美军报告《作战环境2024-2034:大规模地面作战威胁评估1.0》指出了战争性质的根本性转变,在大规模地面作战中防御能力日益占据主导地位。这一挑战在密集的城市地形中进一步加剧:

"联合国预测,到2050年,世界68%的人口将居住在城市地区,这增加了在密集城市环境中作战的可能性。从俄乌战争、以色列-哈马斯冲突等战例可见,城市战带来了若干挑战。特别是乌克兰战争的拉锯表明,单纯进攻城市地区将是不够的……防御方可依靠现有基础设施和人口密度,深入建筑物、地铁及其他地下网络。常规作战的挑战将会加剧,因为城市和地下区域将使机动变得困难。道路状况、交通、平民人口和建筑密度将挑战行动自由和大部队集结的能力。街区将形成天然的瓶颈,民用车辆将成为障碍,城市'峡谷'将使大多数空中平台难以飞行。搜索和清理行动将被摩天大楼、隧道和地下基础设施提供的掩蔽和隐蔽所阻碍。"

本文探讨了如何汇聚多种技术能力,以成功执行城市突破行动,并应对有利于防御作战兴起的棘手作战环境挑战。

地雷、火炮及可空投地雷以及简易爆炸装置的广泛使用,对寻求在复杂城市环境中清除它们的人员的技能和智慧提出了挑战。在城市环境中,地形和障碍物将剥夺进攻方在数量、装甲和系统方面的优势。随着越来越多的人为生活和工作聚集到城市,瓦砾和现代基础设施造成的机动混乱将在未来战争中占主导地位。未来的大规模地面作战合成兵种机动需要具备综合的部队能力,以提供相对于敌方的战斗优势。城市战涉及的大量变量会使机动战的决策周期陷入混乱。未来的城市战将借助无人机情报、监视、侦察/攻击/目标锁定及电子战,放大运用地雷和简易爆炸装置的经典障碍策略。时间和情报监视侦察将至关重要,并决定尝试在何处及如何实施障碍突破行动。技术可能会为克服基于地雷和简易爆炸装置的障碍提供选择。

无人机将在未来的冲突中被各方使用,特别是考虑到其尺寸、成本和能力。试图在任何环境中实施突破的机动部队,应预料到敌方无人机和协同炮火会在突破部队渗透防御之前对其进行攻击。对城市地区的突破部队而言,幸运的是,像光纤无人机这样的新创新,由于电线的影响,在城市和复杂地形中运行将面临巨大挑战。在所有情况下,突破部队都应准备好用反无人机干扰器对抗敌方无人机。战斗工兵和无人机操作员面临的挑战将是整合技术与条令以应对爆炸威胁。探索新的雷场/简易爆炸装置识别与突破技术,应从无人机开始,然后推进到可视化/AI绘图、机器人解决方案以及新的突破小组技术。较新的技术提供了超越金属探测或发现埋设地雷的地下空洞的能力。

美军的城市突破条令已从全球反恐战争期间在中东使用的战术、技术与程序演变而来。城市突破仍将要求部队能够应对改装地雷、串接式地雷或简易爆炸装置,以及以非预期方向或随意布设的地雷。这同样适用于地下区域或多层建筑。城市地区对技术提出了独特的挑战。美军《技术出版物525-92-1》特别指出了新技术必须克服的技术障碍:受阻或被拒止的视距通信;因基础设施构成和电磁干扰导致的信号强度下降;如需多架无人机运行则必须消除冲突的空域;以及可能主动干扰无人机的平民。未来战争将需要精确的工具来快速、准确、果断地摧毁障碍。应对雷场和简易爆炸装置的方案可能已近在眼前。

截至2023年,已有可用的探雷无人机,能够探测老一代金属地雷(如TMM系列反坦克地雷)以及由军用弹药制成的简易爆炸装置。市售的Voliro无人机配备的激光雷达和金属探测器探头可探测地雷和弹药,同时无人机可精确绕开障碍物机动,低至距地面数英寸飞行。Voliro将数据传输给操作员,可用于绘制这些爆炸威胁的地图。该技术也适用于较低端的平台——一名乌克兰青少年也制造了一架同样熟练的探雷无人机。其他探测器通过化学特征发现地雷。一家澳大利亚公司制造了一种探雷器,能够识别当今超过90%的地雷所使用的TNT和RDX炸药。最后,一家比利时公司Aerial Solutions创造了一架配备磁力计和探地雷达以寻找地雷的四旋翼无人机。所有这些系统在给定时间内都能提供数据并精确识别目标。当与热成像设备和AI绘图软件配对时,探测地雷、子母弹和简易爆炸装置的潜力将得到增强。

从乌克兰战争中汲取的一个经验是,无人机有可能通过测量弹药与背景地形之间的温差,对受空投PFM-1“蝴蝶”雷污染的区域进行空中测绘。尽管肉眼难以发现,但这些地雷与未爆弹药或简易爆炸装置一样,具有热惯性,即能保留热量,这一特性可由能够记录温差的无人机探测到。分析人员可利用配备红外摄像头的无人机捕捉的红外波段图像来发现和测绘弹药。一套相机系统声称能在十分钟内扫描10米×20米的区域。美陆军的工程兵也正在测试可商用的“SkyRaider”和“Anafi”四旋翼无人机,以携带包括激光雷达在内的一系列传感器。这些无人机收集的数据使用海军研究办公室的“防区外雷达成像探测系统”进行分析,用于地雷探测和对抗行动。由此产生的数据可被绘制成图,并可制定摧毁弹药的策略。与其让人员在瓦砾中搜索,不如由无人机在任何人进入污染区域之前就测绘并识别威胁。

