今天小編分享的科學經驗：烏克蘭用“星鏈”擊沉了俄羅斯的軍艦？這到底是怎麼回事？，歡迎閲讀。
2024 年 2 月初，烏克蘭國防情報總局（GUR）在社交媒體上發布了一段 128 秒的視頻，聲稱：
當地時間 1 月 31 日晚間，在克裏米亞半島西部多努茲拉夫湖（Lake Donuzlav）附近海網域用 6 艘無人艇擊沉了俄羅斯海軍黑海艦隊的輕型導彈護衞艦伊萬諾維茨号（Ivanovets）。
一艘無人艇向導彈艇中部船體撞去，圖源：GUR 公布的視頻截圖
14 日，GUR 又發布了一段視頻，宣稱用無人艇擊沉了俄羅斯黑海艦隊大型登陸艦凱撒 · 庫尼科夫号（Caesar Kunikov ) 。
值得一提的是，這兩次無人艇攻擊，據稱都借助了 " 星鏈 " 系統。截至完稿時，俄羅斯方面尚未對此事做出官方回應。
那麼，真的是 " 星鏈擊沉了軍艦 " 嗎？這到底是怎麼一回事呢？
俄羅斯：日漸縮水的海軍
伊萬諾維茨号是一艘 12411 級輕型導彈護衞艦，建造于 1988 年，長約 56 米，滿載排水量 549 噸。艦上裝備有 4 枚 P270 型遠程超音速反艦導彈，以及一門 AK-176 型 76 毫米主炮和兩門 AK-630 型 6 管 30 毫米速射炮。
伊萬諾維茨号導彈快艇，圖源：wiki
其中的 AK-630 作為艦船末端防御系統的效能一直備受争議。視頻中可見的彈藥擊中水面的鏡頭應該就是 AK-630 在嘗試攔截無人艇。
圖源：GUR
伊萬諾維茨号采用高性能但造價不菲的柴油機 / 燃氣渦輪機組合動力，最高航速可達 42 節，遠超大部分軍艦 30 節左右的最大航速。
這型艦在蘇聯時期被定義為 " 大型導彈艇 "，作戰目标是在波羅的海、黑海、地中海等近岸狹小水網域，配合海軍航空兵的空中突擊力量，以高航速快速占領發射陣位，成建制向敵人的艦隊發射大量重型反艦導彈。
這型艦體積小成本相對低廉，所以在蘇聯時期和後來的俄羅斯時期都曾大量外銷，在海軍實力相對弱小的國家，它們往往被賦予更全面的任務。
在目前的俄羅斯海軍中，由于大型水面艦船數量迅速萎縮，原本是較邊緣角色的 12411 型也逐漸轉換身份，所以才有了 " 輕型導彈護衞艦 " 的新定義。
包括伊萬諾維茨号在内，俄羅斯黑海艦隊共有四艘同型艦。另一艘聲稱被擊沉的凱撒 · 庫尼科夫号屬于俄羅斯海軍 775II 型登陸艦，滿載排水量 4080 噸。
凱撒 · 庫尼科夫号，圖源：wiki
775 系列登陸艦的用途是在假想的大規模戰争中向敵方灘頭輸送坦克和作戰人員，每艘可以同時運輸十輛主戰坦克和 340 名士兵。
755 系列登陸艦總建造數為 28 艘，截止 2022 年俄烏戰争開始前共有 15 艘在役。755 型目前是俄羅斯維持克裏米亞半島和烏克蘭南部戰區物資和人員補給的關鍵。
此次被擊沉的凱撒 · 庫尼科夫号據稱就滿載着彈藥。登陸艦雖然不是主力戰鬥艦，但是它們的損失可能會從後勤上給俄羅斯以更大的壓力，對俄烏戰局的影響不容小觑。
烏克蘭：頻繁現身的無人艇
烏克蘭軍方此次出動的無人艇型号為昵稱 " 海洋寶貝 " 的海上無人自主防衞無人機器人（MAGURA）V 型。這是一款可以執行偵察、警戒、救援、掃雷、攻擊等多種任務的無人艇。
" 海洋寶貝 " 自殺式無人艇，圖源：網絡
這型無人艇，最早見于 2022 年 9 月底，當時俄軍方在克裏米亞半島的塞瓦斯托波爾海濱發現一艘被衝上岸邊的黑色小型無人艇。
從流傳出的照片判斷，那艘無人艇為鋁制外殼，外形尺寸類似民用的單人釣魚船，采用汽油發動機和噴水式推進器。艇上有集合了 LED 照明燈和光電探頭的小型桅杆，船頭部位有兩個白色的圓形突出物，據推測是碰炸式引信，可能來自于航空炸彈。
最引人注目的是無人艇的後部有一個方形物體，很像是美國太空探索公司的星鏈 UTA-212 型天線，全艇估價約 26 萬美元。
圖源：網絡
2022 年 10 月 29 日，烏克蘭使用多艘無人艇襲擊了塞瓦斯托波爾港，造成在港内停泊的包括娜佳級遠洋掃布雷艦伊萬 · 戈盧别茨号（Ivan Golubets）在内的多艘軍艦和基礎設施被擊傷。這是 MAGURA V5 型無人艇的首個實戰戰果。
2023 年 5 月 24 日，烏克蘭使用 MAGURA V5 擊傷俄羅斯黑海艦隊一艘情報搜集船。
