美国陆军典型地面有人/无人协同作战装备现状和发展趋势
2023/3/31 浏览：1886有人/无人协同作战是当前世界军事强国研究的一个重点方向，美国陆军作为全球陆军的标杆之一，近些年推出了不少性能较为优异的地面有人/无人协同作战装备。
引言
2020年6月-8月，美国陆军在科罗拉多州卡森堡开展的基于有人/无人协同场景的“机器人战斗车辆”作战试验。
有人/无人协同作战，是指在可进行互联互通网络体系支撑下，将遂行同一任务的有人和无人作战力量进行合理编组，并融合形成一支可独立或配合其他作战力量实施相应军事行动的体系化战斗队。有人/无人协同作战可增强有人和无人作战力量之间的互操作性，并实现二者性能上的优势互补，从而提升整体的作战效能。随着技术的不断发展，有人/无人协同作战逐渐成为美国等世界军事强国用以应对未来战场强对抗环境的一种主要手段，并为此发展出了一众相应的武器装备。如，美国陆军近年来推出了不少该领域中的典型作战装备和相应的发展项目，如：“僚机”项目、“起源”项目、“下一代战车”项目、“粗锯齿M5”无人战斗车、AML无人火箭炮等。
典型装备和项目介绍
1.“僚机”项目
“僚机”项目中采用“悍马”高机动车平台的有人驾驶指控车（后）和无人战车（前）
“僚机”项目又称“联合能力技术演示验证”（JCTD）项目/“机器人僚车”项目，由美国陆军坦克研究发展与工程中心（TARDEC）主导开展，美国陆军武器研究发展与工程中心（ARDEC）和美国海军水面战中心达尔格伦分部则为此项目的合作伙伴，其旨在发展能在地面配合士兵或其他作战平台进行编队协同作战的无人作战车辆。
2017年，“僚机”项目正式启动，项目时长为期三年，投入金额为2000万美元，同年8月22日，在美军乔治亚州本宁堡基地首次进行了该项目第一阶段的有人/无人车辆联合作战试验。
“僚机”项目中采用“悍马”高机动车平台的无人战车进行试验的场景
在起初的发展中，“僚机”项目里的无人作战车辆主要采用的是“悍马”高机动车平台，并使用了“机器人技术内核”自主控制系统和“自主远程交战系统”，其中，前者由美国陆军坦克研究发展与工程中心研发，主要由摄像机、传感器等部分组成，可通过路径导航的方式实现车辆的自主运行，而后者则能通过基于视觉的自动目标探测以及用户的指定选择来减少对所需打击目标的判别时间，同时，该车还有人工远程遥控的操作模式。配备的武器方面，“僚机”项目的“悍马”高机动车平台无人车主要携带的武器有两种，一种是无人战车上搭载的遥控机枪，另一种是无人自行迫击炮车上搭载的81毫米迫击炮。当中，“悍马”高机动车平台无人战车上早期使用的遥控机枪选用的是M240B式12.7毫米机枪，但因此枪在2017年8月22日开展的试验中暴露出了容易卡弹的问题，因此，在后期计划升级成美国陆军武器研究、发展与工程中心研制的“先进遥控武器系统”，该系统武器仍为一挺12.7毫米机枪，但由于采用了电击发方式，故而不会产生导气式机枪那样的卡弹问题。而搭载有81毫米迫击炮的无人自行迫击炮车，主要作用是为己方坦克、步兵等地面作战单位提供火力支援。同时，“僚机”项目还在M58履带式装甲车的基础上发展了一款无人发烟车，该车可利用自带的烟雾发生器产生烟雾，以掩护己方的地面军事行动。
“僚机”项目中采用“悍马”高机动车平台的无人自行迫击炮车和采用M58履带式装甲车底盘的无人发烟车
根据美军的计划，“僚机”项目的经验将直接用于美国陆军坦克研究发展与工程中心后续的“作战机器人”项目，该项目将在一些尺寸更大的作战车辆上，进行地面有人/无人协同编队和作战方面的探索试验。
2.“起源”项目
美军第1特种作战大队的美国陆军“绿色贝雷帽”特种部队在犹他州杜格威试验场与“起源”项目里的无人战车进行有人/无人协同作战试验
