F-22和F-35可雙向學習，優勢共享
原標題：F-22和F-35可雙向學習，優勢共享
作者：李昭輝 來源：空軍之翼
▲在亞利桑那州的盧克空軍基地（Luke AFB，Ariz.），地勤人員正在為一架F-35戰機作好夜航的準備
本文原文發表在2018年2月刊的美國《空軍》雜誌（AIR FORCE Magazine）上，原作者是《空軍》雜誌的編輯主任約翰?提爾帕克（John A. Tirpak）。譯文所配圖片有改動。
「F-35和F-22正在互相把新技能傳授給對方。」
總體概述
在F-35「聯合打擊戰鬥機」項目剛開始的時候，人們非常希望其能夠從之前研發F-22「猛禽」戰鬥機獲得的經驗教訓中受益——F-22「猛禽」戰鬥機也是洛克希德?馬丁公司研製的。
現在，距離F-22具備作戰能力已經過去十多年了，距離F-35宣稱做好了戰鬥準備也已經過去兩年了，這兩款飛機借鑒經驗教訓的工作逐漸變成了「雙向」的。這兩個第五代戰機項目目前正在展開合作，以降低成本，並使這兩款武器系統變得更加有效。
「猛禽」一直是「閃電」的探路者：F-22的編隊和運用方式是較新的F-35戰鬥機的模板。作為「回報」，數量較少的F-22機隊也獲得了「規模經濟優勢」——「猛禽」可以通過加入「閃電」的零部件採購活動而受益，因為F-35機隊的規模遠比F-22機隊要大，而且還在不斷增加之中。F-35身上採用的更先進、更耐用的隱身技術正在「回饋」到F-22身上，這兩款飛機能夠共享雷達功能，而且F-35的使用和製造經驗對「猛禽」的升級也大有裨益。
「F-35和F-22在使用上總是意味著彼此並存，所以在這兩款平台的編程方面應用相同的邏輯是非常有意義的」，洛克希德?馬丁公司的F-35項目經理傑夫?巴比恩（Jeff A. Babione）這樣說道。「我們不斷採用更新、更先進的技術和流程。如果我們能夠將相同的進展應用到F-35和F-22上，我們就能推動成本下降，並將這兩個項目的時間表同時向前推進。」
佛羅里達州埃格林空軍基地第33戰鬥機聯隊的指揮官保羅?「馬克斯」?莫加上校（Col. Paul 「Max」 Moga）表示，F-22率先應用了第五代戰鬥機的戰術，而且這些戰術現在正被直接應用到F-35上。第33戰鬥機聯隊是訓練新的F-35飛行員的，但莫加上校最初飛的是F-15，後來他成了一名教官和示範飛行員，並飛了多年的F-22，之後還成了一名中隊指揮官。
▲一架F-15、兩架F-35和兩架F-22正在編隊飛行，地點是內華達測試和訓練靶場上空。美國空軍正在探索可協助第四代和第五代戰鬥機之間通信聯絡的野戰系統
在談到關於F-22和F-35的使用技巧時，莫加上校說：「我會把它們形容為是可以『直接轉移』的。」就F-22而言，使用的要點是「管理電磁信號、感測器，以及我們稱之為『模式』（flow）的玩意兒。」他的解釋是飛機和飛行員將如何感受戰場、駕駛飛機躲避各種威脅，並進入最佳的位置與敵人交戰。他說，這些理念同樣適用於F-35。
莫加說，雖然第四代戰機的飛行員就已經需要掌控視覺和紅外信號，但「直到你進入五代機的世界裡，你才會真正關心各種雷達信號的管理……這是任何一款第五代平台的核心能力之一，這也是從F-22直接轉移到F-35上的。」無論是四代機還是五代機，其飛行員必須「在使用飛機時管理他們的各種電子信號，以提升其生存能力和殺傷力」。
莫加還指出，F-22相對於F-15和F-16等第四代戰機擁有「代差」，這也意味著在「軟」的方面的一種巨大轉變——F-22的問世意味著拋棄了再也不會用到的舊戰術。在第四代噴氣式戰機中，僚機飛行員必須在視距範圍內提供「相互支持」，與幾英里外的編隊長機「焊接」在一起。但是，莫加說：「在探討『猛禽』戰術的很早期我們就意識到，基於這款飛機的能力，我們已經不需要視覺上的相互支持了。我們需要在態勢上相互支持，對我們來說，相互之間可以相距10海里、15海里甚至20海里的距離。」
▲在內華達州的內利斯空軍基地，地勤人員正在為一架F-22戰鬥機作好執行「紅旗軍演」任務的準備
對於莫加上校這位曾長期依靠他人貼近自己並提供支援的前第四代戰機飛行員來說，「需要一段時間才能習慣（新的戰術）」。
快速成長起來
現在，在F-35和F-22中，莫加上校說：「我們訓練年輕的僚機飛行員在視距（支持）範圍之外操縱飛機，這意味著他們肩上的責任更大了。他們必須快速成長起來。」他接著評價說，無論是在F-22還是在F-35上，「我們那些年輕的僚機飛行員們正在根據一些以往的經驗——這些經驗是在我們的四代機上獲得的——作出戰術決定並付諸實施。我們不會對他們抱太高的期望，直到他們成為一名經驗豐富的長機飛行員為止——如果不是任務指揮官或飛行教官的話。」
第五代戰機的飛行員們必須「加快速度以掌握他們手中的新裝備，因為如果輪到他們自己上的話，倘若他們作出不合適或不正確的戰術決定，那麼後果可能會變得很嚴重。」莫加上校指出，在他們身後並沒有一張「安全網」——在以往，在他們身後約兩英里的地方會有己方的戰機，這些戰機會把位於他們後方六點鐘方位的敵機消滅掉。
▲在猶他州的希爾空軍基地，一位技術人員正在一架F-35上工作著
