美國海軍無人機攔截器

 

──by Captain Picard


 

起源

從2023年10月至2025年1月胡賽襲擊紅海航運線期間,美國海軍在紅海對抗胡賽無人機、反艦飛彈襲擊總共發射220枚各型防空飛彈,這些彈藥總值超過5億美元,包括120枚單價250萬美元的標準SM-2 Block 3A防空飛彈、80枚單價427萬美元的標準SM-6、20枚ESSM(單價超過150萬美元)以及SM-3反彈道飛彈等,此外還發射160發5吋艦砲;而即便是相對較為便宜的RAM短程防空飛彈,每一枚價格也在100萬美元左右。而胡賽武裝的無人機單價估計只有5萬美元上下,以一般的艦載防空飛彈攔截完全不經濟。紅海戰役顯示因應無人機群集的時代,必須擁有符合經濟效益的攔截手段。

在2024年1月18日,美國海上系統司令部(NAVSEA)代表海軍整合作戰系統辦公室(Program Executive Office Integrated Warfarer Systems,PEO IWS)在政府電子佈告上公告一份信息徵詢,向業界尋求艦載反無人機能力。

海軍部署遊蕩攔截器

在2025年3月底,軍事新聞網站Military.com與The War Zone報導,美國海軍艦隊司令(U.S. Fleet Forces Command)達里爾.克勞德上將(Adm. Daryl Caudle)透露,美國海軍即將在今年夏季福特號(USS Gerald R. Ford CVN-78)航母打擊群的部署中,開始在護航的驅逐艦上部署兩種專門用來攔截無人機的無人機類武器,分別是安杜里爾(Anduril)的走鵑鳥改進型(Roadrunner-M)重複使用垂直起降,以及雷松(Raytheon)的郊狼(Coyote)Block 2無人機攔截器,兩者都是噴射式,能更經濟地對付胡賽的次音速無人機。其中,郊狼Block 2是美國陸軍低空-慢速-小型無人機整合防禦系統(Low, Slow, Small Unmanned Aircraft Integrated Defeat System,LIDS)項目所採用的無人機攔截器;而走鵑鳥-M則是一種垂直起降的遊蕩攔截器(loitering interceptors),如果沒有消耗掉可返回基地垂直降落,重新加油之後就可再度使用。此時,關於郊狼Block 2與走鵑鳥-M如何整合到柏克級飛彈驅逐艦上,例如如何儲存與發射、是否與神盾作戰系統整合,細節仍不清楚。 

美國海軍第二驅逐艦隊(Destroyer Squadron Two,DESRON 2)指揮官馬克.勞倫斯上校(Capt. Mark Lawrence)表示,引進郊狼與走鵑鳥是美國海在攔截無人機跟上經濟曲線(cost curve)的努力之一,使船艦指揮官在對抗無人機時有更多選擇,更有效地地防守高價值目標。如果對手使用大量低成本無人機,船艦的防禦能力將快速被耗盡;除了昂貴的區域防空飛彈外,船艦還有近迫防禦系統(CIWS)如方陣快砲,而近防系統的彈藥會快速耗盡,需要花時間重新裝填,此時船艦內層防禦就洞開了。一艘船艦或許能輕易擊敗有限數量的無人機攻擊,但如果持續遭到大量無人機從多方向攻擊,常規的防空武器彈藥(包括飛彈、近防火砲彈藥等)將很快耗盡,根本無法持續防禦。另外如果將能攔截高端目標(如高性能噴射機、戰術彈道飛彈、超音速飛彈、巡航飛彈等)的高端攔截器消耗在低端無人機上,等到敵方真正高端武器來襲時,海軍防空船艦可能面臨攔截器耗盡而無法應對的窘境。而像是走鵑鳥-M、郊狼Block 2這樣的噴射推進高性能反無人機彈藥,船艦就能攜帶更多數量,以更經濟的方式對抗敵方的無人機群集,並將防空飛彈省下來對付更高端的空中威脅。發射器方面,原本郊狼Block 2以及走鵑鳥-M的發射器都十分輕巧並能輕易部署在甲板上,這類噴射反無人機彈藥理論上能與成本更低的螺旋槳推進無人機/遊蕩彈藥使用共通發射管(Common Launch Tubes,CLT)。

由於走鵑鳥-M的遊蕩能力,還能當作一般的無人飛行載具,機動性地擔負其他任務,例如當作超地平線探測識別或打擊目標等;此外,走鵑鳥-M還具備回收與快速重複使用的能力,能給驅逐艦指揮官更大的任務彈性。 

