美國低成本巡航飛彈/無人航空系統

 

──by Captain Picard


 

美國軍方飽受冷戰結束後軍備供應鏈萎縮以及2020年代初期COVID19疫情對產業造成打擊之苦,導致各軍種許多關鍵精準彈藥產能不足且價格飆高,無論是新開發的精准飛彈或者重啟生產原有的彈種都普遍發生。而2022年2月爆發的俄烏戰爭以及2023年10月爆發的以哈戰爭後,由於軍事援助烏克蘭或美軍介入中東戰事等,都大幅消耗了美軍精準彈藥庫存,而同時期中國在印太地區的威脅卻與日俱增。

因應這些需求,加上俄烏戰爭、以阿戰爭展現了許多廉價型無人載具的廣大潛力,美國國防部遂更重視發展這類成本較低廉、可大量生產的精準武器,因應俄烏、中東與西太平洋的緊張情勢。尤其是在中國近年積極擴張軍備、以驚人的速率建造海軍船艦之下,美國國防部遂聚焦於發展廉價、可大量生產的打擊飛彈與無人空中系統(UAS),以因應未來可能與中國之間爆發的大規模高端武裝衝突(尤其是中國入侵台灣)。

在2024年1月30日,美國空軍壽命週期管理中心(Air Force life Cycle Management Center)武裝部門(Armament Directorate,AFLCMC/EBDK)發佈增程攻擊彈藥(Extended Range Attack Munition,ERAM)的項目通知(notice),而美國海軍航空系統司令部(Naval Air Systems Command,NAVAIR)也在2024年2月3日發佈名為多任務可負擔能力效應器(Multi-Mission Affordable Capacity Effector,MMACE)的項目,兩者都是相對廉價、易於大量生產的長程精准打擊武器。而在2024年7月16日,美國海軍航空系統司令部(NAVAIR)又發聯盟可負擔海上打擊(Coalition Affordable Maritime Strike,CAMS)的信息徵詢(Request For Information,RFI),尋求一種能從空中或水面平台發射、低成本、能大量生產的精準距外遙攻彈藥。

在2024年7月美國空中與太空協會(Air & Space Force Asscoation)的米契爾機構(Mitchell Institute)美國空軍部長特別助理Tim Grayson表示,如果能建造一種能由軟體程序化、模組化、可回收的空中載具,具備飛彈的特徵以及大部分與飛彈相當的性能包絡,可以大幅加快精準武器的測試程序;而這種為了測試飛彈的模組化系統如果可自由組合各種元素,例如搭載真正的戰鬥部籌載,就很像是一種低價的巡航飛彈。Grayson表示,此時美國空軍正用這種概念來形容可負擔大量彈藥(Affordable Mass Munition)。

Ares Industries緊湊型巡航飛彈

Ares Industries在2024年發展與測試的緊湊廉價巡航飛彈的示意圖。

 

在2024年8月20日,一間美國防衛新創公司Ares Industries宣布開始測試一種緊湊、廉價型反艦巡航飛彈,此種反艦飛彈是美國軍方資助、在11個星期內從組建公司到進行飛行測試;根據公布的測試照片,此飛彈原型是從一個簡單的支撐架上離架升空。Ares Industries是在美國矽谷的新創孵育機構Y Combinator(2005年)資助下成立。Ares Industries宣稱,他們為國防部發展的廉價反艦飛彈體型只有傳統飛彈1/10,價格也只有1/10,能由現有平台發射,能以次音速飛行並摧毀數百英里以外的水面目標。初期目標是由船艦與陸地平台發射,將來預計擴展到空射版本。Ares Industries稱此型廉價反艦飛彈的目標成本是一枚30萬美元,而洛馬集團AGM-158C長程反艦飛彈(Long Range Anti-Ship Missile,LRASM)則為300萬美元。而美國海軍船艦使用的戰斧巡航飛彈、魚叉與NSM反艦飛彈,單價也在每一枚100萬至200萬美元左右。

Ares Industries在2024年首次試射緊湊型巡航飛彈的畫面,此飛彈是從簡易的

架子上直接升空。

L3Harris:狼式系列「發射效力載具」

從2020年起,L3Harris就開始發射「狼式」發射效力載具,是一種模組化、常續航力、相對便宜且

易於大量生產的無人自主飛行系統。此為狼式系列用於對地、對海精准打擊的「紅狼」

(上與下)L3Harris「紅狼」載具,具備發射後彈出的高展弦比主翼和後部穩定鰭,渦輪發動機的進氣口

設置在後部兩側上方並融入載具,載具正面使用低雷達截面積的多角型設計。

L3Harris「紅狼」(上)與「綠狼」(下)載具,紅狼是攜帶戰鬥部的長距離精準打擊武器,

綠狼則攜帶電子戰籌載來協助突破與壓制防空網。

2025年3月初美國海軍陸戰隊公布正在測試的「紅狼」載具。

 