2023 年 7 月 17 日，克裏米亞大橋遭遇 MAGURA V5 襲擊，一段橋面被炸毀，交通中斷近三個月。
裏米亞大橋遭到襲擊，大橋路面嚴重受損，圖源：媒體 С rimea24TV 拍攝的視頻截圖
2023 年 7 月 25 日，MAGURA V5 首次在土耳其國際軍工博覽會（IDEF）上公開展出。展會上的模型與 2022 年 9 月被俄羅斯俘獲的那艘無人艇又有了很多新的變化。
IDEF 2023 上的 Magura V5 無人水面艇模型，圖源：Navy Recognition
公開的參數顯示，MAGURA V5 的艇長 5.5 米，滿載排水量 1 噸，最大載荷 320 千克，最大速度 42 節，巡航速度 22 節，最大航程 800 千米，作戰半徑大于 400 千米，自主航行時間超過 60 小時。
該艇采用慣性導航、衞星導航和目視導航，除了無人艇外，完整的作戰單元還包括一個數據中心、一個儲運模塊和一個地面站。無人艇和地面站之間可以實現三路高清視頻回傳。
2023 年 8 月 4 日，停泊在俄羅斯新羅西斯克港的大型登陸艦奧列涅戈爾斯克礦工号（Olenegorsky gornyak）大型登陸艦被 MAGURA V5 重創，并失去戰鬥力。
奧列涅戈爾斯克礦工号大型登陸艦，圖源：wiki
這艘登陸艦滿載排水量超過 4000 噸，原本屬于俄羅斯北方艦隊，之所以被調動到黑海，正是因為半個月前 MAGURA V5 攻擊導致克裏米亞大橋中斷，俄羅斯被迫使用登陸艦向克裏米亞半島運送物資。
值得注意的是，新羅西斯克港距離烏克蘭控制領土很遠，無人艇至少要行駛超過 700 千米才能抵達。
數據鏈是戰場的基礎建設
在小艇攻擊的作戰中，防御一方如何發現、識别攻擊小艇一直是個難題。
MAGURA V5 采用低幹舷設計，船體暴露在水上的部分本來就很小，在迭代的版本上，MAGURA V5 比起 2022 年 9 月那個版本來，船體更光滑，雷達反射面積進一步縮小。
從公開的資料分析，MAGURA V5 的發動機排氣裝置中水線以下，這就大大降低了高温排氣被敵方紅外探測裝置發現的概率。綜合起來，這些可以長時間遊弋，載有幾百千克爆炸物的小艇，比同等威力的導彈或者無人機更難以被發現。
限制此類小艇使用的關鍵難題就是信号傳輸。
如果只是固定目标，比如克裏米亞大橋，對武器的數據傳輸挑戰就小得多。只需要在發射前裝定目标的坐标，基于消費級電子設備的慣性導航系統和衞星定位系統，就可以精确導航。
但是如果作戰目标是活動的，情況就會非常不同。這就要求武器要麼有自主判斷、跟蹤、鎖定目标的能力——這往往意味着極高的技術門檻和高昂的價格，要麼像百年前的德國 FL 艇一樣，把人作為處理信息的主體。
FL-boat，圖源：wiki
後一種方式，在彈藥制導領網域中被稱作 " 人在環路中 "（man in the loop）。人在環路中要求彈藥可以把自己和目标的信息盡可能低延時地傳回位于後方的操作人員。
FL 艇采用的是中繼觀察，有線制導。位于空中的觀察員發出指令，語音傳回地面，再由操作手通過導線控制。這種方式的時延必定很長，從觀察員做出判斷，發出語音指令，操作手接受語音指令，作出動作，這裏的時延會有數秒之多，而且也很容易因為指令不清晰而作出錯誤操作。
今天的武器裝備可以通過光電攝像頭把現場影像傳回，所以省去了觀察員的角色。但如果采用有線制導，長長的導線的重量和易損性依然對武器的實際使用距離產生了很大的限制。事實上，目前采用有線制導的魚雷或者導彈，即便使用高性能光纖作為導線，最大射程也就是在 10 千米級别。射程大于這個級别的武器，基本都會采用無線電作為信号傳輸手段。
無線電數據傳輸，説簡單也簡單。比如民用無人機使用的圖傳和遙控就是基于無線電技術的，而且這類無人機也在俄烏戰場上被大量使用。不過這畢竟只是下放的民用技術，其傳輸距離、可靠性和抗幹擾性都無法與軍用的數據鏈系統相提并論。
數據鏈（Data Link）就是容易被一般公眾忽視，但又極其重要的戰場基礎設施。戰争離不開信息傳遞，從當年馬拉松戰場的長跑者，到戰場上的信鴿和烽火狼煙，到 " 永不消逝的電波 " 和 " 向我開炮 "，都是不同時代的戰場信息傳遞方式。