這一切的實現都得益於這兩款飛機（F-22和F-35）那超凡的感測器能力，這兩種戰鬥機都可以從自身的內置和外置感測器，以及他們僚機的感測器中獲取信息。莫加上校解釋說：「你不再需要用四位或八位飛行員的眼球來掃描地平線、尋找威脅，並把你需要執行的戰術圖像在自己的頭腦中融合在一起……飛機能夠為你完成這一切。」事實上，新飛機提供的數據是如此之多，以至於有時候「超出了你的需求」。
這兩款飛機的任務是互補的。F-22主要是一款空中優勢戰鬥機（也具備對地攻擊能力），而F-35則針對攻擊進行了優化，同時還具備空戰格鬥能力。由於和F-22一樣無法被發現和探測到，因此F-35可以使用F-22已經確立的隱身空戰格鬥戰術——雖然可能是在不同的速度和高度下進行的。
這兩款戰機不共享的一項任務是近距離空中支援。莫加上校說，近距離空中支援對他而言是一項需要學習的新技能。雖然早期裝備F-22的單位嘗試開展過近距空中支援，但莫加上校承認，「那些年我們有點偏離正軌了。」後來，F-22的使用者們「回歸了正軌，意識到還有其他的平台能夠更加高效且有效地真正做好這項任務。」
莫加上校聲稱，F-22在「堅定決心行動」中取得了成功。雖然F-22高超的空戰格鬥能力從未在實戰中經受過測試，但莫加認為「F-22在戰場上的戰術表現比大多數人所設想的要好」。當執行一些不太複雜的任務，如投放炸彈或護送其他飛機組成的機群時，F-22也通過其他方式證明了自己是非常出色的，如把「戰鬥的電子命令……戰鬥的空中秩序」融合在一起，然後把這些信息回傳到「其可能更適用的平台上」。
▲F-22已經在敘利亞的實戰中投擲了1000磅（約454千克）重的「傑達姆」制導炸彈
「有很多工作要做，這是一場節奏很快的比賽，但我們正在取得很大的進步」，莫加上校這樣說道。另外他還補充說：「我們距離我們想要實現的目標已經不遠了。」
F-35飛行員佩戴的頭盔幾乎可以顯示出所有的飛機、環境和目標數據，但這種能力是在F-22被設計出來之後才出現的。儘管改裝F-22機隊使其獲得F-35所配備的「看穿戰機」的光電系統是不切實際且昂貴的，但莫加上校斷言說，大多數駕駛F-22的飛行員想要的頭盔是這樣的——可以顯示數據，並可以充分使用更先進的武器。例如，F-22和F-35都可以攜帶AIM-9X近距格鬥導彈，但只有F-35才能讓導彈在大離軸（即與機鼻呈很大的夾角）的情況下進行瞄準，因為只要飛行員簡單地注視目標並指定目標，導彈就可以被引導。缺少瞄準頭盔的F-22則無法採用這種戰術。
▲在2016年於猶他州希爾空軍基地舉行的「戰鬥弓箭手」（Combat Archer）演習期間，安東尼?奧維奇卡中士（SSgt. Anthony Ovechka）正在檢查F-22上的AIM-9X導彈
莫加上校稱，F-35的頭盔是一個「遊戲規則改變者」。除了提供離軸瞄準功能之外，「現在F-35的飛行員還可以將頭盔用於其他用途，因為F-35的頭盔具有空中地形測繪合成孔徑雷達的能力。」
▲新式的F-35頭盔為飛行員提供了豐富的信息和選擇
在調用和顯示信息方面，F-35的頭盔和駕駛艙顯示器也提供了「更多的選擇」。莫加說，儘管對像他這樣的「老傢伙」來說，F-35顯示和提供的信息的豐富性相比於以往的飛機是「壓倒性的」，但年輕的飛行員們也很自然地認同了這種感受。
「當我在任務簡報中觀看他們的錄像帶時，我會看到他們迅速地將顯示器畫面從這個切換到那個，接著花半秒鐘的時間得到他們需要的某條信息，然後再把顯示器畫面切換回來……這種現象是經常發生的。」莫加上校指出，這些年輕的飛行員都是在「Windows和家用電視遊戲機」的年代長大的，卻依然在面對信息豐富的顯示器時出現了這種情況。F-22也針對要升級的項目列出了一份較短的清單，其中有一項就是新式頭盔。
隱身塗層
莫加上校說，在F-22和F-35的相互借鑒學習中，噴氣機隱身塗料之間的相互借鑒是「較大的成功事例之一」。「F-35的隱身塗層和表面處理是我們從F-22的低可探測性管理中學到的經驗的直接結果。」
F-22上的隱身塗料多年來曾一直是「非常成問題」的，因為F-22的隱身表面仍然在一定程度上需要用「隱身膩子」和膠帶來保持平滑。然而，在F-35上，莫加上校指出，飛機的隱身性能在「保養、維持和恢復方面的簡便性獲得了指數般的提高」。維護人員修理飛機變得更加容易了，速度也更快了，而且他們有了一件更準確的工具來評估隱身表面的正常磨損及其對電子信號的影響。現在，洛克希德?馬丁公司正在研究如何將F-35的柔性隱身塗料應用到F-22身上。如果成功的話，其可以大大減少每個飛行小時的維護工時數，並可以使得在任何給定的時間內都有更多的飛機可用來作戰。考慮到F-22機隊那小小的規模——只有187架飛機（試飛和訓練飛機也已經包括在內了），這是一個相當明顯的好處。
▲隱身飛機的維護工作量很大一部分是在隱身塗料的修補上，F-35有望結束這種局面
「我們現在正在做出更加協調一致的努力，以便將我們在F-35身上學到的東西運用到『猛禽』身上」，洛克希德?馬丁公司的F-35項目經理傑夫?巴比恩這樣說道。「因為我們一直在發展和升級這兩款平台。」