在2025年7月17日,L3Harris發佈新聞稿正式公布「狼式」(Wolf)系列「發射效力載具」(Launched Effects Vehicles)系列,包括用於長程精準對地、對海打擊的「紅狼」(Red Wolf),以及搭載電子戰籌載的「綠狼」(Green Wolf),兩者都可從空中、地面或海上平台發射;綠狼搭載被動電子截收(ESM)設備,能標定敵方重要防空資產(如預警雷達信號)並將之消滅,為負責實際毀傷目標的「紅狼」載具鋪路。此外,L3Harris也公布未來「狼式」可能的其他衍生型號如長程遊蕩誘餌,來混淆或者飽和敵方的防空探測與識別能量。「狼式」載具具備模組化、致命、可負擔等特徵,結合網基作戰以及渦輪發動機,從其他信息節點(空中、海上、太空等)獲得目標信息,組成有效的遠距殺傷鏈(kill chains),能在競爭環境下擊敗敵手並保護友軍資產。包括L3Harris在內的三家美國公司在同一周發佈模組化、相對低價與小型的導引武器系統,具備類似巡航飛彈、無人航空系統(Uncrewed Aerial Systems,UAS)以及誘餌系統的特徵。

依照L3Harris的新聞稿,「狼式」的發展源於2020年左右,至此時已經進行超過40次試飛。「紅狼」在2021年美國陸軍實驗性展示閘道事件(Experimentation Demonstration Gateway Event,EDGE 21)演習中首次出現,當時外界只知道陸軍測試一種稱為長程效力(Long Range Effect,LRE)聯合人在迴路型遊蕩彈藥型(Joint Man-in-the-Loop Loitering Munitions)的殺傷性無人航空系統,當時航空週刊(Aviation Week)報導稱此項目視五角大廈戰略能力辦公室(Strategic Capabilities Office,SCO)執行的項目。此外,2021年5月18日的航空週刊報導,美國陸軍先前測試過將紅狼載具作為通信中繼,類似先前MQ-1C灰鷹(Gray Eagle)無人飛行載具承擔的任務。

美國海軍陸戰隊AH-1Z攻擊直昇機掛載紅狼載具進行測試,照片出現於2025年3月初。


美國軍方持續秘密測試「紅狼」多年,在2025年2月下旬,美國海軍陸戰隊與L3Harris宣布,正在以AH-1Z毒蛇(Viper)攻擊直昇機測試一種稱為長程精準火力(Long Range Precision Fire,LRPF)的長程精準飛彈系統;同時,L3Harris也向航太週刊披露LRPF的部分信息,包括透露其名稱為「紅狼」。美國陸戰隊對「紅狼」的測試是在精準攻擊飛彈(Precision Attack Strike Missile,PASM)項目之下的長程攻擊飛彈(Long Range Attack Missile,LRAM)來執行,LRAM的目標是尋求一種射程至少150海里(170英里或278公里)的直昇機用精準導引武器,遠大於此時AH-1Z使用的AGM-114地獄火(Hellfires)以及AGM-179 聯合空對地飛彈(Joint Air-to-Ground Missiles,JAGM)等傳統的直接攻擊武器,用兩者有效射程大約在10英里左右。LRAM使直昇機平台的攻擊範圍大大超越先前的直接打擊(direct attack,由直昇機本身發現與標定目標後直線攻擊)。在2025年5月現代陸戰隊博覽會(Modern Day Marine exposition)中,海軍航空系統司令部(Naval Air Systems Command,NAVAIR)的遠征與海事航空先進發展團隊(Expeditionary and Maritime Aviation-Advanced Development Team,XMA-ADT)主管、海軍陸戰隊上校Scott Shadforth透露,LRAM的模組化設計提供許多新的機會,包括動能(kinetic)與非動能(non-kinetic)能力,以及這是否只是一種武器,或者是一種空射效力(air-launched effect),或者一種無人航空系統(UAS)或無人機,以及如何定義這些能力。

