袁成 鄭可 陳黎 田浩
摘 要:本文分析了應(yīng)對美航空裝備實施遠域介入空空作戰(zhàn)的現(xiàn)實需求, 并結(jié)合美軍正在研發(fā)的穿透型制空戰(zhàn)斗機、 合作式作戰(zhàn)飛機、 AIM-260空空導(dǎo)彈、 “遠射”無人機等項目, 以及敏捷作戰(zhàn)運用等最新作戰(zhàn)概念, 研究分析了美軍憑借下一代戰(zhàn)機強大綜合作戰(zhàn)能力實現(xiàn)殺傷鏈自閉合、 基于隱身有人機與隱身無人機協(xié)同遂行分布式空中作戰(zhàn)和使用現(xiàn)役非隱身戰(zhàn)機在體系信息支持下施行遠距空空打擊等3種遠域介入空空作戰(zhàn)構(gòu)想。
關(guān)鍵詞:? 遠域介入; 穿透型制空; 合作式作戰(zhàn)飛機; 空空導(dǎo)彈; 作戰(zhàn)構(gòu)想
中圖分類號:TJ760
文獻標(biāo)識碼: A
文章編號:? 1673-5048(2024)02-0053-07
DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2024.0053
0 引? 言
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中, 航空裝備倚天覽地、 鏈接各域、 作戰(zhàn)半徑大、 作戰(zhàn)響應(yīng)快、 突防打擊能力強, 作戰(zhàn)優(yōu)勢明顯。 從20世紀90年代初的海灣戰(zhàn)爭開始, 美軍在歷次局部戰(zhàn)爭中均取得了壓倒性勝利, 其根源為快速奪取了空中優(yōu)勢。 自冷戰(zhàn)結(jié)束后, 美國空軍和美國海軍航空兵認為其面對的作戰(zhàn)環(huán)境相對寬松, 但隨著美軍主動轉(zhuǎn)變競爭戰(zhàn)略, 面對強大的反介入/區(qū)域拒止能力, 未來的空中作戰(zhàn)必將呈現(xiàn)出強對抗的特點, 促使美軍研制全新的制空作戰(zhàn)裝備和構(gòu)建新型作戰(zhàn)概念, 從遠域出航介入戰(zhàn)場遂行空中優(yōu)勢任務(wù)。
1 遠域介入是美航空裝備在強對抗環(huán)境實施空空作戰(zhàn)的主要途徑
1.1 反介入/區(qū)域拒止能力迫使美軍主要空海力量向遠域后移
進入21世紀后, 美軍以空海一體戰(zhàn)、 介入并機動于全球公域的聯(lián)合作戰(zhàn)、 多域戰(zhàn)等頂層作戰(zhàn)概念為牽引, 提出在大規(guī)模戰(zhàn)爭爆發(fā)初期將主力作戰(zhàn)部隊后撤至一、 二島鏈之間, 提高部隊面對首波打擊的生存力, 之后再從遠域重返介入的作戰(zhàn)設(shè)想。 與東歐地理環(huán)境不同, 西太平洋遙遠的距離間隔是美軍重返介入需要面對的重要挑戰(zhàn)。
根據(jù)美國蘭德公司、 戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心(CSBA)、 美國空天軍協(xié)會米切爾研究所等知名國防智庫發(fā)布報告中的作戰(zhàn)設(shè)想看, 美國航空母艦和預(yù)警機、 加油機等高價值空中裝備平均要距西太平洋海岸1 500~2 000 km左右。
在美國航空母艦運用方面, 根據(jù)米切爾研究所《在大國競爭中維持美軍精確打擊優(yōu)勢》研究報告, 為規(guī)避空射反艦巡航導(dǎo)彈的打擊, 美國航空母艦預(yù)計戰(zhàn)位為距西太平洋海岸1 700 km處。 另通過總結(jié)戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心等其他智庫報告, 預(yù)計美國航空母艦戰(zhàn)位為距西太平洋海岸1 500~2 000 km之間。
在美國加油機作戰(zhàn)運用方面, 當(dāng)前美國空軍加油機主要為KC-46A、 KC-135等, 并在2024年1月31日發(fā)布了“下一代空中加油系統(tǒng)”的信息征詢書, 西太部署基地主要為關(guān)島、 沖繩和夏威夷。 美海軍加油機為MQ-25A無人加油機, 伴隨航空母艦作戰(zhàn)。 綜合美國智庫報告, 研判美國空海軍有人和無人加油機戰(zhàn)位主要為菲律賓海、 臺灣以東海域、 沖繩以東海域、 日本本土以東海域, 在距西太平洋海岸1 500 km左右開展空中加油作業(yè)。
在美國預(yù)警機作戰(zhàn)運用方面, 當(dāng)前美軍典型預(yù)警機為E-2系列、 E-3系列等, 并正在研發(fā)E-7A預(yù)警機。
綜合美國智庫報告, 研判美國預(yù)警機戰(zhàn)位主要為菲律賓海、 臺灣以東海域、 沖繩東北側(cè)海域等, 平均距離1 200 km左右。
由此可看出, 美國主要??昭b備都需要從上千千米外的海域發(fā)起作戰(zhàn)。 美國空軍空中作戰(zhàn)司令部司令馬克·凱利上將為此表示, 空軍需要遠距感知、 遠距干擾、 遠距發(fā)射能力, 因為西太平洋地區(qū)的范圍十分廣闊。
1.2 美空中作戰(zhàn)力量需要通過遠域介入實現(xiàn)空中優(yōu)勢
