本評論原刊登於 War on the Rocks 網站(閱讀原文:連結)。

湯瑪斯.漢默斯是美國國防大學國家戰略研究所的高級研究員。他的專業領域包括未來衝突、軍事戰略和叛亂與抵抗。漢默斯博士於 1975 年畢業於美國海軍官校,獲得學士學位,並擁有牛津大學歷史研究碩士和現代歷史博士學位。漢默斯博士在美國海軍陸戰隊服役 30 年後退役,指揮過情報營、步兵營以及生化事故反應部隊。他參與過索馬利亞、伊拉克的軍事行動,並在不同地區訓練抵抗份子。

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感謝 War on the Rocks 授權翻譯及轉載。本文所有權利歸 War on the Rocks 所有。

法籍特種作戰部隊上週於敘利亞遇襲,引起全球關注,很多人好奇這將如何影響戰爭的未來形態,尤其是國家行為者過去在戰場上對非國家行為者的優勢。Ulrike Franke 曾在 War on the Rocks 發表她對此議題的一些看法。她精闢地敘述目前非正規團體使用無人機的現況,但做出可能過於樂觀的結論:「短時間內,無人機不大可能根本改變作戰方式。」我個人沒有她這麼樂觀,因為我認為目前市面上便宜的商用無人機不但有能力,且將在不久的未來顛覆國家行為者與非國家行為者之間的爭端。先前我亦在本網站討論過這項科技將會如何改變國家之間的戰爭,本篇文章則專注於非國家行為者能如何利用無人機及未來可能發生的狀況。

無人機將可能應用於戰爭上

無人機+小型炸彈=更便宜的引爆裝置

戰術方面來說,這些「具有飛行能力的 土製炸彈」將會增加在衝突區保護部隊的成本,因為軍事基地跟交通線都將受到更大的威脅。雖然業餘無人機體積小、所能攜帶的爆炸物有限,但輕忽這些無人機是嚴重的錯誤。在伊拉克的盟軍部隊已經學到教訓,開始重視這些爆炸成型彈頭(explosively formed projectiles, EFPs)的破壞力。看似簡單的裝置中,銅製的椎體放置於裝滿炸藥的管子底端,如影片中所看到的,椎體會於爆炸時反轉並成為威力強大的發射物。

影片中的爆炸成型炸彈只裝了30克(0.06磅)的炸藥,銅製椎體直徑大約一英寸,就足以穿破半寸厚的鋼板。如果從高空發射的話,車輛若裝備不周全,一定會受到重大損傷。許多便宜的無人機皆搭載 GoPro 相機系統,也能輕易裝上小型的爆炸成型炸彈頭;若與相機校正,操作者即可遠端瞄準目標。

直到最近,製作爆炸成型彈頭最困難的部分就是製作銅製椎體所需之精準機械。做工不佳的椎體無法成為有效之發射物,所以伊拉克叛亂勢力過去都仰賴伊朗提供的椎體來製作土製炸彈。然而,3D 列印的快速發展意味著任何人都能以便宜地列印金屬製品:目前價格不到一千美元的熔融沉積成型印表機,大約是火箭推進榴彈發射器的一半。

便宜的3D列印技術可以降低製作易爆炸裝置的成本

新型態威脅:以少量炸藥即可攻擊重要軍事設施

這完全改變了在反制叛亂勢力上,所需面對的戰術問題。非國家行為者使用無人機的方式不同於西方軍隊,可能將無人機當作引爆裝置或用來攻擊重要目標。前者情況中,無人機裝載著少量的強力炸藥,引燃目標之易燃物;如果將無人機導航至燃料車、火藥庫或是飛機機翼,就能引起更大的爆炸。無人機也能以少量的炸藥攻擊脆弱卻至關重要的設備,如雷達、通信中心、關鍵領袖等。計畫精密的叛亂活動可能會專注讓重要航空基地陷入停擺或藉由摧毀燃料車來阻斷燃料運輸入境。

