一种高功率微波反无人机系统

5月16日，美国空军研究实验室（AFRL）通过其官网对外发布消息称，其分支机构定向能局 （DED）于4月5日在新墨西哥州科特兰空军基地的Chestnut试验场对“战术高功率作战响应器”（THOR，昵称“雷神”）进行首次反无人机蜂群演示验证。据这份新闻稿描述：在活动期间，DED测试工程师埃里克·普卢默（Eric Plummer）上尉负责“雷神”系统瞄准，因为它“与多个目标的蜂群交战”。这标志着空军研究实验室定向能局的一个重要时刻，它已经对“雷神”进行了多年的实地测试，新闻稿将本次演示验证描述为“AFRL历史上首次这种规模的测试”。

美国空军研究实验室（AFRL）官网发布测试其“雷神”高功率微波武器对抗无人机蜂群消息（图片信息来源：AFRL）按照AFRL的设想，作为一种高功率微波反无人机系统，集装箱化的“雷神”设计用于在短距离内与多架无人机进行点防御。这是因为近年来日益增多的无人机威胁，特别是在大规模蜂群或完全联网的蜂群中运行的无人机，在全球范围内变得越来越紧迫。本次演示验证与“真实世界”无人机群模拟进行了对比，但AFRL发言人拒绝透露使用了多少架无人机或使用了哪种无人机，也拒绝透露测试成功是否意味着“雷神”成功击落了蜂群中的每一架无人机。然而，无论如何，本次测试中击败无人机蜂群的效果远远超过了DED于2019年在同一地点进行的测试（只是击落一架无人机）。

据“雷神”现任项目经理阿德里安·卢切罗（Adrian Lucero）介绍：“研制团队在‘雷神’系统上飞行了大量无人机，以模拟真实世界的蜂群攻击。‘雷神’以前从未针对这些类型的无人机进行过测试，但这并没有妨碍系统使用其非动能、光速高功率微波（HPM）脉冲将目标从空中拿下。”

正如卢切罗所指出的，“雷神”使用高功率微波来损毁、禁用或破坏目标上的电子系统。值得注意的是，“雷神”可以同时用于多个目标，使其成为防御无人机蜂群的潜在宝贵武器，而其他近距离防御——从火炮系统到激光——可能都难以应对这种威胁。

需要注意的是，HPM系统的功率水平及其波束聚焦方式会影响其射程和同时应对多种威胁的能力。关于“雷神”威力覆盖范围的准确细节目前还不清楚，除了它在短距离内与目标的交战之外。此外，虽然此时对抗无人机蜂群是其主要目标，但HPM 系统也有可能用于对抗低空飞行的巡航导弹甚至陆地/水面目标。据AFRL介绍，“雷神”可以在三个小时内完成设置，并使用来自“墙上插头”的地面电源运行。此外，它还具有“用户友好的界面”，旨在最大限度地减少用户培训。该系统可完全存放在一个20英尺的运输集装箱中，AFRL强调可以通过C-130“大力神” 运输机轻松运输。

AFRL指出，开发支持“雷神”的技术的总成本约为1800万美元。这一项目代表了 AFRL、BAE系统公司、蕾杜斯（Leidos）公司和位于阿尔伯克基市的工程公司 Verus Research之间的合作。不同于该类常规装备5-10年的研发周期，经过18个月的快速开发周期后， “雷神”于2019年首次亮相。

对于本次演示验证，“雷神”副项目经理上尉泰拉·汉森（Tylar Hanson）表示：“在蜂群交战期间，‘雷神’系统几乎连续发射，效率极高。这是一个早期的验证机，我们有信心我们可以采用同样的技术，并使其更有效地保护我们在世界各地的人员。”

对于AFRL来说，通往最近成功测试的道路并非一帆风顺，在“雷神”的早期开发过程中存在显著的技术问题。2019年3月，美国空军传奇人物——原来负责采办、技术和后勤的空军助理部长威尔·萝卜 （Will Roper）在知名智库——战略与国际研究中心的一次聚会上提到，“雷神”当时无法“击中对任务至关重要的目标”。但转机出现在第二年——美国空军首席科学家理查德·约瑟夫（Richard Joseph）当时表示，2020年底，“雷神”系统原型在非洲“真实环境中”进行了测试，当时反无人机系统运行“非常好” 。从那时起，AFRL对 “雷神” 进行了其他修改。但目前尚不清楚“雷神”究竟何时会在空军中得到广泛使用。

