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美空軍尋求減少空中作戰對集中指揮與控制的依賴

在近期舉行的美空軍協會空戰論壇上,空軍部長Heather Wilson表示,由於對手正加快發展干擾、電子戰和賽博攻擊技術,未來空軍作戰飛機需要在更少指揮與控制的情況下開展攻擊。未來的空軍作戰人員在獲得任務指令後,不需要與中心指揮控制系統進行大量通信,利用自己的技術和能力就能夠開展作戰行動。

目前,很多目標數據來自地面、無人機視頻和空中感測器,這些感測器先連接到地面指揮控制節點,然後才傳輸給攻擊飛機。進入21世紀30年代,F-22或F-35這樣的空中攻擊平台應能夠跟蹤敵軍、獲取目標信息,並將情報傳輸給其他戰鬥機和無人機等空中資產,而且情報信息無需穿過更多的集中式網路。這是美空軍加速發展第四代和第五代攻擊平台之間LINK 16數據鏈互連的一個原因。LINK 16數據鏈可加快空中攻擊系統之間目標數據共享、導航數據和威脅情報信息的傳輸。遠程感測器、武器和瞄準技術進一步推動了「分散化」指揮與控制的發展,未來攻擊平台將需要在更遠的距離作戰。

對手武器的殺傷力和覆蓋範圍不斷增加,將大大增加機載預警與控制系統(AWACS)這類大型作戰管理和指揮與控制(BMC2)平檯面臨的風險,限制了這些平台在競爭激烈的環境中偵察和管理作戰行動的能力。考慮到未來可能會出現的作戰情景,《空中優勢飛行計劃2030》要求美空軍「分解」指揮和控制功能,並使用多感測器平台,包括有人和無人系統組合。根據該計劃2030,更多的「增強」和點對點連接可以幫助減輕面臨多種攻擊的脆弱性,甚至可在未來減少對某些大型機載監視平台(如AWACS)的依賴。

介沖譯自互聯網

錢寧審定

2018年3月23日

延展閱讀:

美國空軍空中優勢2030飛行計劃

背景

美國空軍參謀長設立了空中優勢2030(AS2030)企業能力協同團隊(ECCT)來開發若干能力選項,以保證聯合部隊在2030年及之後的高度對抗環境中保持空中優勢。企業能力協同團隊的成員包括美國空軍各領域和各核心功能團隊的用戶和操作員,以及需求、採辦和科學與技術(S&T)領域的人員。這些專家互相協作,對作戰需求進行核查、理解和量化,並涵蓋空軍企業中存在的當前與未來能力缺口。作為空軍能力研發過程的一部分,企業能力協同團隊制定並研究創新性的裝備和非裝備領域解決方案,這種多域解決方案可完全或部分地縮小能力缺口或為美空軍提供增加效能和效率的機會。優化投資需要對美空軍的能力和使命進行充分、綜合地理解,以確保空軍滿足聯合作戰需求。

空中優勢

制空作戰的目的是獲取空中控制,並使敵人喪失該能力。空中優勢是空中控制譜系狀態中的一種,包括剝奪敵方空中優勢、空中均勢和友方空中優勢。當友方作戰行動能夠不受敵對部隊抑制性干擾而持續開展時,即實現了空中優勢狀態。

在現代化軍事行動中,實現這種等級的空中控制是成功的重要先決條件。空中優勢提供免受攻擊的自由、進行攻擊的自由、行動自由、進入自由和感知自由。重要的是,它還能阻止敵人利用類似的優勢。因此,空中優勢可支持全頻譜聯合軍事行動,並為友方部隊提供非對稱優勢。缺少空中優勢會極大增加聯合部隊任務失敗的風險以及為獲取勝利所需耗費的資源和生命成本。

在一般的討論中,空中優勢往往被看作戰區級狀態。在高對抗環境中,這種概念可能不現實且不必要。只有在發動聯合作戰的必要時間和地理區域內需要空中優勢,而所需的時間和空間根據場景、任務目標和衝突階段的不同會有較大變化。因此,為實現空中優勢的能力研發必須為指揮官提供一系列選項,從而使指揮官在一系列時間段和各種地理區域內安排自己的部隊。

2030作戰環境

新興的空對空、地對空、空間和賽博空間威脅具有一體化和網路化的特點,美國武器系統已老化且機隊規模縮減,這些因素對美國空軍在2030年及之後的高對抗作戰環境中在所需的時間和地點提供空中優勢帶來了威脅。

