加拿大軍方反無人機競賽　4大學生靠「老汽車音響」擊敗波音雷射砲

在加拿大軍方6月主辦的1場「反無人機」技術競賽中，波音公司展示1款未來感十足的雷射武器，可直接擊穿敵方的空中威脅。然而，包括波音在內的幾家國際防務巨頭，卻輸給4名使用「聲波」擊落無人機的大學生。這些學生在自家後院，用老舊的汽車音響，打造出贏下軍方競賽的反無人機防空武器。

華爾街日報報導，這群來自多倫多大學的學生花費1.7萬美元（約55萬新台幣），開發出1款類似揚聲器的裝置，通過超音波干擾無人機的導航系統，讓它們偏離航線或墜落。這項技術成功引起軍方的興趣，並凸顯出國防產業的新動向：無人機戰爭的興起，讓小型企業或個人有更多機會與防務巨頭競爭。

烏克蘭和中東戰爭使用的無人機，往往由小公司甚至個人使用現成的商用零件製造而成。隨著戰場對無人機的需求越來越龐大，各國政府在尋求新設備時，也開始擴大招商範圍。在烏克蘭，有超過200家小型無人機製造商，美國及其盟國希望扶持更多公司開發無人機還有反制的防禦系統。

這4位大學生坦言，他們目前面臨的挑戰是將這款原型產品，轉化為真正能在戰場上使用的武器。他們需要資金，以完善技術，讓興趣變成實際的商業訂單。

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— DRONEXL.co (@DroneXL1) October 19, 2024

聲波攻擊無人機內部零件

這款反無人機裝置的靈感來自1次喝茶時的閒聊。當時，材料系的波列塔耶娃（Anna Poletaeva）和太空工程系的馬亨德魯（Parth Mahendru）決定參賽，但他們很快就意識到，他們負擔不起製作發射飛彈或子彈的武器，於是決定專注於攻擊無人機「內部的零組件」。

波列塔耶娃解釋說，所有零件或材料都有所謂的共振頻率，也就是當它們受到聲波撞擊時，它們會在某個頻率上振動得最劇烈。她認為可以利用這點來讓無人機在空中失去穩定，甚至墜落，就像科學課上用聲波打碎酒杯的實驗一樣。

隨後，他們找來機器人系的伊沙克（Asad Ishaq），他從自己的汽車音響拆下了兩個「高音」揚聲器。在馬亨德魯家的客廳裡，他們用這些揚聲器瞄準無人機的內部，發射高頻率的聲波。電子工程系的阿奎維瓦（Michael Acquaviva）跟著加入，負責設計裝置的電路。

最終，他們在伊沙克父母家的後院測試升級後、更先進也更昂貴的高級揚聲器，這些揚聲器能夠發出超過人耳範圍的頻率，也就是超音波。

對手是波音和李奧納多，讓人害怕

他們將自己的新創公司命名為「普朗特動力學」（Prandtl Dynamics），以紀念德國的太空先驅普朗特（Ludwig Prandtl）。當馬亨德魯確定普朗特動力學可以參賽時，他看到其他競爭者的電郵地址，包括波音、義大利防務巨頭李奧納多（Leonardo）和美國工業集團泰萊達科技（Teledyne）。馬亨德魯坦言，這讓他們感到害怕，意識到自己不再只是學生團隊了。

6月，在加拿大亞伯達省軍事基地舉行的競賽中，參賽隊伍之間的差距明顯。波音出動了1款未來感十足的雷射武器，直接擊穿無人機。而普朗特動力學的聲波裝置，成功擊落1架無人機，還讓好幾架無人機偏離航線，最後在15支隊伍中獲得第2名，冠軍則是澳洲公司「AIM Defence」開發的雷射武器。

4名大學生約花費1.7萬美元來開發他們的反無人機技術。（取自普朗特動力學網站）

無人機讓小公司進入開發領域

為了參賽，馬亨德魯原本欠下9000美元的信用卡債務，但這家新創公司最終贏得超過27萬美元的獎金。

雖然在國防產業中，小公司並不罕見，但這些公司多數只是替擁有政府合約的大公司提供零件而已。新設備通常由大公司開發、製造，因為研發成本非常高。光是去年1年，美國防務巨頭洛馬公司（Lockheed Martin）就在研發上花了32億美元。

不過，低成本無人機在戰爭中的出現，讓一些小公司開始進入開發領域。據業界和防務專家表示，近年來，幾十億美元湧入國防技術產業，給許多新創公司帶來資金，像是由前臉書高層創辦的Anduril等。

可在2年內投入部署

普朗特動力學的未來挑戰仍很大，阿奎維瓦表示，如果他們能將攔截無人機的範圍，從目前的50公尺提高到至少100公尺，軍方會更有興趣。不過，康乃爾大學太空專家法爾科（Gregory Falco）指出，在更遠的距離，使用聲波干擾無人機會越來越困難，因為聲波在穿透空氣時會逐漸衰弱。

波列塔耶娃則稱，他們對超過100公尺的攔截距離有信心，可以使用磁鐵和透鏡來放大聲波，但要超過150公尺仍是挑戰。

不過，還有1個挑戰是，無人機製造商也正不斷開發新技術，來應對反無人機設備，像是無人機可以添加泡沫來屏蔽聲波。不過，整體而言，普朗特的技術可以在未來兩年內準備好部署，投入實際應用。

學生們正在檢查反無人機裝置的頻率。（取自普朗特動力學網站）