王超磊,樊會濤
(1. 中國空空導(dǎo)彈研究院,河南 洛陽 471009; 2. 航空制導(dǎo)武器航空科技重點實驗室, 河南 洛陽 471009; 3. 中國航空研究院,北京 100012)
近年來,隨著軍事大國反介入/區(qū)域拒止能力的快速發(fā)展,美軍海外基地的安全受到威脅,其始終追求的非對稱空中優(yōu)勢受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn); 同時,前沿技術(shù)的不斷發(fā)展和裝備性能的不斷提升,使美軍原有的發(fā)展思路在體系對抗、能力升級和經(jīng)濟(jì)可承受性等方面難以滿足未來制空作戰(zhàn)需求。美軍認(rèn)為,獲得空中優(yōu)勢是常規(guī)軍事沖突制勝的先決條件,而作戰(zhàn)概念研究是決定制空作戰(zhàn)力量發(fā)展的核心牽引力。在內(nèi)外雙重因素推動下,美軍面向協(xié)同化、智能化等發(fā)展方向,開展了“分布式作戰(zhàn)”“馬賽克戰(zhàn)”等多種新型制空作戰(zhàn)概念研究,牽引無人機(jī)蜂群、忠誠僚機(jī)、武庫機(jī)、PCA等新型武器裝備研制,企圖在推動空戰(zhàn)形態(tài)不斷變革的同時,充分發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢,加速構(gòu)建以協(xié)同、跨域、自主為特征的體系對抗能力,持續(xù)保持與對手OODA殺傷鏈的時間差與空間差優(yōu)勢,保障其空中優(yōu)勢。
隨著美軍的戰(zhàn)略重點由反恐作戰(zhàn)的小規(guī)模沖突向大國競爭的高端對抗轉(zhuǎn)變,美軍逐漸暴露出了當(dāng)前作戰(zhàn)體系和裝備發(fā)展模式的諸多短板:一是隨著軍事大國高端裝備的不斷發(fā)展,現(xiàn)有作戰(zhàn)模式下美軍高科技武器裝備競爭優(yōu)勢下降; 二是新型高性能平臺與武器裝備研發(fā)時間長、成本高,難以適應(yīng)不斷變化的未來戰(zhàn)場需求; 三是原有作戰(zhàn)體系過度依賴“銀色子彈”類的明星裝備,隨著軍事大國反介入能力不斷增強(qiáng),體系關(guān)鍵節(jié)點受到威脅。為解決以上問題,美軍先后提出了分布式作戰(zhàn)、穿透性制空、馬賽克戰(zhàn)、決策中心戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)概念。
2015年,美軍提出了分布式作戰(zhàn)概念,其核心思想是利用大規(guī)模的低成本平臺或武器集群代替當(dāng)前少量、高性能、高價值武器或平臺完成復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)?;诒Ψ植?,實現(xiàn)能力集中,將作戰(zhàn)任務(wù)與功能均衡分布到不同的個體上,通過信息共享、協(xié)同規(guī)劃、協(xié)同攻擊等方式實現(xiàn)“1+1>2”的作戰(zhàn)效果,具有成本低廉、靈活性好、對抗性強(qiáng)等優(yōu)勢。近年來,美軍積極探索將分布式作戰(zhàn)概念應(yīng)用于海上、空中、陸地等多個作戰(zhàn)領(lǐng)域,并進(jìn)行集成架構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)牽引(如圖1所示),開展了“體系綜合技術(shù)和試驗”(SoSITE)、拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)(CODE)、分布式作戰(zhàn)管理(DBM)等研究。
圖1 分布式作戰(zhàn)體系架構(gòu)想Fig.1 Distributed combat system architecture
