美军分布式作战概念发展分析

2016-08-30 08:32
军事文摘 2016年13期
关键词:分布式概念空间

吴 勤

美军分布式作战概念发展分析

吴 勤

分布式作战是美军着眼未来强对抗环境而提出的新型作战理念,其核心思想是将昂贵的大型装备的功能分解到大量小型平台上,通过自主、协同等技术达到相同或更高的作战能力,其具有成本低、灵活性强、对抗性强等优势。近年来,美军积极探索分布式作战相关概念与技术,在海上、空中与空间领域均开展了相关研究与实践,取得了诸多开创性成果。

海军“分布式杀伤”作战概念

海上“分布式杀伤”

美国海军的“分布式杀伤”是指“使更多的水面舰船,具备更强的中远程火力打击能力,并让它们以分散部署的形式、更为独立地作战,以增强敌方的应对难度,并提高己方的战场生存性”。 其核心思想包括两个方面:一是将海上反舰、防空能力分散到更多的水面舰艇上;二是提高单舰作战能力,在“宙斯盾”舰上加装反舰导弹等进攻性武器,在两栖舰上加装“宙斯盾”系统。美海军“分布式杀伤”概念目前处于方案论证阶段,仍在不断变化完善。在美海军太平洋舰队《水面舰队愿景》、海军研究署《海军科技战略》、海军陆战队作战实验室《2016年创新计划》等文件中已提出要探索或研究分布式作战相关概念及应用前景。

海上“分布式杀伤”概念最初形成于2014年底美国海军战争学院的一次兵棋推演中,演习中加装中程面对面导弹的近海战斗舰令参演的红蓝双方均受到显著影响。装备导弹后,蓝方指挥官立即以不同的方式使用近海战斗舰,将其从局部的军事存在性角色转化为进攻性作战角色。这一变化使得红方不得不使用宝贵的情报、监视与侦察资源,试图发现这些更具威胁的舰艇。最终也引出“分布式杀伤”概念,即水面上每艘舰艇均应给敌方构成威胁。

2015 年2月25日,美国智库战略与预算评估中心高级研究员·布莱恩·克拉克在国际海上安全中心的网站上发表了《拨开层级:一种防空新概念》的文章,对美国海军正在推动的最新概念—“分布式杀伤”进行了详细分析。在此概念下,所有战斗和非战斗水面舰船都将装备攻击性导弹,如“海军打击导弹”或“远程反舰导弹”,这一概念的中心思想是,部署大量可威胁敌方舰船、飞机或海岸设施的海军舰船,为潜在敌人制造难以解决的目标选择问题。

2015年6月,美军成立“分布式杀伤”工作小组,该小组年内已召开4次研讨会,参与方扩大至国防部和DARPA,该小组重点研究了“分布式杀伤”概念将如何改变未来作战模式,以及在现有武器装备条件下将实现怎样的打击能力。同月,美国海军还成立水面与水雷战发展中心,专门针对“分布式杀伤”概念培训战术指挥官。2015年7月9日,美海军水面部队司令汤姆·罗登中将在出席活动中表示,“分布式杀伤”是海军水面部队保持海上优势的一个工具,美海军正试图通过一系列兵棋推演来更好地理解这个概念。

2016年1月,美国智库国际海上安全中心还发表了题为《“分布式杀伤”及未来战争概念》的文章,分析了“分布式杀伤”的作战特点、平台、能力,以及战略价值,对比了“分布式杀伤”与“反介入/区域拒止”的各自优势,认为“分布式杀伤”能在预算削减和新兴威胁下,为实现美国有关政治和军事目标提供多种手段。

2016年2月,美军一艘阿利·伯克级导弹驱逐舰发射了原来用于防空的“标准”-6导弹,击中了一艘退役护卫舰,此次试验是美国海军“分布式杀伤”概念的首次测试。同月,美国防部长卡特正式确认海军正在改进雷声公司的“标准”-6导弹,使其具备打击200海里外水面目标的能力。卡特在发言中提到,“我们正在改进‘标准’-6导弹,使其除了防御外,还可打击远距离水面目标。”改进后的“标准”-6导弹会构成美海军强大的新型反舰能力,将装备于海军驱逐舰和巡洋舰,以满足2015年海军提出的“分布式杀伤”理念。