通過進攻性制空和防御性制空取得空中優(yōu)勢是美軍持續(xù)向遠域投送軍事力量的前提條件。 米切爾研究所認為, 在以往反恐戰(zhàn)爭、 局部戰(zhàn)爭的寬松作戰(zhàn)環(huán)境中, 美國空軍在數(shù)分鐘內(nèi)就可閉合殺傷鏈。 但西太平洋美軍并沒有臨近可用的空軍基地和部署在海岸線附近的航空母艦, 且美軍認為其航空裝備必須從遠距介入開展空中優(yōu)勢任務(wù), 導(dǎo)致空空作戰(zhàn)殺傷鏈必須進一步拓展其范圍, 以跨越更久的時間和更大的空間。
在2024年初, 美國空軍在年度戰(zhàn)爭研討會上表示, 遠距投送殺傷能力是美國空軍一貫的追求, 特別是希望能夠殺傷敵方以先進預(yù)警機為核心構(gòu)建的制空作戰(zhàn)體系。 預(yù)警機是現(xiàn)代空中戰(zhàn)爭的重要探測和指控節(jié)點, 也是作戰(zhàn)對手最希望殺傷的高價值航空裝備。 例如據(jù)西方主流媒體和烏克蘭方面報道, 2024年1月15日俄空天軍一架A-50預(yù)警機被擊落, 成為戰(zhàn)爭史上首架被擊落的預(yù)警機。 緊接著在2月23日, 又有一架A-50預(yù)警機被擊落。 美軍同樣對打擊敵預(yù)警機存在迫切需求, 在2022年度的戰(zhàn)爭研討會上, 美國太平洋空軍司令威爾斯巴赫就表示, 對破壞由預(yù)警機支持的、 由隱身戰(zhàn)機發(fā)射遠距空空導(dǎo)彈的遠距空空殺傷鏈很感興趣。
1.3 美軍希望依托全新裝備和作戰(zhàn)構(gòu)想實現(xiàn)遠域介入空空作戰(zhàn)
美國空軍目前有179架F-15C/D, 185架F-22A(其中約20%用于訓(xùn)練、 測試和處于封存狀態(tài)), 400架左右F-35A。 美軍認為, 上述裝備難以實現(xiàn)壓倒性空中優(yōu)勢。 一是隱身已成為現(xiàn)代主戰(zhàn)機型的基本能力, 面對日益強大的預(yù)警、 探測和性能先進的空空導(dǎo)彈, F-15C等非隱身戰(zhàn)機綜合作戰(zhàn)能力有限。 二是F-22A和F-35系列戰(zhàn)斗機已服役多年, 其隱身、 超巡、 超機動等能力是否能夠獲得優(yōu)勢存在疑問。 三是航空裝備的服役數(shù)量有限。 近些年美國空軍一直強調(diào)受預(yù)算不足影響, 其規(guī)模已是冷戰(zhàn)后的最低值。 面對強對抗、 高消耗的空戰(zhàn), 較少的可用戰(zhàn)機數(shù)量使美國空軍在大規(guī)模運用時更加捉襟見肘。
因此, 近些年美軍正以“下一代空中優(yōu)勢”型號項目為依托, 秘密研制包含穿透型制空有人戰(zhàn)斗機、 合作式無人作戰(zhàn)飛機(CCA)為代表的穿透型系統(tǒng)簇, 并同步秘密發(fā)展以AIM-260為代表的新型空空導(dǎo)彈型號, 以及其他新概念空空導(dǎo)彈預(yù)研項目, 以期實現(xiàn)技術(shù)突襲。 通過梳理美國防智庫報告和上述項目最新發(fā)展情況, 綜合研判認為, 美軍為實現(xiàn)遠域介入空空作戰(zhàn), 設(shè)想了憑借下一代戰(zhàn)機強大綜合作戰(zhàn)能力實現(xiàn)殺傷鏈自閉合、 基于隱身有人機與隱身無人機協(xié)同遂行分布式空中作戰(zhàn)、 使用現(xiàn)役非隱身戰(zhàn)機在體系信息支持下施行遠距空空打擊等多種作戰(zhàn)構(gòu)想。
需要說明的是, 天基傳感器對于美軍執(zhí)行遠域介入空空作戰(zhàn)至關(guān)重要。 一是天基傳感器探測范圍廣, 可覆蓋廣闊海域, 大幅拓展美軍空空殺傷鏈的范圍。 二是衛(wèi)星星座數(shù)量多, 作戰(zhàn)冗余度高, 抗打擊能力強, 戰(zhàn)場生存能力突出。 為此, 美空天軍協(xié)會會長、 退役中將布魯斯·懷特表示, 美軍需要天基傳感器具備提供空中動目標(biāo)指示(AMTT)的能力。 另外米切爾研究所也認為, 天基傳感器對于在強對抗環(huán)境中閉合遠距空空殺傷鏈?zhǔn)种匾?因此美軍正在發(fā)展具備預(yù)警、 探測、 通信等能力的低軌衛(wèi)星星座等全新天基傳感器。 但本文僅聚焦美遠距介入空空作戰(zhàn)構(gòu)想, 不針對天基裝備發(fā)展及如何支持空空作戰(zhàn)進行詳細研究。
2 美憑借下一代戰(zhàn)機強大綜合作戰(zhàn)能力實現(xiàn)殺傷鏈自閉合
2.1 美國繼續(xù)發(fā)揮戰(zhàn)機隱身能力優(yōu)勢
目前歐美國家軍事界普遍認為, 對于隱身作戰(zhàn)飛機來說, 其戰(zhàn)時最有效的使用方式之一就是利用自身的隱身性能優(yōu)勢, 滲透穿越敵方嚴密防空網(wǎng)并打擊其作戰(zhàn)體系中的關(guān)鍵核心節(jié)點(例如預(yù)警機、 通信指揮機), 從而為己方后續(xù)作戰(zhàn)掃清最具威脅性的障礙。
