精确打击：如何将精确视作一个系统来运行

编译：江晓博

来源：知远战术与防务研究所

作者简介：

特雷弗·菲利普斯是一名海军飞行员和近距离空中支援教官。他拥有田纳西大学航空航天和国防工商治理硕士学位。他还在协作研发协议中担任武器化小型无人机开发的顾问。

安德鲁·滕布什是一名F/A-18“超级大黄蜂”海军飞行军官，也是美国海军战争学院哈尔西·阿尔法高级研究计划的研究员。他毕业于海军战斗机武器学校（TOPGUN），此前曾在海军航空兵作战发展中心担任舰载航空联队整合教官。

沃克·米尔斯是一名海军陆战队步兵军官，接受过无人驾驶飞机系统军官的培训。他还是海军陆战队大学布鲁特克鲁拉克创新与未来战争中心的非常驻研究员，以及非正规战争倡议的非常驻研究员。

迪伦·菲利普斯是战术空中掌握中队的一名现役海军飞行员。

科林·福克斯是美国海军驻外武官。

一架乌军小型无人机的相机聚焦在俄军T-72坦克上。在视频中可以看到图像稍微的移动，因为乌克兰操作员对无人机的位置进行了最后的修正。然后，释放。弹药（带有3D打印塑料鳍组件的手榴弹）下落并迅速消失。然后一道闪光、一股灰色的烟雾和熊熊的火焰从敞开的坦克舱门中喷出。正中靶心！几秒钟后，坦克内的弹药殉爆，猛烈地喷出橙色火焰。大量类似的视频，描绘了乌军如何在俄军战壕、散兵坑，乃至穿过汽车的天窗，精确地投掷小型弹药。虽然这些视频只是一个片段，并不是所有进攻的代表性样本，但它们展示了利用小型商用无人机投掷弹药的真正能力。

在乌克兰战场上，许多西方提供的弹药，如标枪反坦克导弹和高机动火箭炮系统（HIMARS）已成为家喻户晓的名字。但一些最受关注的系统，却是经过修改的商用四轴飞行器系统，如中国制造的可配备普通步兵弹药的大疆Mavic无人机。小型无人机在现代战场上被证实是有效的，因为它们可以精确地投掷小型弹药，难以防备又价格便宜。地面人员几乎听不见也看不清它们，而小尺寸有助于其躲避大多数防空系统的侦测并接近目的，以便最大限度地减少对精确投弹造成影响的因素。

展开全文

如今的精确弹药存在的问题在于，它们对制造要求很高，需要先进的芯片和素材，因此在库存耗尽时比非制导弹药更难弥补。而且伪装、诱饵和电子战等手段，有助于对手耗尽己方精确弹药的库存。乌克兰战争正在向世界表明，廉价的商用无人机与非制导弹药相结合，可以可靠地达到与更昂贵的精确制导弹药相同的效果。

五角大楼应该重新评估其对制导弹药的需求。与其只摘购需要特殊瞄准解决方案和后勤链才能达到精确效果的精致弹药，不如将精确火力的交付，整体视为一种系统运作的产物，并通过实现预期结果所必需的一系列要求来获取。简言之，假如非制导弹药通过增加精美制导套件或其他运载方法就能达到令人称心的精度，则应在摘用精美的专用解决方案之前，为上述这种解决方案提供机会和资源。

对精度的需求

经过多年的尝试和数百种非制导武器的打击，北越的清化桥终于在1972年被两枚激光制导弹药摧毁。从那以后，美国军方对精确或“智能”制导弹药的热爱就生了根，而世界其他地区也紧随其后。精确弹药已成为强大威力和声看的代名词。大国竞争对手的远程打击能力增加了作战部队的风险，并使“优先发射优先摧毁”的要求成为必要。因此，世界各国要么试图在本国开发自己的精确弹药，要么通过国外摘购来获取。特殊是，美国已经建立了大量的制导弹药库存，包括精确制导套件、航空炸弹或炮弹等常规弹药、标枪等步兵火箭系统，以及战斧等昂贵的巡航导弹。作为西方精确武器的鼻祖，美国为其盟国建立了兼容性和使用准则。

制导弹药的优点是对发射平台的发射条件限制较少，并且可以远离打击目的。例如，高空弹道发射就比俯冲进攻更有优势。1974年，兰德公司的一项研究详尽介绍了各种增强航空弹药摘用弹道发射的效果，包括增加脉冲激光束和制导系统，可以瞄准反射的激光，且当武器从空中的某个点而不是物理上可能的单一弹道释放点发射时，可以纠正武器的飞行路径，使其击中目的。在现代制导套件出现之前，飞机只能使用特殊战术和更原始的技术来实现精确进攻。对于飞机来说，非制导弹药最精确的投掷角度是90度（最低点下降），这样可以最大限度地减少垂直误差和水平偏移。出于这个原因，像闻名的德国斯图卡俯冲轰炸机，都配备了俯冲制动器，以便在投掷炸弹时实现近乎垂直的下降。但陡峭的下降剖面有很大的缺点，要求进攻机保持可被敌方推测的飞行路径，同时也更加暴露在地面火力中，使飞机更轻易受到防空系统的影响。

