未来空战新概念、新武器和新技术


    未来空战新概念、新武器和新技术——美国《空军2025》对未来空中对抗途径的预测
(下)
                     黄志澄
    虚拟途径
    这种途径假定美国关心全球安全,技术有飞跃性发展,军费预算重新上升。它代表了一
种虚拟存在和虚拟力量的极限情况,要求把对固定和移动目标的高精度定位、识别和跟踪能
力,天基力量应用能力(如激光、高功率无线电频率、高功率微波等)和天基武器性能的提高
结合起来,从而减少对保持空中优势飞机的需求量。作者在提出这一途径时,作了三种假
设:第一种是美国只有有限的人力和飞机基地;第二种是具有适当的通信带宽,以支持为了
协调接近实时的目标捕获、跟踪和战役管理而需要的指挥、控制、通信、计算机和情报(C4I)
基础设施;第三种是美国在技术跃进中获得很大的效益,允许美国武装力量研制和部署天基
和地基武器。
    这种途径将提供具有最小间接破坏的接近实时的攻击能力。为了完成空中对抗任务,采
用这种途径时,空军主要依靠3个关键因素:信息的收集和处理;形势认知/指挥、控制、
通信;力量应用系统。
    信息的收集和处理能力
    信息收集系统以完成低分辨率的全球监视为基础,进一步寻求需要重点监控的线索。
    这些线索将使系统转换到侦察模态,可提供感兴趣区域内活动的多频谱、高分辨率信
息。到2025年,分布式的卫星星座将是部队的耳朵和眼睛,为其提供全球的视域。小型单
功能卫星的分布式系统,像今天GPS的运行一样,将允许以多频带覆盖战役空间。
    一个协同的、天基雷达卫星的星座可以像联合监视目标攻击雷达系统(JSTARS)那样,提
供运动目标的指示和SAR图像。补充的一组卫星接收器平台可用来完成电子发射器或双基地
雷达的定位和跟踪非协同的目标。对于光电和红外的探测和目标跟踪,也有相似的趋势。利
用可以关连多种手段数据的超级处理器,可将多频谱的光电和红外图像与SAR图像融合起
来,以提供接近实时的、高分辨率的目标图像。相控阵的天基激光系统也可提供高分辨率图
像。利用超级GPS的时间和位置的标准,可使激光图像和用其他手段获得的图像关连起来,
以进一步细化目标信息。天基系统将用一系列固定的和移动的地基系统来补充,后者的能力
将和天基系统互相匹配。这些收集系统的关键是多模态、多视角处理系统。它们可采用强大
的、具有知识库的图像处理能力来关连信息,按需求提供三维的目标图像。单个的光电、激
光和红外传感器的名义分辨率为1米~10米,与双基雷达或SAR的图像组合起来,可提高
到1米,最终将获得分辨率小于1米的图像,来支持全球力量应用所需的目标探测、识别和
跟踪。天基武器之间的通信采用激光和横向链路的组合。通信系统的冗余主要依靠民用通信
系统(特别是无线蜂窝通信系统)转为军用。
    态势意识/指挥、控制、通信
    上述的信息收集和处理系统可使JFACC有能力来显示整个战役空间,或放大到特定的飞
机或战斗。这将由能够进行三维战役空间图像显示的全息战争室来完成。它不仅可以进行实
时的集中控制,而且可用比今天的计算机速度快1000000倍的计算机,进行战役仿真和BDA
估计。当指挥员的战役管理运行中心(BMOC)知道敌方作战布署的更多信息之后,将把这些信
息用于战斗仿真,以便JFACC选择最佳的武器组合和获得最好的武器效果。仿真的结果也可
存贮起来与实际战斗作比较,以便战后总结经验教训和改进战术。可能的一种结果是从分散
执行改变为分布式的交战。分布式的交战是采用许多小武器来达到较大武器的作战效应和采
用集中指挥结构的结果,它从决策到武器攻击目标之间,没有时间间隔。这种交战的特点是
系统的个别元件损坏时,整个系统仍能工作,从而增加生存能力,但更依赖于指挥中心和通