雖然當(dāng)前以分布式空中作戰(zhàn)、 馬賽克戰(zhàn)等為代表的作戰(zhàn)概念是美軍發(fā)展熱點, 且立項了一批無人僚機、 無人機蜂群、 自主協(xié)同、 低成本制造等預(yù)研項目, 使在強對抗環(huán)境中具備自主作戰(zhàn)和協(xié)同作戰(zhàn)能力的無人機成為軍用航空裝備的重要發(fā)展方向。 但是從美軍目前發(fā)展情況看, 具備更加強大隱身能力的多功能有人機仍是空軍的最優(yōu)先發(fā)展型號。 在強對抗環(huán)境中, 美軍下一代有人戰(zhàn)斗機, 借助優(yōu)異的隱身性能并結(jié)合強大的電子對抗能力, 具有距離目標(biāo)近、 打擊速度快、 殺傷鏈自閉合能力強等優(yōu)點, 另外通過大量配裝類似“游隼”“庫達”等緊湊型空空導(dǎo)彈, 單次出動可閉合更多空空殺傷鏈。 最后, 下一代隱身有人機還可充當(dāng)防區(qū)內(nèi)重要的C4ISR節(jié)點, 為防區(qū)內(nèi)外的美軍其他裝備提供體系作戰(zhàn)信息。
因此, 米切爾研究所在《贏得殺傷鏈競爭: 規(guī)模、 范圍、 速度和生存性》報告中指出, 就像在寬松對抗環(huán)境中美軍“捕食者”系列無人機能夠完成殺傷鏈自閉環(huán), 美軍下一代隱身戰(zhàn)斗機也可憑借強大的隱身、 信息感知與處理、 電子戰(zhàn)等能力, 在強對抗環(huán)境中獨立完成殺傷鏈的所有環(huán)節(jié), 實現(xiàn)殺傷鏈自閉環(huán), 以支持更加宏大的分布式空中作戰(zhàn)。
2.2 美國穿透型制空有人戰(zhàn)斗機最新發(fā)展情況研判
如前文所述, 美軍正在研發(fā)穿透型制空隱身有人戰(zhàn)斗機, 在戰(zhàn)爭初期謀求不與或少與敵防空系統(tǒng)直接火力對抗, 更強調(diào)隱身穿透打擊對美空中優(yōu)勢威脅最大的作戰(zhàn)力量, 如高價值軍用飛機等目標(biāo)。 目前關(guān)于穿透型制空戰(zhàn)斗機的開源信息很少, 美國空天軍協(xié)會旗下的《空天軍雜志》表示, 穿透型制空戰(zhàn)斗機可能會放棄高機動性, 轉(zhuǎn)而采用更大的內(nèi)部油箱和更重的武器有效載荷。 相比F-22A, 其雷達截面應(yīng)該更低, 且具備寬帶隱身能力。 該機預(yù)計裝備紅外搜索和跟蹤系統(tǒng), 通過熱信號以被動靜默方式識別敵方隱身飛機。
在升限方面, 《空天軍雜志》認為穿透型制空戰(zhàn)斗機升限可能約19.8~21.3 km。 而美國《戰(zhàn)區(qū)》網(wǎng)站也認為, 穿透型制空戰(zhàn)斗機的升限可能與F-22A(18.29 km)相當(dāng)或者更高。 因為更高的飛行高度能帶來更遠的通信距離和更遠的武器打擊范圍, 允許穿透型制空戰(zhàn)斗機在更大范圍與有人機和無人機開展協(xié)同, 最大程度降低對天基信息的依賴。
在飛行速度方面, 《戰(zhàn)區(qū)》網(wǎng)站認為, 由于西太平洋海域廣闊, 作戰(zhàn)距離遙遠, 穿透型制空戰(zhàn)斗機在配裝自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機后, 預(yù)計在更省油的情況下相比F-22A具有更快的超聲速巡航能力。 F-22A為省油會選擇稍微超過馬赫數(shù)1的速度進行超巡, 但也能在相對費油的情況下實現(xiàn)馬赫數(shù)1.7的超巡。 而在加力狀態(tài)下, F-22A最高速度可達到馬赫數(shù)2.1。 因此《空天軍雜志》認為, 穿透型制空戰(zhàn)斗機在開加力的狀態(tài)下最高速度可能會達到約馬赫數(shù)2.8。 一般認為, 以超過馬赫數(shù)2的速度進行超巡時, 積累的熱量會降低飛機的紅外隱身能力。 因此綜上研判, 穿透型制空戰(zhàn)斗機的超巡速度可能為馬赫數(shù)1.4左右。
在航程方面, 《空天軍雜志》認為, 由于配裝了自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機和更高的超巡速度, 穿透型制空戰(zhàn)斗機的航程可能相比F-22A擴大25%~30%。
最后, 穿透型制空戰(zhàn)斗機采用了由數(shù)字工程、 敏捷軟件開發(fā)、 開放系統(tǒng)架構(gòu)組成的“數(shù)字三位一體”采辦策略, 利用開放式架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn), 在整個壽命周期中可靈活植入最新技術(shù)水平的軟硬件, 實現(xiàn)任務(wù)能力和樣式的不斷升級, 并大幅降低維護和持續(xù)保障成本。 美國空軍部長肯德爾表示, 在平臺競標(biāo)結(jié)束后, 將在不同時間段圍繞各任務(wù)系統(tǒng)展開競標(biāo)。
目前, 諾斯羅普·格魯曼公司已退出穿透型制空戰(zhàn)斗機的競爭, 只剩波音和洛克希德·馬丁公司。 根據(jù)《航空周刊》網(wǎng)站報道, 洛克希德·馬丁公司的穿透型制空戰(zhàn)斗機基于F-22A和F-35戰(zhàn)斗機, 但設(shè)計更為激進。 而波音公司采用了不同以往戰(zhàn)斗機的全新設(shè)計方案。 肯德爾在2022年表示, 穿透型制空戰(zhàn)斗機預(yù)計產(chǎn)量為200架, 將在2030年左右投產(chǎn)并形成作戰(zhàn)能力。
