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美军探索机器人蜂群在作战中的运用

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来源:军事文摘

作者:张  策

多年来,军事理论家一直在设想使用蜂群战术推动机动作战方式的演变,武器装备研究者也在设想用半自动化的无人机组合团队来实施蜂群战术。这些设想来源于对巢穴聚居类生物,如蜜蜂或蚂蚁,利用非层次性通信形成协同作战能力打败强大入侵者所显现出的群体优势。也有人引用了古代亚洲草原上骑马弓箭手们通过松散、短暂式组合方式对机动性较差的敌人实施攻击所产生的致命效果。蜂群无人机已经被列入美国海军的低成本无人驾驶飞行器蜂群技术,它是一种廉价的固定翼平台,具有独立的发射管,当发射后可以自主加入空中作战蜂群。另外,地面蜂群作战平台类似于微型坦克,像爱沙尼亚的“忒弥斯”武装无人战斗车。为了充分发掘蜂群战术在火力和机动中的运用效果,美军试图从战争历史经典战例中寻求灵感,将蜂群战术融入到现代军事的战术概念中。

 

机器人蜂群作战平台的

类型和功能

美军假设未来蜂群作战平台可能会分为两大类:火力支援蜂群和机动作战蜂群。

火力支援蜂群平台将携带一次性使用的战斗部,可以根据打击目标的性质对弹头进行模块化替换,从而适用于打击面状或点状、软质或硬质,空中或其他类型的目标。这些自杀式无人机可以从空中或地面发射,通过图像分析系统自主识别敌方目标,或者通过人工控制帮助选择打击目标。火力支援蜂群平台会比精确制导弹药更便宜,并能在机动作战部队上空游荡,根据需要展开攻击。其最大的优势是数量规模。现代防空系统的设计都不针对拦截大量小型发射器,目前的导弹系统将难以应对一支由几十枚弹药组成的火力支援蜂群。

机动作战蜂群将类似于现代空军和微型化的陆军,如小型化的步兵战车将模仿现代装甲兵和机械化步兵。智能化固定翼无人机将是机动作战蜂群的主体,可提供持续的自动化空中支援作战。机动作战蜂群比火力支援伙伴续航时间更持久,并在战场上与作战人员进行更深入的合作。与火力支援蜂群一次性使用不同,机动作战蜂群将持续和可重复使用。

每一个蜂群作战单元都将是一个拥有可靠记忆的传感平台。蜂群作战平台的每一次射击或是被射击都会提供一个数据点,当数据聚集后,便可帮助蜂群确定敌军在其前方的数量、密度和部署位置。通过适当的处理,这些蜂群数据便可以为指挥官提供战场上实时的、可视化的敌人活动情况,提高其感知能力,从而对一个充斥着成千上万机器人、作战人员和车辆的战场了如指掌。想象一下成千上万的无人机实时采集作战数据的威力,它们在接近敌人的瞬间使可以计算出敌人防线的薄弱点并一起涌向突破点。当一组蜂群遇到另一组蜂群时,由算法效率和处理能力支持的蜂群瞬间计算速度直接决定作战的结果。如果机器人成为军队的主要机动作战力量,那么这支机器人部队的移动计算能力将成为评估其整体作战能力的关键要素。

与传统的作战飞机不同,固定翼机动作战蜂群将会持久地占领和控制相应地形,成群的无人机蜂群能够在作战地区上空盘旋十几个小时,甚至有可能几天,一次又一次地向敌人发起进攻,就像古代蒙古骑兵射手在敌人战线前面盘旋一样。

 

机器人蜂群作战能力假设

自动化蜂群技术目前尚存在于萌芽阶段,但要探索蜂群在机动进攻中的方式,需要对其未来作战能力进行合理预测。未来蜂群作战平台在接到人工操作员初步指导之后,将拥有足够的人工智能进行半自动化操作。机动作战和火力支援蜂群能够在无人控制下完成后续复杂的任务处理。