在未來15年,這些威脅能力可能會沿著2個主要方向發展。首先,傳統威脅系統將繼續發展和擴散。該領域的威脅有高級戰鬥機、感測器和武器。目前,與美國實力相近的敵人擁有這些能力中的大多數,並且高級空中和地面威脅正在向全球其他國家擴散。在2030年範圍較廣的位置和場景中,空中優勢部隊將面對更多數量的威脅。

第二個威脅方向是一系列綜合能力,這些能力對戰爭的影響較難預測。這些威脅包括不斷增長的可削弱美軍在空間領域優勢的威脅能力,賽博空間威脅數量和複雜性的增加,包括超音速武器、低可探測巡航導彈和複雜的傳統彈道導彈系統在內的空中威脅。這些威脅出現的方式、時間和地點較不清晰,但是到2030年空中優勢部隊必將面對許多這種威脅。

預計美國空軍2030年的部隊結構難以與這一系列潛在敵人能力抗衡並獲勝。針對2030年高對抗環境研發和提供空中優勢需要從多領域關注能力和容量。重要的是,快速變化的作戰環境意味著美國空軍難以承受以傳統直線式採辦和研發時間線進行系統開發的成本。空中優勢能力研發需要自適應、經濟可承受和敏捷的流程,並需要更多的科學與技術、採辦、需求和企業專家間的合作。不適應敏捷採辦方法的方案被排除在外。傳統的方法可使敵人的研發速度快於美國,導致關鍵作戰能力無法在需要的時間交付,並且使敵方部隊在技術上具有優勢。

流程

空中優勢2030團隊以描述2030年威脅環境為起點,然後對問題進行定義。企業能力協同團隊研究了友方和敵方任務效果鏈,審查了能力缺口,對現有的涉密和非密分析和報告進行了綜合評審,並評估了有前景的技術和其他可能性。在概念收集階段,企業能力協同團隊收到了1500多個不同的概念,並基於技術準備等級、缺口縮減程度、成本和依賴等級對這些概念進行了評估。在概念分析階段,企業能力協同團隊利用現有的解析產品,開展獨立建模、模擬和推演。企業能力協同團隊利用詳細的評估標準確定了交戰、任務和戰役等級的效能,並評估了部隊結構等級的影響。企業能力協同團隊的分析階段為高級領導人制定戰略級行動方案(COAs)提供依據。行動方案的分析可進一步遴選建議。

結果

作為高對抗環境中反介入/區域拒止(A2/AD)戰略的一部分,敵人正在不斷部署一體化和網路化能力。

為實現針對該戰略的空中優勢,以支持聯合部隊任務目標,美國空軍需要研發一系列可在空、天和賽博空間領域中和領域間運行的能力——目前已不存在能夠提供「殺手鐧」解決方案的單一能力。這一系列能力必須涵蓋防區外和防區內部隊,它們需進行合併和聯網以實現任務效應。

能力研發和部署的速度對於美國保持空中優勢十分關鍵。伴隨著技術進步步伐的不斷加快,美國空軍必須利用實驗和原型技術來更快地將高級技術融入到部隊中。除此之外,美國空軍必須放棄以「下一代」平台為重點的思維方式,因為這種思維方式通常會因追求極限技術而限制了正常的計划進展。相反,這種工作應在科學與技術投資組合中完成,並經過有效的原型設計進行檢驗,當技術達到可進行過渡的成熟等級時即可投入使用。在正常計划進展內追求極限的技術可將風險提高至難以接受的等級,從而導致成本增加和時間表推遲。由於幾乎不可避免地會造成性能不佳,這種研發方式會帶來項目取消的風險,最終導致能力的交付時間比要求的時間晚幾年甚至幾十年。

空中優勢2030飛行計劃(包括加密版本在內)合併了空中優勢系列能力的多個未來方案分析(AoAs)。後續的研發計劃將繼續改善並適當觀察這些能力研發工作。除此之外,美國空軍核心職能領導團隊(CFLs)將制定並提出一系列選項,通過空軍戰略計劃制定和規劃流程為這些能力研發工作提供資源。空軍戰略計劃制定和規劃流程將被納入長期規劃以便最終收錄到總統預算中。空中優勢2030能力研發將需要與其他空軍任務領域和作戰環境保持平衡。

