出品：科普中國

製作：寒木釣萌

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

有趣的問題：如果沒有激光武器，那麼在反航母上，無人機能否成為極其重要的輔助手段？

在詳細分析這問題之前，我們先來了解一下，如今的無人機，它到底能做什麼？

RQ-4全球鷹無人偵察機，2.5萬公里航程，實用升限20公里。圖片來自美國空軍。

超低軌道靜止衛星

2018年4月19日，美國總統簽署兩份文件，目的是對美國無人機的出口限制進行解禁。而其一大原因是，中國的無人機正在快速佔領市場，並獲得中東國家大量好評。

中國的“彩虹”系列無人機已出口十多個國家，而最新的改進型“彩虹5”無人機，其最大航程超過1萬公里，最大留空時間長達60小時，換句話說，其可以在高空連續飛行3個白天，2個黑夜。

如此性能，這讓“彩虹5”無人機有一個外號，即“超低軌道靜止衛星”。

那麼，使用大量的“彩虹5”無人機去監視航母戰鬥群，可能嗎？

一點可能也沒有。

原因是，“彩虹5”的最大升限也就9000米左右，而航母上的艦載機，比如大黃蜂F18戰鬥機，其最大升限可達1.5萬米。

也就是，無論你是去偵查，還是去攻擊，艦載機都可以輕鬆飛到無人機的上空，然後用機炮一一消滅。

那是不是說，使用無人機反航母純屬天方夜譚？

絕不是。

因為，還有飛得更高的無人機。

無人機能飛多高？

答案是，29.524公里高，實現這個高度的是美國“太陽神”無人機，其動力為太陽能和燃料電池。

太陽神無人機，圖片來自NASA。

2001年8月13日，太陽神無人機飛到了破紀錄的29.524公里的高度。

問題來了，既然17年前，使用太陽能和燃料電池的無人機都能到達29公里的高度，那麼以現在的太陽能發電技術，還有鋰電池存儲，燃料電池，以及碳纖維材料等技術，再造一個類似的無人機，是不是更容易實現？

這是肯定的。

回想2001年，還有大量的人沒有使用上手機，且那時的手機，其電池也不是存儲能量更強悍的鋰電池。

2001年時，太陽能發電板的光電轉換效率，也遠遠地趕不上現在。還有碳纖維材料，現在已經很成熟，它們被廣泛地用在各種風力發電機的葉片上。

因此，我們可以說，依託人工智能和各種材料的進步，現在大批量，且較為廉價地造出飛行高度可達30公里的無人機，這是不存在技術障礙的。

圖為谷歌公司收購後準備研製的太陽能飛機，但後來放棄了。圖片來自Titan Aerospace。

谷歌放棄了，Facebook沒有，2016年他們試飛了名叫Aquila的無人機，Aquila設計的最大升限可達27公里，能連續飛行3個月，以給無寬帶接入的地區提供網絡接入。

好了，假如我們造出了幾千架很廉價，比如5000美元一架的太陽能無人機，這些無人機在30公里高度持續巡航，那麼，在戰時，這些無人機可用來做什麼？

當然是在無邊的海域上密切跟蹤並定位敵國的航母戰鬥群了。

眾所周知，對付航母戰鬥群最大的難點不是用什麼武器去打它，而是怎麼持續地去精確定位它的位置，只要有了實時的精確座標，剩下就是用什麼導彈去打的問題。

方圓上千公里的大海，你若派偵察機去定位航母，並給貼海飛行的超音速導彈進行實時引導，但對方的艦載機會迅速打掉你的偵察機。

若用低軌道衛星就會面臨另一個問題，低軌衛星是繞地球轉圈圈的，你繞地球一圈再回來後，航母早就已經駛到很遠的地方，你找不到了，更別提實時的精確定位。

而用靜止同步衛星，又很難發現目標，因為靜止衛星在3.6萬公里的太空。

但若大片海域上分佈著大量的無人機，則總能有一架無人機能偵查到航母戰鬥群的位置。

由於所有的無人機都是在一個共有的人工智能網絡下互通有無，因此，只要有一架無人機定位了敵方大量艦艇的位置，則所有的無人機都能共享這個信息，並能源源不斷地朝這個區域靠攏。