綜合美國各權(quán)威方論述, 研判認為穿透型制空戰(zhàn)斗機是一種能深入強大防空系統(tǒng)作戰(zhàn)的型號, 具備更強大的無人機指控能力, 相比F-22A和F-35系列戰(zhàn)斗機, 將大幅增強殺傷力、 遠航久航能力、 戰(zhàn)場生存力、 裝備互用性和環(huán)境適應(yīng)性。
同時, 美國海軍也正在其“下一代空中優(yōu)勢”項目中研制全新有人戰(zhàn)斗機。 雖然相比美國空軍, 美國海軍對有人戰(zhàn)斗機有其特殊要求, 但兩個軍種在下一代有人戰(zhàn)斗機研發(fā)方面協(xié)調(diào)密切, 比如兩個軍種的下一代有人戰(zhàn)斗機會使用相同的任務(wù)系統(tǒng)、 指控和通信架構(gòu)等, 并計劃能無縫來回交接對方無人機的控制權(quán)。
3 美國基于隱身有人機與隱身無人機協(xié)同遂行分布式空中作戰(zhàn)
3.1 合作式作戰(zhàn)飛機是美國空軍下一代空中優(yōu)勢系統(tǒng)簇的重要裝備
如前所述, 能在強對抗環(huán)境中作戰(zhàn)的無人機已成為軍用航空發(fā)展熱點, 且合作式作戰(zhàn)飛機是美國空軍下一代空中優(yōu)勢系統(tǒng)簇的重要裝備。 米切爾研究所表示, 發(fā)展合作式作戰(zhàn)飛機是美軍在近期有效應(yīng)對挑戰(zhàn)的“稍縱即逝”的機會。 因此可預(yù)見, 基于隱身有人機與隱身無人機協(xié)同的分布式空中作戰(zhàn)必將成為美遠域介入空空作戰(zhàn)的主要途徑。
合作式作戰(zhàn)飛機旨在幫助美國空軍各類有人機在強對抗環(huán)境中以較低成本實現(xiàn)作戰(zhàn)優(yōu)勢, 其同樣使用“數(shù)字三位一體”采辦策略。 目前看, 合作式作戰(zhàn)飛機是一系列無人機的總稱, 不同無人機的構(gòu)型、 起飛重量、 作戰(zhàn)功能、 成本將會有明顯不同, 成本在數(shù)百萬美元到幾千萬美元之間。
在技術(shù)特征方面, 肯德爾希望合作式作戰(zhàn)飛機具備寬帶隱身、 先進電子戰(zhàn)和遠航程等特點, 能配裝AIM-260等先進空空導(dǎo)彈, 有能力執(zhí)行“全套戰(zhàn)術(shù)行為”。
在成本方面, 肯德爾在2023年3月28日表示, 合作式作戰(zhàn)飛機的成本可能是F-35A的二分之一到四分之一。 而F-35項目執(zhí)行官邁克爾·施密特中將在3月29日透露, F-35A的價格為8 250萬美元, 因此可預(yù)估合作式作戰(zhàn)飛機的價格在2 060萬美元至4 130萬美元之間。
在作戰(zhàn)編成方面, 2022年4月, 肯德爾表示1架穿透型制空戰(zhàn)斗機將與4~5架合作式作戰(zhàn)飛機協(xié)同。 2023年, 肯德爾又透露希望至少有1 000架合作式作戰(zhàn)飛機來與計劃中的200架穿透型制空戰(zhàn)斗機和300架F-35A機隊配對使用。 可見1架穿透型制空戰(zhàn)斗機或F-35A預(yù)計可指控2架合作式作戰(zhàn)飛機。 另外, 美空軍前參謀長布朗將軍(現(xiàn)任美軍參聯(lián)會主席)在2023年2月表示, 除了戰(zhàn)斗機, 合作式作戰(zhàn)飛機也可由KC-46A加油機或E-7預(yù)警機指揮控制。
在作戰(zhàn)任務(wù)方面, 美軍表示合作式作戰(zhàn)飛機將發(fā)揮重要作用。 太平洋戰(zhàn)區(qū)空軍司令威爾斯巴赫將軍認為, 合作式作戰(zhàn)飛機將通過敏捷作戰(zhàn)運用方式靈活部署基地里, 戰(zhàn)時其將使戰(zhàn)場變得復(fù)雜和混亂, 通過誘餌、 欺騙、 突襲、 火力投射等方式吸引對手注意力, 以掩護美軍高端有人戰(zhàn)斗機。
3.2 美國隱身有人機-無人機遠域介入?yún)f(xié)同制空作戰(zhàn)構(gòu)想
2023年10月, 美國空軍戰(zhàn)斗機和先進飛機項目執(zhí)行官戴爾·懷特準(zhǔn)將在年度空天網(wǎng)大會上表示, 合作式作戰(zhàn)飛機的最初重點將聚焦空空作戰(zhàn)。 2024年2月, 米切爾研究所發(fā)布了《合作式作戰(zhàn)飛機開展顛覆性空戰(zhàn)的需求》報告, 構(gòu)建了多種作戰(zhàn)場景, 分析了合作式作戰(zhàn)飛機如何提升美空軍裝備規(guī)模和作戰(zhàn)能力, 并為未來兵力設(shè)計提供了建議。 其中一個作戰(zhàn)場景便是使用合作式作戰(zhàn)飛機瞄準(zhǔn)打擊敵高價值預(yù)警機, 壓制敵遠距空空殺傷鏈。
在該場景中, 美軍的參戰(zhàn)機型主要為40架有人隱身戰(zhàn)斗機, 包括16架F-22A和24架F-35A; 112架合作式作戰(zhàn)飛機, 包括52架CCA-5、 30架CCA-9、 30架CCA-10和18架CCA-3; 高價值航空裝備, 包括E-7A預(yù)警機和加油機, 在距敵海岸線1 110~1 480 km左右飛行。