在一次接受《空軍》雜誌的採訪時，洛克希德?馬丁公司負責F-22項目的副總裁肯?麥錢特（Ken Merchant）說，在佛羅里達州沿海那「鹽霧、海洋環境、高濕度」的條件下，F-35隱身塗料的表現比F-22的隱身塗料要好得多。「我們正在考慮把F-35所用的頂級隱身塗料應用到F-22身上」，他這樣說道。這會「增加一點點重量，因為F-35的塗料密度稍大一些，但塗料是平均分布在飛機上的，所以不會引發飛機重心（CG）方面的問題」。麥錢特說，無論美國空軍是否會批准，隱身塗料的變更仍然是「預決定的」，而且它能夠提供「大幅度降低維護成本」的潛在回報。
儘管F-22仍將需要一些「縫隙填充料」和膠帶，但這款飛機已經從一種新型先進塗料中受益了。麥錢特說，舊塗料會「隨著時間的推移變得非常脆弱」，但新塗料「更加富有柔性，而且更加耐用」。這種新塗料部分是在F-35項目中發展的，而且「它們有一些非常相似的東西」。洛克希德?馬丁公司在其位於美國喬治亞州瑪麗埃塔的工廠內開設了一條「高速生產線」，以便及時用新塗料取代舊塗料。
▲早期F-35所有的艙蓋、口蓋、接縫邊緣都有一圈淺色的材料，並且略微凸出於機身表面。推測這是一種能蓋住縫隙的柔性隱身材料，從而無需再用「隱身膩子」填補螺絲孔
麥錢特還說，讓F-22和F-35共享技術是「自從來到這裡以來我一直在努力做的事」。麥錢特已於2014年以少將軍銜從美國空軍中退役。他於20世紀90年代中期參與了F-22的實用研發工作，並領導了位於佛羅里達州埃格林空軍基地的美國空軍裝備中心（Air Armament Center）。麥錢特在他的職業生涯中擔任過許多項目的管理職務。在F-22項目中，麥錢特看到了實現軟體通用的機會——這一點可以通過F-35和F-22的新型通用處理器的開放系統架構、新的雷達波形和零部件的規模經濟而實現。
麥錢特說：「設想我是採購人員，那麼當我得到這些『猛禽』之後，如果我去找一個供應商說『嘿，我需要187套這些部件，再加上187套那些備件』，那麼我得到的報價會很高。如果負責F-35項目的經理巴比恩去找那些供應商並說『嘿，我需要2000套這些部件』，那麼報價就會下降不少。」麥錢特斷言說，將F-22和F-35項目中的「輔助動力裝置」「環境控制系統」和許多其他基礎實用設備的零部件訂單結合起來可以節省大筆資金。
每發出一個新訂單，麥錢特都會問：「就這個訂單而言，有什麼方法可以讓我們彼此（F-22和F-35）相互獲益嗎？」麥錢特說，這樣做的機會在增加，因為製造商的種種毛病正在減少：在越來越多的情況下，隨著技術的進步，原來的很多供應商退出了戰機業務，轉而追求其他更有利可圖的東西。在這種情況下，F-22和F-35這兩個項目正在尋找共同的替代品。他報告說，把F-22在零部件方面的需求加到F-35項目中獲得的好處接近「10%」。
無論是F-22項目還是F-35項目都在追求開放的任務系統，並考慮零部件的共享。麥錢特說，在某種程度上，這兩款飛機可以互換某些電路板，並使用相同的（電路板）驅動軟體。例如，在其中一種飛機上進行的升級（軟體無線電方面）可以幾乎或完全不作調整就在另一種飛機上正常工作。最終，「對大部分零部件而言，都能成為『即插即用』的。」這兩款飛機也可以使用商業電路板，由於規模經濟的原因，將會大大地降低成本。
▲前155架F-22最初安裝的是32位綜合計算機系統，CPU主頻只有25兆赫
「雷達可能是迄今為止我們所取得的最大勝利」，麥錢特這樣說道。F-22和F-35使用一套通用的波形，但除了稱這兩種飛機現在共享雷達的「某些軟體和功能（特別是地形測繪模式）」外，麥錢特表示他不能更進一步地詳細說明了。
F-22和F-35仍然有不同的電子架構，但「從那些發射/接收（T/R）模塊中發出的東西是非常相似的」。這兩種飛機的電子戰能力是相似的，且最終可以使用相同的硬體。在自衛方面，這兩種飛機可以共享通用的熱焰彈和發射器、「普通電子戰」或電子戰系統，但主要還是共享諸如航空電子設備、子系統、液壓系統和武器介面之類的設備。
▲F-22的通用集成處理器（CIP）模塊
麥錢特還說，一款新型頭盔將提升F-22的戰鬥力。而且他正在尋求重新設計駕駛艙，以作為F-22「中期壽命升級」項目的一部分。F-22駕駛艙內的顯示器在生產時是最先進的，但與現在的平板顯示器相比，它們顯得又厚又笨重。麥錢特認為，現在是可以用一種足夠薄的顯示器（就像F-35上的那樣）來取代原有的顯示器的，這樣新的處理器就可以直接放在顯示器的後面，從而更容易處理和顯示信息，此外還能釋放飛機上其他地方的空間用於容納不斷增長的任務硬體。麥錢特說，新式顯示器更輕，而且其運行所需要的線路長度更短。「我手下有一個團隊正在研究，在升級版的『猛禽』駕駛艙內，飛行員人機界面將會是什麼樣。」
彼此的「通話」
就F-22和F-35這兩款第五代戰機之間的「借鑒互補」而言，最大的一塊尚未實用化的功能就在通信領域。為了保證隱身效果，F-22是通過飛行數據鏈（IFDL）來相互通話並共享數據的，而F-35相互之間則通過多功能高級數據鏈（MADL）來發送和接收數據。這兩套系統被探測到和截獲的概率都很低，這意味著敵人很難通過他們之間的通信電波來偵聽其通話並確定其位置，但這兩套系統（IFDL和MADL）之間也不能相互通話。美國空軍一直在絞盡腦汁地解決這一問題。
