當戰場出現“千軍萬狗”
2023年12月30日,在以色列南部,以軍士兵操縱一架戰術無人機
文/張學峰
編輯/黃紅華
在不久前舉行的中柬“金龍-2024”聯演中,一段中國參演人員和機器狗“散步”的視頻刷屏。這頗具科幻感的一幕再度引發人們對武裝機器狗的關注。
機器狗從技術上實現起來要比一些輪式底盤、履帶底盤的機器人更難,技術也更復雜,相對于傳統平臺,自主化、智能化程度更高,而且它極具有科幻感,所以受到外界關注就不足為奇了。那么,這種武裝機器狗在軍事領域有哪些潛在的應用價值?機器狗在未來戰爭中又將扮演怎樣的角色?
機器狗受到追捧
據媒體公開報道,此次“金龍-2024”聯合演習中出現的較小型號的機器狗為Go2機器狗,重約15公斤,頭部配備超廣角探測系統,腹部裝載電池和動力系統,不僅能完成前進、橫臥、跳躍、后退等動作,還能夠自主規劃行動路線,避開障礙物。實施偵察作戰時,它可以繞過或者穿過障礙物,迅速抵近目標,然后將偵察畫面實時回傳給指揮部。
大一些的機器狗,就是B1機器狗,重量超過50公斤。除了配備觀測系統,它還可以在背部搭載自動步槍。在演習的強擊突入作戰環節,多名“恐怖分子”持槍隱藏在建筑物中。特戰隊員實施爆破后,B1機器狗作為尖刀,突入危險房間,然后迅速瞄準實施打擊,最后由特戰人員進入完成清剿任務。這兩款機器狗,都可以在城市攻防作戰、特種作戰、反恐作戰中發揮作用。
B1機器狗研制廠家的相關資料顯示,B1機器狗原是一款工業級別的機器狗,可全天候作業,具備較強的載荷和拓展空間,以及具備多維感知、全場景覆蓋等特點。它的持續行走負載高達20公斤,站立續航5小時,空載持續行走續航時間2小時,可以爬20厘米高的臺階。它最大站立負載為80公斤,甚至一個成人都可以騎在它身上。這些機器狗可以由人員遙控,適應復雜地形和各種惡劣天氣,擁有高機動性和靈活性,能夠替代人類在許多特殊或高危環境中完成工作。
其實,在此次聯演之前,美國也對類似的機器狗進行過考察。中美軍隊試用的機器狗幾乎一模一樣,因為當時美國采購的就是中國這家民營機器狗公司的產品。2023年10月就有外媒報道了美國試用該機器狗的情況。不過,美國海軍陸戰隊采購中國私營公司開發的機器狗主要用于概念測試,“并不意味著美軍未來會大批量采購這款機器狗”。
優勢多多
除了機器狗,在地面應用的無人平臺種類很多,比如說無人車輛,雙足機器人等,也都可以把它叫機器人。機器狗也可以稱之為一種四足機器人,它的優勢也極為鮮明。相比于無人車輛,機器狗在一些復雜地形上的越障能力更強,適應性更高。比如說在一些建筑廢墟、包括室內行動,攀登樓梯,它比同等大小的小型無人車輛行動都更加便捷。它還能跳躍、橫臥等,這是傳統輪式無人車輛難以做到的。總之,機器狗非常適合在城鎮特別是室內環境復雜地形上展開行動。
同時,它也比直立行走的人形機器人或者說雙足機器人更靈活和更穩定,因為它的重心比較低,復雜地形下的機動性同樣也更勝一籌。而且四足行走要比兩足直立行走更容易實現。
機器狗最早其實是美國人“發明”的。2005年,波士頓動力公司、福斯特-米勒公司、噴氣推進實驗室以及哈福大學康德菲爾德研究站,合作研發了波士頓機器狗(Boston Dynamics BigDog),俗稱“大狗”(BigDog)。這是一種汽油內燃機動力的四足機器人。