先前EDGE 21演習中使用的「紅狼」採用德國製小型渦輪噴射發動機,而2025年披露的紅狼則是在L3Harris併購生產小型渦輪噴射發動機的Aerojet後,換裝了Aerojet的渦輪噴射發動機。相較於過去美軍攻擊直昇機使用的導向武器系統如地獄火反戰車飛彈由於需要由直昇機本身感測器(如光電/熱影像感測器或「長弓」豪米波雷達)先探測目標,甚或需要由直昇機的雷射標定器進行導引,因此飛彈有效射程至多8至10km。而「紅狼」由於引進網基作戰以及渦輪發動機,有效的飛行與攻擊距離大幅增加;直昇機能透過戰術網路從其他空中、海上甚至太空感測節點獲得自身感測器距離以外的目標資訊,發射後「紅狼」本身也可透過資料鏈從其他節點更新目標資訊,所以攻擊距離不再受限於發射平台本身的探測能力。

「狼式」載具的水平主翼在發射後彈出,尾部設有垂直穩定鰭,此外有兩個垂直備鰭;渦輪噴射發動機的兩個進氣口位於載具後部,並融入載具外型。載具前部為多角型扁平造型,有點類似聯合打擊飛彈(JSM),具備低雷達截面積特性。L3Harris宣稱,狼式的飛行性能已經在多次測試中得到驗證,在低高度飛行時射程超過2000海里,飛行時間60分鐘以上;設計階段的建模模擬資料,使載具的速度、續航與航程等能力都獲得提升。不過此時關於狼式的任務籌載、導引系統等資訊都沒公布。

L3Harris推出「狼式」載具的重要目標,是將每件載具成本控制在30萬美元左右(與射程短得多的JAGM相當),並使產能達到每年1000件。相形之下,傳統的長程精準打擊武器如AGM-158B聯合空對地遙攻飛彈增程型(Joint Air-to-Surface Standoff Missile-Extended Range,JASSM-ER)的單價為150萬美元。

安杜里爾梭魚(Barracuda)系列空射載具

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安杜里爾公司在2024年9月公開梭魚(Barracuda)自主航空載具系列,此為梭魚250,

可整合入F-35聯合戰術打擊機的內置武器艙中。

梭魚系列中體型、籌載與射程最大的梭魚-500型。

在2024年9月,安杜里爾公司(Anduril)首次發表梭魚(Barracuda)可擴展自主航空載具(Expendable Autonomous Air Vehicles)系列,並表示已經經過飛行測試。此時,安杜里爾正重點發展梭魚載具的「M構型」,是一種相對低價、採用吸氣式渦輪續航發動機的自主航行遊蕩彈藥,可從固定翼與旋翼航空機或者地面、海上平台發射發射。梭魚項目來自於五角大廈的國防創新單位(Defense Innovation Unit,DIU)向業界徵求關於低價巡航飛彈或其他視距外彈藥(stand-off munitions)的企業測試載具(Enterprise Test Vehicle,ETV);而安杜里爾是四家被DIU選入參加ETV評比測試的公司,每一家公司都需發展一種ETV載具進行性能展示。此一項目是美國空軍尋求低價型巡航飛彈的努力之一,而根據ETV技術發展成飛彈的項目又稱富蘭克林(Franklin)。美國空軍副部長Gen. James Slif在2024年7月表示,ETV提供了一種可能的發展方向,引進一些過去並非美國軍方長期仰賴的精準彈藥製造廠商。

梭魚M系列是一種軟體定義(software-defined)、硬體支持(hardware-enabled)的平台,能根據需求演變和科技發展來快速調整構型以及持續升級。梭魚M的核心技術是安杜里爾的Lattice人工智能軟體套件(也用於安杜里爾其他智能型無人化軍事產品),作為自主任務軟體的平台,並能整合第三方軟體。Lattice任務系統是基於群體作戰而設計,能同時發射大量梭魚M系列載具並進行協同作戰,載具間透過戰術網路分享感測數據;而每波攻擊的載具可能使用不同酬載,有的攜帶戰鬥部,有的負責進行反制或擔任誘餌,由Lattice軟體協調組織攻擊形成加成效應,能增加存活效率,並在競爭環境下有效攻擊敵方重要大型目標。

此時,梭魚系列依照射程與尺寸不同,有梭魚-100、梭魚-250、梭魚-500三型,每一型都有M構型可選。每一種梭魚系列載具中部都有一對彈出式高展弦比主翼,尾部也有折疊式尾翼,發動機進氣口採用嵌入式設計來融入載具外型,降低阻力與雷達截面積。三種梭魚載具都使用小型渦輪噴射續航發動機,最大航速500節左右(視發射平台的高度與速度決定)。