不是所有的都能相互借鑒
▲F-35 機頭下方的光電瞄準系統（EOTS）外罩
麥錢特說，通過與空軍空戰司令部展開合作，洛克希德?馬丁公司正在考慮在最初批次生產的F-22上試用F-35的一些新功能。「我可以更快地把東西用到飛機上」，他這樣說道。「因為我不必與外國合作夥伴進行談判，就像在已經非常強大的F-35 Block Ⅳ項目上納入一項改進時所發生的情況那樣。」巴比恩可以「借給」麥錢特一些工程師，這些工程師能夠以獨一無二的方式在麥錢特的團隊中工作……也許有一個額外的介面或一些軟體需要稍稍修改一下，但這兩款戰機都能夠使用這些成果。
可以通過現在少量的F-35應用相關改進的方式來進行測試，如果確實有效的話，就可以先在F-22上應用，同時對F-35的生產線進行調整。「你這樣會省下很多錢」，麥錢特堅持說。否則，由於同時要成立兩個工程和生產團隊，而且這兩個團隊不太可能達成共同的解決方案，那麼「空軍將花費兩倍的錢，卻只是讓這兩款飛機獲得相同的能力。」
▲F-35戰鬥機的組裝線
巴比恩說，F-22和F-35這兩款第五代戰機之間的「優勢共享」並沒有停止。「美國空軍的各種項目中絕對會有更多的技術共享」，他這樣說道。他還指出，第五代戰機的技術正在轉移到洛克希德?馬丁公司的T-50A教練機上——這款飛機是美國空軍未來新型教練機的候選機型之一，另外在研發「聯合監視目標攻擊雷達系統」（JSTARS）的替代機型時也應用了第五代戰機的技術。「（第五代戰機技術）也應用在了『臭鼬工廠』的其他研發項目之中。」這裡所謂的「臭鼬工廠」是指洛克希德?馬丁公司高度機密的先進技術研發部門。麥錢特說，儘管洛克希德?馬丁公司目前還沒有被要求這樣做，但美國空軍有可能要求它與諾斯羅普?格魯曼公司合作，以便在另一種第五代飛機——B-21隱身轟炸機上應用某些第五代戰鬥機的技術。例如，為F-35設計的某種天線被證明是一種非常適合B-2隱身轟炸機的「插入式」設備，而且很快就會被安裝到F-22戰機身上。
「我們將會看到更多這樣的進展」，巴比恩這樣說道。另外，根據他的說法，「對這裡的每個人來說，我們都有一些激勵措施——無論是金錢上的還是其他方面的，旨在鼓勵他們積極在各個項目之間尋找『可共享之處』。F-35和F-22之間的『優勢共享』就是一個很好的例子，當然不是唯一的例子。」
讓整個機隊沒有「落伍者」
美國空軍第325戰鬥機聯隊部署在佛羅里達州的廷德爾空軍基地，該聯隊裝備的F-22戰機用於F-22飛行員的飛行和任務訓練，但這些F-22尚未達到「猛禽」最先進的配置標準。洛克希德?馬丁公司負責F-22項目的副總裁肯?麥錢特認為，有充分的理由將這些戰機升級至與其他F-22同等的水平。
▲2017年8月8日，在結束了一次訓練任務後，一架隸屬於第95戰鬥機中隊的F-22「猛禽」戰鬥機與一架隸屬於第2戰鬥機訓練中隊的T-38「禽爪」教練機正在一起編隊飛回佛羅里達州的廷德爾空軍基地。第2戰鬥機訓練中隊經常向第95戰鬥機中隊提供「複製」的「空對空威脅」，以支援F-22戰機的作戰和正規訓練。廷德爾空軍基地現在擁有世界上最龐大的F-22「猛禽」機隊
麥錢特表示，要想將早期的F-22升級到普通的機隊配置標準的話，那麼「一架飛機的花費大約是2500萬至3000萬美元」。最大的開銷之一就是升級雷達——「將第四代雷達配置到那34架飛機上」。麥錢特聲稱：「這樣做可以節省很多錢」。如果一架F-22進入維修站接受了維護改造，而且所有的飛機都升級到了相同的配置標準的話，那麼這架飛機就不一定要返回它原來所在的單位了。
這一點是非常重要的，因為美國空軍正在非常仔細地「節約使用」其F-22機隊（根據飛機的尾號，或者說生產批次），旨在平衡每架飛機進行高難度飛行和簡單飛行的小時數，或者說平衡每架飛機在惡劣環境中的使用時間。麥錢特說，倘若進行了仔細的維護、平衡了機隊的使用時間，並假設在21世紀20年代中期進行了升級的話，那麼F-22是有可能再服役40年的。麥錢特「吹噓」說，美國空軍曾要求洛?馬公司做一個分析，看是否可以將「猛禽」機隊延壽到2045年，分析結果則顯示「我們可以把它們全部延壽到2060年」。
「現在，在上述時間框架內，『猛禽』會是一架前線戰鬥機嗎？它需要在城市作戰中與那些壞傢伙戰鬥嗎？也許不會。但它可能成為我們的國土防空飛機，很像今天的F-15」，麥錢特這樣說道。F-22的設計壽命是6000小時，但測試表明這一數字可以達到14000至15000小時。
與部署在其他基地中的F-22相比，由於鹽霧和空氣潮濕等原因，廷德爾空軍基地那些用於訓練的「猛禽」正在加速老化。由於沒有接受共同的升級，因此它們只能在那裡使用，並比其他「猛禽」更快地腐蝕和老化。
麥錢特說，美國空中力量可以像控制其他機型的老化那樣來控制F-22機隊的老化——其可將飛機在「現役部隊」「國民警衛隊」和「預備役部隊」之間交換使用，因為現役部隊使用他們的飛機時「有點粗暴」，而國民警衛隊和預備役部隊使用飛機「不那麼粗暴」，而且後兩者非常愛惜他們的飛機，總是把飛機保養得乾乾淨淨。另外，不同的模擬器上並不一定非得安裝不同的軟體——也可以互相安裝對方的軟體。
