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在阿塞拜疆方面发动进攻初期，土国军火商贝卡尔公司的“拜拉克塔尔”TB2型中空长航时武装无人机发挥了关键作用（“中空长航时武装无人机”可缩写为“MALE”）。阿塞拜疆方面使用“拜拉克塔尔”TB2型无人机对“纳卡国防军”（NKDF）部署在前线的大量机动式地空导弹系统进行了精确打击。在这些攻击中，其使用的主要武器是土国洛克特萨（Roketsan）公司的MAM-L型激光制导炸弹，这种弹药重22千克，据称射程可达8公里（使用惯性制导/GPS制导套件时，射程可扩大至14公里）。“拜拉克塔尔”TB2型无人机还使用了激光制导的MAM-C型炸弹，弹重8.5千克，从高空投下时射程可达8公里。
“拜拉克塔尔”TB2无人机，该机是阿塞拜疆在纳卡冲突中使用的主力攻击无人机，也是其达成战术突然性的因素之一。在这场冲突中，阿塞拜疆军方部署了多种“高技术”武器系统，以便进行“非接触”式的战斗
事实证明，对那些老式地空导弹系统的雷达而言，这类无人机大部分是无法被探测到的，这是由于无人机的雷达散射截面积相对较低，再加上联合使用了灵活的战术和电子干扰，如由土耳其阿塞尔桑（Aselsan）公司提供的KORAL地面电子战系统等所形成的电子干扰。
“拜拉克塔尔”TB2型无人机的飞行高度超过4800米，可在小口径高射炮和肩扛式地空导弹所不能及的高度投下激光制导炸弹。这款土耳其无人机还破坏了两台由俄罗斯制造的“驱蚊剂-1”（Repellent-1）反无人机系统，这种反无人机系统安装在卡车底盘上。这两次打击活动的战斗录像分别于2020年9月30日和2020年10月9日发布。“驱蚊剂-1”车载反无人机系统曾被部署用来干扰数据链，以破坏无人机的运行，因此这两台反无人机系统的损失对“纳卡国防军”的反无人机能力造成了严重打击。实际上，由于“纳卡国防军”在反无人机能力方面的损失，导致阿塞拜疆武装势力及其侦察无人机可以不受干扰地飞来飞去。
“纳卡国防军”的“针”式肩扛单兵便携防空导弹（北约代号萨姆-18“松鸡”），采用热寻的制导。“纳卡国防军”的防空炮手通过与做好准备、随时可以发射的“针”式防空导弹射手相配合，可以对付飞行高度高达2500米的空中目标
在纳卡冲突前线，“纳卡国防军”最常见的防空导弹系统是苏联时代研制的9K33“黄蜂”机动式防空导弹系统（北约代号萨姆-8“壁虎”）。这种防空导弹系统配备了工作在X波段（频率为8至12吉赫兹）的搜索雷达。看上去，这种搜索雷达似乎无法可靠地探测到中小型、飞行速度缓慢的无人机，哪怕是在较近的距离上也不行。根据已知的情况，“纳卡国防军”部署的“黄蜂”防空导弹系统经过了亚美尼亚国防工业部门的小规模升级，加装了新型移动目标选定功能和光电式目标跟踪系统，以及更好的无线电信号处理能力，但这种升级未能使这款已经老旧过时的防空导弹系统具备有效的反无人机能力。
从2020年9月27日起，进攻方便开始系统性地积极搜寻并猎杀“纳卡国防军”的陆基防空系统。在冲突的前四天，它们已毁伤了不少于10台9K33“黄蜂”地空导弹系统和9K35“箭-10M2”防空导弹系统（北约代号萨姆-13“金花鼠”），以及至少1台P-18“匙架D”二维扫描早期预警雷达。截至2020年10月23日，“纳卡国防军”的一线防空力量损失了多达8台“黄蜂”防空导弹系统、3台“箭-10M2”防空导弹系统和1台1S32“圆形”防空导弹系统（北约代号萨姆-4“加涅夫”）。
