入侵。乌通过部署水雷和岸防反舰巡航导弹,成功地实现了这一目标。二是防止来自海上的导弹攻击。乌部分实现了这一目标。俄舰艇仍可发射口径巡航导弹,但必须迅速返回港口,而不是继续部署。三是防止封锁。乌成功地实现了这一目标,它现在出口的粮食比战前还多,乌克兰的主要出口商品就是粮食。四是阻止岸上补给。乌在实现这一目标方面取得了部分成功,俄海军对克里米亚和叙利亚的后勤补给已被严重中断。俄罗斯保护克里米亚的主要目标在一定程度上得到了维持,但俄军已经失去了对其主要海军基地塞瓦斯托波尔的有效利用。总体而言,俄罗斯未能实现其大部分海上目标,包括两栖登陆、有效的导弹攻击与封锁,其唯一的成功是通过陆路而不是海上补给以继续占领克里米亚。俄乌冲突成为无人艇作战的试验场。乌克兰军队成功运用低成本、小型化、高速的自杀式无人艇又称海上无人机,对俄罗斯黑海舰队舰艇和港口设施实施了多轮成功袭击。
①侦察监视模式。无人艇通常以低轮廓、高速度接敌,其雷达反射截面积小、红外特征弱,可利用海杂波掩护,隐蔽抵近至目标几公里处进行光学侦察,识别目标类型和关键部位,为攻击提供精确图像。
②饱和攻击与协同战术。乌军多次采用多艇协同、多方向包抄的攻击模式。一次攻击行动中出动多艘无人艇,从不同航向、不同时间向目标发起冲击,迫使舰艇防御系统同时应对多个高速逼近的威胁,突破其近防炮和机枪的拦截极限。攻击目标从护卫舰、登陆舰发展到莫斯科号巡洋舰等大型舰艇,证明了其对主力舰艇的致命威胁。
③技术演进与防御对策。俄军最初尝试用欺骗性涂装、干扰无人机控制信号等方式应对,但效果不佳。
④冲突推动了攻防双方的快速迭代。无人艇逐渐集成更先进的传感器、抗干扰通信和自主导航模块;而防御方则加强了对小型高速水面目标的雷达、光电探测能力,并采用舰载机枪、近防武器系统乃至武装直升机进行拦截。
2.红海危机的作战模式
胡塞武装在红海的袭击行动,则展示了无人艇与其他武器系统的组合运用。一是混合攻击模式,胡塞武装将无人艇、反舰巡航导弹、自杀式无人机结合,构成陆-海-空多域协同的混合打击模式。无人艇在其中可能充当侦察中继或攻击节点。二是目标与战法,攻击目标以民用商船为主,但也显示了攻击西方军舰的意图。2024年6月,胡塞武装使用无人艇成功攻击了商船,并造成了人员伤亡。其战法相对简单,但通过频繁骚扰和低成本消耗,达到了封锁航道、施加政治压力的战略目的。
3.从技术角度预测无人艇集群的战术发展趋势(技术才是一切推演预测的根基,不会出现无根之水,夸夸其谈)
①集群协同智能。美国、中国等国的研究机构早已在无人艇集群的自主控制、任务分配、队形保持和协同避障等方面进行了大量技术演示,未来实战化集群将具备更高的自主性,能够自主规划攻击路线、分配目标,人在回路-人不在回路。
②武器化与多用途。无人艇不仅可作为自杀式攻击平台,也可携带反舰导弹、鱼雷或水雷,成为分布式、可消耗的火力节点。无人艇在反水雷、反潜作战中的也有谈论应用。
③混合狼群作战。最前沿的概念是将无人艇集群、无人机蜂群、无人潜航器协同,构成海上、水下、空中三位一体的混合狼群。无人机提供空中侦察与干扰,无人艇实施水面高速突击,UUV从水下发起攻击,极大增强了饱和攻击的复杂性和突破概率。
五、舰艇编队立体化、多维度攻防体系构建
面对上述三大类无人作战系统的复合威胁,传统以反舰导弹、反潜鱼雷和防空导弹为主体的舰艇防御体系需进行革命性升级,构建一个包含侦察预警、软硬杀伤、分层拦截和战术机动的综合防御系统。应保障舰船远程打击的正常运作,强化中近程打击的反制能力(可通过加强训练战法或补充火力实现),针对末端1000米内的无人打击反制,需加装相关设备(如毫米波雷达、频谱侦测、光电设备等,并采用融合调制技术,降低大型雷达信道的占用比例,使大型雷达始终维持中远程的探测预警冗余度),此为当前有效的组合手段。
1.打造从单平台到全域感知侦察监视体系
早期发现是成功防御的前提。对抗小型、低慢无人机和无人艇需要构建多维度的早期预警网络。一是舰载传感器升级,传统舰载雷达对小型慢速目标的探测能力不足。需发展专用的X、Ku波段近程监视雷达,并结合高分辨率光电、红外转塔,实施全天候、全向的低空和水面搜索。舰载直升机和舰载无人机可前出进行远距离侦察。二是编队协同探测,利用航母战斗群内驱逐舰、护卫舰的分布式雷达、电子侦察设备以及预警机,构建融合的远程监视网络。通过数据链共享目标信息,形成统一的战场态势图。三是外部情报支援,依靠天基卫星光学、SAR、高空无人机和岸基远程雷达提供广域监视和预警,为编队提供超视距的目标信息。