麥錢特說，在F-22機隊中，已經開始將那些參加過「堅定決心行動」的飛機和那些部署在美國國內的飛機交換使用了，因為矛盾的是，那些在戰場上猶如在靶場上一樣的飛機大部分時間都是在飛對機體壽命影響不大的「良性飛行里程」。
「當你身在任務責任區時，你起飛出發，你攻擊了油罐車，你飛到你的監視區域，或者為第四代戰鬥機護航，你只不過是在很平直的方向上進行水平飛行而已」，麥錢特這樣說道。這些飛行並不會給機體施加太多的應力。而在美國國內，那些F-22在訓練中需要飛往目標區域並把各種機動完美地融合在一起，這樣的劇烈機動會給機身施加相當大的負荷。
▲一架F-22正在接受空中加油，照片攝於2014年9月對敘利亞境內的ISIS目標展開空襲行動之前
保持所有的飛機「一致」將保持「機隊整體較低的平均飛行小時數」，同時為空戰司令部提供任務靈活性，使其能夠從維修站點獲得飛機——這些飛機擁有最新的配置——並將其部署在最需要的地方。
美國空軍空戰司令部司令詹姆斯?「邁克」?霍姆斯上將（Gen. James 「Mike」 Holmes）在2017年春天向《空軍》雜誌表示，他非常想升級這些訓練型的F-22，但是到目前為止，其他項目有更高的優先順序。麥錢特指出，升級訓練飛機除了可使機隊更便宜和更容易維護外，還可以讓空戰司令部把具備作戰潛力的另外20%的可用飛機轉化為實際的戰鬥力——哪怕他們明天就要開戰的話。
這比重開F-22的生產線要便宜得多，因為空軍方面曾被要求估算重開生產線的費用，但他們卻說根本擔負不起這樣做。對此，麥錢特說：「我沒有見過任何一位空軍人士說那（升級訓練飛機）是一個愚蠢的想法。」
▲F-22戰鬥機的生產組裝線
空基信息系統概論
中國電子科學研究院 張雪松
隨著信息時代的到來，現代戰爭的模式已經由平台中心戰轉變為網路中心戰。空基信息系統以先進的通信網路、信息服務和協同應用技術為基礎，以預警機、偵察監視飛機、電子戰飛機、戰鬥機和無人機等平台節點為主體，集預警探測、偵察監視、指揮控制、協同作戰和打擊評估功能於一體，實現「發現、定位、跟蹤、瞄準、打擊和評估」打擊鏈的閉環。空基信息系統是陸、海、空、天、電一體化網路信息體系中的重要組成部分。空基信息系統具備體系作戰和遠程打擊能力，支持戰略、戰術等軍事任務，可實現空中作戰力量由國土防空向攻防兼備、支持遠程遠海作戰轉變。
一. 空基信息系統概念
空基信息系統是從空中支持軍隊作戰和日常活動的信息系統。
(一) 信息系統的基本概念
信息系統是軍事信息系統的簡稱，也稱為軍用信息系統、綜合電子信息系統。2011年12月發行的《中國人民解放軍軍語（全本）》定義了以下軍事術語：
【軍事信息系統】military information system 由信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息管理和信息應用等部分組成，用於保障軍隊作戰和日常活動的信息系統。主要包括指揮信息系統、作戰信息系統和日常業務信息系統。
【指揮信息系統】 command information system 以計算機網路為核心，由指揮控制、情報、通信、信息對抗、綜合保障等分系統組成，可對作戰信息進行實時的獲取、傳輸、處理，用於保障各級指揮機構對所屬部隊和武器實施科學高效指揮控制的軍事信息系統。按指揮層次，分為戰略指揮信息系統、戰役指揮信息系統、戰術指揮信息系統;按軍兵種咽分為陸軍指揮信息系統、海軍指揮信息系統、空軍指揮信息系統和第二炮兵指揮信息系統。
(二) 空基信息系統及其要素
克勞塞維茨在《戰爭論》中指出：「任何理論必須首先澄清雜亂的可以說是混淆不清的概念和觀念。只有對名稱和概念有了共同的理解，才可能清楚並順利地研究問題，才能同讀者經常站在同一立足點上。如果不精確地確定它們的概念，就不可能透徹地理解它們內在的規律和相互關係。」因此，我們首先嘗試給出一個空基信息系統的一般定義，作為科學研究和項目論證工作的一個起點。
1. 空基信息系統的基本概念
【空基信息系統】air-cyber-systems是從空中支持軍隊作戰和日常活動的信息系統。
對上述空基信息系統概念的內涵、外延說明如下。
(1) 空基信息系統的內涵之一：空基信息系統屬於軍事信息系統。軍事信息系統是由信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息管理和信息應用等部分組成，用於保障軍隊作戰和日常活動的信息系統。這一點強調保障軍隊作戰和日常活動是對信息系統的定位。
(2) 空基信息系統的內涵之二：空基信息系統在軍事信息系統範疇的唯一區別特徵是空基（即基於空中，或從空中）。「從空中」有兩層含義：一是，空基信息系統的節點包括航空器（如氣球、飛艇、飛機、滑翔機、直升機等）、地面/艦面站及相關設備；二是，空基信息系統的信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息管理和信息應用等能力的直接發起點在空中，顯而易見，空基信息系統主要在空中工作。