梭魚系列都採用商規衍生(commercially-derived)、可廣泛獲得(widely-available)的組件來降低採購成本並提高生產效率,同時也利於服役生涯的持續升級。

梭魚-100:尺寸與重量與現役AGM-114地獄火(Hellfire)或AGM-179聯合空對地飛彈(Joint Air-to-Ground Missiles,JAGM)相似,可攜帶35磅重(15.875kg)籌載,飛行距離60至85海里(111~157km)。梭魚-100使用與地獄火、JAGM相似的連接器來連接現有的武器掛架或發射器,因此美軍現役AH-64D或AH-1Z攻擊直昇機、MQ-9撕裂者(Reaper)的地獄火、JAGM飛彈發射架,或者由AC-130J Ghostrider砲艇機與其他平台的通用發射管(Common Launch Tube)都可以直接相容於梭魚-100。相較於地獄火或JAGM的有效射程約10海里(18km),梭魚-100的射程增加6至8倍。

梭魚-250:任務籌載與梭魚-100相同(35磅),但射程延長,從地面、海面平台發射的射程約150海里(278km),空中發射的射程約200海里(370km),能裝入F-35聯合戰術打擊機的內置彈艙。此外,安杜里爾公司也表示,梭魚-250可能會發展從MLRS與HIMARS多管火箭發射的能力。

梭魚-500:任務籌載重量增至100磅(45.35kg),射程也增至500海里(926km),目前專注於發展空射型,可由作戰飛機掛載發射,或者從運輸機搭載施放,例如美國空軍運輸機目前使用的快龍(Rapid Dragon)拖盤化投送系統(palletized launch system)。

梭魚-M設計來對付各種不同的陸地與海上目標。安杜里爾公司表示,該公司正進一步完善導引系統來對付不同類型的目標,包含固定或移動目標。

梭魚-100載具能相容於美軍現役直昇機攜帶地獄火或JAGM飛彈的發射架上。

在2025年7月17日,安杜里爾(Anduril)發表梭魚-100M空射載具,是在美國陸軍發展司令部(DEVCOM)航空與飛彈中心(Aviation & Missile Center,AvMC)的高速機動飛彈(High-Speed Maneuverable Missile,HSMM)展示項目之下,此項目著眼於開發一種高速、可負擔、高機動性且模組化的空中載具,作為搭載AvMC開發的精准目標獲得感測器(Precision Target Acquisition Seeker,PTAS)的測試平台。PTAS採用被動方式追蹤,具備自主追蹤與識別目標的能力,尋標器包含長波紅外線(Long Wave Infrared ,LWIR)攝影機,透過影像回饋來關連與搜尋先前已經辨識的目標影像。安杜里爾與AvMC的科技發展部門(Technology Development Directorate,TTD-M)一起合作,在2023年完成HSMM的技術研究以及梭魚-100M的設計審查,2024年完成數項梭魚-100M的測試里程碑,包括全規模風洞測試、環境測試、搭載測試、滑翔測試與動力測試等(使用一架L-29輕型噴射機當平台),從概念設計到完成動力試飛僅在兩年內完成。在2025年5月,安杜里爾進行數次梭魚-100M動力飛行測試,包括軟硬體升級來改善飛行與機動性能,以及整合安杜里爾發展的低成本導航系統、獨立任務電腦以及數項提升可生產性的修改等等,所有的測試目標如自主發射、任務執行、多重終端導向打擊等等都順利達成,各項載具性能指標都達成或超過(含高G能力、飛行速率超過500節等)安杜里爾在2025年下半繼續進行梭魚-100M的地面發射測試,展示其多領域發射潛力,並在2026年在軍方的測試場進行端對端(end-to-end)實彈試射。

安杜里爾公司首席戰略長(Chief Strategy Officer,CSO)克里斯.布拉斯(Chris Brose)表示,在兵棋推演中,經常發生美國與盟邦在開戰後1、2週就耗盡關鍵精准彈藥,之後數年企圖生產補充時都面臨掙扎;過去數年俄烏戰爭已經顯示了西方盟邦精準彈藥消耗的問題,更不用提印太戰區司令部(INDOPACOM)想定的未來與中國的武裝衝突的精準彈藥消耗量只會更大。傳統的精准導引武器系統的部件都是專門別設計與製造,不僅都需要特別採辦的原物料、僅限於國防生產的人力生產程序來製造加工,並由高度專業且有經驗的工作人員來執行,生產批量也小,使得供應鏈既複雜且脆弱,產量很難滿足前線部隊的龐大需求,且武器服役之後很快就容易面臨零組件商源消失、若停產一段時間後恢復生產就找不到適合廠商等問題。