飛行計劃中包括5個主要能力研發領域:基地和後勤;發現、定位、跟蹤和評估;瞄準和交戰;指揮與控制;非裝備(條令、組織、訓練、物資、後勤、人員、設備和政策(DOTMLPF-P)。以下內容將對各領域進行詳細討論。

基地和後勤

在受制約的環境中部署和運用部隊的能力對於空中優勢來說是必不可少的。美國空軍必須與聯合部隊一起開展適當的能力研發工作,以投送、防護和保障能夠生成作戰力量的部隊,這些作戰力量是在受制約的環境中開展作戰行動所需要的。自適應基地設置、前線空軍基地行動、無約束行動、全頻譜彈性聯網後勤、協同後勤和共享資源、性能最優化的後勤團隊和其他相關概念是使這些能力研發工作成功的關鍵因素。除此之外,基地和後勤考慮因素必須作為空中優勢2030飛行計劃所有能力研發的首要要求。基地和後勤能力領域的研發計劃包括以下內容:

1.開闢戰區。開闢戰區的能力研發將注重為指揮官提供準備作戰行動所需的關鍵事項。許多能力研發工作將包括非裝備領域,並利用跨機構合作。

2.規避攻擊。規避攻擊的能力研發將包括研髮針對彈道導彈、巡航導彈和超音速武器的主動和被動防禦能力,並將利用空軍與其他軍種、機構和盟友的合作關係。

3.恢復和重組。恢復和重組的能力研發將注重攻擊後作戰力量的快速恢復和重新生成。

4.支撐和保障。支撐和保障的能力研發將注重全球一體化敏捷後勤,包括裝備選項和新後勤戰術、技術與程序。

5.先進空中加油。先進空中加油的能力研發將注重為空中優勢2030防區內和防區外混合部隊作戰提供使能能力。

發現、定位、跟蹤和評估

從所有領域來源收集數據,快速分析數據以提取作戰方面的重要信息,並在所需的時間線上可靠地分發信息以保證關鍵決策可創造一種非對稱優勢。美國空軍必須在多領域開展能力研發以實現該優勢並在信息時代獲得統治地位。高對抗環境中區域拒止能力產生的防區外區域可對遠程感測器的效能進行降級。為應對這些限制因素,美國空軍必須建立基於天、空和賽博空間感測器的一體化網路,並利用來自其他域的聯合貢獻。這種一體化網路和結構可使從戰術級到戰役級的指揮官做出更快更有效的決策。

該領域的關鍵能力研發工作包括:

1.數據到決策作戰實驗。作戰實驗將核查怎樣將來自基於雲感測器網路的數據融合為決策質量的信息,來供從戰術級到戰役級的指揮官使用。本活動將包含機-機選項,以便將數據轉換為信息和知識,從而使指揮官做出所需的決策。除此之外,活動還將檢查構建適當結構的選項和機會,這種結構對於合併空中優勢2030系列能力並對其聯網和利用大數據分析來說是必要的。

2. ISR收集和持久ISRISR收集和持久ISR的能力研發工作將注重多域解決方案,以便在正確的時間將正確的感測器放在正確的地方。

3.滲透制空(PCA。滲透制空的能力研發將注重對距離、載荷、抗毀能力、摧毀性能、經濟可承受性和可支持性進行最大化均衡。滲透制空能力會對瞄準和交戰產生影響,除此之外它還能在網路中作為一個節點起重要作用,它能夠通過其強力感測器提供的數據來保證防區外和防區內武器的使用。作為該項工作的一部分,美國空軍應在2017年繼續推進有關強力制空能力的正式方案分析。該方案分析符合在所需的時間提供正確能力的敏捷採辦設計理念,它將包括利用快速研發和原型設計的選項來領先對手。

4.敏捷通信。敏捷通信的能力研發將核查增加一體化網路彈性和自適應性的選項。對這一能力的研發重點是反應靈活且能夠自適應的網路結構,該結構的功能性涵蓋高對抗環境中的多平台、多武器、多孔徑和多波形。

瞄準和交戰

瞄準和交戰能力領域研發計劃注重效果的應用以生成聯合部隊作戰結果。各種能力的混合能夠滲透高對抗環境,並從防區外提供效應,從而為應對反介入/區域拒止戰略提供一種平衡的方法。在該領域有幾種關鍵的動能和非動能能力概念,包括:

