引言
俄烏戰場已演進為21世紀軍事科技革命的實景試驗場,尤其是俄烏雙方在無人機領域的攻防切換。每當一方取得技術突破,另一方通常會在3個月左右時間內就能拿出針對性的反制措施。這種動態平衡既加劇了目前陣地戰的膠着態勢,更驅動着無人機蜂群、人工智能等新質作戰概念在加速實現中。2024年夏末,俄軍首次在前線部署了光纖制導(Fiber-optic guided)無人機,試圖建立局部技術優勢;然而戰場監測信息表明,烏軍近期已通過聲學偵測、激光擊穿等手段予以反制。這種螺旋式上升的對抗現象説明:單項技術優勢的窗口周期越來越短,唯有持續性的技術領先或戰術創新才是獲勝根本。
光纖無人機的發展背景
在過去的三年俄烏衝突中,FPV(第一人稱視角)無人機憑藉其小巧體型和良好隱蔽性,將偵察情報實時回傳己方,為作戰決策提供依據;憑藉其高機動性,近距接敵並投放彈藥,實施點穴式打擊,有力削弱了敵方反擊能力,在相當長一段時間內,FPV無人機成為左右戰局的關鍵力量。然而,隨着時間推移以及技術和戰術演進,FPV無人機也開始面臨新的挑戰。
商用小型無人機在俄烏戰場的驚艷表現,迫使雙方開展無人機軍備競賽,一方面追求非對稱優勢,另一方面採用更多反無人機措施。在這種抗衡局面下,軍事觀察家發現:依靠FPV無人機摧毀一輛裝甲車或坦克,2023年秋冬戰役只需要2~3架足矣;而在2024年春夏季攻勢中,竟需要5~6架甚至更多FPV無人機才能致其癱瘓。難道是FPV空中戰術發生了陡然變化,還是對手找到了防範之術呢?
究其原因,一是對手的電子干擾能力得到了加強。眾所周知,只要切斷或干擾、欺騙無人機通訊和導航系統,無人機一旦中招就會失去作戰能力。電子戰系統是對付敵人的傳統有效方法,俄烏雙方都致力於使用電子干擾手段,使得操作員無法控制無人機或失去視頻信號,這使得FPV無人機在面對強電磁干擾環境時顯得尤為脆弱,如俄軍部署的“克拉蘇哈-4”等電子干擾設備,就能在作戰半徑35千米範圍內有效干擾烏軍FPV無人機的指揮通信鏈路。另一方面,為了應對FPV無人機對地面裝甲&&的單邊毀傷效能,前線也開始出現加裝格柵裝甲的坦克、步兵戰車和裝甲輸送車,有效提升了這些地面裝備的抗擊打能力。
道高一尺,魔高一丈,為了抵禦對手的電子干擾手段,雙方還通過加密頻段、縮短操控距離等方式增強抗干擾能力,即便如此,雙方的FPV無人機僅有30%的出動成功率。雙方在電磁頻譜領域的博弈,顯著影響了FPV無人機的作戰效能,甚至重塑了無人機的戰術運用模式。
2024年夏末,俄軍率先在前線部署了光纖無人機,期望通過無人機與操作員之間的光纖設備傳輸指控命令和無人機回傳的圖像,提高FPV無人機的生存能力。沒有了遙控信號,光纖無人機自然不受電磁環境干擾,於是可繼續發揮FPV無人機的作戰能力,以期形成對烏軍的戰場優勢。
這些光纖無人機與傳統的FPV基本類似,主要區別在於更大的機身框架和高容量電池,以支持在飛行過程中釋放出來的數千克線纜捲筒。作戰半徑一般在2~20千米之間,具體航程取決於光纖線纜的長度。
武器&&配裝光纖,並不是新的作戰概念。比如以色列在本世紀初研發的Spike-LR2“長釘”導彈也裝備了光纖通信制導系統,它可以將射手的意圖以數字形式傳給導彈,同時導彈導引頭看到的畫面以圖像形式傳回給射手。導彈的飛行過程中,射手可以隨時修正瞄準點。由於光纖通信鏈的存在,射手可以看到實時圖像以評估毀傷效果。據報道,烏克蘭科學家很早就提出光纖無人機概念,而烏軍以“光纖價格高、進而單機成本趨高”理由束之高閣,結果反被俄軍拔得頭籌。
光纖無人機的利與弊