1943年，使用陀螺仪稳定的诺登投弹瞄准器（NordenBombsight）是精确轰炸的佼佼者，其声称可以“将炸弹扔进泡菜桶”。支持者断言，在理想条件下，在75英尺内精确投掷炸弹的能力非常强。但在实战中，投弹点距目的超过1200英尺，当整个编队按照领头飞机的投放时间投放时，情状进一步复杂化。由于短缺真正的精度，大多数炸弹没有击中目的，且造成了大量平民伤亡。

1974年兰德公司的研究指出，使用手动投弹瞄准器释放的非制导弹药，需要21000枚炸弹才能摧毁100个目的（或每个目的210枚炸弹）。依据兰德公司的同一项研究，当引进弹道计算机来计算释放量时，弹药需求降低到每个目的40枚。为炸弹配备激光导引头和制导套件，只需要1枚炸弹即可摧毁目的。这种对精度的追求，导致人们专注于制导或可操纵弹药，如首次用于越南的宝石路I（GBU-1）。由于能够在20英尺领域内精确打击目的，宝石路（Paveway）系列至今仍在使用。精确制导套件是使非制导弹头精确化的一种相对便宜的方法，因为可以用螺栓固定在现有炸弹上，而不是设计全新的武器。

空军发现，他们可以精确地运送弹药，同时保持可接受的风险。通过将精确投放弹药的要求从机组人员手中转移到弹药中，从而减少飞行员或投弹手的认知负荷，并降低了风险。由于弹药能够在释放后转向并引导自身到达预先编程的GPS坐标或激光瞄准点，因此可以接受的释放参数得到了扩展，从而减少了飞行员的工作量和遭地面火力进攻的风险。制导弹药的影响是深远的。最近，由于精确制导套件的可用性问题，美国海军自两次世界大战期间引进该战术以来，首次在部分战术大纲中停止了俯冲轰炸战术练习。

精度是系统的产物，而非弹药

乌克兰战争强化的教训之一是，与大量非制导和不精确的武器相比，精确投送的弹药在战场上产生了更大的预期效果。尽管在数量上俄军比乌军拥有武器优势，但乌克兰通过有效使用火炮、火箭炮系统和无人机等精确弹药，加上灵巧的作战原则，正在扰乱俄罗斯的作战行动。不精确的弹药需要更大的数量才能达到相同的预期效果，并可能导致大量不良后果。俄罗斯需要在前线四周储存大量弹药，以给予易受乌军精确反瞄准进攻的交战部队。当驻扎在弹药库四周的部队被乌克兰军队袭击时，导致了大规模伤亡事件。利用特种部队在俄罗斯境内的破坏行动和远程精确火力的结合，乌克兰通过精确地瞄准俄罗斯的大型武器库，在重大进攻之前有效地塑造了战场。然而，精度并不是制导弹药的唯一属性。

从理论上讲，假如目的是静止的，或者在移动时保持恒定的速度和方向，那么精确计算出的弹道释放点就可以清除对制导（可操纵）弹药的需求。例如，F/A-18的任务计算机可以计算飞机高度的风速风向，但不能确定低于飞机高度的风会如何影响炸弹。相反，任务计算机使用计算模型，依据释放高度的风来推测弹药飞行过程中风的影响。虽然该模型提高了弹道精度，但并非万无一失。为了增加精度，飞行员可以将飞机置于俯冲状态，以减少武器的飞行时间、水平速度和相应的误差，因为时间环境因素可以影响弹药精度。战斗机在俯冲时通常会在目的上空几千英尺处投放炸弹。当制导装置连接到炸弹上时，飞机则可以在更高的高度利用弹道释放。飞机可以在距离目的数英里的地方飞行，这样飞机就更安全，几乎可以保证直接命中目的。制导武器还答应在弹道释放或水平进攻剖面外使用，通常通过动力飞行完成，如巡航导弹或滑翔弹。