其中CCA-5為制空型無人機, 具備低可探測性, 最大航程大于1 200 km, 配裝低成本被動傳感器和2枚空空導(dǎo)彈, 由空中發(fā)射或使用助推器在地面發(fā)射, 其可一次性使用, 成本200~1 500萬美元; CCA-9為ISR和通信型無人機, 擁有低可探測性, 最大航程1 850 km, 配裝合成孔徑雷達, 一次性使用, 成本200~1 500萬美元; CCA-10為電子戰(zhàn)型無人機, 具備極低可探測性, 航程大于5 500 km, 配裝電子戰(zhàn)載荷, 一次性使用, 成本200~1 500萬美元; CCA-3為制空型無人機, 擁有極低可探測性, 航程5 500 km, 配裝主動相控陣雷達和紅外搜索與跟蹤傳感器, 配裝6枚中距空空導(dǎo)彈, 可進行回收, 并同時具備可消耗屬性, 成本1 500~4 000萬美元。
報告設(shè)想使用兩個波次遂行遠域介入空空打擊任務(wù)。 第一波次使用由CCA-5、 CCA-9和CCA-10組成的無人機編隊作為先頭部隊擾亂和打擊敵空中作戰(zhàn)力量, 引誘預(yù)警機暴露其位置并進行瞄準(zhǔn), 向E-7A預(yù)警機傳送信息, 為第二波次打擊力量提供支撐。 其中CCA-5由B-52H轟炸機從防區(qū)外發(fā)射, CCA-10和CCA-9使用敏捷作戰(zhàn)運用方式, 提前部署在沖繩等一島鏈機場, 并隨時應(yīng)招參戰(zhàn)。 第二波次使用F-22A、 F-35和包含CCA-3在內(nèi)的更多合作式作戰(zhàn)飛機組成的編隊完成對敵預(yù)警機的打擊, 其中CCA-3同樣通過敏捷作戰(zhàn)運用方式, 使用沖繩和菲律賓的機場應(yīng)召參戰(zhàn)。
報告認為, 在強對抗環(huán)境中, 合作式作戰(zhàn)飛機讓B-52等非隱身作戰(zhàn)飛機可以參與到強對抗環(huán)境中的制空作戰(zhàn)任務(wù)中, 另外結(jié)合敏捷作戰(zhàn)運用方式, 可大幅提升空戰(zhàn)傳感器和武器的數(shù)量, 讓美軍重獲壓倒性空中優(yōu)勢, 其中合作式作戰(zhàn)飛機能否到達空空導(dǎo)彈的發(fā)射點是場景推演的重要環(huán)節(jié)。
3.3 合作式作戰(zhàn)飛機最新發(fā)展情況
美國空軍在2024年度戰(zhàn)爭研討會期間表示, 目前開發(fā)的合作式作戰(zhàn)飛機被稱為“增量一”, 由波音公司、 通用原子公司、 洛克希德·馬丁公司、 諾斯羅普·格魯曼公司和安杜里爾公司負責(zé)競爭性研制。 另有數(shù)十家公司在自主協(xié)同、 傳感器、 指揮與控制等方面提供技術(shù)支持。 美國空軍預(yù)計2024年下半年, 上述5家承包商通過競爭淘汰掉2~3家, 并在2028年之前實現(xiàn)“增量一”的生產(chǎn)。 除此之外, 美國空軍計劃在2025財年正式啟動“增量二”的研制, 但其需求仍未確定。
2024年2月, 通用原子公司在美空軍研究實驗室(AFRL)“機外傳感站”(OBSS)項目中首次成功試飛了XQ-67A無人機, 如圖1所示。 同時美國空軍也承認了正在推進“機外武器站”(OBWS)項目。 目前認為, “機外傳感站”主要攜帶各類傳感器, 飛行速度相對較慢, 但續(xù)航時間更長。 而“機外武器站”飛行速度更快、 機動能力更強。 由于上述項目的保密程度較高, 美空軍并未透露“機外傳感站”“機外武器站”與合作式作戰(zhàn)飛機的關(guān)系, 目前研判認為前者可能為后者系列型號中的兩類無人機。
2023年9月, 通用原子航空系統(tǒng)公司宣布, 獲得美國國防部國防高級研究計劃局(DARPA)“遠射”項目(LongShot)飛行測試階段合同, 同時公布了無人機構(gòu)型, 如圖2所示。 “遠射”項目旨在開發(fā)由有人機掛載和投射、 攜帶空空導(dǎo)彈的空射無人機, 以顯著擴大空空交戰(zhàn)范圍。 根據(jù)公布的圖片, “遠射”無人機采用細長機身、 小鴨翼、 倒V型雙尾翼構(gòu)型, 并使用背負式進氣道提高隱身能力, 后掠主翼為折疊設(shè)計, 進一步提高機載掛裝適應(yīng)性。 “遠射”無人機與上文CCA-5無人機的裝備形態(tài)和作戰(zhàn)運用方式十分類似, 目前研判“遠射”項目也可能以DAPPA慣用的快速研發(fā)模式, 直接轉(zhuǎn)化為合作式作戰(zhàn)飛機中的某一型號。
4 美國設(shè)想使用現(xiàn)役非隱身戰(zhàn)機在體系信息支持下施行遠距空空打擊
4.1 美國正不斷提高空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)范圍實現(xiàn)防區(qū)外投射打擊
美國空軍目前除大力發(fā)展隱身戰(zhàn)機外, 還裝備了大量非隱身戰(zhàn)機, 如B-52H和F-15EX等。 戰(zhàn)時上述戰(zhàn)機除在防區(qū)外投射AGM-158系列亞聲速巡航導(dǎo)彈、 AGM-183A等高超聲速導(dǎo)彈執(zhí)行對面打擊任務(wù)外, 還設(shè)想配裝遠程空空導(dǎo)彈, 在防區(qū)外開展空中目標(biāo)的打擊。