俄烏戰場上,光纖無人機憑藉其獨特的技術特性,正在逐步進入實戰應用。這類無人機通過一根纖細的光纖與地面控制站實時連接,既解決了傳統無線電遙控易受干擾的痛點,也帶來了新的戰術限制。
(一)技術優勢在俄烏戰場上,電磁頻譜爭奪已進入白熱化階段。俄軍部署的“克拉蘇哈”系列電子戰系統可覆蓋數百千米範圍,而烏軍使用的北約制式干擾設備同樣能有效壓制傳統無人機信號。光纖無人機通過物理線纜傳輸數據,完全避開了電磁干擾的威脅。據報道,俄軍使用光纖無人機在烏軍強電磁壓制下仍保持穩定通信,成功引導炮兵摧毀目標,這種電子隱身特性使其成為複雜電磁環境中的可靠偵察及攻擊工具。
光纖的理論帶寬可達100Tbps級別,遠超無線電通信的極限。在頓巴斯地區城市巷戰中,俄軍利用光纖無人機搭載的高清光電吊艙,將建築物內部結構、敵軍火力點細節實時回傳,配合AI圖像識別系統,能在3秒內完成目標分類。這種實時態勢感知能力,使得作戰效能極大提高。
無線電信號易被截獲的特性,在俄烏戰場已有多起無人機被反向定位的案例,比如俄軍“薔薇”電子偵察系統曾通過分析烏軍無人機遙控信號頻譜,成功溯源並摧毀其控制站。光纖通信的物理隔離特性,從根本上杜絕了信號外泄風險。2024年馬裏烏波爾攻防戰中,俄軍特種部隊使用光纖無人機探查地下工事時,烏軍始終未能截獲任何控制信號。
(二)物理鏈路的局限受無人機負重限制,光纖的傳輸距離通常不超過10千米,且線纜易受地形阻礙。在扎波羅熱平原的機動戰中,烏軍某次使用光纖無人機執行縱深偵察時,因線纜被灌木叢纏繞而導致無人機墜毀。更嚴重的是,易反射陽光的線纜可能會暴露控制站位置,如2023年盧甘斯克前線,俄軍通過追蹤光纖軌跡,反向定位並炮擊了烏軍的無人機指控所。
單套光纖無人機系統(含10千米光纖卷軸)造價較高,是常規FPV無人機的6~8倍。在巴赫穆特“絞肉機”式的消耗戰中,俄軍通過密集的近防炮火網,日均擊落5~6架烏軍光纖無人機,導致其後勤難以持續補充。而傳統FPV自殺無人機即便被擊落,單架損失不過500美元,且後方庫存充足。
光纖無人機還有一個物理缺陷。由於光纖線纜卷軸的額外負載,其螺旋槳須提供更大的動力,從而增加了噪聲特徵。前線部隊可以依靠成熟的麥克風陣列及其視覺特徵,偵測到來襲的光纖無人機。另外,開源信息表明:烏軍多次通過小型的移動式雷達成功攔截俄軍的光纖無人機。
極端天氣也對光纖無人機有較大影響。2023年冬季,烏軍在哈爾科夫方向投入的光纖無人機,因光纖在-20℃環境下脆化斷裂,任務成功
率驟降至兩成左右。此外,城市戰中的玻璃碎片、野戰環境中的建築物與鐵絲網,都可能成為割斷光纖的“隱形殺手”。
為克服上述缺陷,雙方都在推動技術改進。俄軍研發的線纜自愈系統能在光纖斷裂後自動切換備用線路;烏軍則試驗將光纖與無線電雙模通信結合,在安全區域切換無線傳輸以延長作戰半徑。更前沿的光纖技術可將線徑縮小至0.2mm,同時抗拉強度提升3倍,這類技術進步或許將重新定義城市巷戰的偵察模式。
在電子戰與反制手段不斷升級的背景下,光纖無人機憑藉獨特的物理鏈路傳輸方式,在電磁信號飽和的作戰場景中展現獨特價值。這種通過光纖傳輸數據的無人機系統,既帶來了技術突破,也暴露出戰場適應性難題。
結束語
當電子對抗體系與常規FPV無人機陷入干擾與反干擾的博弈僵局時,俄烏戰場涌現的光纖制導無人機,標誌着現代戰爭對抗維度已從電磁頻譜域延伸至物理介質通道。這一技術遷移不僅重構了電子攻防的底層邏輯,更以革命性方式詮釋了無人機創新的戰術價值。光纖無人機雖然可憑藉光纖物理鏈路實現電磁靜默打擊與高清圖像實時回傳,但其線纜易損性卻催生出反制戰術。俄烏雙方圍繞光纖無人機展開的攻防迭代,也為全球軍事技術演進提供着創新模板。(王立群)