“起源”项目（Project Origin）是美国陆军发展司令部（DEVCOM）地面车辆系统中心（GVSC）开展的机器人战车（RCV）原型设计工作。该项目被用作“模块化任务有效载荷”（MMP）的技术演示平台，并作为美国陆军现代化和新兴技术计划的一部分，旨在使用搭配不同任务载荷的无人作战车辆，来为美国陆军提供进行快速技术和自主行为集成的能力。项目中的无人战车作为无人侦察车的前身，携带有遥控武器站、可升降侦察桅杆和小型系留侦察无人机等在内的装备，可单独或配合己方作战力量完成情报监视、侦察、目标获取与打击等作战任务。
“起源”项目中的无人战车采用的是“多用途无人战术输送系统”的底盘
目前，“起源”项目中的无人战车主要以美国通用动力地面系统公司的轮式版“多用途无人战术输送系统”（MUTT）作为其底盘。该车采用8X8驱动形式，具备两栖行驶能力，车长2.95米，车体最宽处1.778米，配备一个输出功率为3000瓦的动力装置，并储存有5加仑的燃料，最大陆面行驶里程95.56千米，可使用有线或无线两种操控方式，最远无线遥控距离可达200米，配套的遥控装置据称用一只手就可以轻松进行操作，同时，车辆本身还具备一定的自主行动能力。其搭载的安装有多通道观瞄装置的遥控武器站上，可根据用户需要选装7.62/12.7毫米口径机枪、40毫米榴弹发射器、“标枪”反坦克导弹等装备。
在德国霍恩费尔斯训练区进行的演习中，与美国陆军第 4 步兵团1营进行地面有人/无人协同作战能力展示的“起源”项目的无人战车
“起源”项目中的无人战车发展至今，已参加了多次的试验与演习，如：2022年2月，与来自美军第1特种作战大队的美国陆军“绿色贝雷帽”特种部队，在犹他州杜格威试验场进行的一场为期两周多的基于实战化环境的有人/无人协同作战试验，以及同年6月6日，在德国霍恩费尔斯训练区开展的演习中，与美国陆军第 4 步兵团1营进行的有人/无人协同作战能力展示等。
3.“下一代战车”项目
美国陆军未来地面作战概念图中展示的“下一代战斗车-可选有人步战车”控制各种前出的无人战车对敌方目标进行侦察、识别、锁定并攻击的场景
“下一代战车”（NGCV）是美国陆军开展的一项用以替代现役M1系列主战坦克和M2系列步战车的下一代地面作战车辆研制项目，项目中计划的各种地面作战车辆，都将采用“有人-无人组合”（MUM-T）的形式，以此，最大程度发挥有人地面作战车辆和无人地面作战车辆的技术优势。其中，采用自主作战系统的无人地面作战车辆，能进一步提升美国陆军的打击力、生存力和持续作战能力，以及在战场纵深地带的作战效能。
美国陆军“下一代战车”项目计划中的“下一代战斗车-可选有人步战车”和各种无人地面作战车辆的信息介绍示意图
以该项目中用以替代M2系列步战车的“下一代战斗车-可选有人步战车”（NGCV-OMFV）为例，其上面的车组乘员数量为2-3名，并可搭载5-7名步兵和一架系留无人机进行作战。而当该车转变为“下一代战斗车-用于机器人战车（RCV）的有人指挥与控制战车”（NGCV Manned C2 vehicle for RCV）的配置时，车上携带的载员数量就为5名（含1名中士和4名无人战斗车操控员），以用于操控两辆无人战斗车，其中，每辆无人战斗车分别由两名操控员（1名驾驶员和1名炮手）进行操控，而中士主要用于指挥两个无人战斗车的操作车组。
美国陆军“下一代战车”项目中计划中的轻型、中型和重型无人战斗车的部分性能示意图