2016年,美國空軍發(fā)布脫密版的《2030年空中優(yōu)勢飛行規(guī)劃》提出穿透性制空概念,旨在高對抗條件下,通過超高隱身平臺、體系信息支撐、有人/無人協(xié)同、精準(zhǔn)快速打擊等手段,在特定的區(qū)域和特定的時間內(nèi)快速穿透敵方的現(xiàn)代化防空體系進(jìn)行作戰(zhàn),獲取該時間段內(nèi)的制空權(quán),完成作戰(zhàn)任務(wù)(如圖2所示)。目前,美軍已經(jīng)在穿透性制空概念的牽引下,提出了新型作戰(zhàn)平臺PCA的相關(guān)概念和能力特征。
圖2 穿透性制空的區(qū)域優(yōu)勢示意圖Fig.2 Regional advantages of penetrating counter-air
2017年,美國DARPA提出了馬賽克戰(zhàn)作戰(zhàn)概念,將分布式作戰(zhàn)概念進(jìn)一步延伸。其思想來源于馬賽克拼圖,實現(xiàn)“化整為零、靈活組合”,即通過接口簡單一致、功能多樣的碎片單元實現(xiàn)特定構(gòu)型的快速拼裝。借助這種理念,馬賽克戰(zhàn)將整合空、天、地、海多維作戰(zhàn)兵力,將各種傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、指揮控制系統(tǒng)、武器或平臺重新組合為最小化的功能單元,并通過網(wǎng)絡(luò)信息的統(tǒng)一接口進(jìn)行快速自由的組合和配置,從而構(gòu)成一種具有高度彈性的自適應(yīng)動態(tài)殺傷網(wǎng),實現(xiàn)跨域跨兵種的協(xié)同自主作戰(zhàn)能力(如圖3所示)。馬賽克戰(zhàn)被稱為大國競爭時代下美軍新的戰(zhàn)爭方式,具有重要的軍事意義。
圖3 馬賽克戰(zhàn)示意圖Fig.3 Mosaic warfare combat mode
隨著分布式作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等概念深化,美軍暴露出了現(xiàn)有指揮控制結(jié)構(gòu)決策速度慢、機(jī)動能力差等短板,將限制美軍未來跨域協(xié)同作戰(zhàn)的快速性和靈活性。因此,2019年,美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心(CSBA)提出了決策中心戰(zhàn)作戰(zhàn)概念。一方面,充分利用人工智能和自主系統(tǒng)技術(shù)輔助指揮員快速、高效、準(zhǔn)確地完成決策,大幅加速OODA中的決策環(huán)節(jié),實現(xiàn)作戰(zhàn)力量的靈活部署和多樣化戰(zhàn)術(shù); 另一方面,通過兵力分散部署和戰(zhàn)爭迷霧等方式,構(gòu)造大量多兵種聯(lián)合的并行殺傷鏈,極大提升戰(zhàn)場態(tài)勢的復(fù)雜度,遲滯和破壞對方判斷環(huán)節(jié),降低對手決策環(huán)節(jié)的質(zhì)量和速度,從而形成作戰(zhàn)對抗的絕對優(yōu)勢。2020年,CSBA發(fā)布《馬賽克戰(zhàn):利用人工智能和自主系統(tǒng)實施決策中心戰(zhàn)》,明確了決策中心戰(zhàn)與馬賽克戰(zhàn)的相互關(guān)系和作用。
綜合以上分析,幾種作戰(zhàn)概念各有側(cè)重、相互支撐、逐步遞進(jìn)。分布式作戰(zhàn)是作戰(zhàn)方式的轉(zhuǎn)變,穿透性制空是作戰(zhàn)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變,馬賽克戰(zhàn)是作戰(zhàn)體系的轉(zhuǎn)變,決策中心戰(zhàn)是作戰(zhàn)指揮控制的轉(zhuǎn)變。
綜合以上對美軍新型作戰(zhàn)概念的分析,可以總結(jié)得出制空作戰(zhàn)的新特點。