探测地雷并非问题的终结。障碍必须被突破,弹药必须被清除。然而,无人机使得部队集结变得困难。如果成群的车辆和下车步兵在某一地点停留过久,无人机蜂群会俯冲攻击。因此,进攻部队必须根据战斗性质考虑蜂群战术或类似的分散与集中方法。在组织障碍突破时,工兵必须尽可能最全面地了解障碍物情况,以避免在考虑突破时可能将部队集结于一点。突破小队不能假定建筑物会在他们组织小队和确认远侧压制时提供掩护;太多视频显示无人机进入封闭空间或战壕实施自杀式攻击。因此,工程兵雷场突破行动的原则现在必须包括热伪装、对无人机侦察的遮蔽,以及对高价值和难以替换系统的保护。

尽管携带炸药的无人机可以用其自身武器攻击地雷或简易爆炸装置以消除威胁,但它们可能非常脆弱,尤其是在负重炸弹或传感器时。如果无法保证局部空中优势且敌军有能力打击己方无人机,则可能需要地面解决方案。在突破前,必须识别敌军并了解其位置。这需要像“黑蜂”纳米无人机这样的纳米无人机。“黑蜂”为突破小队提供热成像静态图片和视频影像,其平台从头到尾长约6英寸,重量略超1盎司。其一英里的航程和25分钟的运行时间,提供了一种小巧、便携的情报监视侦察解决方案,可以进入建筑物,在狭窄空间导航,并通过预设航点或操作员在安全距离内的聚焦控制实现自主飞行。一旦情报监视侦察确认了障碍物的布置和构成,就该考虑自主机器人了。

美陆军正在研发数种新型突破车辆,能比推土机或M1150突击破障车等大型车辆更易地在城市空间运作。过去几年在乌克兰的实战表明,无人机通过攻顶方式对装甲车辆具有致命性。尽管在某些条件下,城市环境可能仍适合使用较大的突破车辆,但一系列新型无人机器人车辆可以完成这项工作,并降低对人类操作员的风险。高尔夫球车大小的无线电遥控轮式“小型多用途装备运输车”和无人的履带式“远征模块化自主车辆”可被改装以携带火箭发射的雷场清理炸药。这些突破车辆可利用来自无人机影像的信息,将雷场清理炸药运送到已识别有简易爆炸装置、地雷或其他弹药的区域。

然而,如果战术形势不利于机器人车辆——例如移动的瓦砾或过于破碎无法支撑机器人运行的表面——人员可以快速部署多种系统,以相对安全的方式快速突破已识别的障碍带。首先,与几乎所有工兵突破行动一样,必须为潜在的突破地点获取遮蔽。这可以由便携式“遮蔽模块”提供。当突破小组的其他成员准备另一种爆破突破工具时,遮蔽模块可以在突破地点快速产生烟雾。分析人员断言,在行动中使用烟雾时,无人机击中目标的失败率更高——烟雾可能将士兵的生存率提高超过30%。接着,可以部署背包大小的线状装药单元,以在障碍物中开辟一条宽14米、长100米的通道,并由操作员从隐蔽位置触发。尽管有烟雾和炸药,未来的突破小组还需要某种形式的电子战防护或便携式“反无人机”武器与突破小组一同行动。美陆军正在测试的一个候选系统是“天空清扫者”激光系统,它可以交战并摧毁无人机。但也是一个高价值目标,最有可能用于保护优先级更高的突破资产。一个不那么明显但具有潜在价值的解决方案是重8.8磅、分两部分的“无人机克星”探测、跟踪、识别与压制能力单元,它可以从超过4英里外探测和识别无人机,跟踪其活动,然后发射电磁脉冲以欺骗信号并使无人机失效。该单元提供数据,而“无人机克星”“枪”则压制无人机。如果那也失败了,霰弹枪是各方在乌克兰都普遍使用的一种解决方案。

城市环境中的雷场和障碍物清除将因战场上的碎片、含铁物体和受损的金属物体而变得复杂。进一步增加突破障碍难度的是各种新型威胁,例如与炮兵和电子战系统协同的各种无人机,它们旨在阻止突破小组获取关于突破地点、障碍物监视部队以及可能复杂的爆炸威胁(例如目视搜索可能遗漏的串联式指令引爆地雷或蝴蝶雷)的情报。整合机器人、无人机系统和更轻便的突破系统,可以在城市环境中提供选择,因为在城市环境中减少己方部队和平民的伤亡是必要的。虽然绕过障碍仍然比突破它们更好,但在城市中,选择可能仅限于后者。也许人工智能将提供另一种以最小伤亡绕过或穿透障碍带的方法,但在此之前,在城市地区从事大规模地面作战的部队需要利用一切优势,使用现有的最佳技术来克服障碍。

参考来源:madsciblog

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