為了應對這樣的威脅,各國軍隊必須強化某些目標的防禦,並為無法強化的重要目標提供空中防禦。指揮部、火藥庫、燃料廠、軍營等無法移動之目標皆必須強化。往地底挖鑿並提供上方掩護是經證實有效的措施,但也較高成本。無法強化防禦的目標,如通信塔、衛星信號接收器與停泊之大型飛機需要隨時以精密的空中防禦系統保護,這就更有挑戰性了。當然,不只是大型基地需要加強防禦,也需包括衝突區中軍隊設立的各個小型設施,當然還有主要政府機構,如大使館,還有當地的重要基礎建設,如機場、重要港口、政府大樓、甚至重要的文化場址。

保護物資車隊等這些移動式資產又更困難了。過去十幾年,我們試圖找出搜索並解除固定土製炸彈(immobile IEDs)的方式。而現在無人機的出現代表土製炸彈有可能是機動的。下方影片中可以看到土製炸彈如何追蹤目標。

土製炸彈也能夠追蹤目標

影片中的操作者已經擁有攔截並追蹤移動目標的能力,甚至示範如何飛到高空鳥瞰再評估目標價值,選擇特定目標。有人可能認為利用小型武器就能輕鬆對付無人機,但法國的無人機操作者在樹林中的賽事展現出精湛的操控能力。更具威脅性的是,操作者不需要看著無人機或行進路線就可以在樹林道路中巧妙地高速避開樹木。操作者可以在市區或是受到掩護之郊區位置將無人機飛至目標所在處,不會被任何人看見,且無人機的速度與機動性將讓軍隊難以擊落。這些技術純熟的操作者並非少數,事實上,無人機競速現在已經普遍到成為國際賽事,甚至有百萬美元獎金的競賽。如同兩次世界大戰之間,飛機競速讓飛行技巧更上層樓,我們可以預測這些競賽也會讓商用無人機與其操作者達到同樣的效果。在複雜的環境中為車隊或是巡邏人員提供有效的空中防禦將會極具挑戰性。隨著威脅升高,承包商可能不再願意提供美式戰爭所需之穿越衝突區的長途運輸車隊。

商用無人機的低廉價格(包括自主無人機)意味著使用無人機可以像彈藥一樣,用完即丟。 2014 年,維吉尼亞大學的團隊研發出完全自主、3D 列印製成之無人機。機身只花了一天就列印完成,再加上小型電動馬達與兩顆電池,自主航點導航則以 Nexus 智慧型手機提供。整架無人機造價800美元,地面工作站則花費額外的1500美元(若操作者希望在飛行時控制無人機,才需要加建)。這架無人機的有效載荷為1.5磅,能輕易裝載爆炸成型彈頭。簡言之,只要付出在敘利亞發射一發火箭推進榴彈(Rocket-Propelled Grenade, RPG)的費用,就可以擁有攻擊範圍20公里的武器,遠比火箭推進榴彈的300公尺攻擊範圍還遠。儘管火箭推進榴彈的命中率不高,叛亂勢力依然會發射好幾百輪。我們必須假設他們其實也負擔得起相近數量的無人機。

用Google地圖就能提供無人機出發點到目標區域的地平經度

使用 Google Maps 輕鬆定位攻擊範圍

Neurala 這間機器人公司進一步發展出名為「Selfie Drone」的 iOS/Android 應用程式,讓便宜的無人機自主追蹤特定人士。如果這個手機程式可以在人群中辨識出特定臉孔,那一定也可以在巴格拉姆辨識出停機坪上的 C-17 運輸機。只要設定讓無人機飛往某個特定的方向,看到指定目標時進行攻擊,叛亂勢力不需要操作人員就能把無人機變成武器。只要用 Google Earth 地圖就能提供出發點到目標區域的地平經度與大略範圍。