隨著信息化戰(zhàn)爭時代的全面到來,制空作戰(zhàn)制勝的核心因素逐漸從速度、距離、火力等機(jī)械力的比拼,變?yōu)閭鞲?、通信、網(wǎng)絡(luò)等信息力的對抗,取得制信息權(quán)成為各兵種作戰(zhàn)對抗的首要任務(wù)。從OODA殺傷鏈的角度來說,由原來主要追求行動環(huán)節(jié)的“更快、更遠(yuǎn)、更強(qiáng)”,變?yōu)樽非笥^察環(huán)節(jié)的更精準(zhǔn)、判斷環(huán)節(jié)的更自主、決策環(huán)節(jié)的更高效。無論是分布式作戰(zhàn)的平臺協(xié)同、穿透性制空的快速突防,還是馬賽克戰(zhàn)的跨域聯(lián)合、決策中心戰(zhàn)的高效指揮控制,都是以信息的快速獲取、跨域傳輸和精準(zhǔn)篩選為基礎(chǔ)。同時,制信息權(quán)的爭奪將不斷加劇隱身與反隱身、干擾與抗干擾甚至賽博域的對抗,未來制空作戰(zhàn)中,以信息力為基礎(chǔ)、以博弈策略為主導(dǎo)的軟實力將成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的關(guān)鍵。
各類戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)信息傳輸與共享的基本途徑,也是態(tài)勢感知、戰(zhàn)場指揮控制、跨域協(xié)同的先決條件。由分布式作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)所定義的未來作戰(zhàn)模式要求作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)將整個戰(zhàn)場各類作戰(zhàn)要素進(jìn)行動態(tài)無縫連接,形成體系“作戰(zhàn)云”。在大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)支撐下,針對協(xié)同作戰(zhàn)中不斷變換的組織架構(gòu)和作戰(zhàn)單元實現(xiàn)信息互聯(lián),具備敏捷、動態(tài)、自適應(yīng)、可重構(gòu)的特點(如圖4所示)。通過網(wǎng)絡(luò)賦能,一方面,可實現(xiàn)高效快速的對戰(zhàn)場各類信息的篩選以及對資源的調(diào)度、組合和集成,作戰(zhàn)體系指揮控制效率大幅提升; 另一方面,可實現(xiàn)各類平臺、武器的“即插即用”和“隨遇入網(wǎng)”,各類節(jié)點均可作為體系傳感器進(jìn)行態(tài)勢共享,體系感知能力大幅提升。
圖4 美軍作戰(zhàn)云構(gòu)想圖Fig.4 US military combat cloud concept
為此,美軍圍繞Link-16等現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈開展了一系列強(qiáng)化工作,拓展裝備適應(yīng)范圍,提升網(wǎng)絡(luò)性能,并在2020年5月的聯(lián)合國土防衛(wèi)演習(xí)中,成功驗證了多域數(shù)據(jù)共享能力; 同時,開展了“滿足任務(wù)最優(yōu)化的動態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(DyNAMO)”“韌性組網(wǎng)分布式馬賽克通信(RNDMC)”“海上作戰(zhàn)即時信息(TIMEly)”等項目研究,支持馬賽克戰(zhàn)的無縫自適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)需求。
跨域聯(lián)合是新型制空作戰(zhàn)的重要制勝手段。在馬賽克戰(zhàn)等概念中充分體現(xiàn)了多兵種深度聯(lián)合作戰(zhàn)的思想,即通過陸、海、空、天、網(wǎng)多域一體化作戰(zhàn),彌補(bǔ)單一領(lǐng)域作戰(zhàn)的信息和裝備短板,可生成多域交叉的殺傷鏈,大幅提升OODA循環(huán)的速度和質(zhì)量,多種任務(wù)執(zhí)行策略可以靈活組合、并行開展,產(chǎn)生優(yōu)于各部分總和的整體作戰(zhàn)效能。