因为他们在战斗或机动过程中具备不用分散精力即可与执行其他任务的蜂群成员进行信息沟通的能力,机动作战和火力支援蜂群能够比作战人员更快地改变战斗队形或做出情况处置,并在战场上充分利用这一优势。它们无视眼前炮火对心理影响的能力使这一优势变得更大。

在战场上部署武装蜂群很容易给双方作战人员带来危险。自相残杀也是一种现实风险,尤其要考虑机器人目标识别的不成熟状态。为解决这一问题,机动作战和火力支援蜂群都会在部署前在其程序中设置一些火力支援控制措施。

一些蜂群装备将专门为侦察识别任务建造,另一些则会配备武器和传感器模块,使他们能够适应不同作战环境的多功能角色。最重要一点,随着半自化技术的迅猛发展和普遍应用,指挥官需要蜂群装备即能与传统的机动作战部队作战,也能与其他蜂群作战。

 

在各种进攻作战方式中的运用

根据美国陆军作战条令的描述,进攻作战有五种基本作战方式,分别是渗透、突破、正面进攻、包围和迂回。每种方式都将有使用机器人蜂群的有效战法。

渗透  渗透是轻型部队和叛乱武装最爱使用的形式。在渗透中,进攻部队的部分兵力潜入敌后或穿过敌方战线,占领敌人纵深有利地形或在发起主要攻击之前制造混乱。它们也可用于干扰敌人的后方补给能力。1968年,越共在发动新年攻势之前,成千上万的北越部队就以小股分队的形式隐弊进入越南南方。1944年6月6日清晨美英盟军诺曼底登陆时,在实施主要攻击之前大胆地将部队空投到德军防御阵地后方,夺占关键桥梁和交通枢纽路口。

虽然空降部队仍然是实施渗透作战的备选力量之一,但由于机动作战蜂群的潜在运输工具具有较大的速度优势,因此能够更快的实施渗透部署。与空降渗透或强行进入行动不同,蜂群是通过亚音速或超音速导弹投送的,事先没有实施大规模空降作战行动时的前期迹象,如建立空中走廊,集结运输飞机等,从而降低了空降作战人员的风险。

蜂群渗透作战可能需要人力支持,以实现任何一种地面上的持续作战。少数的伞兵可以伴随蜂群加入战斗,作为作战控制人员,维护保障人员或充电站的操作人员。要对占领的地形保持一定时间的控制,机动作战和火力支援蜂群将需要具备在敌人后方实施充电补给的手段,有可能通过空投太阳能电站,燃油发电机或充电电池。蜂群也无法处理较为复杂的任务,如解除安装有爆炸物桥梁险情或障碍物清除;在诺曼底战役中,美英军伞兵在夺占目标后,由于德军的主要设施布置爆炸物等无法让盟军使用,因此经常不得不进行人工清除。

突破  突破攻击是一种机动进攻手段,主要采取沿较窄正面轴线实施攻击的方式,穿透敌人防线和防御系统。一旦达成突破,己方部队既可以继续前进攻占敌防线后方目标,也可以利用割裂敌防御体系的效果攻击敌人未设防的翼侧。突破行动主要用于当敌侧翼无法实施攻击或防守较好时,亦或是指挥官没有时间采取其他行动时。突防攻击也可以利用敌人防御正面存在突出薄弱点时实施。在战争萌芽时期军队就使用突破战术。欧洲黑暗时代,日耳曼武士采用野猪头部的阵形来刺穿敌人的盾牌墙,中世纪骑士们将此机动战术引入当时的战争。更现代的例子是,英国元帅蒙哥马利成功使用装甲部队在二战中的第二次阿拉曼战役中实施突破攻击,使盟军赢得了胜利。