此外，在2020年9月29日至2020年10月10日之间，亚美尼亚方面至少有三处S-300PS/PT-1（北约代号萨姆-10“轰鸣”）防空导弹阵地遭受了攻击，这些攻击活动导致两台ST-68U/UM目标搜索雷达、一台5P85S导弹发射装置和一台5N63S（北约绰号“扁平盖”）瞄准和导弹制导雷达完全被毁。遭受攻击的阵地一处位于亚美尼亚境内，另外两处位于纳卡地区境内。“纳卡国防军”在战争开始时就已经部署了这些防空导弹系统，以保护首都斯捷潘纳克特（Stepanakert）。他们部署在斯捷潘纳克特附近的S-125“涅瓦河”（北约代号萨姆-3“果阿”）短程固定式防空导弹系统也被一枚以色列研制的“哈洛普”（Harop，意译为“竖琴”）自杀式无人机/巡飞弹毁伤，阿塞拜疆国防部还发布了相关的录像片段。
阿塞拜疆国防部官方视频录像的截图，展示了“哈洛普”这种“游荡弹药”的发射瞬间
进攻方对“拜拉克塔尔”TB2无人机系统的大肆使用给“纳卡国防军”的防空导弹系统造成了致命的影响，这些无人机飞来飞去却又肆无忌惮，这表明复杂而危险的防空压制活动很可能是由在实际战斗中获得了相关经验的土耳其人进行操作的。众所周知，阿塞拜疆军队在战前不久才接收土耳其无人机，因此它们没有足够的时间去对自己的操作员进行适当的训练。
阿塞拜疆军方还大量使用了老旧过时的、由苏联安东诺夫设计局研制的安-2双翼飞机，特别是在冲突爆发后的第一个星期之内，这是其在防空压制作战方面的另一项“创新举动”。“纳卡国防军”发布了许多战斗视频，显示涂成白色的安-2飞机在前线受到“萨姆”地空导弹的拦截，并展示了其落在地面上的残骸。最初，令人困惑的是为什么这些低速双翼飞机被派去执行自杀式任务，但后来一切就变得很清楚了：被阿塞拜疆方面就地改装为无人机的安-2飞机被当作“飞行诱饵”，以引发“纳卡国防军”防空部队的反应。这样一来，阿塞拜疆武装分子就可以确定“纳卡国防军”“萨姆”地空导弹系统的位置（由在空中转圈飞行的情报、监视、侦察无人机予以定位），以供随后由武装无人机或“游荡弹药”发起打击。
在某些情况下，无人驾驶的安-2飞机也被临时用作打击无人机，可挂载两到四枚250千克重的高爆炸弹发动空袭。2020年10月17日，在第一架被击落的安-2飞机残骸中发现了未爆炸的弹药。据报道，截至2020年10月26日，共有7到8架安-2飞机被“纳卡国防军”的防空炮火击落。
阿塞拜疆方面从过去十五年的冲突中吸取的一条重要教训就是，当与多套陆基防空系统，尤其是配备有“黄蜂”防空导弹系统和肩扛的“针”式防空导弹（北约代号萨姆-18“松鸡”，使用热寻的制导方式），再配合使用小口径防空火炮的体系进行对抗时，老式作战飞机在低空作战行动（旨在更容易命中地面目标）中将变得更加脆弱。其结果就是，在近期爆发的纳卡冲突中，阿塞拜疆空军的战斗机和武装直升机在近距离空中支援和战场空中遮断方面的运用非常有限。直到2020年10月5日，阿塞拜疆方面的米-24/35M“雌鹿”武装直升机才开始活动。之后的录像显示，其直升机在超低空飞行，并在爬升时发射了80毫米口径的火箭弹，这种战术是用来击中一片区域，而不是精确瞄准某个目标的，而且是从远达6公里的安全距离上发射的——这超出了小口径防空火炮和肩扛式地空导弹的致命杀伤距离。尚无可信的证据表明，阿塞拜疆空军已经动用了其33架由苏联苏霍伊设计局研制的苏-25“蛙足”强击机，尽管“纳卡国防军”声称已经击落了其中一些“蛙足”式强击机。
拥有33架飞机的阿塞拜疆空军苏-25机队很可能未被用于支援在纳卡地区发动的地面进攻
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