隨著運算能力越來越平價,3D 列印越來越進步,無人機的價格下滑,能力卻變強。2014 年,維吉尼亞大學的團隊只花了一天左右就完成無人機的製作。2015 年,Carbon 3D 推出速度快了 25 至 100 倍的 3D 列印機,每年租約只要40,000 美元。這些機器越來越普遍,而可預料的是,中國人會推出更便宜的仿造版本。未來不需要額外投注太多人力或物資即能大幅提升生產力。

利用 Carbon 3D 的列印技術,小型工廠內的小型團隊每天即可生產 25 到 100 個相對便宜的無人機。只要用對應用程式,這些無人機可以有效自主。而且因為製作成本低,比較不需要擔心可靠度與飛行協調。即使最後只有五架無人機成功抵達航空基地、擊中一架停泊的飛機,空中後勤將完全終止。無論是選擇自行列印的無人機,還是直接購買越來越有能力的商用無人機,叛亂勢力與恐怖份子將獲得更強大的空中攻擊系統。

集群無人機系統可能較難應用,但我們不能低估叛亂勢力的創造力。早在 2003 年 10 月,伊拉克叛亂團體就把 GMC 卡車當作蘇聯時代107mm 火箭彈的多重火箭發射平台。卡車與發射系統完全融入巴格達的交通,讓他們直接停在美國重要人士下榻的飯店對面。最近,海軍協助陸軍與海軍陸戰隊將 Switchblade 無人機升級至 LOCUST 多重發射系統。不論何種形式都將提供高機動性且容易隱藏的輕量、致命系統。Switchblade 無人機可以藏在各式各樣的容器內,而 LOCUST 發射系統可以裝在 20 呎的標準貨櫃內或是卡車上的較小容器,像是巴格達攻擊中的 GMC 卡車。這種類型的無人機與發射器可以讓資助國家提供高效能、相對平價的精準武器系統給客戶。

至今,土製炸彈的威脅僅限於作戰區,但無人機不斷提升的能力搭配上大幅降低的價格代表無人機也能用來以兩種方式攻擊中間集結整備基地(中繼基地)。叛亂勢力可以派出團隊前往衝突區外面的目標,如中繼基地或物流基地;伊斯蘭國目前也是這樣協調跨國恐怖主義行動。因為無人機體積小,可以輕鬆在小型箱型車裡放進十幾架。利用 Google 地圖,這些無人機可以進行先遣偵察任務,決定發射地點與目標。商業機場人潮眾多,攻擊這類目標的影響非常巨大。利用線上班機查詢功能,叛亂團體可以確認機場何時有最多巨無霸客機停泊,派出集群無人機攻擊。如果幸運的話,還可以藉著飛機中的燃料引起二次爆炸。如果運氣更好的話,就能發動重大的多人傷亡攻擊。就算沒有發生以上狀況,多個商業航班被攻擊依然會中斷遭受攻擊地區(甚至全球)的所有航班。

如果預算多一點,但不足以進行大型攻擊,叛亂勢力可能會試圖購買真正的長途、自主無人機。Aerovel 公司的 Flexrotor 無人機售價約 200,000 美元。這架無人機飛行距離為 2,000 英里,擁有多譜影像感測器,可垂直起飛,大小跟一名成年男子差不多。

Flexrotor 無人機的性能

從北敘利亞,中東地區還有大部分的歐洲都在飛行範圍內。因此,拒絕提供美國交通道的政治壓力,可能會延伸到這整個區域。

美國國防部研發對抗無人機技術

對付無人機非常困難,因為無人機特徵難以偵測且飛行特性非常多元。好消息是,美國國防部目前致力於發展對抗無人機技術,在空曠的環境中,尚有能力對付目前市面上的業餘無人機。令人憂心的是,如森林無人機競速操作者所示範,無人機可以在市區或是雜亂的郊區環境中低空快速飛行,避掉大部分系統的偵測。而且這些無人機可以從非常近的距離突襲目標,縮短防禦反應時間。而且幾乎所有基地、火藥庫、燃料庫與航空站的防禦機制目前都是設計來阻擋地面攻擊而不是空中攻擊。這也就是為什麼目前全球爭相發展對抗無人機的技術。