成功的突破攻击通常使用大量的间瞄火力削弱敌人的防御能力,或者将敌人防御部队钉在适当的位置,防止周边之敌对突破地段上的敌人实施支援。在滑铁卢战役实施突破进攻前,拿破伦集中大量炮兵削弱英军的防御,但由于英军反斜面防御和普鲁士军队的支援,阻碍了拿破伦实施突破攻击的胜利。

在使用蜂群实施突破攻击时,机动作战和火力支援蜂群可以协同一体作战,查明并利用敌人防御薄弱地段。使用机器人瞬间侦察方式,机动作战蜂群可以沿敌人防御前沿部署成散兵布势,在与敌对峙中收集敌方部队编成和配置位置数据。在距离前沿较远的后方,部署一个计算机集群或一系列的计算机集群,或直接利用蜂群本身的计算能力聚合分析蜂群侦察的信息,通过审查蜂群中的散兵在每个地段的损失数量,蜂群作战平台消耗弹药的速度,以及其它观察数据来确认敌人的簿弱点。一旦敌人防线中最弱的部位被发现,机动作战蜂群就会默默地集结力量,集中兵力攻击这一部位。当他们开始攻击时,一个火力支援蜂群可以进一步削弱这一地域的防御,使用炮兵实施火力压制,精确的间接火力支援形成一个滚动的弹幕,由于机器人不害怕自相残杀,其接敌与推进速度是以往不可想象的。一旦实现了最初的突破成功,人类机械化部队便可以利用这一突破效果,将进攻推进到敌人后方的目标,或形成新的突破瓦解敌人防御体系。

正面攻击  当战争发展到稍有一些组织规模时,正面攻击就成为最古老的机动作战形式之一。当己方拥有相对于敌方压倒性力量优势时,指挥官通常采用正面攻击,将敌人牢牢控制在固定位置,摧毁击垮敌人,或进行有效的侦察。例如在独立战争中邦克山战役,英国军队承受了伤亡逾1千人的代价对在波士顿城外邦克山防守的反殖民地民兵实施一系列正面攻击。许多指挥官都在战斗之前计划使用绝对优势的机动兵力一击致胜,只有在不得己的形势下才会迫使他们釆用与敌人互相消耗的正面进攻。

机器人蜂群的优势就在于同等条件下它们具有实时相互通信能力和比作战人员快得多的机动能力,能够让他们在敌人意想不到的地点隐蔽集结,形成压倒性的优势。正面攻击依赖于复杂的地形和蜂群部署技术的应用,因此要很好地利用这些属性。正如前面所描述的那样,蜂群作战平台具备收集并实时向联合部队指挥官发送信息的能力,这将非常有利于它们充当侦察兵和牵制部队。因为指挥官们不会太担心蜂群的伤亡,所以会优先让它们承担这些任务。因为蜂群没有恐惧,不会受心理牵制,它们将无比迅捷和坚定地执行任务。

设想一下这样的场景:两支力量相当的轻型步兵部队在交战中互相遭遇。一方从运载车辆上部署了几十个机动作战蜂群,使用它们向前推进实施正面突击,牵制敌人的力量,并保障有人作战要素的机动。这些蜂群作战平台可能都会被对方摧毁,但如果他们给轻型步兵部队提供以较小的风险向敌方类似规模部队展开机动作战的机会,蜂群就已经发挥了应有作用。机动作战和火力支援蜂群将为指挥官提供使用机器人生命交易空间和时间的选择,并鼓励采用积极的攻击性战术,而这些行动指挥官不可能让人类士兵去做。

包围  包围是使用进攻部队从各个方向对坚守防御之敌实施进攻,通常在夺占敌人后方或侧翼攻击的目标时采用。包围有多种形式:单面包围,双面包围,环型包围和垂直包围。所有形式都试图避开敌人的正面,因为在正面敌人会部署较强的火力。典型的战例是公元前216年,汉尼拔战胜罗马军团的坎尼之战,先成功地实施了双面包围,最终形成环形包围。美国南北战争中成功的战例是罗伯特·李将军在弗吉尼亚州昌塞洛斯维尔战役中对约瑟芬胡克将军侧翼实施快速包围,在以弱对强的情况下用大胆的战术机动赢得胜利,成就了斯通威尔·杰克逊和罗伯特·李在美国战争史上的传奇之战。