CSBA發(fā)布的《大國競爭時代的美國空軍》報告表示, 希望B-52H轟炸機配裝遠程空空導(dǎo)彈, 接收來自防區(qū)內(nèi)的配裝低攔截概率(LPI)/低探測概率(LPD)數(shù)據(jù)鏈的隱身有人機或無人機的目指信息, 完成遠程空空打擊殺傷鏈閉合, 如圖3所示。
在技術(shù)推動、 需求牽引、 威脅應(yīng)對等多方因素驅(qū)動下, 空空導(dǎo)彈的射程正朝著越來越遠的方向發(fā)展。 如在俄羅斯方面, 其R-37遠程空空導(dǎo)彈已用于俄烏沖突。 在美國方面, 前文所述的“遠射”空射無人機, 廣義上也屬于遠程空空打擊裝備, 而美國空軍AIM-120D空空導(dǎo)彈2021年配裝F-15C戰(zhàn)斗機擊落了BQM-167無人機, 打破了美國空軍最遠的空空導(dǎo)彈擊落距離記錄, 支撐了美國空軍遠距殺傷鏈能力建設(shè)。 目前, 美國空軍正在研發(fā)射程更遠的AIM-260等新型中遠距空空導(dǎo)彈。
米切爾研究所在《贏得殺傷鏈競爭: 規(guī)模、 范圍、 速度和生存性》報告中指出, 遠程空空導(dǎo)彈為實現(xiàn)預(yù)期作戰(zhàn)效能需要具備以下能力: 一是需要有更高的飛行速度; 二是通過隱身構(gòu)型設(shè)計和使用隱身材料, 增加敵方探測難度; 三是要進一步提高機動能力, 降低敵防空系統(tǒng)的攔截能力。
4.2 美國AIM-260空空導(dǎo)彈發(fā)展情況研判
AIM-260“聯(lián)合先進戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈”(JATM)是美軍在研的新型中遠距空空導(dǎo)彈型號, 綜合研判其具有射程遠、 制導(dǎo)精度高、 抗干擾能力強、 可內(nèi)埋等特點, 未來將全面替代美國現(xiàn)役主力AIM-120系列中距空空導(dǎo)彈。
2019年6月, 美國空軍武器項目執(zhí)行辦公室透露, 為對抗隱身戰(zhàn)機和中遠距空空導(dǎo)彈, 正與美國海軍一起聯(lián)合研制AIM-260, 并已于2017年授予洛克希德·馬丁公司型號合同。 據(jù)以往經(jīng)驗分析, 美國可能于2014~2015年便開始啟動項目, 并經(jīng)過競爭程序選定了最終承包商。
美軍對AIM-260項目高度保密。 據(jù)公開報道, 自2020年4月起, 美國佛羅里達州埃格林空軍基地開始負責(zé)AIM-260導(dǎo)彈的試驗測試。 此后, 美國空軍QF-16全尺寸靶機開展了大量飛行任務(wù), 推測可能與AIM-260導(dǎo)彈試驗有關(guān)。
在射程方面, 美國空軍表示AIM-260射程將超過AIM-120D。 2024年3月, 米切爾研究所未來概念和能力評估主任馬克·岡辛格發(fā)表了《解決空軍距離焦慮的4項解決方案》文章, 其把AIM-260稱為美國空軍空射的標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈(射程240 km)。 而根據(jù)該彈不同尋常的型號編號, 推測其最大動力射程可能在26 km左右。
在尺寸方面, 美國空軍表示AIM-260導(dǎo)彈彈徑和長度與AIM-120相仿, 仍使用固體火箭發(fā)動機, 可配裝美軍當(dāng)前和未來的F-22A戰(zhàn)機、 F/A-18戰(zhàn)機、 F-35戰(zhàn)機、 穿透型制空戰(zhàn)斗機以及合作式作戰(zhàn)飛機等機型。
最后, 結(jié)合當(dāng)前技術(shù)最新發(fā)展情況, 綜合研判AIM-260導(dǎo)彈可能采用以下技術(shù): 低阻氣動外形技術(shù)、 輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料技術(shù)、 多模導(dǎo)引技術(shù)、 多脈沖固體火箭發(fā)動機技術(shù)、 高能推進劑技術(shù)、 制導(dǎo)引信一體化技術(shù)、 直接力/氣動力復(fù)合控制技術(shù)、 定向戰(zhàn)斗部技術(shù)或動能殺傷技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)制導(dǎo)技術(shù)、 雙向抗干擾數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、 開放式系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)、 數(shù)字工程技術(shù)等。
4.3 美國新動力體制遠程空空導(dǎo)彈發(fā)展預(yù)測
除了傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機類空空導(dǎo)彈, 美軍也在面向遠程空空導(dǎo)彈探索發(fā)展全新的動力體制, 如旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機(RDE)等, 以實現(xiàn)更遠的射程、 更快的速度和全新的作戰(zhàn)樣式。