現在的問題是，敵方的航母戰鬥群將如何對待這些無人機？有多種方法。

方法一：艦載防空導彈

具體用什麼導彈呢？顯然，不能用44.4萬美元1枚的RIM-116拉姆防空導彈，因為其有效射程只有9公里。

也不能使用集反彈道導彈、反衛星於一身的RIM-161標準三型導彈，雖然其最大射高超過160公里，但太貴，950萬美元1枚。

可以選用的是RIM-162改進型海麻雀導彈，其作戰範圍在50公里內，但這樣的導彈依然很貴，95.6萬美元1枚。

顯然，假如使用大量廉價的30公里高的無人機實時監視航母戰鬥群，而對方卻源源不斷地用接近100萬美元1枚的導彈對無人機進行攻擊，那麼，這戰爭就算是贏了。

0.5萬美元的無人機換100萬美元的導彈，這仗沒法打。

所以，我們得出結論：對方不會使用艦載防空導彈攻擊無人機。

方法二：機炮

軍艦上的機炮打不到30公里的高度，但艦載戰鬥機上的機炮呢？戰鬥機先飛到高空，再使用機炮掃射如何？

也不行。

目前主流的艦載戰鬥機是F/A-18大黃蜂戰鬥機和F/A-18E/F超級大黃蜂戰鬥機，但它們的最大升限也就15公里左右。

也就是說，使用F/A-18戰鬥機飛到15公里高空後，使用機炮再打出15公里的高度，這是不可能的。

大黃蜂上的機炮為20毫米M61火神式機炮，只適用於600米範圍內的空對空射擊。

即使是A-10雷霆二式攻擊機上的30毫米GAU-8復仇者機炮，其最大射程也才2.4公里。

未來的主流艦載機會是F-35C，但其最大升限也是在15公里左右，也有說法是18公里，但即使最大升限是20公里高，也是無法使用機炮攻擊30公里高的無人機。

方法三：戰機上的空對空導彈

AIM-9X Block II響尾蛇空對空導彈是一個性價比較高的選擇，其有效射程為10公里左右，最大射程18公里。

需要注意的是，最大射程18公里，這是水平距離的射程，不是最大射高18公里。

不過，為了進一步強化敵方的導彈，我們就假設響尾蛇空對空導彈能打18公里高，則F/A-18大黃蜂戰鬥機和F-35C攜帶的導彈就能擊中30公里高的無人機了。

但響尾蛇空對空導彈有多貴呢？60.38萬美元1枚。

綜上所述，當你用大量廉價的無人機密佈在30公里高度，實時定位敵方航母戰鬥群的位置時，你必然不會期盼敵方不要用導彈去攻擊它，相反，你會強烈地希望敵方這麼去做。

批量化的無人機可以極其便宜，其中一架被擊毀了，外圍的另一架又前往航母正上空，繼續接力下去，如此往復。

替代武器

因此，攻擊無人機最最有效的武器是激光。

若我們這個世界並不存在激光這種東西，那麼在反航母上，如今的無人機會成為有效的輔助手段。

但有矛必有盾，即使沒有激光武器，在敵方上過一次大當後，他們也會發展其他武器來代替。

SR-71

比如赫赫有名的SR-71黑鳥式偵察機，其最高升限記錄是25929.030米，接近26公里高，而這是在1976年7月27日實現的。

以2018年的技術，將黑鳥式偵察機改成無人的，這會大幅減輕機體重量，機翼改成碳纖維的，又再次減輕機體重量，再換用更先進，更輕且更小的航空發動機，則飛到30公里高空應該不存在技術障礙。

如此，升級後的無人黑鳥偵察機只要帶一門機炮上天，就能輕鬆打掉航母上空的無人機了。

艦載激光武器現狀

在花光了4000萬美元的研發費用後，2014年，美國海軍在龐塞號登陸艦上進行艦載激光武器系統試驗。

龐塞號登陸艦上的激光武器系統，圖片來自美國海軍John F. Williams。

圖片來自美國海軍

試驗結果是，龐塞號能擊毀無人機或者小艇，但由於功率較低，射程只在1.6公里以內。

這意味著，以這樣的激光武器對付30公里高的無人機也是存在巨大困難的。

2018年1月，美國海軍宣佈與洛克希德馬丁公司簽署1.5億美元的合同，計劃在2020年交付另外兩套激光武器系統，各種性能比如射程，目前未知。