成功的包围战术需要满足3个条件:一是比对手强的机动优势,二是获取信息的优势(必须确定可以攻击的敌方翼侧位置),三是实施包围的部队与正面牵制部队之间的有较强的信息沟通能力。机器人蜂群将为联合部队指挥官提供所有这3个方面的优势。正如渗透战术中所描述的那样,机动作战和火力支援蜂群将从数百英里外以超音速速度展开部署。如果战术情报监视和侦察力量能够有效地识别敌人的侧翼边缘,指挥官可以请求在几分钟内从巡航导弹或以空投方式快速部署蜂群作战平台,从而获得巨大的战术突然性。除了它们的部署优势外,蜂群作战平台还可以利用它们收集大量数据的能力,进行侦察和发回数据,帮助情报分析人员确定敌人侧翼的起始位置,以及是否有防御力量。更可怕的是,机动作战蜂群可以很容易地进行发射部署,对撤退的敌军形成有效的垂直包围,并将其战斗队形打散,以便追击部队对其歼灭。

迂回  迂回战术常被用来通过占领人口密集区或敌军关键的供给保障线来迫使敌军部队脱离有利地形。在迂回机动作战中,进攻部队避开敌人的主要防御,绕到敌人后方夺占目标,目的是迫使敌人以全部或局部力量从目前的阵地上转移应对。在1863年7月葛底斯堡战役之前,詹姆斯·朗斯特里特反复主张罗伯特·李实施迂回战术避免形成正面决战。朗斯特里特希望将南方军队部署在乔治·米德和华盛顿之间,迫使北方联邦军队进行高消耗的进攻。另一个著名的战例是道格拉斯麦克阿瑟在仁川的两栖登陆,切断了北朝鲜的交通线路,把朝鲜人民军送回到北方。

蜂群作战平台最适合充当地面指挥官的辅助力量,而不是实施迂回作战本身的基本组成力量。蜂群缺乏进行自我保障能力,不适合承担迂回作战重任。如果没有人类的支持,机动作战蜂群将无法在敌人后方维持作战状态,难以真正威胁敌人的交通路线。

相反,机动作战和火力支援蜂群可以配置在敌方和己方担负迂回作战任务的部队之间。具有机械化和空中机动作战能力的个体蜂群作战平台不仅能够覆盖大片的地形,还能迅速巩固阵地对抗敌人任何针对迂回部队的企图,因为迂回部队在机动中将暴露其脆弱的侧翼给敌人主力。

 

技术进步驱动战术发展

机动作战和火力支援蜂群的技术限制和优势最终将决定它们在机动进攻作战中的用途,就像坦克、航空母舰、潜艇等所有的突破性技术一样,它们必须融入到整体战术运用中。随着技术的不断进步成熟作战人员的创新应用。在蜂群正式投入战场使用之前,作战指挥和操作人员也可以加快蜂群战术应用的发展。

就像对空军发展具有前瞻远见的比利·米切尔和朱里奥·杜黑一样,美军认为军事理论发展必须向前看10~20年,甚至30年,那时人工智能将支持蜂群作战平台部署于战场。要在战斗中充分利用蜂群,还需要展开多年的野外演习,而演习中形成的作战概念可能在战争的最初几个小时内便被摧毁。即便如此,作战理论研究者们也要采取风险投资的心态,接受创新作战思想过程中的多次失败,因为这些新的作战思想最终将会彻底改变战争的游戏规则。进攻战术的形式不会马上改变,但是作战力量的种类和能力很快即将改变。让我们一起迎接蜂群作战时代的来临。

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