为了支撑分布式海上作战概念研究,美国DARPA近期还开展了“跨域海上监视与目标定位”项目。该项目将进行创新性研究,发展并演示验证新型跨越分布式海上作战概念,以“系统集成”方式提升美军在海上的能力优势。该项目设想构建海上分布式体系结构,开发并演示验证一种可广域覆盖、端到端的反水面战与反潜战杀伤链,这种体系将融入无人和有人系统,确保美军拥有快速的分布式攻击能力。根据DARPA设想,项目计划分两阶段进行:第一阶段将通过建模、仿真、分析来开发体系结构,同时为体系开发试验/演示验证环境,并与跨域试验平台进行集成;第二阶段将对体系结构进行实验室试验,旨在保障新战术研发,并演示验证所选体系结构的作战效能与可靠性。

为契合“分布式杀伤”概念,未来美国海军将促进新技术的应用,包括制导弹药、无人系统等在多个区域内的部署。虽然已经取得了一定进展,但美海军“分布式杀伤”概念要从试验场走向真正的战场,还有几个问题需要克服:首先是分布式部署舰船部队的指控问题,其次是后勤补给问题,第三是可用舰船数量问题,第四是威慑有效性问题。

“标准”-6防空导弹具备反舰能力

空中分布式作战

分布式空中作战概念的核心思想是不再由当前的高价值多用途平台独立完成作战任务,而是将能力分散部署到多种平台上,由多个平台联合形成作战体系共同完成任务。这一作战体系将包括少量有人平台和大量无人平台。其中,有人平台的驾驶员作为战斗管理员和决策者,负责任务的分配和实施;无人平台则用于执行相对危险或相对简单的单项任务(如投送武器、电子战或侦察等)。为实现分布式作战,DARPA已启动多个研究项目作为支撑,其中包括”体系综合技术和试验(SoSITE)”项目、“分布式作战管理”项目、“对抗环境中的通信”项目等。

SoSITE项目聚焦于发展分布式空中作战的概念、架构和技术集成工具,旨在通过体系的方法保持空中优势,把包含飞机、武器、传感器和任务系统的航空作战能力分布于大量可互操作的有人和无人平台上。在过去的几十年中,美军一直致力于研究发展高性能武器平台,这些高性能武器平台虽然非常先进,但造价却非常昂贵,且研发周期长,以至于装配的电子部件在正式服役时便已经过时。与此同时,当前先进技术越来越容易从民用市场获取,美军若继续传统的高精尖武器研制模式将很难在竞争对手中保持领先优势。因此, 美军希望通过SoSITE项目的研制,能够提高多种武器平台的整体作战效能,更加快速且低成本地把全新技术和系统集成到现有航空作战系统中。

SoSITE项目将利用现有航空系统的能力,使用开放系统架构方法在各种有人和无人平台上分散关键的任务功能,如电子战、传感器、武器、作战管理、定位导航和授时以及数据链等,并为这些可互换的任务模块和平台提供统一标准和工具,如有需要可以进行快速的升级和替换,从而降低全新航空系统的研发成本和周期,并使得美军运用新技术的能力远快于竞争对手。DARPA还设计了未来基于SoSTIE体系作战的典型模式。在该典型作战模式中,首先,无人运载平台将装载充足的小型巡航导弹和小型无人机在敌方防区范围外飞行,由无人运载平台投放小型无人机对敌方雷达目标进行电子侦察和干扰,并作为中继平台将目标情报传送到战斗机。然后,由战斗机飞行员拟制目标打击方案并从无人运载平台上发射大量小型的、廉价的巡航导弹打击目标。

SOSITE项目将持续两年时间,主要围绕两个技术领域展开研究:一是体系架构概念分析,DARPA已经授予波音、通用动力、洛•马、诺•格4家公司合同开展研究;二是支撑体系架构的集成工具研发,DARPA已选定Apogee系统公司、BAE系统公司和洛克韦尔•科林斯3家公司负责开发相应工具和技术,以更好地实现系统集成。

根据分布式空战作战要求,需要部署大量具备协同、分布式作战能力的小型无人机,且这些无人机还可回收和重复使用,美军将能以较低成本实现更高的作战灵活性。但截至目前,远距离投放大量低成本、可重复使用系统并在空中回收的技术一直未能实现。为突破该技术,DARPA启动了“小精灵”项目。DARPA计划研发的“小精灵”无人机,可执行更加高效、成本低廉的分布式空中作战任务。该无人机将可从较大型飞机上投放,执行任务后实现空中回收;是一种可重复使用的无人机,每架无人机预期可执行约20次任务。