(3) 空基信息系統的外延之一：軍語中定義：【航空器】aerial vehicle 主要依靠空氣浮力或氣動升力升空，僅能在大氣層中航行的飛行器。分為空氣浮力航宅器(如氣球、飛艇)和氣動升力航空器(如飛機、滑翔機、直升機等)。
(4) 空基信息系統的外延之二：空基信息系統是陸海空天一體化信息系統中的空基部分，與陸地信息系統、海上信息系統、天基信息系統共同構成陸海空天一體化信息系統。
(5) 空基信息系統的外延之三：【機群】aircraft fleet 由遂行同一任務、受統一指揮並保持目視聯繫或戰術聯繫的若干個空中編隊、單機組成的空中集群。不同機種或機型組成的機群，稱為混合機群。這說明：機群信息系統屬於典型的空基信息系統。
(6) 空基信息系統的外延之四：【空中編隊】air formation ①兩架以上飛機或直升機在空中按規定的間隔、距離和高度差組成的編隊。最基本的編隊是雙機或三機編隊。②兩架以上飛機在空中進行編隊的行動。通常是同型飛機進行編隊，必要時不同的機種、機型也可進行混合編隊。這說明：編隊是機群的組成部分。
(7) 空基信息系統的特點之一：【基於信息系統的體系作戰能力】system warfighting capability based On information systems 以指揮信息系統為紐帶和支撐，使各種作戰要素、作戰單元、作戰系統相互融合，將實時感知、高效指揮、精確打擊、快速機動、全維防護、綜合保障集成為一體，所形成的具有倍增效應的作戰能力。這說明：之所以稱為空基信息系統，更多地是指其具有體系特徵。
(8) 空基信息系統的特點之二：空基信息系統具有戰場管理、預警探測、指揮控制、戰場偵察、綜合通信、電子對抗、火力控制、搜潛攻潛等能力的綜合。按照能力，空基信息系統分為空中預警探測系統、空中指揮控制系統、空中戰場偵察系統、空中綜合通信系統、空中電子對抗系統、空中火力控制系統、空中搜潛攻潛系統等。
(9) 空基信息系統的特點之三：空基信息系統的平台包括：航空器（如氣球、飛艇、飛機、滑翔機、直升機等）、地面站等。按照平台，空基信息系統分為氣球信息系統、飛艇信息系統、飛機信息系統（特種飛機信息系統、戰鬥機信息系統）、滑翔機信息系統、直升機信息系統、無人機信息系統、地面站信息系統、跨平台信息系統等。
(10) 空基信息系統的特點之四：空基信息系統能夠在廣域、時敏、高速、複雜環境（複雜自然環境、複雜電磁環境、複雜目標環境）條件下，精準地遂行對陸海空天目標的作戰任務。
(11) 英文用Cyber而不是Information，一是Cyber is the abbreviation of cybernetics.含義是計算機（網路）的，信息技術的；二是Cybernetics: the science of communications and automatic control systems in both machines and living things.因此Cyber還有控制的含義，具有主動性，表達了信息的主動作為和作用；三是，信息的作用方式與波類似，單獨使用時，不妨將Cyber翻譯成更能直接表達含義的「信波」，而不只是音譯為賽博。
2. 空基信息系統的使命與任務
朱里奧·杜黑在《制空權》中指出：「天空是一個同等重要的戰場。」即，空中戰場（空戰場）是與陸戰場、海戰場並列的戰爭空間。他還堅持：「在未來戰爭中空戰場是決定性戰場。」
註：這裡的「未來戰爭」，更多地是指20世紀的戰爭。「天空」更多地是指空中，由於時代的局限性，還沒有關注「天」。
孫武曰：善守者，藏於九地之下；善攻者，動於九天之上，故能自保而全勝也。因此，航空武器裝備必定是戰略進攻力量。空基信息系統（在這裡也可以稱為：空戰場信息系統）是戰略進攻力量的戰略支援裝備，是「感官」、「神經系統」和「大腦」，不妨形象地稱之為「預警指揮腦」。
我們論證並建設第一代空基信息系統，其使命與任務是：從空中精準地保障部隊對陸、海、空、天、網、電等多維作戰以及遂行非戰爭軍事行動，特別是指定空域拒止作戰。空基信息系統遂行本土要地防空任務、重點方向空中突防任務以及中遠海獨立作戰任務，具體包括作戰管理、預警探測、指揮控制、戰場偵察、綜合通信、電子對抗、火力控制、搜潛攻潛等。
空基信息系統是全球攻防戰略所必需的一體化的空中指揮網、空中控制網、空中通信網、空中情報網，是空戰場的戰略支援裝備。
註：空中指揮控制遂行任務的模式可以是獨立指揮、受命引導、協同作戰等。
空基信息系統可以作為「8XX工程」典型應用示範系統。
3. 空基信息系統的組成要素
空基信息系統在物理形態上由平台節點要素組成。由空基信息系統的基本概念可見，平台節點包括航空器（如氣球、飛艇、飛機、滑翔機、直升機等）、地面站及相關設備。為了建立更直觀、形象的空基信息系統的物理概念，基於現狀和可預見的裝備發展情況，枚舉一些平台節點，包括但不限於以下要素。
(1) 指揮所及其指揮信息系統