安杜里爾走鵑鳥遊蕩攔截器

安杜里爾(Anduril)的走鵑鳥改進型(Roadrunner-M)噴射式垂直起降遊蕩彈藥

。美國海軍在2025年夏季開始在驅逐艦上部署此系統來對抗低成本無人機。

走鵑鳥改進型(Roadrunner-M)從鳥巢(nest)發射箱垂直發射升空

走鵑鳥改進型如沒有消耗掉,可回到發射單位垂直降落,補充燃料後重新使用。

垂直降落時,載具下方的支架架會展開。

走鵑鳥改進型的攜行發射器,稱為鳥巢(nest)

安杜里爾(Anduril)是2017年五角大廈在矽谷開設合作辦公室後誕生的首批新創公司之一;在2023年12月,安杜里爾推出走鵑鳥(Roadrunner)垂直起降重複使用自主無人機(Autonomous Air Vehicle,AAV),使用兩部渦輪扇發動機,使用模組化的籌載,根據不同任務搭載不同籌載,主要執行偵察任務;而走鵑鳥-M則是專門用來攔截無人機的遊蕩攔截器(loitering interceptors),攜帶高爆戰鬥部,能快速發射並自主辨識、攔截、摧毀各種空中無人威脅,必要時也可用來攻擊;如果沒有消耗掉,走鵑鳥-M還可以返回發射單位垂直降落,補充燃料後就能重新使用,使用彈性高於一般的一次性遊蕩彈藥。走鵑鳥-M使用一種稱為「鳥巢」(nest)的輕便攜帶型容器攜行,並可從裡面直接發射升空。

走鵑鳥-M已經部署在美國特種部隊。

郊狼系列遊蕩攔截器 

第一代的郊狼無人航空系統是位於亞利桑那州的土克桑先進陶瓷研究(Advanced Ceramic Research of Tucson, Arizona)在美國海軍研究辦公室(Office of Naval Research,ONR)以中小企業合約架構發展的無人飛行系統(UAS)之一,2004年首次公開,2006年從一架畢奇飛機公司(Beechcraft) C-12 Huron螺旋槳飛機上首次試飛。土克桑先進陶瓷研究在2009年被英國BAE Systems購併,然而之後又重新賣回給原本擁有者,改稱為Sensintel;在2015年,雷松購併Sensintel,並成為雷松飛彈與國防事業土克桑分部(Tucson-based Raytheon Missiles & Defense business)。

在2014年,郊狼應用在美國國家海洋與大氣局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)的計畫,從WP-3D獵戶座(Orion)氣象觀測機投放到颶風艾德華(Hurricane Edouard)裡蒐集資料並實時傳輸回地面;在2017年,郊狼又曾由NOAA WP-3D投放到颶風瑪麗娜(Hurricane Maria)進行觀測任務。在2016年,雷松於美國海軍的低成本無人機群集技術(Naval Research Low-Cost UAV Swarming Technology,(LOCUST)項目中展示30架郊狼群集飛行的能力。

2016年進行飛行測試的郊狼Block 1,採用電動螺旋槳推進

隨後美國陸軍啟動一種反無人機系統(Counter Unmanned Air System,C-UAS),以無人空中系統攔截其他小型無人機,而雷松就以郊狼為基礎,結合一套用來探測預警的Ku頻無線電頻率系統(Ku band Radio Frequency System,KuRFS),成為豪爾反無人機系統(Howler C-UAS),並在2019年6月達成初始作戰能力(IOC)。此種版本的郊狼稱為Block 1B,搭載光電感測器、匹配KuRFS系統的無線電尋標器以及近發引信,可攔截Class 1/2無人機;KuRFS探測Class 1的距離約16km,甚至可以探測小如9mm子彈的目標。

第一代的郊狼Block 1遊蕩攔截器長度約91cm、翼展1.5m,重5.9kg,裝備一個1.8kg的戰鬥部,由氣動式發射箱(pneumatic box)發射,以電動馬達驅動尾部螺旋槳推進,最大飛行速率約70海里(130km/hr),巡航速率55海里(101km/hr),飛行高度30000英尺(9144m),滯空時間1至2小時,飛行距離約80km。美國海軍陸戰隊曾在2016至2018年部署與測試了包含郊狼的陸基防空系統(Ground-Based Air Defense,GBAD)進行測試,由RPS-42 S波段雷達負責探測接近的敵方無人機,並發射郊狼將之摧毀。

在2018年7月,雷松獲得美國陸軍合約交付郊狼C-UAS系統,同年底開始交付,配合Coyote-KRFS探測雷達而成為豪爾反無人機系統(Howler C-UAS),並在2019年6月達成初始作戰能力(IOC)。郊狼Block 1B裝備無線電頻率尋標器、結合雷松Ku頻無線電頻率系統(KuRFS)的近發引信,可攔截Class 1/2無人機,其中KuRFS探測Class 1的距離約16km,甚至可以探測小如9mm子彈的目標。