但是，假如武器平台可以进进到距离目的很近的领域内，而不会被发现，也不会对人类飞行员造成危急，那么该系统还需要制导弹药吗？武装无人机引起了人们对微型和巡飞弹药（loiteringmunition）的极大兴致。微型弹药是专门制造的、将大型航空弹药按比例缩小的版本。这些弹药的例子包括诺斯罗普·格鲁曼斧头（NorthropGrummanHatchet）和雷生圣火（RaytheonPyros）。微型弹药的发展遵循一个熟悉的脉络，几乎所有的提议和原型弹药都是制导的。与目前的激光制导炸弹或全球定位系统炸弹不同，目前的制导微型弹药并不是利用手榴弹或迫击炮等现有弹药。相反，这些弹药是专门制造的，因此比手榴弹和迫击炮等现有步兵武器更昂贵，生产速度也更慢，而且几乎没有现成的库存可供使用。

巡飞弹药将一架无人机和一枚弹头结合成一个系统。一旦操作员发现目的，或者通过自主制导，无人机就会飞向目的，并与目的一起被摧毁。就像微型弹药或任何专门制造的精确武器一样，购买、建造和部署数量足够多的更复杂系统所需的后勤尾巴也更长、更脆弱。例如，美国在对伊斯兰国的空袭中开始耗尽精确武器，因为武器支出超出了国防工业的弥补能力，并且经常被不必要地使用。西方国防官员特殊指出，乌克兰战争双方的精确弹药都短缺。

武器化无人机VS精确制导武器

美国直到参与打击伊斯兰国的作战行动，才完全熟悉到小型武装无人机的威逼。伊拉克安全部队首先经历了新的空中威逼，美国中心司令部司令肯尼斯·麦肯齐将军称，这是自简易爆炸装置以来“最令人担忧的战术发展”。在解放摩苏尔的过程中，伊斯兰国发射了四轴飞行器和本土制造的固定翼无人机来运送致命弹药。伊斯兰国发布的视频展示，无人机向伊拉克部队投掷了非制导弹药。后来，伊斯兰国和伊朗代理人使用的无人机，袭击了美军占据的偏远前哨。然而，美国并不孤寂。俄罗斯同样遭受了叙利亚武装分子的无人机袭击，法国军队在伊斯兰国无人机的四轴飞行器和手榴弹袭击中受伤。乌克兰现在则用同样的方法来打击俄罗斯的装甲部队和人员。

全球热点地区的武器化无人机盛行，预示着即将发生的事情。用手头的小型非制导弹药（如手榴弹或迫击炮）改装商用或定制无人机，使短缺国家资源的激进组织能够参与精确的空中火力打击行动。许多国防文章承认了新的危急和范式转变，并将其称为民主化空中力量时代。

无人机提供致命打击效果的方式有两种。一个是能够投放弹药并返回原地进行重新装弹的再生武器运载平台。另一种是巡飞弹药。像航宇环境（AeroVironment）公司生产的“弹簧刀”巡飞弹药是非常有效的，但是特殊物品，只能一次性使用，不具备再回收装弹的能力。这意味着巡飞弹的补给需要可继续的作战后勤，以便与战场消耗保持同步，因为消耗的每个弹药都需要更换无人机和弹头。

乌克兰战争展示了精确效果的好处，以及保持灵敏和轻便后勤的能力，这是美军信仰的原则，对太平洋战区战争的分布式海上作战至关重要。乌克兰以过高的速度消耗了其制导弹药库存，特别是步兵制导火箭系统。但乌克兰人足智多谋，利用轻易获得的迫击炮弹和手榴弹，并将其步兵武器与小型无人机配合使用，以骚扰和打击前线的俄军人员和车辆，从而保留了更昂贵、更难获得的精确弹药的宝贵储备。一位乌克兰无人机操作员表达，假如你能使用Mavic无人机摧毁一辆坦克，那么你就是这场战争中的佼佼者。

现代无人机包含微处理器和许多特殊部件（如光学器件），这比装满廉价炸药的钢制弹壳需要更多的工业专业知识和后勤。相比于每次用巡飞弹药或制导弹药投送炸药时，都必须更换运载系统（机身、光学和飞行掌握装置）和弹头，武装无人机只需要更换弹药。此外，步兵部队可以使用手头现有的弹药，从而简化了后勤保障。

随着时间的推移，能够更好地重建的一方，将是能够保护下往并最终赢得战争的一方。重新配置非制导弹药并提高精度，比无法从多样化给予链获得组件的精确武器系统更具可继续性。