可以看到，随着戰争的發展，戰場信息傳遞的帶寬越來越大，時延越來越小。二戰結束後，總結戰争經驗西方各國開始開發第一代數據鏈系統，這些數據鏈不僅僅是一套無線電通訊設備和協定，更重要的是組網的能力，把戰場上海陸空天各個部門和平台的數據整合成一張網絡。看似這種數據鏈與民用的蜂窩移動網絡比較類似，但更強調網絡的彈性、抗幹擾能力和安全性。
以目前北約最常用的戰術數據鏈 Link16 為例，它采用 960-1215MHz 的無線電頻段，終端遍布在從戰略轟炸機到航母編隊再到地面戰鬥車輛乃至精确制導炸彈等各種平台上，可以通過數據、語音、影像、視頻等多種方式進行上下行傳播，帶寬最大為 238Kbps 。
用慣了 5G 和 Wi-Fi 的我們可能對這個網速不以為然，但這是在上世紀八十年代中期就出現的通訊網絡。它不像某種坦克、飛機、軍艦一樣引人注目，但是在現代戰争中扮演着無可替代的作用。可以説離了數據鏈，現代戰争就無法進行。
由于這些以微波無線電為載體的數據鏈基本上是以直線傳播，且随着傳播距離的增加信号衰減迅速，所以對于烏克蘭使用無人艇襲擊克裏米亞半島，甚至更遠的新羅西斯克港這樣的行動，必須依賴通訊中繼，比如在高空的電子戰飛機或者無人機，這無疑大大增加了作戰組織的難度。所以在過去，此類作戰行動往往只有軍事強國才可能組織起來。
很明顯，烏克蘭現存的軍事能力很難發起一場基于傳統數據鏈的遠程無人艇攻擊作戰，改變這一切的是一家民營商業公司的產品——星鏈。
60 顆星鏈衞星堆棧在一起（2019 年 5 月 24 日），圖源：wiki
第一場 " 星鏈時代的大型戰争 "
美國太空探索公司的星鏈是基于巨型低軌通訊衞星星座的全球通訊網絡，自 2019 年 5 月 24 日 首批星鏈衞星發射入軌以來，截止 2024 年 1 月，其在軌數量已經超過 5000 顆，可以對地球表面任何可以看見天空的地方提供高速互聯網接入服務。
星鏈的商用始于 2020 年 10 月，俄烏戰争可以説是第一場發生于星鏈時代的大型戰争。
從 2022 年 2 月 24 日開始，烏克蘭的通訊基礎設施，包括衞星地面站、通訊基站等，就是首批遭到攻擊的目标，這使得烏克蘭的通訊能力大大受損。
2 月 26 日，應烏克蘭政府請求，太空探索公司開放了烏克蘭的星鏈使用權限。第一批星鏈終端于 2 月 28 日運抵烏克蘭。星鏈此時填補了烏克蘭的通訊空白，只需要一個小型且廉價的衞星天線和路由器，就能随時随地恢復與互聯網的連接。
很快，烏克蘭就将其應用在軍事領網域。與 Link16 這樣的傳統數據鏈相比，星鏈的帶寬提高了成百上千倍，其上行速度為 10～20Mbps，下行速度最多可達 300Mbps，可以實現極低時延的高清圖傳。
烏克蘭軍人在部署 " 星鏈 " 終端，圖源：網絡
雖然是民用網絡，星鏈的抗幹擾能力一點都不亞于傳統軍用數據鏈。從物理結構上，它相當于數量龐大的高速飛行的基站接力向地面傳輸，加上星鏈衞星距離用户更近，只有幾百千米，而不是傳統同步軌道通訊衞星的三萬多千米，因此信号波束的指向性更強。要幹擾星鏈的通訊，幹擾機必須離衞星終端很近。
烏克蘭将星鏈用于進攻性武器，引起了太空探索公司的反對，其高層包括馬斯克本人，都多次提出這些做法違背了星鏈的用户協定。有多家媒體指出太空探索公司曾經短時間停止過俄烏戰場上部分區網域的星鏈服務。
另一方面，太空探索公司在 2022 年 12 月成立了一家新的公司——星盾（starshield）。星盾和星鏈共享同樣的低軌通信衞星星座，但是服務對象卻大不相同。星鏈的用户是個人、企業和社會組織，而星盾的用户則是軍方和政府實體。
除了服務對象不同，星盾還提供更高的數據安全性和保密性服務，這為星鏈的軍事化應用鋪平了道路。
SpaceX 公司發布的 " 星盾 " 衞星概念圖
2023 年 6 月，美國國防部與太空探索公司達成協定，為烏克蘭的星鏈服務買單。2023 年 9 月 1 日，美國國防部再次授予星盾一個為期一年價值 7000 萬美元的合同。
這一切都明白無疑的説明，星鏈 / 星盾這樣的低軌通訊衞星網絡已經并将持續改變人類的戰争形态，這并不亞于第一次世界大戰中的機槍、坦克和飛機，以及第二次世界大戰中的雷達和原子彈，具有劃時代的意義。
如何構建自己的低軌通訊衞星網絡，如何反制這種特殊的信息分發方式，是擺在所有決策者面前的課題。
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