(2) 預警指揮機及其保障設備
(12) 指通機及其保障設備
(13) 電子戰飛機及其保障設備
(14) 電子偵察機及其保障設備
(15) 對地監視飛機及其保障設備
(16) 心理戰飛機及其保障設備
(17) 戰鬥機及其保障設備
(18) 運輸機及其保障設備
(19) 指揮直升機及其保障設備
(20) 空中加油飛機及其保障設備
(21) 電子對抗直升機及其保障設備
(22) 警戒直升機及其保障設備
(23) 反潛機及其保障設備
(24) 武裝直升機及其保障設備
(25) 勤務直升機及其保障設備
(26) 各類無人機及其控制站
(27) 系留氣球及其控制站
(28) 平流層飛艇及其控制站
隨著作戰雲等概念的提出，分散式（IOT）作為空基信息系統的重要特點也「露出水面」。相應地，空基信息系統的組成要素將演變為眾多空間分散又密切協同的感測器節點（小型、無人為主）、處理節點（有人為主）、指揮節點、保障節點（如運輸機）等。
(三) 空基信息系統的本質
從使用、系統、技術等三個視角能夠更清晰地洞察空基信息系統的本質。
未來的戰爭形態是網路化體系作戰。2015年9月，中央軍委提出了四個方向的四項轉變：世界潮流——「改變機械化戰爭的思維定勢，樹立信息化戰爭的思想觀念」；國家安全——「改變維護傳統安全的思維定勢，樹立維護國家綜合安全和戰略利益拓展的思維觀念」；實戰形態——「改變單一軍種作戰的思維定勢，樹立諸軍兵種一體化聯合作戰的思想觀念」；統籌保障——「改變固守部門利益的思維定勢，樹立全軍一盤棋、全國一盤棋的思想觀念」。
網路化體系作戰，從使用視角具象化就是以任務為中心的六協同，即作戰雲。聚焦分布且並行的作戰任務，「感測器-指揮控制-打擊武器」等三類節點之間通過協同探測、協同情報、協同指揮、協同控制、協同打擊、協同火力等六協同實現任務完成率的最大化和資源利用率的最大化。
網路化體系作戰，從系統視角具象化就是平台節點裝備要素化。裝備要素化是指航空器（如氣球、飛艇、飛機、滑翔機、直升機等）、地面站及相關設備等平台節點，在空基信息系統的內聚作用力下，解耦作戰管理、預警探測、指揮控制、戰場偵察、綜合通信、電子對抗、火力控制、搜潛攻潛等功能，從系統要素形態扁平化為裝備要素形態，支持並發多任務調度，使任務與資源靈活匹配成為可能。
網路化體系作戰，從技術視角具象化就是計算和通信能力的分布和動態遷移，即雲計算。從空中展開的信息過程，無論表述為信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息管理和信息應用，還是表述為信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息存儲、信息應用，都是在解決計算和通信問題，提供一種任務與資源靈活匹配的技術解決方案。
綜合使用、系統、技術等三個視圖，作為戰略支援力量，空基信息系統的本質是：在空戰場實現多任務與多資源之間的運籌，這是一場智慧的較量，這是認知域的決勝。
【分散指揮】decentralized command 上級只明確意圖和任務，由下級獨立自主進行的指揮。通常在部隊分散行動、獨立遂行任務或缺乏可靠通信聯絡手段時採用。是指揮的基本方式之一。
二. 空基信息系統分類
空基信息系統可以按照功能、平台、應用、架構、處理方式和業務層次等屬性進行分類。
1. 按照功能分類
空基信息系統分為空中預警探測系統、空中指揮控制系統、空中戰場偵察系統、空中綜合通信系統、空中電子對抗系統、空中火力控制系統、空中搜潛攻潛系統等。
4. 按照平台分類
空基信息系統分為氣球信息系統、飛艇信息系統、飛機信息系統（特種飛機信息系統、戰鬥機信息系統）、滑翔機信息系統、直升機信息系統、無人機信息系統、地面站信息系統等。
5. 按照應用分類
空基信息系統分為數據管理系統、事務處理系統和決策支持系統等。
6. 按照架構分類
空基信息系統分為集中信息系統和分散式信息系統。
7. 按照處理方式
批處理、實時處理。
8. 按照業務層次
戰略、戰役、戰術、業務。
三. 空基信息系統的軍事需求
「戰爭就是大規模的對決。」軍事對抗是空基信息系統存在和發展的源泉。建設空基信息系統的軍事需求主要有以下兩點。
1. 空戰場
空戰場以及空基信息系統在未來戰爭中具有不可取代的地位和作用。空基信息系統與陸地信息系統相比較，具有獲取、監視、控制、覆蓋更廣闊戰場的能力，由於其平台的高機動性，相應附加了信息系統的機動部署能力。
航空武器裝備的單平台能力已經進入成熟期（三代為主，發展四代，布局五代）。未來局部戰爭中，對抗的主要形態將是高強度、速戰速決。空基信息系統靈活機動、可快速密集部署、無縫協同等特點使其成為戰爭制勝的關鍵。
9. 網路化體系作戰
網路化體系作戰，具體而言是以任務為中心的六協同，即作戰雲。聚焦分布且並行的作戰任務，「感測器-指揮控制-打擊武器」等三類節點之間通過協同探測、協同情報、協同指揮、協同控制、協同打擊、協同火力等六協同實現任務和資源的最佳匹配。
