
无人机以“无人”对“有人”的非对称打击能力,已在事实上改变了现代战争的“游戏规则”。对于这个规则改变者,各国纷纷探索克制之法。微波武器由于其光速攻击、面杀伤能力强、效费比高等优点,将成为反制无人机及其集群的有效手段。
撰文 | 崔凯(中国空气动力学会 科学传播和普及工作委员会主任)
一架小型无人机悬停在巨大的以色列主战坦克“梅卡瓦”MK4上方,迅速释放所悬挂的RPG-7火箭弹。火箭弹在坦克最为脆弱的顶部爆炸,一瞬间,火光冲天,浓烟滚滚。
这是在2023年10月中旬曝出的一段视频,显示了哈马斯无人机对以军“梅卡瓦”坦克的猎杀。该视频迅速在军迷中引发围观和惊诧。要知道,“梅卡瓦”MK4被誉为拥有世界最强生存能力的主战坦克,其装甲防护能力突出,还配备主动防御系统,能抵御反坦克导弹和大威力反坦克火箭筒的攻击。然而,它就这样被一架小型无人机轻而易举地破防了。
这个案例再次证明,在各类无人机俯视之下,包括主战坦克在内,地面重型装备的生存力愈发堪忧。
实际上,在近期包括俄乌冲突在内的几场局部战争中,无人机都已开始扮演愈来愈重要的角色。从实战效果看,无人机以“无人”对“有人”的非对称打击能力,已在事实上改变了现代战争的“游戏规则”。在此背景下,如何有效应对无人机的威胁,针对其特点发展相应的反制技术已经成为世界各国,特别是发达国家的首要发展方向之一。目前有多种无人机反制技术发展路线,其中微波武器以其显著特点,在无人机防御中独树一帜。
01 无人机如何改变现代战争
自上世纪九十年代海湾战争以来,以精确制导弹药为主要装备的精确打击模式逐渐成为现代战争的主导,并在伊拉克、阿富汗等多次局部战争中频繁使用。这种打击模式具有覆盖范围广、发射平台多样、攻击目标精准、智能化程度高等优势。但这种模式也存在较为明显的不足,包括只能实现点对点攻击、需体系协同、不适合攻击人口密集地区或巷战等。此外,精确制导武器价格高昂,单枚导弹价格往往动辄上百万美元,甚至千万美元以上,在大消耗战争中对交战方的经济支撑能力要求极高。
无人机的出现,对这一模式形成剧烈冲击。目前使用的无人机主要包括固定翼和旋翼无人机两类,具有携带方便、使用方式灵活、用途多样等特点。单兵使用的无人机一般仅有几公斤重,很容易放进作战背包并携带;同时还采用了先进的导航和定位系统,可以在复杂的环境中进行高精度的自主导航和定位。实战中,无人机可以携带小型导弹或炸弹进行攻击,其打击精度和威力都非常强大。同时,无人机还可以进行作战评估,即对敌人的战斗力、部署和行动进行侦察分析,为后续作战提供重要参考。
除作战能力十分突出外,无人机更大的优势在于其价格低廉。由于其单机设计结构简单,零部件通用化程度高,因此研发和制造成本都较低,如美军“郊狼”无人机,其机身大部分采用复合材料和模块化设计,单架成本仅1.5万美元。有些通过民用无人机改装而成的武器,其成本甚至可降至几百美元。
在此基础上,将一定数量的无人机集群使用,所形成的无人机“蜂群”则更为可怕。“蜂群”由多架智能化程度较高的低成本无人机组成,且执行任务时可以相互通信和相互协同,既可对多个目标同时打击,也可对单个高价值目标重复打击。由于具备数量优势,可以短时间内从多角度、多方向发起集群进攻,使敌方的防空反导系统探测、跟踪和拦截能力迅速饱和。“蜂群”无人机体积小,雷达信号特征小,难以被敌方探测发现,可以从战机、舰艇和车辆等多种平台快速发射,便于瞬时发起集中攻击,达到攻其不备、防不胜防的效果。

美军在测试无人机蜂群
02 谁能克制无人机?
随着无人机及其蜂群系统作战模式逐渐成为未来战争的重要样式,发展有效的反制手段逐渐受到各国的高度重视。以美国为例,自2015年以来,美军日益重视反无人机系统的发展。2019至2021财政年度,平均每年投资约5亿美元。2023财政年度,美国国防部又花费6.68亿美元用于反无人机系统的研发,另外至少花费7800万美元用于采购。
反制无人机的过程主要可分为发现和打击两个阶段,即首先对目标无人机进行探测跟踪及预警,然后依据实际情况采取相应的毁伤手段进行打击。常用的毁伤手段包括:1)利用高炮、防空导弹进行硬杀伤,此手段虽然技术成熟度高,但成本也高;2)从地面或空中抛网利用物理捕捉的方式捕获无人机,此手段成本低且实施简单,但命中率低,且作用距离十分有限;3)利用格斗无人机对抗无人机具有精度高、附带毁伤小的特征,但技术成熟度相对较低,且一般只能实现点对点攻击,对于具有自修复能力的蜂群系统的杀伤力有限;4)利用高能激光武器直接杀伤目标,这种方式具有反应快、精度高、威力大的特点,但其效能发挥受目标材质和天气的影响较大,且应对数量庞大的蜂群时效果一般。
相比之下,正在发展中的微波武器可能成为无人机,特别是无人机蜂群的克星。微波武器是指配备高功率微波(High-Power Microwave, HPM)载荷的作战武器,可搭载于陆基、空基、海基、甚至弹基等多种平台。微波武器的毁伤原理与常见的微波炉类似,即不断发射电磁脉冲,通过无人机的后门(孔缝等)耦合扰乱无人机飞控系统,或通过前门(微波接收通道)耦合损伤无人机测控接收机,根据耦合能量大小致使无人机失控或受损。