信手段。根据监视与侦察系统和武器本身的传感器的输入,BMOC可在较短的时间延迟下显
示实际的战斗情况,指挥员可观察到正在进行的战斗,获得任务执行情况的接近实时的反
馈,以便在需要时,可以快速地重新确定目标。这就大大减少了战争的不确定性,并能按战
役的要求,调整战斗的参数,如目标、武器和效果等。
    力量应用系统
    高能激光(HEL)和高功率微波(HPM)武器是互补的。激光可作为一种毁灭性武器使用,然
而它们要求精确的瞄准和较好的环境,没有云、烟和雾等。微波则是破坏性较小的武器,可
在设想的任何环境下运行和具有全天候使用能力。HEL武器可以作为天基和地基武器的一部
分。到2025年,许多领域的技术进展使得天基激光武器的使用成为可能。首先是超级GPS
将提供毫微秒级的时间精度和毫米级的位置精度,这就可以研制出分布式的相控阵激光卫星
星座。这个星座中的卫星已不是SDI计划中设想的巨型卫星了,而是小型的、中等功率的、
数量很多的和可替换的卫星。天基激光武器是一种远程武器,采用相控阵途径将能量引向目
标。相控阵是由中央控制卫星来管理的,采用低功率的照明器对激光阵中的元件提供相位的
参考。相位信号也可用作系统中元件之间的通信、传送目标数据等。采用星座就简化了单个
卫星,使系统在经济上可以承担得起;当它们的个别元件损坏时,整个系统仍能工作。地基
系统也将根据同样的原则部署,采用相控阵途径允许地基系统既可对付与天基系统相同的目
标,也可对付中程目标。这就可能产生较大范围的武器攻击效果,使得对飞机的硬杀伤成为
可能,同时也有利于克服天气的不利影响。到2025年,天基和地基的射频(RF)、HPM和电
磁脉冲(EMP)装置等,将作为激光武器的补充手段。它们是全天候、日夜可用和可变杀伤力
的武器。HPM和EMP与激光相比,最大的优点是不要那样高的精度,由于波束宽度通常覆盖
的范围等于或大于飞机的机体,即使对方采用躲避战术,也是无用的。它们还采用适当的波
束结构可使武器的攻击区只限于目标,从而使间接破坏达到最小。
    HPM也可像激光那样,在分布式卫星星座和地基元件中采用相控阵途径。地基的HPM是
中程武器,天基的HPM是远程武器。EMP作为弹头来使用,根据要求的响应速度和效果的范
围,它们可攻击从近程到远程的任何目标。射频是一种进行外科手术式攻击的武器,它的用
途十分广泛,包括从破坏飞机的控制到接管飞机。动能武器(KEW)和改进的洲际地面发射的
巡航导弹(GLCM)将为对付硬目标提供一种增强的能力。洲际弹道式导弹(IBCM)易于跟踪,当
它偏离弹道来使用时,就相当于GLCM。天基的KEW也是有可能的,但由于它的轨道和飞行
时间,限止了它们的应用。80年代以来,滑轨炮有了很大的进展,用滑轨炮的动能武器已
被验证:弹头的重量可达1000千克,速度大于6千米/秒。超级GPS加上近实时的目标修
正,允许对机场、飞机保护设施、机载指挥控制设备、甚至飞行中的飞机,实施中远程的攻
击。
    这种途径的最大优点是响应快。特别是分布式的天基系统,提供了一种在很短时间内到
达全球目标的方法。这在对付2025年的战区弹道式导弹、洲际弹道式导弹和巡航导弹的威
胁是十分关键的。由于分布式的特性,这种系统有较小的易损性,也允许在全球同时出现多
个目标。当然,人在回路中不等于人在现场,即使是融合的战役空间的图像也仍不能给出等
同于舱内飞行员在飞越敌区时所获得的印象。实现这个途径的最大障碍来自对技术和资金的
要求。不仅要有技术上的飞跃,而且研制和部署这些系统,需要巨额的资金。
    比较和推荐
    《空中对抗:刀刃》报告根据下列11个准则,对上述3个途径和“三合一”途径进行
了比较:
    1.对多种类型敌手的适用性(地区型对手、同等地位的对手、暗藏的对手)。
    2.能力的跃进程度(现在的能力、能力的小量增加、能力的大量增加、能力的一个数量
级的增加)。
    3.作用范围(近程、中程、远程)。
    4.对杀伤程度的选择性(无能力的、非杀伤的、杀伤的、对杀伤和非杀伤是可选择的)。
    5.响应时间(天、时、分、秒)。
    6.对任务的适应性(无、有一些、正常、可选择的)。
    7.易损性(以损失单个武器的代价来衡量,很高、高、中高、低)。
    8.目标(以每次使用可以拦截的目标数来衡量,一个、少许、多个、很多)。
    9.武器拦截的范围(视距、传感器范围、区域、全球)。
    10.要求的基地类型(作战区域、指挥员的责任区、美国本土、可调的)。
    11.部署和使用的相对费用(很高、高、中高、基准)。
    4种途径的比较表明:每种途径都有各自的优点和缺点。渐进的途径在现今的技术状态
下,较易实现,通过飞行员在现场的直接接触,比较灵敏,但与后两种途径相比,对瞬时威
胁的响应性差和较脆弱。总的来说,省钱的自动化途径是较好的,但即蕂ops?br>行员在
地面参加作战,也不太逼真,与渐进的途径一样,无法对瞬时威胁作出响应。
    虚拟途径最适合于要求对瞬时威胁(如海外威胁和巡航导弹等)作出响应的情况,但要求
建立在最大的技术跃进、最高的费用和对系统最大的信任的基础上。当然,“三合一”途径
对于未来的威胁和2025年的能力来说,应是最好的。它在响应时间、杀伤能力、逼真程度
和费用等方面作了折衷。“三合一”途径允许我们在正确的地方和正确的时间应用正确的力
量作出响应。因此,对于2025年的空中对抗任务,应当和必需采用“三合一”途径。
    实际上,在所有的途径中存在许多相同的部分,如需要增强的、实时的、采用多模态探
测的信息、监视、侦察系统。每个途径也清楚地认识到对于观测来说人是有作用的,也明确
了需要一个基于战役空间的三维近实时图像的作战中心(全息战争室)。把这些元件粘合在一
起的是通信(军用和民用通信的可靠的混合)。由于威胁的不确定性要求响应能力的混合,从
低威胁、低速、非杀伤的响应到高威胁、高速、杀伤的响应。前3种途径中的每一种,都有
它特别适合的情况。高概率牡诙喂セ鳎沟闷胀ǚ苫?br>很吸引人。要求隐身、低价、低
人力要求、责任区和力量应用,使得无人机的时代即将到来。要求对抗高速、高杀伤力的威
胁或要求力量投入的快速响应,使得天基和地基武器是很好的选择。这就得出了下面的结
论:为了完成2025年的空中对抗任务,需要有人机、无人机与天基和地基武器的适当组
合。在实际战斗中决定采用哪一种武器,将主要取决于威胁的性质,要求压制、破坏和毁灭
敌方空军到什么程度和要求响应的时间。《空中对抗:刀刃》报告最后指出:正如今日一
样,收集和处理信息的能力将是2025年决策过程的核心。隐身技术和武器技术预计在今后
30年中将有很大的跃进。然而,对2025年的指挥员、计划者和飞行员来说,最深远的变化
来自有更好的人机接口。毫无疑问,这将改进每次出击的效率和效果。但是,尽管技术能以
幂次律增长,仍然要求人在回路中和人在现场。机器能够按程序来学习;机器能够按程序对
给定的情景作出反应;机器能够决策。然而,机器不能够用本质的感觉来编程。本质的感觉
过去是,将来仍然是如何战斗的一个组成因素。只要在人工智能研究的神圣殿堂里,仍保留
一望而知的推理,那么,最好的计算机将继续是人的大脑。“三合一”途径对完成2025年
空中对抗任务来说,将是正确的。人在回路中或人在现场以及对从探测敌人的企图到决定开
火的每一件事情的本能和直觉,将继续是关于我们如何完成空中对抗任务的结束语。