美國太平洋空軍司令卡萊爾對作戰雲的內涵闡述為：是它必須是能夠適當地分解——對手會試圖將其關閉，所以它不能運行於一個平台上，一旦有人發現它，它就不見了；它必須有足夠的地方運行，有人離開時立即有人給出備份，它仍然知道到處滲透的信息在那裡；包容混雜性。作戰雲的特點：模塊化、即插即用、分散式（IOT），聚零為整、化整為零的戰鬥雲、信息雲。「空中作戰雲」是空基信息系統的當前作戰概念，雲自然屬於空中。
四. 空基信息系統的產品形態
空基信息系統的產品形態可以從三個方面來具象化。
- 平台節點
空基信息系統是陸海空天一體化信息系統中的空中部分，是部署在空中的信息系統的綜合。具體包括三類平台節點：感測器、指揮控制、打擊武器。空基信息系統的優勢集中體現在其各種各樣的「智能模塊」，輔助指戰員，感知複雜的戰場、分析複雜矛盾的情報、處理複雜的態勢、決策複雜的任務和行動。
分析國內外航空武器裝備的現狀和趨勢，強調關注兩個發展點：航空武器裝備內部的一體化和智能化。一體化、智能化的各類平台節點產品，有以下特點：
(1) 提供系統組成中的關鍵裝備；
(2) 提供核心演算法/軟體（如分散式自主決策演算法/軟體、通用應用集成環境）；
(3) 提供信息化、網路化的關鍵模塊；
(4) 提供系統集成服務；
(5) 提供系統解決方案（提供能力）。
各類平台節點通過內聚優化，綜合通信導航定位、多感測器等設備，提升信息處理和人機交互的智能化程度，形成具有特定能力的自主節點。
2. 協同系統
網路化、協同化的使能單元——「協同系統（iBlock）」。通過網路互連、數據互通、任務互操作，共享裝備要素級資源，實現感測器、指揮控制、打擊武器等三類節點之間的六協同，構建具有體系作戰能力的網路化、協同化的空基信息系統。空基信息系統區別於現有系統的標識是「協同系統（iBlock）」，內置協同機制的協同系統是生成靈活重組、分布抗毀等能力的物理系統。
3. 演進發展
空基信息系統是「活」的動態系統，其建設應採取頂層設計先行，逐步實施，從現狀不斷演化為目標系統的技術途徑。具體實施過程中，應始終堅持以任務為中心的六協同，抓住協同系統這個關鍵物理系統，「滾雪球」式綜合各類平台節點，邊建邊用，邊用邊改。
五. 空基信息系統的系統特徵
空基信息系統具有一般系統的三個基本特徵：
(1) 結構性。空基信息系統由一系列系統要素構成，如預警機、戰鬥機、偵察機、無人機等；
(2) 關聯性。空基信息系統各組成要素之間具有一定的關聯關係，如預警機、戰鬥機、偵察機、無人機在系統中各自承擔一定功能，並且相互配合運用；
(3) 運動性。空基信息系統在具體作戰使用條件下發揮特定功能和性能、遂行具體作戰任務的。
此外，作為「以信息為核心、以網路為基礎、以高效協同為目標」的空戰系統，空基信息系統還具有以下系統特徵：
(4) 複雜性。對於以有人／無人協同編隊為代表的空基信息系統，編隊成員數量多，功能多樣化，信息交互關係複雜，因此空基信息系統具有突出的複雜性，這是導致空基信息系統研究和設計工作難度的根本原因。
(5) 網路化。空基信息系統進行信息交互、實現高效協同的基礎是空基信息網路，各成員通過網路接收和發布信息，並作為網路拓撲結構中的不同節點承擔相應網路管理與接入任務。
(6) 協同性。空基信息系統中各成員通過分工合作完成具體作戰任務。由於現代戰爭對抗強度的增加，對空基信息系統時間響應要求越來越高，系統從感測器到射手協同程度也越來越高，出現多平台協同探測、多平台交互制導等新的高協同使用模式。
六. 空基信息系統的技術特徵
空基信息系統按照信息獲取、信息傳輸、信息存儲、信息處理、信息應用等五個信息過程，以空基信息系統網為框架，綜合各類平台節點共同構成，支持以數據為中心的信息時代戰爭。
空基信息系統的根本技術問題是：多任務對多資源的動態規劃問題。空基信息系統的根本工程問題是：軍事信息系統綜合集成問題。【軍事信息系統綜合集成技術】為提高整體作戰能力和實現信息資源最優配置，將多種軍事信息系統綜合構建為體化信息系統的技術。包括信息系統體系結構技術、信息系統互操作技術、軟體綜合集成技術、通信網路綜合集成技術、信息系統聯調試驗技術和信息系統綜合管理技術等。
空基信息系統的代表性技術包括：
(1) 人機交互技術。包括多種交互手段和態勢展現方式等技術，其中多種交互手段包括大尺寸觸摸、語音輸入和手勢識別技術研究，通過模式化的快速應用，可極大的提高操作員的交互體驗和操作效率；態勢展現方式主要為2D/3D的展現技術。涉及的研究領域包括意念控制、可穿戴設備、語言和行為識別等。
(2) 雲計算技術。統一計算平台包括通用硬體平台和通用軟體平台，其中通用硬體平台通過「Made For AWACS」的方法，定製下一代預警機的通用計算、存儲、網路設備；通用軟體平台包括定製化操作系統和中間件軟體。
(3) 人工智慧技術。信息處理軟體包括綜合數據管理、系統任務管理、資源管理、感測器協同管理、情報綜合、協同電子戰、數據鏈集成管理等功能軟體，為預警機任務系統的功能驗證和體系運用提供支撐。
(4) 信息網路技術。
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