电子战是应对无人系统的成本效益最优手段,需融入整个防御链条。一是综合射频系统,新一代舰载综合射频系统将雷达、电子战、通信等功能集成于一体化天线阵列,能够快速在探测、干扰、欺骗模式间切换。针对无人机蜂群,需具备宽带大功率干扰和灵巧式欺骗能力。二是导航战能力,在关键海域部署导航欺骗系统,扰乱敌方无人平台的GPS,使其定位失准、航路错误。三是网电一体战,发展针对无人机指挥控制链路的网络入侵能力,从源头瘫痪敌蜂群。
当软杀伤失效时,硬杀伤拦截是最后防线。一是改进型近防武器系统,传统近防炮需升级火控雷达和光电系统,以精确跟踪和命中高速机动的小型无人艇。可编程近炸引信弹药能有效提高对小型无人机的毁伤概率。
二是新型动能拦截弹,发展基于电磁炮或廉价制导火箭的拦截系统,以应对饱和攻击。精确制导的小型导弹,如海尔法导弹的改型也被用于反无人机
三是定向能武器集成,高功率微波武器和高能激光武器是应对蜂群的理想选择。微波武器武器如前所述,适合面杀伤蜂群;高能激光武器则适合精确、快速、低成本地烧毁单个无人机或无人艇的关键部位,如导引头、光电头。美国海军已在部分舰艇上测试了激光武器系统,并计划在2026财年交付舰载微波武器武器原型并进行集成。
一个理想的分层防御是,远中近层雷达探测预警→超视距电子干扰、欺骗→中远距廉价动能拦截弹或激光点防御→近距微波武器面压制→最后一道近防炮硬杀伤。
4.战术机动与主动防御
①规避与欺骗,舰艇编队在通过高危海域时,应频繁变换航向、航速和队形,利用海况和气象条件进行机动规避。通过施放箔条、红外诱饵,干扰无人机的搜探系统。
②主动防御与反击,防御不仅仅是被动拦截。编队应配备或伴随具备反无人系统能力的无人艇或直升机,前出到威胁方向执行巡逻、侦察和主动清除任务。对已发现的无人艇发射平台,如沿岸控制站、母船,实施先发制人打击,是釜底抽薪之策。(现代战争一定是主动、先发制人,后发一定是被动挨打、损失惨重)
5.编队协同与指挥控制
核心挑战在于如何指挥控制这个复杂的防御系统,应对多域、多目标、高动态的威胁。需要发展新一代作战管理系统,一是人工智能辅助决策,快速处理海量传感器数据,自动识别、分类和排序威胁目标。二是自动化武器分配,根据威胁等级、武器状态和攻击概率,自动或半自动分配最合适的软硬杀伤手段,电子战、激光、导弹、近防炮。三是跨域协同规划,协调空中舰载机、无人机、水面主战舰艇、无人艇、水下潜艇、无人潜航器的防御资源,实现立体联防。四是韧性与降级运行能力,在部分传感器或武器受损或被干扰情况下,系统仍能保持核心防御功能。
六、文章复盘及作训建议
无人机蜂群、潜射无人机和无人艇集群代表着海上非对称作战力量的质变,以低成本换取高威胁,以数量优势抵消质量优势,以隐蔽突防挑战传统防御。本报告研究表明,
①威胁具有现实性和紧迫性。黑海、红海的实战案例已充分证明了无人艇集群的毁伤能力,伊朗的实战证明无人机蜂群的威胁也在不断演化。
②防御需要革命性思维。单纯依赖升级传统动能拦截武器,在成本上难以持续,在效能上难以应对饱和攻击。必须大力发展以电子战和高功率微波为代表的软杀伤和定向能武器,构建软硬结合、成本互换的防御新范式。同时,加装近程雷达、频谱、光电等探测设备,保障原机雷达探测的冗余。
③技术融合是关键。未来舰艇防御不是单一武器的比拼,而是传感器、网络、指挥控制系统和多种效应器深度融合的体系对抗。人工智能在目标识别、威胁评估以及火力分配领域发挥着至关重要的作用。天基、岸基、空中及后方区域所提供的关于编队的情报信息,以及联合推演指挥工作,均具有重大意义。
④保持战术与技术实时迭代。无人系统的攻击战术在快速迭代,防御技术也必须随之动态发展。定期进行针对性强的实战化军事演习,并在演习中测试新威胁和新防御手段,是保持战术优势的不二法门。
展望未来,海军装备研发与战术研究应重点关注以下方向,一是加速高功率微波、激光等定向能武器的舰载实战化部署与测试;二是深化人工智能在无人系统集群攻防和指挥控制中的应用研究;三是发展水下、水面、空中无人作战平台的协同探测与防御体系;四是加强针对跨域饱和攻击的战术推演、兵棋演练或者训练,特别是在航母编队防御语境下。唯有凭借具有前瞻性的技术革新以及灵活多样的战术创新,方可在未来渐趋复杂的海上安全环境中构建坚实防御,确保对制海权的掌控 。
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