MT-10 Stalker排雷機器人。
“魔爪”多用途機器人。
LV 800 Pro無人地面車
AMX30B2 DT掃雷車
今年6月,在巴黎舉行的歐洲國際防務展上,因生産“忒彌斯”無人車而聲名鵲起的愛沙尼亞米爾雷姆公司,派出搭載排雷設備的Type-X無人車參展,再次引發關注。
也是在這次歐洲國際防務展上,意大利MDB公司展示了可用於陡坡排雷的LV 800 Pro無人地面車。法國CEFA公司則帶來了可遙控的SDZ區域排雷系統。
同一個展會上,眾多廠商“扎堆”展出地面無人排雷裝備,一方面折射出當前不少國家和地區對排雷裝備有強勁需求;另一方面也顯示更多以無人化為特徵的新型地面排雷裝備正加速駛向戰場。
本期“兵器觀察”,讓我們聚焦這類裝備。
雷場“步步凶險”,排雷裝備“向死而生”
在眾多武器裝備中,排雷裝備帶有強烈的“向死而生”意味。簡而言之,正是因為有了雷場的步步凶險,才催生出一系列排雷裝備。
排雷是為了減少作戰人員傷亡,然而,排雷也常常使操控排雷裝備的人身處險境,甚至有生命之憂。這種情況下,想方設法降低排雷人員的傷亡率就成了各國共同關注的問題。
遙控和自動化技術的發展,為研製地面無人排雷裝備提供了條件。
二戰時期,一些國家展開類似探索。如德國研製的“歌利亞”遙控爆破車,就可以讓操控人員與該車拉開一段距離,從而保證操控人員的安全。通過有線遙控,該車除了可用來引爆地雷,也可發起對敵方碉堡、陣地的自殺式攻擊。
二戰後,世界各地有不少雷區亟待清理,一些遺留下來的地雷散佈在更多區域且常造成平民傷亡。這種情況,讓一些國家對排雷裝備有着迫切需求。於是,在繼續發展傳統排雷裝備的同時,地面無人排雷裝備開始進入人們的視野。
這一過程中,各國軍隊開始更多地關注減少人員傷亡、提高排雷效能等問題。傳感器技術、計算機技術、人工智能技術的發展和先後投入應用,讓研製新一代地面無人排雷裝備成為可能。
近年來,在戰場需求牽引和各國研發人員努力下,地面無人排雷裝備適用的作戰場景越來越多,型號也多種多樣。從來源上看,這些地面無人排雷裝備可分為兩種:
一種是基於現有裝甲車改裝而來。如法國AMX30B2 DT掃雷車通過加裝一種遠程操作系統,就可變身為地面無人排雷裝備。俄羅斯的Prokhod-1排雷系統(也稱掃雷機器人),也是由一型裝甲掃雷車改裝而來。通常來説,基於現有裝甲車改裝而來的地面無人排雷裝備體形較大,相當於用無人化操作系統代替了裝甲車輛中原有的駕駛員。不過,這種地面無人排雷裝備同時會保留有人駕駛功能,在真正需要的時候才會用到遙控功能。
另一種是全新研製的地面無人排雷裝備。如美軍列裝的“魔爪”多用途機器人、M160掃雷機器人,俄軍裝備的“天王星-6”掃雷機器人、MT-10 Stalker排雷機器人等。這類地面無人排雷裝備的體形相對較小,自動化程度較高。
兩種地面無人排雷裝備有一個共同點,就是具備一定的智能特徵。作業過程中,地面無人排雷裝備通過傳感器探測識別雷場和地雷,將數據傳輸給操控人員進行分析研判,最終由操控人員發出指令,從而實現排雷作業的“&&無人系統有人、行動無人指控有人、前方無人後方有人”。而且在排雷時,操控裝備的人員無需進入雷區,在安全距離上指揮其作業,從而能大幅降低操控人員的傷亡率。
地雷不斷“進化”,帶動排雷裝備逐漸“升級”
地面無人排雷裝備日益受到重視的背後,是其“獵物”——地雷及其他爆炸物的變化日新月異。
為了讓地雷繼續“善守”甚至“能攻”,一些國家在不斷增強快速構建雷場能力的同時,也在持續提升地雷的性能。以地雷的引信為例,不僅有壓發、觸發引信,還有非觸發和複合引信,有的還增加了抗排、耐爆功能。尤其是智能化和信息化技術的運用,使有些地雷已經從傳統的防禦類武器,發展成為能夠自主探測、識別、定位和主動攻擊的智能化武器系統。
如美國“大黃蜂”M93廣域防坦克智能地雷,採用了聲傳感技術、紅外傳感技術和爆炸成型戰鬥部技術等,能運用聲音和振動傳感器探測到較大範圍內各類車輛的運動,在完成比對後發起對目標的攻擊。
面對這些“新課題”,地面無人排雷裝備頻頻向科技借力以增長本領。
一是有針對性地提升對新型地雷的探、排能力。高頻探雷、脈衝雷達探雷、紅外成像探雷、聲波共振探雷等新技術,先後被整合到地面無人排雷裝備之中。俄羅斯在2020年的勝利日閱兵式上向公眾展示的“葉子”遙控掃雷車,就是一款集成了超高頻掃雷模塊的地面無人排雷裝備。它能針對現代地雷的先進引信,利用電磁波發現和引爆埋在土中的地雷,還能通過壓制和模擬信號來幫助排除一些數字化地雷。