1980 年代時,美國政府與阿富汗反抗勢力合作,發展長途、可運輸的火箭系統,藉此阻斷俄國於巴格拉姆的運輸作業。這個花費兩年、斥資好幾百萬美元的計畫最終只擊毀了兩架 IL-76 運輸機。更糟糕的是,從發射的幾百輪火箭看到,降落點分散、射擊技巧極差;顯示擊中兩架也只是運氣好罷了。簡言之,火箭的威脅根本不足以關閉整座機場。如今,花費較少的資金與較短的訓練時間即可在飛機停泊處附近放置好幾十架便宜的無人機。如果沒有被攔截的話,這些無人機擊中目標的可能性非常高。

美國國防部正在研發非常有潛力的反無人機技術,其中的重點就是導能武器。雷射擁有特定的能力,但也有許多問題。大氣中的粒子(如:水、灰塵、煙)都會曲折或分散雷射能量。而且使用雷射時不能有障礙物,限制了在市區或樹林環境中的可用性。另一種方法是利用微波能量破壞無人機的電子功能,也就是類似電磁波的效果。很多系列實驗顯示,這種方法對目前這一代的小型無人機確實管用,然而,如同冷戰時期軍隊將重要電子設備放在法拉第籠(Faraday Cage)以防禦電磁波,無人機的電子元件也可以受到保護。

軍事防禦系統規格要求將變高

另一方面,還有一些公司正在研發可以「劫持」無人機控制系統的技術,將無人機送回出發點或是降落在指定的安全地點。更簡易的系統可以阻斷控制信號,讓操作人員無法控制無人機。不幸的是,一旦叛亂勢力擁有自主飛行無人機,這項對抗無人機的技術將不再有效,但使用 GPS 導航系統的自主無人機依然可能受干擾。然而,現在市面上就可以買到無人機適用的小型慣性導航系統,業餘人士自己在家就能組裝。另外,像是機場的地點,信號干擾不是可接受的措施。長期來說,無人機可能也會裝上雷射,用來擊敗空中防禦雷射。Franke 也說:這也是歷史中,衝突發生時不斷地產生的行動-反制-反反制。

如前所述,利用導能武器來保護機動部隊會是更大的挑戰。防禦系統的規格要求將變高,而可攜的重量與可供的電量將更低。環境將不斷改變,系統則會不斷遭受重大的衝擊。

好消息是,叛亂團體並不特別擅長應用最新科技。壞消息是,他們卻能以有創意的方式應用社會中可普遍取得的科技。舉例來說,伊拉克的叛亂勢力利用手機、車庫遙控器與家用無線電話系統來觸發土製炸彈,這讓他們快速改裝土製炸彈的引爆器。這非常令人擔憂,因為無人機正快速地從高科技轉變為一般人皆可使用的技術。光是在美國,無人機的銷售額在 2020 年前將會達到七百萬美元。隨著無人機越來越普遍,我們可以預期叛亂勢力與恐怖份子將會以更有創意的方式使用無人機。現在必須做的事情是在有限時間內,研發防禦技術對抗這些系統。

湯瑪斯.漢默斯 (T.X. Hammes) 是華盛頓特區國防大學國家戰略研究所的高級研究員。他的專業領域包括未來衝突、軍事戰略和叛亂與抵抗。漢默斯博士於 1975 年畢業於美國海軍官校,獲得學士學位,並擁有牛津大學歷史研究碩士和現代歷史博士學位。他的出版物在美、英、加、澳得到幕僚和國防學院課程之廣泛應用。漢默斯博士在美國國內外頂尖的學術和軍事機構多次演講。漢默斯博士在美國海軍陸戰隊服役 30 年後退役,指揮過情報營、步兵營以及生化事故反應部隊。參與過索馬利亞、伊拉克的軍事行動,並在不同地區訓練抵抗份子。