2012年,美軍便提出了以“跨域協(xié)同增效”為核心思想的“聯(lián)合介入行動”和“全球一體化作戰(zhàn)”概念,隨后,又相繼提出“多域戰(zhàn)(MDB)”“全域作戰(zhàn)(ADO)”“聯(lián)合全域作戰(zhàn)(JADO)”等多個作戰(zhàn)概念。2020年3月,美國空軍首次將“聯(lián)合全域作戰(zhàn)(JADO)”寫入空軍條令,成為由官方正式認(rèn)可的作戰(zhàn)概念。
隱身技術(shù)是信息化空戰(zhàn)時代的標(biāo)志性技術(shù)。高性能空中隱身平臺的出現(xiàn),極大限制了現(xiàn)有空戰(zhàn)體系的感知能力,遲滯對手OODA中的觀察環(huán)節(jié),從而在空戰(zhàn)對抗中創(chuàng)造出時間差、空間差,以保證己方優(yōu)勢。在新型制空作戰(zhàn)概念中,隱身突防能力依舊是美軍未來的重點發(fā)展方向,在穿透性制空中,美軍提出了新型制空作戰(zhàn)平臺PCA具備高隱身能力,其RCS或?qū)⑾啾菷-22下降一個數(shù)量級。在未來空戰(zhàn)裝備體系發(fā)展中,隱身技術(shù)的應(yīng)用或?qū)⑼卣怪链蠖鄶?shù)空中平臺。
精確打擊是制空作戰(zhàn)的最終環(huán)節(jié),僅需消耗少量的戰(zhàn)場資源就可以精準(zhǔn)完成毀傷任務(wù),可大大提升作戰(zhàn)效費比。2021年5月,美軍在2022年國防預(yù)算申請中提出要“增加針對更先進(jìn)的高端武器系統(tǒng)的采購,提供更遠(yuǎn)的射程、更強(qiáng)的殺傷力和自主目標(biāo)指示能力”。在美軍新型制空作戰(zhàn)概念中,網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同均是為了比對手更高效地執(zhí)行精確打擊任務(wù),導(dǎo)彈與平臺的發(fā)展也在不斷提高打擊的快速性和隱蔽性。但隨著跨域聯(lián)合、協(xié)同作戰(zhàn)和隱身技術(shù)的不斷發(fā)展,戰(zhàn)場規(guī)模持續(xù)增大,戰(zhàn)場態(tài)勢愈加復(fù)雜,對抗強(qiáng)度不斷上升,對于精確制導(dǎo)武器的性能和使用模式也有了新的需求:一是 “作戰(zhàn)更自主”。面對復(fù)雜多變的戰(zhàn)場態(tài)勢,制導(dǎo)武器要具備更加智能的作戰(zhàn)能力,通過武器平臺解耦,實現(xiàn)真正“發(fā)射后不管”。二是 “飛行更敏捷”。隨著平臺隱身和機(jī)動能力的不斷提升,導(dǎo)彈需要具備更高的敏捷性,實現(xiàn)更遠(yuǎn)發(fā)射,更快命中。三是 “感知更靈活”。通過寬頻多模探測、多彈協(xié)同探測等手段,實現(xiàn)導(dǎo)彈感知能力的進(jìn)一步提升,以適應(yīng)未來復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境。
利用異構(gòu)組網(wǎng)、智能算法、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù),可實現(xiàn)武器與平臺信息解耦,與體系深度融合,將制空作戰(zhàn)體系傳統(tǒng)的串行OODA轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿蠴ODA,制空作戰(zhàn)殺傷鏈轉(zhuǎn)變?yōu)橹瓶兆鲬?zhàn)殺傷網(wǎng)(如圖5所示),利用聯(lián)合廣域感知、智能決策、協(xié)同作戰(zhàn)、隱身及干擾等手段,可實現(xiàn)己方OODA速度、質(zhì)量、數(shù)量和效能優(yōu)勢。
圖5 殺傷鏈轉(zhuǎn)變?yōu)闅W(wǎng)示意圖Fig.5 From kill chain to kill net
隨著戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,信息共享效率不斷提高,將地基雷達(dá)、水面艦艇、空中預(yù)警、偵察衛(wèi)星等各類感知節(jié)點融入體系網(wǎng)絡(luò),甚至任意平臺和武器均可作為感知節(jié)點,通過信息融合,可實現(xiàn)整個作戰(zhàn)體系的全域綜合感知,大幅提升感知范圍,拓展感知維度。