郊狼Block 2改用噴射推進,可攔截速度與高度更高的無人機

隨後,雷松發展更大型的郊狼Block 2,改用一個更大、更快的新機體,使用火箭助升火箭加上渦輪扇發動機的組合,航速大幅增加,可在更遠的距離對付更大型的無人機。郊狼Block 2的速度大幅提高到每小時345至370英里,攔截距離10至15km,能停留在空中至多4分鐘,具備重新接戰(re-engagement)能力,如果錯過目標後可以回頭再攻擊。在2020年3月17日,雷松獲准向美國陸軍銷售郊狼Block 2反無人機系統並整合到Howler C-UAS系統中。在2022年11月,美國出售卡達10套固定陣地式低空慢速小型無人機攔截防衛系統(Fixed Site-Low, Slow, Small UAV Integrated Defeat Systems,FS-LIDS)給卡達,包含AN/TPQ-50反砲兵雷達、光電射控儀器、電子截收裝置以及200枚郊狼Block 2B,這是郊狼Block 2B第一個外銷記錄。在2024年1月,RTX Corporation獲得美國陸軍7500萬美元合約,生產600枚郊狼Block 2C反無人機攔截器。

在2021年2月28日,雷松獲得美國海軍的合約,提供郊狼Block 3遊蕩彈藥,進行間是情報監視偵察(ISR)以及打擊能力,從無人水面載具(USV)或無人水下載具(UUV)發射。相較於噴射的郊狼Block 2,郊狼Block 3改回類似Block 1的高展弦比主翼以及電力推進螺旋槳來提高滯空時間,不過Block 3的體積比Block 1大。在2021年8月,雷松宣布使用郊狼Block 3進行了反無人機攔截測試,使用非動能戰鬥部(non-kinetic warhead,可能是電子反制裝置),成功消滅了10架無人機。

在2023年12月,美國陸軍公布計畫低空-慢速-小型無人機整合防禦系統(Low, Slow, Small Unmanned Aircraft Integrated Defeat System,LIDS)項目,打算從2025至2029年購買6000架郊狼Block 2噴射式無人機攔截器、700枚電力螺旋槳推進且配備非動能戰鬥部(可能是電子干擾型)的郊狼Block 3C攔截彈藥,以及配套的陸地發射平台與雷達等;每架郊狼Block 2單位成本約10萬美元。LIDS分為可部署在輕型戰術輪型車輛上的機動版(M-LIDS)以及固定陣地版(FS-LIDS),每套M-LIDS包括一具M-ATV發射系統,由一個旋轉發射塔結合光電感測系統、一個裝在桅杆上的Ku頻雷達、雙聯裝郊狼發射器以及一座XM914 30mm自動鏈砲,雷達與光電系統追蹤到來襲無人機後發射郊狼無人機接戰,並以30mm鏈砲作為第二道防線;此外,還可配置另一座額外的M-ATV砲塔來裝備額外的感測器或電子戰設備。而固定式低空-慢速-小型無人機防禦系統(FS-LIDS)可部署在陣地上或者較大型的六輪戰術卡車底盤,結合一個四聯裝郊狼發射器、感測器以及一組更大型的Ku頻雷達等。LIDS會部署在中東、非洲、歐洲等交戰區域。

 

美國陸軍固定陣地式低空慢速小型無人機防禦系統(FS-LIDS)版本,裝備

四聯裝郊狼Block 2B無人機發射器。FS-LIDS也可搭載於六輪卡車底盤(下)

機動式低空慢速小型無人機防禦系統(M-LIDS),旋轉塔上裝備雙聯裝

郊狼(Coyote)Block 2發射器,可部署在四輪輕型戰術輪車上。

郊狼(Coyote)Block 2發射升空瞬間,機翼展開。

AGM-179聯合對空-對地飛彈

洛馬集團在2025年美國海軍水面船艦年會(SNA 2025)展出的AGM-179聯合

對空-對地飛彈(JAGM)系統,安裝在伯克級飛彈驅逐艦後部船樓上的模型。

除了這兩種遊蕩彈藥型武器,如洛馬集團發展來替代地獄火反戰車飛彈的AGM-179聯合對空-對地飛彈(Joint Air-to-Ground Missile,JAGM)也是一種成本相對低廉的反無人機選擇;而LCS濱海作戰船艦任務套件中,衍生自長弓地獄火(AGM-114L)的面對面飛彈模組(Surface-to-Surface Missile Module,SSMM)也追加了反無人機能力(Counter-Uncrewed Aerial Systems,C-UAS),並在2024年9月裝備於部署在中東的自由級LCS印第安那波里斯號(USS Indianapolis LCS-17)。