根据现有资料，“下一代战车”项目中的无人战斗车（即：机器人战车（RCV））基本性能数据为公路行驶速度大于每小时32千米，越野行驶速度大于每小时16千米，有效操控范围不小于1千米，具备自动探测和规避障碍物的能力，并将分为轻型、中型、重型和无人自行迫击炮四种不同的版本。其中，轻型无人战斗车采用4X4驱动形式的小型轮式车辆底盘，尺寸约为：5.7米（长）X2.2米（宽）X2.4米（高），重量小于7吨，可通过直升机进行运输，配置有机枪、反坦克导弹和小型车载无人机；中型无人战斗车采用履带式底盘或6X6小型轮式车辆底盘，尺寸约为：5.8米（长）X2.7米（宽）X2.4米（高），重量约为10吨，一架C-130运输机可运输一辆，配备有中口径自动炮、反坦克导弹和无后坐力炮等武器；重型无人战斗车则可理解为一种无人化的轻型坦克，采用履带式底盘，重量约为20吨，尺寸约为：8.9米（长）X3.7米（宽）X3.6米（高），一架C-17运输机可同时运输2辆，炮塔上配备有大口径直瞄坦克炮等武器。此外，“下一代战车”项目中还计划了一种绰号为“坦克杀手”（编号ACT3205）的无人战车（或：轻型无人坦克），该车可视为上文提及的重型无人战斗车的进一步发展型号，战斗全重达到了27吨，采用5对负重轮的履带式车辆底盘，配备有一门拥有较大射击仰角的XM360式120毫米滑膛炮、一挺12.7毫米遥控机枪以及主动防御系统等装备。上述这些无人战车，都可执行侦察、目标指示、攻击（如：反坦克）、城市战和建立“共用作战图”等任务。
“坦克杀手”无人战车的渲染图
“坦克杀手”无人战车的部分性能介绍示意图
据悉，美国陆军在2020财年已接收了四辆“下一代战车”项目中的重型无人战斗车演示车，2021财年则分别建设一个轻型、中型和重型的无人战斗车排，并计划在2023财年再建设两个重型无人战斗车排。
4.“粗锯齿M5”无人战斗车
“粗锯齿M5”无人战斗车
“粗锯齿M5”无人战斗车是由美国德事隆系统公司研发生产的一种可实施有人/无人协同作战的中型履带式无人战斗车，其战斗全重10.5吨，尺寸约为：5.9米（长）X2.7米（宽）X1.5米（高），有效载荷重量达到3.6吨，采用以柴油发动机为主的混合动力系统，地面行驶速度可达每小时25英里以上。“粗锯齿M5”无人战斗车配备有SUMIT360态势感知系统，具有较强的战场态势感知水平，并能根据不同的用户和作战任务需要，选装多种不同类型的装备，如：遥控武器站、遥控无人炮塔、小型多轴旋翼系留无人机、小型无人车、TacFLIR280 HDEP可升降多通道中程监视系统等，且自身还拥有一定的防弹能力。
“粗锯齿M5”无人战斗车的装备配置示意图
此前，“粗锯齿M5”无人战斗车参与了美国陆军的“中型机器人实战车”（“RCV-M”）计划的竞标，该计划旨在为美国陆军提供可由C-130系列战术运输机和CH-47系列重型运输直升机空运的10-20吨级中型无人战斗车，并具备实施情报收集、侦察、监视、打击、巡逻、守卫和营救等作战行动的能力。而参加该计划竞标的“粗锯齿M5”无人战斗车则配备了一座“保护者”MCT-30R电动遥控无人炮塔，炮塔上安装有一门XM813式30毫米自动炮、一挺M240式7.62毫米并列机枪以及数字化火控瞄准系统。
5.AML无人火箭炮
AML无人火箭炮渲染图
AML无人火箭炮，也称之为“自主多域发射器”，是美国陆军主导研制的一种适用于未来作战并应用了自主技术的无人轮式远程多管火箭炮。2019年，美军提议将无人技术应用于未来相应的导弹装备领域，随后，美国陆军提出要在当前其装备的M142火箭炮上，应用无人自主技术，或以此为基础，开发出一种新的无人火箭炮，而AML无人火箭炮，正是这一背景下诞生的产物。2020年，美国陆军作战能力发展司令部麾下的航空和导弹中心与航空和导弹技术联盟，启动了新的AML无人火箭炮发展计划，该计划旨在研发这种全新的技术概念，并探索必要的技术，以确定其未来发展前景。2021年1月，美国陆军与相关单位签订了AML无人火箭炮的研发合同。2021年6月16日，基于M142远程多管火箭炮改进而来的AML无人火箭炮原型车在美国俄克拉荷马州进行了首次实弹射击演示与测试，而该原型车也将用于验证AML无人火箭炮中涉及的部分技术概念。