當(dāng)前美國國防部、 各軍種都將旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機技術(shù)作為吸氣式動力的重點發(fā)展方向。 如DARPA在2022年啟動了“開局”(Gambit)項目, 希望利用吸氣式旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機在尺寸和燃燒效率等方面的優(yōu)勢, 為非隱身戰(zhàn)斗機提供遠程打擊導(dǎo)彈; 2022年初, 普·惠公司獲得了美國空軍研究實驗室一份旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機地面演示驗證項目合同, 與雷神導(dǎo)彈與防務(wù)公司、 雷神技術(shù)研究中心共同執(zhí)行, 預(yù)計該項目的目標(biāo)是發(fā)展一型配裝旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機的巡航導(dǎo)彈。 除對面打擊巡航導(dǎo)彈, 據(jù)公開報道, 美國空軍研究實驗室也正在探索將固體燃料旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機技術(shù)應(yīng)用于遠程空空導(dǎo)彈中。
在DARPA、 NASA等機構(gòu)多年支持下, 美軍在超燃沖壓動力技術(shù)方面的積累深厚, 成熟度相對較高, 啟動了兩型空射吸氣式超燃高超聲速巡航導(dǎo)彈的型號研制。 美國空軍2022年立項了“高超聲速攻擊巡航導(dǎo)彈”(HACM)項目, 由F-15EX等多種平臺掛載, 在防區(qū)內(nèi)/外打擊固定目標(biāo)、 時敏目標(biāo), 預(yù)計2027年形成作戰(zhàn)能力。 2024年初, 美國通用動力公司公布了其參研的導(dǎo)彈助推器尺寸參數(shù), 其中HACM助推段直徑0.5 m、 長度2.29 m, 而標(biāo)準(zhǔn)-6 BLOCK 1B助推器直徑0.53 m、 長度2.34 m, 二者助推器尺寸比較接近。 基于相似規(guī)格的助推器尺寸, 對通用動力公司公布的HACM與標(biāo)準(zhǔn)-6 BLOCK 1B剪影圖片進行縮放對比, 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)-6 BLOCK 1B彈徑參數(shù)(0.34 m)研判, HACM巡航段彈徑同樣為0.34 m左右、 彈長5.2 m左右, 巡航體長度2.9 m左右。
美國海軍于2023年啟動了“進攻性高超聲速空射反艦導(dǎo)彈”(HALO)項目, 計劃于2028年具備初始作戰(zhàn)能力, 由F/A-18E/F等艦載機掛載打擊大型水面目標(biāo)。 由于受航空母艦艦載機掛裝限制, HALO導(dǎo)彈尺寸重量面臨更多約束, 其整體尺寸相比HACM將進一步縮小。 經(jīng)綜合研判, 目前美軍吸氣式超燃高超聲速空空導(dǎo)彈技術(shù)成熟度較高, 通過更換導(dǎo)引頭、 引戰(zhàn)系統(tǒng)和制導(dǎo)控制算法等, 可迅速發(fā)展出一型空空導(dǎo)彈裝備。
5 幾點看法
5.1 美軍可能同時運用多種方式開展遠域介入空空作戰(zhàn)
上文根據(jù)美國空軍官方發(fā)言及國防智庫報告分類總結(jié)了美軍強對抗環(huán)境遠域介入空空作戰(zhàn)構(gòu)想, 但預(yù)計在實際作戰(zhàn)中, 為達到快速奪取空中優(yōu)勢的目的, 美空中力量將同時采用防區(qū)內(nèi)突防+防區(qū)外打擊、 有人機+無人機、 隱身戰(zhàn)機+非隱身戰(zhàn)機等多種方式開展制空作戰(zhàn)任務(wù)。 其中有人隱身戰(zhàn)斗機是“核心”, 隱身無人機是“作戰(zhàn)效能倍增器”, 非隱身轟炸機和戰(zhàn)斗機是“軍火庫”, 預(yù)警機是“空中指揮所”, 在天基傳感器等多域信息支援保障下, 通過組合拳合力完成空空打擊任務(wù), 實現(xiàn)遠域空空殺傷鏈/殺傷鏈閉合。
5.2 美軍空空導(dǎo)彈呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢
近幾十年, 美軍空空導(dǎo)彈雖經(jīng)歷了四代發(fā)展, 總體性能得到巨大提升, 但一直以“基本型+系列化”的思路延續(xù)發(fā)展, 目前只有中距雷達彈和近距紅外彈兩種裝備類型。 隨著美軍轉(zhuǎn)向大國競爭, 構(gòu)建了各新型作戰(zhàn)概念構(gòu)想, 設(shè)計了全新的空戰(zhàn)裝備, 也使空空導(dǎo)彈呈現(xiàn)出了多樣化的發(fā)展趨勢。 如除傳統(tǒng)中距雷達彈和近距紅外彈外, 為配裝合作式作戰(zhàn)飛機和穿透型制空戰(zhàn)斗機在防區(qū)內(nèi)構(gòu)建多條殺傷鏈, 類似“游隼”等小尺寸緊湊型中近距空空導(dǎo)彈已成為重要發(fā)展方向; 為在防區(qū)外執(zhí)行遠距空空打擊, 類似“遠射”等新概念遠距空空打擊裝備也成為探索的熱點。 可以預(yù)見, 未來美軍空空導(dǎo)彈的裝備類型將迎來多樣化的發(fā)展格局, 也會使美空空導(dǎo)彈型號研制競爭更加激烈。