随着定向能武器收到美国防部的日益重视，空军并不是唯一对“雷神” 感兴趣的军种。陆军于2021年初正式宣布为该项目提供资金，“雷神”被用作“间接火力防护能力-高功率微波” （IFPC-HPM） 原型系统的一部分，陆军计划在2024财年投入使用。美国各军种在使用定向能武器上也互相取经——2021年2月11日，美国陆军快速能力和关键技术办公室（RCCTO）领导进入AFRL“雷神”便携式控制中心，查看该系统的无人机杀伤能力。“雷神”开发的最初承诺促使美国空军在2021年中期开始努力开展一项衍生项目。2022年初，AFRL授予Leidos一份价值2600万美元的合同，用于开发反无人机Mjölnir（即“雷神之锤”）武器。Mjölnir以“雷神”项目中展示的技术为基础，并由 AFRL进行了改进。初始原型预计将于今年交付。

近年来，美国空军一直在试验包括激光在内的各种反无人机定向能武器，以应对小型无人机构成的威胁。其中包括其他高功率微波反无人机系统，如雷声技术公司的“相位器”（Phaser）和“反电子高功率微波增程空军基地防空系统”（CHIMERA）。雷声技术公司的高功率微波武器“相位器”在俄克拉何马州锡尔堡的美军实弹演习中击落了多架一级和二级无人机。高功率微波武器利用光速技术干扰和击落无人机。如上所述，美国军方的其他部门也在寻求高功率微波来瞄准无人机和无人机蜂群。其他电子战能力、导弹和枪支，甚至以无人机对抗无人机也被用于反无人机目的，因为美国军方不得不更加重视反无人机能力问题。

谈到HPM对抗无人机（蜂群），不得不提到近几年异军突起的伊庇鲁斯公司（Epirus），其列“奥尼达斯”（Leonidas）系列装备也特别令人感兴趣，并且正在努力将硬件集成到斯特赖克（Stryker）装甲战车上，这对于保护行进中的部队免受无人机攻击可能是一个巨大的胜利。总的来说，陆军将Leonidas视为一个有前途的系统，并且在今年1月份授予Epirus一份价值数千万的合同，以进一步改进该系统（详情可参见防务菌此前推送：【HPM】美国陆军授予Epirus公司价值6610万美元的Leonidas定向能系统合同）。

美国海军也在努力将HPM能力引入其舰艇（详情可参见防务菌此前推送：【High-Power Microwave】美国海军对高功率微波武器下大赌注）。虽然小型无人机很难击沉军舰，但它们可能会损坏或摧毁关键传感器并使船只瘫痪，从而可使船只在“任务杀伤”中幸存下来。这意味着该船无法再执行其任务，或者其效能下降到容易受到进一步攻击的状态。正如外界观察者多年前指出的那样，现有的近距离防御系统很难克服对船只的蜂群攻击，这些系统受限于它们一次可以攻击的目标数量以及弹弹药容量。

事实上，正如美军所说的，无人机的威胁形式多样。恐怖组织、有组织的犯罪组织和其他非国家行为者以及主要军队越来越多地使用武器化的商业设计。原本防御无人机攻击的前景已经捉襟见肘，而当成群结队的无人驾驶小型飞机以武器化集群的形式联网时，这种形势就变得更加困难了。

美军及关联智库一直认为，联网的无人机蜂群可能会在未来与中国可能发生的冲突中发挥关键作用，可能是在台海问题上（详情可参见防务菌此前推送：【Drone Swarm】兰德公司兵棋推演显示：大规模无人机蜂群将在大国竞争冲突中起决定性作用）。这就是“雷神”等高功率微波反无人机系统可能变得特别有用的地方，因为它们能够用广泛的破坏性波束快速击落大群无人机。这不同于激光应用，后者的多目标交战能力更为有限。导弹和枪支等动能解决方案则受制于有限的弹药量，而定向能解决方案则不是问题（只要有足够的电源）。同时，定向能武器在“单发成本”的基础上也便宜得多。

当然，高功率微波反无人机系统绝不是灵丹妙药，它仍有可能集成在分层防御中。但是，目前除了对许多无人机无用的传统电子战之外，高功率微波系统看起来将成为近距离快速应对多架无人机的最佳方式。

美军认为，随着外国对手越来越多地使用无人机，防御它们的需求仍然很高。这包括保护战场上的部队、海上的船只，甚至是国内的飞行路线。毫无疑问，最近的这次“雷神”测试代表了美国空军在未来对抗无人机和无人机蜂群的能力向前迈出了重要一步。

编辑：黄飞