正在进行试射的基于M142远程多管火箭炮改进而来的AML无人火箭炮原型车，其仍然保留了M142远程多管火箭炮的装甲驾驶室
AML无人火箭炮采用了6X6轮式高机动车辆底盘，能通过类似C-130系列等可在前线简易机场起降的中型战术运输机进行运输，并使用了拥有“储运发”功能的模块化发射箱，且具备“弹箭共架”发射能力。该型无人火箭炮可携带2个具备“储运发”功能的4联装227毫米火箭弹模块化发射箱，能发射美国陆军现役的各种227毫米火箭弹或ATACMS导弹，同时，也能发射之后的Prsm导弹。此外，AML无人火箭炮还配备了CCD摄像机、激光雷达和全球卫星定位系统等设备，并运用了无人自主技术，具备跟随行驶、自主航路点导航、线控驱动、远程遥控操纵、有人/无人协同作战等功能。在战时，AML无人火箭炮可与M142远程多管火箭炮协同行动，并通过M142火箭炮发出的各种指令进行作战。
未来发展趋势
综合上文提及的目前美国陆军推出的典型地面有人/无人协同作战装备和相关项目，可以看出，其在该领域装备中体现出的发展趋势包括：
1.平台应用范围更广，适用任务领域更多
基于M113装甲输送车改造而来的无人战车
美国陆军目前推出的这些新一代陆上有人/无人协同作战装备，其使用的作战平台已不仅局限于小型无人车辆和轻型有人战车，而是扩大到了大中型无人战车、主战坦克、步兵战车，甚至是自行式多管火箭炮上。同时，适用的任务领域，也从较为简单的有人/无人协同监视、搜索与侦察，扩展到了察打一体、引导打击、装甲攻防、城市作战、远程精确打击、运输、救援等方面。
2.注重提高地面无人作战平台本身的自主化程度和态势感知能力
美国陆军目前在研和已投入使用的能够实现有人/无人协同作战能力的无人作战平台普遍都有较好的态势感知能力，且能进行一定的自主作战
美国陆军当前在研和已投入使用的地面有人/无人协同作战装备中的无人作战平台，普遍都安装有应用了一定人工智能技术的自主化作战系统，使无人作战平台本身在保留有人遥控操控模式的同时，也能够进行自主运行。从而，提高了有人/无人协同作战装备中的无人作战平台的自主作战能力，并释放了遥控操控所需的人力，增强了有人/无人协同作战装备的作战效能。同时，这些无人作战平台也都通过配备多种先进传感器的方式，提升了自身的战场态势感知能力。
3.重视增强火力以及远程精确打击能力
AML无人火箭炮在M142远程多管火箭炮的指挥下以有人/无人协同作战的模式对敌方地面目标和水面舰艇进行远程精确打击的过程示意图
美国陆军在其现阶段发展的有人/无人协同作战装备中，一方面着重提高一些平台本身的火力性能，比如，为重型无人战车安装大口径火炮等，另一方面，也十分重视发展特定平台的远程精确打击能力，如，能与M142远程多管火箭炮进行有人/无人协同作战的AML无人火箭炮，其在发射未来的后期型Prsm导弹（即：“增量3”版Prsm导弹）时，便可精确打击1000千米外地面和海上目标（包括：海上大型移动目标，如：航母、驱护舰等），从而，进一步增强美国陆军未来远程打击、反“区域拒止/反介入”和“以陆制海”的能力。
总结
美国陆军目前在有人/无人协同作战领域中的装备发展趋势对其他国家也有着一定的参考价值
美国陆军目前发展的地面有人/无人协同作战装备，一方面有着较高的技术水平，可有效增强美国陆军今后地面有人/无人协同作战的能力，进而，促进其整体作战效能的提升；另一方面，其装备本身体现的能力和技术，也代表着该领域装备未来的一些发展方向，而这些方向或可成为其他国家在发展类似装备时的一些有益参考。
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