感知能力的整合和提高,導(dǎo)致戰(zhàn)場信息數(shù)據(jù)量激增,加之隱身技術(shù)和干擾技術(shù)的不斷提升,使作戰(zhàn)指揮控制陷入“信息迷宮”。海量信息的傳輸和篩選為作戰(zhàn)體系帶來了極大的負(fù)荷,需借助智能算法提高數(shù)據(jù)處理效率,新型制空作戰(zhàn)概念利用人工智能技術(shù)輔助,通過云計算、信息融合等技術(shù),快速從海量信息中抽取和過濾關(guān)鍵高質(zhì)量情報,并通過人工智能輔助進(jìn)行對抗策略生成和戰(zhàn)術(shù)決策。未來復(fù)雜戰(zhàn)場中,“決策力”強(qiáng)的一方將具備明顯戰(zhàn)場優(yōu)勢。
未來平臺與武器裝備需具備支撐多種協(xié)同化戰(zhàn)術(shù)的能力:一是實現(xiàn)與體系、平臺和武器間的高動態(tài)組網(wǎng),具備快速組網(wǎng)、隨遇入網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)重構(gòu)等能力; 二是具備組件通用化、軟件能力定義與快速升級等能力,實現(xiàn)能力定制化裝備,通過差異化的裝備間協(xié)同,實現(xiàn)整體作戰(zhàn)能力的強(qiáng)化。
態(tài)勢感知技術(shù)是指基于分布在空、天、地、海等戰(zhàn)場各處的傳感器進(jìn)行協(xié)同探測,通過體系組網(wǎng)進(jìn)行態(tài)勢信息共享,并進(jìn)行信息過濾和融合獲得更高質(zhì)量的態(tài)勢信息,最終形成整個戰(zhàn)場的綜合態(tài)勢情報。關(guān)鍵子技術(shù)包括:小型化通用化傳感器設(shè)計技術(shù)、寬頻多模智能探測技術(shù)、多源異構(gòu)信息融合技術(shù)、態(tài)勢估計與預(yù)測技術(shù)、綜合態(tài)勢信息可視化技術(shù)等。
動態(tài)組網(wǎng)技術(shù)是將戰(zhàn)場中的各種任務(wù)平臺、武器裝備通過統(tǒng)一或兼容的體制和協(xié)議進(jìn)行快速聯(lián)網(wǎng),并根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)單元劃分形成分層臨時作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)任務(wù)信息、態(tài)勢信息、環(huán)境信息的快速傳輸和共享。關(guān)鍵子技術(shù)包括:彈間快速組網(wǎng)技術(shù)、不同平臺組網(wǎng)時空同步技術(shù)、體系網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)技術(shù)等。
自主建群技術(shù)是通過武器/平臺集群的動態(tài)自適應(yīng)架構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)面向任務(wù)的自組織建群、成員管理、任務(wù)分配、資源調(diào)配以及自主任務(wù)規(guī)劃,形成靈活自主的集群作戰(zhàn)能力。關(guān)鍵子技術(shù)包括:集群信息管理與資源調(diào)配技術(shù)、集群中心節(jié)點選取技術(shù)、集群重構(gòu)技術(shù)、集群自主任務(wù)分配技術(shù)等。
協(xié)同攻擊技術(shù)是多個導(dǎo)彈通過組網(wǎng)、建群,協(xié)同完成目標(biāo)搜索、跟蹤、導(dǎo)航、制導(dǎo)、對抗與毀傷等過程,結(jié)合導(dǎo)彈自主建群技術(shù),以特定構(gòu)型、分工或戰(zhàn)術(shù)對指定目標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合攻擊,大幅提升導(dǎo)彈反隱身、抗干擾、遠(yuǎn)距攻擊等作戰(zhàn)能力,完成單枚導(dǎo)彈無法完成的攻擊任務(wù)。關(guān)鍵子技術(shù)包括:多彈協(xié)同探測技術(shù)、多彈協(xié)同制導(dǎo)技術(shù)、多彈協(xié)同毀傷技術(shù)、多彈協(xié)同抗干擾技術(shù)等。