二是所搭載&&逐漸電動化。地面無人排雷裝備依靠所搭載的多種電子設備來遂行任務,其中包括先進傳感器、導航定位系統以及其他通信設備等。這些設備需要實時處理和傳輸大量信息數據,尤其是地面無人排雷裝備的智能化,對電子設備能源供應與整體布局方面的要求更高。加之戰地排雷有時需要具有一定的隱蔽性,因而越來越多的地面無人排雷裝備驅動方式開始向電動化轉變。比如,俄羅斯MobiDik公司研發的實驗性電動無人排雷裝置(EBUR),就可通過鋰電池驅動來實現低噪音行進,並減少熱輻射特徵。該裝置搭載的直列裝藥,可由火箭牽引投擲到較遠的雷區,開闢出通道。
三是變得更加智能。不少地面無人排雷裝備被冠以“排雷機器人”之名,原因之一就是其擁有一定自主能力。在去年2月的一次項目演示中,Type-X無人車基於人工智能算法所展示出的自主跟隨、航路點導航和障礙物檢測等能力,則預示着該類無人車今後在排雷領域有可能發揮更大作用。俄羅斯的“天王星-6”掃雷機器人,也具有自主識別、定位地雷及未爆炸彈藥的能力。
四是變得更加實用。實用,一是指操控者對其用得更加順手,比如AMX30B2 DT掃雷車加裝遠程操作系統後,操控人員可以通過指揮車,同時對3輛在同一區域執行排雷任務的該型車輛進行控制。二是指成本有所降低,讓人用得起,如MT-10 Stalker排雷機器人,選用民用履帶底盤,不僅降低了造價、增強了可維護性,也能提供所需的排雷能力。
此外,當前地面無人排雷裝備還在着力提升其他本領,如提高裝甲防護能力、增加連續工作時長等。
戰場變化莫測,呼喚排雷裝備“抱團”協同
當前,地面無人排雷裝備已經現身戰場,併發揮着不小作用。但是,這些地面無人排雷裝備的應用大都是在低烈度對抗背景下,且絕大部分是對點狀爆炸物的處理。而在一些熱點地區的武裝衝突中,地面排雷裝備被擊毀的戰例不少。那麼,地面無人排雷裝備如何才能不斷擴大“用武之地”?很重要的一點是,它們或許要靠協同才能在雷場上闖出一條“生路”。
一是要能“人無我有”或“一專多能”。當前,地面無人排雷裝備面臨的一個很大問題,是無法在一些特殊且必要的地理環境中作業。有針對性地加以研發,填補相關空白,將成為一些地面無人排雷裝備的發展方向。以LV 800 Pro無人地面車為例,它的起落架採用了可擴展設計,能夠在傾斜度達75度的陡坡上連續無故障使用,可運用多種工具來清理此類區域內的人員殺傷地雷或未爆彈藥。這一獨門絕技,使它能與其他不具備此種能力的地面無人排雷裝備攜手,在互補“短板”中聚力提高排雷效能。和“人無我有”不同,“一專多能”注重的是同類&&之間的相互“補&”。當前不少地面無人排雷裝備可以通過搭載不同排雷工具,來遂行不同任務。還有不少地面無人排雷裝備能夠通過換裝模塊“兼職”鏟車、挖機等角色。美國陸軍的“魔爪”多用途機器人,起初只是用於清除簡易爆炸裝置和地雷,後來發展出“火力增強型”,就體現了這種發展態勢。
二是從簡單的遙控排雷向人機高度協同發展。“無人在前、有人在後”的地面近距遙控排雷模式,是過去很長一段時間裏地面無人作戰系統排雷的基本樣式。但現代戰爭中,地雷性能日益提升,雷場設置愈發複雜,對戰場排雷的時效性要求更高,簡單的遙控排雷方式已經難以滿足戰場需求。這種情況下,推動地面無人排雷裝備向“混合編組、即時交互”的人機協同排雷方式發展成為必然。美國、以色列等國已經進行過此類人機協同測試。這種方式的特點是,通過一個高度互聯互通的網絡體系,將執行相同任務的有人作戰單元與無人系統編組成一個高效協同的整體,大幅縮短決策周期,提高排雷速度,進而在複雜戰場上精準開闢出安全可靠的通道。
三是從傳統地面無人裝備排雷向多域無人作戰系統協同排雷發展。地面無人排雷裝備所面臨的地形環境複雜,且不可避免地存在視野受限、鏈路受阻等問題。這種情況下,除了依賴指控人員的操作外,從傳統地面無人裝備排雷向多域無人作戰系統協同排雷發展,是大勢所趨。這就意味着,今後的地面無人排雷裝備不僅要進一步增強自主能力,而且要在此基礎上實現與其他無人作戰系統如無人機等的高效協同。這樣,就可以在複雜環境中,通過多種作戰系統同步採集並共享數字化信息,做出科學規劃、形成最佳方案,在高效分工合作中形成互補效應。近年來,一些國家已進行過空地一體無人破障排雷系統演示試驗,由無人機進行偵察探測,引導地面無人排雷裝備開展破障排雷,通過兩者緊密配合完成排雷任務,展現出今後戰場上多域無人作戰系統排雷的廣闊前景。(洪文強)