克里斯.布拉斯表示,梭魚載具系列的核心設計反映出安杜里爾對於發展、生產、供應鏈的各種破壞性創新,盡量利用現有的商業供應鏈,使武器系統所有部件盡可能容易生產與組裝,並且也能引進商業常見的自動化程序,與一般民間相近的勞力資源就可上手。安杜里爾設計的武器載具盡可能使用常見工具來完成組裝,例如在一般車庫裡可以找到的起子、鉗子等,不使用高度特化的生產製造程序。此外,安杜里爾的武器系統就像由樂高積木組成,在國防出口或轉移給盟邦生產時能更快地解決問題。

安杜里爾宣稱,相較於目前市場上同等級的方案,梭魚系列載具製造時間減少50%以上,所需的生產工具減少95%以上,部件總數也減少50%以上。而相較於其他公司類似的可重構任務方案,梭魚系列便宜約30%,具備更好的可負擔性與成本效率,更易於大量生產與部署。依照此時美國陸軍預算書,AGM-114地獄火飛彈依照不同型號,單價約21萬至21.5萬美元之間而AGM-179 JAGM介於30萬至3300萬美元左右。

洛馬集團: CMMT系列空射載具

洛克希德.馬丁集團發展的CMMT-D載具正裝入「快龍」投放系統,

準備由畫面後方的直昇機進行測試。

在2025年7月16日,洛克希德.馬丁集團發佈新聞,公布了通用多任務卡車(Common Multi-Mission Truck, CMMT)系列空射載具,稱這是業界第一種緊湊型巡航飛彈(compact cruise missile)。CMMT的發展是在洛馬於2020年的SPEED RACER項目基礎上啟動,目的是發展一種可擴展類型的無人航空系統。CMMT項目在2022年左右首度出現。以SPEED RACER為基礎,透過全數位化工具建模與模擬等技術,洛馬團隊在短短7個月內快速從SPEED RACER的基礎上發展出CMMT-X(適合從一般軍機的派龍架掛載與投放),改寫軟體來符合美國空軍武器系統開放式架構的標準,並進行必要的地面測試。緊接著在CMMT-X的基礎上,洛馬又發展出更大型的CMMT-D,可從美國空軍C-17、C-130等戰術運數機投放飛彈的快龍(Rapid Dragon)投射系統施放。CMMT系列是一種模組化、可重構的飛行載具,不僅可以作為飛彈,也可以更換不同的任務籌載來適應各種未來的無人航空任務。

洛馬集團稱,近年該集團花費數百萬美元來,將其設計生態系統轉入全數位化領域,以加快研發與生產進度,並最大程度地重複使用先前已經開發的全數位化飛彈系統與軟體架構等,為客戶節省可觀的時程與經費。而CMMT是洛馬集團設計領域轉型以來進行的第一批項目之一,在不到一年的時間內就從初步設計進入飛行測試。經由重複利用內部已經驗證的設計與系統,從CMMT-X演進而來的CMMT-D,前期設計(preliminary design review)時間縮短了50%,初期設計展開10個月之後就進入飛行測試;而藉由SPEED RACER的基礎,CMMT-D第一次飛行測試就直接進到動力測試。

CMMT-D在2025年5月進行空投測試、從直昇機搭載的「快龍」系統投放的瞬間。

 

CMMT-D與CMMT-X分別在2025年5月與6月在奧勒岡(Oregon)兩處洛馬集團場域進行了飛行測試。在2024年5月的測試中,來自佛羅里達州奧蘭多(Orlando, Florida)的CMMT-D洛馬測試團隊在奧勒岡州的提爾拉莫克無人航空系統測試場(Tillamook UAS Test Range)由直昇機投放搭載於快龍(Rapid Dragon)投射系統的CMMT-D,在14500英尺(約4400m)的高度,模仿由C-130之類的戰術運輸機從空中投放;CMMT-D投放後成功展開機翼,並順利進入動力飛行階段。這也是原本用來從空中發射飛彈的「快龍」投射系統,第一次投放緊湊型空射載具。接著在2025年6月,來自加州棕櫚谷(Palmdale, California)的洛馬CMMT-X團隊在奧勒岡州的潘德頓無人機測試場(Pendleton UAS Range)進行測試,掛載於一架測試飛機的派龍架上從空中發射,CMMT-X載具發射後安全脫離發射機,展開機翼、點燃發動機並進入動力飛行階段。