5.3 美軍遠域介入空空作戰(zhàn)構(gòu)想仍面臨不少挑戰(zhàn)
美軍認為, 為實現(xiàn)上述遠距介入空空作戰(zhàn), 還需要在技術(shù)研發(fā)、 指揮控制、 作戰(zhàn)概念等方面不斷進行創(chuàng)新研究。 如合作式作戰(zhàn)飛機通過敏捷作戰(zhàn)運用或空中投放方式介入戰(zhàn)場, 一是如何指控其與有人機進行編組作戰(zhàn), 二是如何讓無人機的自主能力、 成本與具體任務(wù)相匹配, 三是如何處理大量無人機的后勤保障問題等, 都需要開展進一步研究。 另外, 防區(qū)內(nèi)的隱身戰(zhàn)機向防區(qū)外平臺傳送敵空中目標(biāo)信息, 需要以強大的傳感器和安全的通信鏈路為基礎(chǔ), 但在強對抗環(huán)境中, 干擾、 欺騙以及敵方的其他行動都會降低美軍傳感器和通信鏈路的效能。 即便信息可傳送至防區(qū)外, 美軍認為目前遠距攻擊空中高動態(tài)目標(biāo)的時間窗口與導(dǎo)彈的飛行時間尚不匹配。 如CSBA認為, 未來馬赫數(shù)6的高超聲速空空導(dǎo)彈需耗時10 min才能打擊1 100 km外的目標(biāo), 對于瞬息萬變的空戰(zhàn)時間可能過長, 需要進一步構(gòu)建合理的作戰(zhàn)場景, 梳理裝備的作戰(zhàn)運用樣式。
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Analysis of the Operational Scenarios of U.S. Militarys
Long Range Air-to-Air Intervention Operations in a
Intense Combat Environment
Yuan Cheng1, 2, 3*, Zheng Ke1, 2, 3, Chen Li1, 2, 3, Tian Hao1, 2, 3
(1. Collaborative Innovation Center for Future Airborne Weapon Technology, AVIC, Beijing 100029, China;
2. Chinese Aeronautical Establishment, Beijing 100029, China;
3. China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)
Abstract: Based on the analysis of the demand of U.S. aviation assets to implement of the long-range air-to-air intervention of the great powers high-end war, and combined with the penetrating counter air fighter, collaborative combat aircraft, AIM-260 air-to-air missiles, Long Shot unmanned aerial vehicles and other projects, as well as the latest concept of operations, such as agile combat employment, this paper researches and analyzes three kinds of long range air-to-air intervention operation scenarios: using the next generation stealthy manned fighter to achieve kill chain self-closing, based on stealth manned aircraft and stealth unmanned aircraft to execute distributed air operations, and using existing non-stealth aircraft under the outer information support to carry out long-range air-to-air strikes. In the end, raise three points of view.
Key words: long-range intervention; penetrating counter air fighter; collaborative combat aircraft; air-to-air missiles; operation scenario