機器狗項目最初是由美國國防高等研究計劃署出資資助,其希望研制一種能負重的“機械騾”,能和士兵一起在傳統機械車輛無法行駛的惡劣、崎嶇地形條件下作戰。它沒有車輪或者履帶,而是采用四條機械腿來運動。機械腿上面有各種傳感器,包括關節位置和接觸地面的部位。它還有一個激光陀螺儀,以及一套立體視覺系統。每條腿都配備4個低摩擦液壓執行器,為關節提供動力。“大狗”可以做各種仿生動作,站起來、坐下、以爬行步態行走(一次抬起一條腿)、以小跑步態行走(抬起對角腿)或以跑步步態小跑。它能夠以每小時5.3公里的速度穿越崎嶇地形,并且負載154公斤的重量。此外,它能夠爬行35度的斜坡。“大狗”身上大約有50個傳感器。這些傳感器測量身體的姿態和加速度、關節執行器的運動和力量,以及機器人內部發動機的轉速、溫度和液壓。機器狗的運動均通過機載計算機進行控制。
2008年3月23日,波士頓動力公司發布了被稱為“阿爾法狗”(AlphaDog)的新一代“大狗”的視頻片段。鏡頭展示了大狗在結冰地面上行走的能力,以及在被踢到側面時恢復平衡的能力。
波士頓公司的“大狗”不斷改進,但是在2015年12月底項目停止。究其原因,汽油驅動的發動機被認為噪音太大,不適合在戰斗中使用。與之相比,類似的全電動機器人Spot安靜得多,但只能承載40磅(18公斤)重量。目前,這兩個項目都已停止。之后,一些公司開始把重點轉向輕量化的電動機器狗的研制和商業化上。
戰場效能還需檢驗
機器狗在一些特定環境中極具應用價值。例如,為其配備探測裝置、機槍,或者其他武器裝備,能在巷戰中發揮出尖刀作用。巷戰條件下,特別是當對建筑物進行逐層、逐屋爭奪、清繳時,敵人在暗處,進攻的一方在明處,執行這類任務,如果先派出機器狗進行偵察,就能極大提高進攻一方的態勢感知能力。如果同時再搭載武器,就更能有效殺傷對方,避免或減少己方人員的傷亡。而且,在狹窄空間內,對方并不能在更遠距離上發現、攻擊機器狗,難以發揮其火力優勢。此外,機器狗的出現,從心理上就是一個很大的震懾,摧垮對方的心理防線。
當然,現有一些小型多旋翼無人機也能執行室內偵察任務。但它在室內飛行會受到較大限制。個頭太大容易發生碰撞,如果個頭太小,載荷又有限。像黃蜂無人機,盡管可以放到手上,但這樣的系統對小型化技術要求很高,成本也高。
攜帶自動步槍等武器的機器狗尤其適合執行低成本多次打擊任務。搭載自動步槍的機器狗,不僅可以多次使用,降低成本,而且可以搭載其他武器,比如火箭筒、榴彈發射器,甚至可以專門為其研制適合它使用的武器,提高殺傷效率。
此外,機器狗還勝任在崎嶇、復雜地面運輸的任務。美國起初研制機器狗,一個重要目的就是運輸。它的承載能力、待機時間超過同等體量的無人機,越障能力又超過無人車輛。
機器狗當然也有弱點,比如,在相對平坦或者沒有那么復雜的地面行駛時,輪式無人平臺因為結構簡單,行動效率會比較高;機器狗行動時的平穩性也不如輪式和履帶式底盤的平臺。它的機械結構的復雜程度也比無人車輛更高,因此效率相對較低。其復雜性甚至比一些無人機更高,成本也會高一些。
如果比拼在開闊地帶的速度、機動性、越障能力以及視野,機器狗也肯定不如無人機,尤其是機動性方面。無人機被大量使用,一個重要優勢就是其機動性強,可以以小打大、以高打低、以快打慢。這是地面機器人所不具備的特點。在目前的國際沖突中,小型無人機被廣泛運用,而地面機器人、無人車輛的應用相對有限。
未來,機器狗、無人車輛、無人機必然會在作戰中相互配合使用、發揮各自優勢,和載人平臺一起滿足各種作戰環境的需求。至于誰會成為主力、主宰陸地戰場,恐怕還需要時間的檢驗。
(作者系軍事評論員)