静音+3D打印鳍片=足够精确

小型无人机可以飞到离目的很近的地方。它们具有较低的声学和视觉特征，以及良好的光学性能和适度的有效载荷能力，已被证实是地面部队的力量倍增器。再加上无人机能够承担极高的风险，乌克兰的体会正在表明，他们可以足够接近目的，并在最低点投放弹药。在许多情状下，最低点空投的方式消除了对制导弹药的需求。装有3D打印塑料稳定翼的手榴弹和迫击炮，已经被证实是非常有效的。作为证据，乌克兰公布了改装非制导弹药的视频，其打击目的的精度可与制导弹药相媲美。虽然公开发布这些信息的主要目的是为了提振士气，因此可能会有所夸大，但同时也透露出，这些无人机及其改装的弹药体积小、重量轻，足以由步兵部队大规模携带和部署，不需要像大型武器那样的车辆支援。

那么，这是否就意味着不再需要微型制导弹药呢？当然不是。在大多数情状下，四轴飞行器的位置很低，距离目的不到500英尺，因此很轻易遭到地面火力的进攻。而更大的固定翼无人机可以保持在更高的高度，且更难用肉眼探测到，能更安全地远离地面火力。在这种情状下，制导弹药可能更适合些，因为弹药具有水平运动能力，飞行时间所能答应的误差更大。

假如通过人工飞行员为固定翼无人机提供俯冲轰炸操作，则非制导弹药仍然是可以接受的。这取决于计算机计算的正确性和目的的领域。利用能承担风险的固定翼无人机，可以将这一概念扩展到更大的弹药使用领域。例如，一种武装版的“跟踪者”（Tracer）可以投掷更大的非制导弹药，如155毫米炮弹或120毫米迫击炮，并进行俯冲投放。一旦任务完成，“跟踪者”将返回跑道（也许使用一种拦阻钩系统以迅速捕捉），并重新武装。此外，与固定翼飞机相关的向前速度，对于制导弹药（如埃尔比特激光制导迫击炮）打击移动目的是有利的。因为弹药在释放时将有更大的动能，增加了机动性和敌方的拦截领域。而随着投放高度的下降，引导打击移动目的的能力也将显著降低。

目前，小型无人机不能携带大型重型弹药，但未来的版本也许可以。电池技术或氢燃料电池的进取可以使其承载更大的负载，并延长其航程。60毫米和81毫米迫击炮弹有数以万计的储备量，将是与无人机配对的理想抉择。此外，还有将这些迫击炮弹变成精确武器的技术专利。这些系统可以弥补其他更精美的系统，如海军陆战队的建制精确火力系统。理想情状下，弹药或武器系统不应过度设计，无需实现任务不需要的功能。低成本和简单性从来都是武器生产中的固有优势。

需求领域：非制导、套件、精致

在2016年伊拉克的清除行动中，美军在多目的的环境中消耗了大量的激光联合直接进攻弹药，以至于地面指挥官收到警告，要确保打击目的真正需要使用这些弹药。媒体报道称，美军“精确制导弹药即将耗尽”，这重新引发了关于低成本替代武器的讨论。激光联合直接进攻弹药是一种非常强大的精确制导套件，对移动目的具有强大的打击能力。它比普通的联合直接进攻弹药要精致得多，浩大的消耗让战争策划者对剩余的库存感到紧张。

精确效果不应等同于精致弹药。相反，行业和从业者应该将精度视为系统和参数（系统所摘用的）的整体产品。达到预期效果所需的最低能力才应该是目的。使用更强大的武器系统来对付不需要它的目的是能力的浪费，部队在战斗中可能更难以替换它们。能承担风险的系统，比如无人机与人工飞行员的配合，可以发明不需要精确弹药就能达到精确效果的条件。相反，在使用精确弹药前应提出一系列的要求：在不使用精确制导弹药的情状下，是否可以通过投放平台实现预期的精度？假如是，使用适当的非制导弹药。其次，假如非制导弹药无法达到效果，那么是否可以用一种改良的非制导弹药，也许是一种精确制导套件，来达到适当的精度水平？专用弹药，只有在任务无法通过其他两种方法实现打击精度时，才应该投进使用。

军事战备评估，应包括评估国防工业在冲突期间重组弹药的能力。西方国家政府担心，乌克兰正在消耗他们的武器系统，导致和平时期的工业基础不堪重负。假如一场代理人战争能够如此迅速地消耗大量的精确武器储备，那么，在一场直接、公开的冲突中，这些储备将如何发扬作用呢？使用基于系统的精确运行方法，美国可以更有效地利用现有库存，并避免高强度战争中的一些后勤问题。

（本文译自War on the rocks，/）

关注公众号了解更多

会员申请 请在公众号内回复“个人会员”或“单位会员

欢迎关注中国指挥与掌握学会媒体矩阵

CICC官方网站

CICC官方微信公众号

《指挥与掌握学报》官网

国际无人系统大会官网

中国指挥掌握大会官网

全国兵棋推演大赛

全国空中智能博弈大赛

搜狐号

一点号