隨著技術(shù)推動,美軍以頂層創(chuàng)新作戰(zhàn)概念研究不斷牽引裝備需求和發(fā)展,尤其隨著大國競爭時代到來,美軍作戰(zhàn)概念迭代更新速度不斷加快,逐步清晰未來與大國對抗的作戰(zhàn)場景與能力需求。因此,國內(nèi)裝備發(fā)展不能仍采用“跟蹤式發(fā)展”,要以博弈對抗的思維,發(fā)展具有中國特色的原創(chuàng)性頂層作戰(zhàn)概念,構(gòu)建可以與美軍能力對抗的體系作戰(zhàn)能力,有針對性地牽引作戰(zhàn)裝備與技術(shù)發(fā)展。
美軍提出的“分布式作戰(zhàn)”“作戰(zhàn)云”等新型制空作戰(zhàn)概念需要體系強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)、通信和指揮控制能力,強(qiáng)調(diào)不同作戰(zhàn)兵種和平臺間戰(zhàn)術(shù)信息的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)的實時高速傳輸,尤其是在強(qiáng)對抗環(huán)境下使用的自適應(yīng)組網(wǎng)、導(dǎo)航、信息融合等技術(shù)。面對未來協(xié)同化作戰(zhàn),一方面需要加強(qiáng)戰(zhàn)術(shù)通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè); 另一方面,需要重點發(fā)展支撐網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的新一代平臺與武器裝備。
面對大國競爭時代到來,美軍認(rèn)識到裝備性能的絕對優(yōu)勢已受到挑戰(zhàn),而研發(fā)新一代高性能平臺與武器,從研發(fā)周期和經(jīng)費方面難以滿足對抗需求。因此,美軍從作戰(zhàn)樣式和體系指揮控制入手,并在現(xiàn)有裝備上進(jìn)行快速升級改造,通過分布式作戰(zhàn)擴(kuò)大戰(zhàn)場規(guī)模、提高戰(zhàn)場態(tài)勢復(fù)雜度,使對手陷入“決策困境”; 同時,通過信息化建設(shè)和人工智能輔助方面的技術(shù)優(yōu)勢,強(qiáng)化戰(zhàn)場指揮控制能力,在決策能力方面壓制對手,以取得絕對優(yōu)勢。因此,國內(nèi)需加速軍事智能化技術(shù)研究與應(yīng)用,加強(qiáng)體系感知、信息篩選和指揮控制能力。
針對未來大規(guī)模、跨域協(xié)同的制空作戰(zhàn)需求,對于導(dǎo)彈武器裝備而言,在進(jìn)一步強(qiáng)化攻擊距離、機(jī)動能力、毀傷能力的基礎(chǔ)上,更需要著重提升導(dǎo)彈作戰(zhàn)的自主性和靈活性,創(chuàng)新導(dǎo)彈裝備形態(tài)和作戰(zhàn)使用方式,適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn),實現(xiàn)武器與平臺解耦,擺脫對載機(jī)制導(dǎo)信息的依賴; 通過彈群協(xié)同等方式,大幅提升導(dǎo)彈任務(wù)執(zhí)行力和戰(zhàn)術(shù)靈活性。
作戰(zhàn)概念創(chuàng)新是最大的創(chuàng)新。面向大國競爭,美軍重視并不斷加強(qiáng)新型制空作戰(zhàn)研究,取得了明顯效果。圍繞未來制空體系對抗,需要結(jié)合國內(nèi)實際作戰(zhàn)需求和作戰(zhàn)模式特點,打破以往延長線式的發(fā)展思路,構(gòu)建具有中國特色的制空作戰(zhàn)概念,推動空戰(zhàn)裝備技術(shù)的快速發(fā)展。