“小精灵”项目设想从敌防御范围以外的大型飞机上投放成群的小型无人机,这些大型平台可以是轰炸机、运输机,也可以是战斗机及其固定翼平台,之后C-130运输机将在空中回收这些无人机,并搭载它们回到地面,并为其24小时内执行下一次任务做好准备。“小精灵”项目将重点关注安全、可靠地从空中投放和回收大量无人机的技术;还将研究新的作战能力以及潜在的成本优势。项目计划探索的技术包括:投放和回收技术、设备及飞机集成概念;低成本、有限使用期的机身设计;高保真度分析,精密数字飞行控制,相对导航和位置保持等。

分布式空战作战设想

空间分散体系结构

分散式空间体系是近年来美军对于空间系统未来发展新思路的探索,是美空军为应对当前安全和预算环境挑战的重要转型举措,可能颠覆未来空间系统发展理念。该概念由时任美空军空间与导弹系统中心主任2012年首次提出,2013年8月,美国空军航天司令部发布《弹性与分散式空间系统体系结构》白皮书,系统阐述了对空间系统“弹性”和“分散式空间系统”体系结构的认识和思考,提出采用“结构分离、功能分解、载荷搭载、多轨道分散、多作战域分解”等措施,来提高空间系统的可恢复性、经济性、安全性与生存能力。2014年10月,美国政府问责署发布了《国防部空间系统:需要更多知识才能更好地支持分散大型卫星的决策》报告。

结构分离是将系统分解为多个模块,通过无线互联的方式,提供类似于大型卫星的能力。功能分解是指将传感器分散部署,将原有集中在一个系统上的多个载荷分散部署到多个独立的平台上,这种方法可以降低平台的复杂性,实现方案和需求间的快速匹配,缩短采办时间,降低成本。有效载荷搭载是指将军用载荷作为次级载荷部署到其它卫星平台(宿主卫星)上,利用宿主卫星的星上电源、处理设备、温度和姿态控制能力,不需要再部署一套自身的平台。多轨道分散是指将卫星分散部署到多个轨道以增加弹性,增加对于选取攻击目标的难度。多作战域分解是指利用空间域以外的系统,包括陆基和空基的能力,通过系统的协同工作,利用天基传感器的广域覆盖特性和空中或地面传感器的战术能力,实现最具弹性的工作方式。

这些手段将使每颗卫星只承担整个体系的一小部分任务,因此单颗卫星被攻击,对体系整体能力的影响有限,从而增强了体系抗毁能力。基于分散式空间系统体系结构理念发展的空间系统显著降低了空间系统的复杂性,使系统更加容易维护。另外,通过卫星任务能力分散配置、卫星有效载荷分散部署等,还将增加潜在对手选取空间攻击目标的难度,降低攻击效果。特别是通过将空间任务进行多作战域拼接,即使空间能力遭到破坏,还可由陆基、海基、空基等备份系统提供相应能力,保障美军达成作战目标。这将进一步促进空间系统与其他武器装备发展的有机结合,有利于实现陆、海、空多军种以及空间军事力量的联合作战。

美国空军航天司令部空间与导弹系统中心、DARPA等也分别开展了多个分散式空间体系的技术验证项目。例如,“空间现代化倡议”旨在研发维持或者改进现有军事能力的经济可承受方案。针对“先进极高频”、“天基红外系统”项目已开展的研究可支持分散式空间系统体系,如验证将“先进极高频”系统的安全战术、安全战略卫星通信能力进行分离,以及“天基红外系统”的数据开发、红外传感器和搭载载荷等。“商业搭载载荷方案”项目验证了新型红外传感器技术在过顶持续红外任务的应用,以及商业卫星技术对于任务的支持能力。“空间环境纳卫星实验”项目旨在验证小卫星的经济可承受性和快速部署能力。该项目采用商用货架产品电子器件,从而具备大批量卫星的快速生产能力,并利用自主运行的地面架构,实现运行控制人员的最小化。2颗“空间环境纳卫星实验”卫星已作为“作战响应空间”-3任务的次级载荷于2013年11月发射。

“小精灵”项目设想

结 语

总的来看,分布式体系作战概念已成为指导美军装备发展的重要思想,在提升装备体系弹性和防护能力的同时,也将增强武器装备的攻击能力。未来发展高性能的武器平台可能已不再是战胜对手的唯一途径,而发展灵活的体系技术方法,基于分布式作战概念将武器装备的作战能力分散在多个可互操作的有人和无人平台上,采用开放系统架构技术实现任务模块的快速升级和替换将是未来武器装备作战体系发展的趋势。“见之于未萌、识之于未发”,美军这一作战概念新动向值得高度关注。

责任编辑:彭振忠

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