1.遠程攻擊機。為研發該能力,美國空軍將繼續與戰略能力辦公室(SCO)合作開發利用遠程任務效果鏈的概念。

2.滲透制空。除了上文提到的發現、定位、跟蹤和評估(F2TA)能力外,強力制空的滲透能力還可使美軍能夠在防區內的空域應用動能和非動能效應。

3. B-21。針對制空目標的遠程打擊是獲取和保持空中優勢的關鍵部分。B-21的滲透能力將實現抗毀的、可重複的攻擊行動。

4.電子戰。該項能力研發工作將注重提供對電子戰(電子攻擊和電子防護)能力的正確混合使用,以支持空中優勢2030防區外和防區內部隊結構。

5.武器。該領域的能力研發應注重利用各種機會來創建多種平台、感測器和武器間的權衡空間。特定的武器研發工作應配合平台研發工作。遠程和高性能武器將提高空中優勢2030系列能力的整體效能。

6.擊毀敏捷的智能目標(DAIT)作戰實驗。擊毀敏捷的智能目標實驗活動將注重多域內的最具挑戰性目標。擊毀這些目標將需要新型、多域技術和概念。

指揮與控制

敵方武器系統毀壞能力和範圍的不斷增加將極大提高如機載預警與控制系統(AWACS)這種大型作戰管理指揮與控制平台(BMC2)所面臨的風險。這將限制這些平台在對抗環境和高對抗環境中的探測能力和管理活動。為克服這些缺點,美國空軍應研發通過多感測器平台將該能力分散的概念,這些概念包括有人和無人系統組隊、魯棒的作戰空間信息結構和分散的指揮與控制。在該能力域開展的關鍵工作有:

1.先進作戰管理系統(ABMS。美國空軍將在2018年開展高級作戰管理系統方案分析,先進作戰管理系統應將非傳統概念選項納入到體系架構中,以保證在高對抗環境中的BMC2功能,這些非傳統概念包括已規劃好和根據目的構建的聯網感測器。

2.戰役級指揮與控制。該項能力研發工作將注重為作戰藝術在空、天和賽博空間部隊中的應用提供新能力。裝備和非裝備解決方案應在2030年為指揮官提供同步各領域部隊的能力,並且指揮官可不直接與這些部隊聯繫。

非裝備能力領域研發計劃

上文討論的每種能力研發都需要條令、組織、訓練、物資、後勤、人員、設備和政策行動才能完成。以下非裝備能力研發工作可為這些能力域提供快捷方法,並且對於空中優勢2030部隊的發展是必要的。

1.新型研發和採辦模式。美國空軍必須執行能夠使高級技術的成熟、演示和向武器系統集成的時間線與關鍵底層技術研發周期相匹配的採辦方法。對於不屬於記錄在檔的子系統和組件技術來說,美國空軍必須在這些技術達到成熟狀態且理解了集成挑戰時才能為這些系統和技術撥款。這將能保證通過周密考慮以增量的方式來實現未來能力,並提高向作戰人員輸送能力的速度。美國空軍應基於能保證模塊化升級的成熟組件技術和集成概念來研發各系統。未來的能力增量應基於技術研發周期以一定的時間間隔進行引入,以便使用最新的成熟組件配置。

2.基於賽博的能力。對賽博能力的研發和能在作戰中使用這些能力的空軍人員的培養對於2030年及之後的空中優勢來說是必要的。美國空軍應為空中部隊任務和優先事項(包括對任務關鍵系統的保護)培養賽博部隊。

3.增加空基資產的貢獻。美國空軍和聯合部隊將不斷依賴在軌資產提供的優勢來獲取空中優勢。因此,保證具有抗毀能力的空間資產是必要的。培養空間任務部隊,並執行空間企業構想是空中優勢2030系列能力的關鍵部分。

4.對基礎設施進行投資。創建魯棒的建模、模擬和分析(MS&A)基礎設施對於部隊的發展十分關鍵,這種基礎設施能跨所有密級對多域能力進行準確評估。美國空軍必須對建模、模擬和分析進行投資,以保證對統一作戰環境中政府、企業和學術界開發的高級技術和概念進行快速評估。建模、模擬和分析基礎設施必須支持基礎研究、推演、研發計劃制定、實驗活動和戰役/戰略分析。

5.持續尋求「顛覆性」技術。定向能、超音速武器和自治系統是保持空中優勢的潛在顛覆性技術。美國空軍為這些及類似的技術制定的路線圖應包含目標決策點,以評估這些技術的成熟度和將這些技術應用於各種系統的預備狀態。

6.低成本系統。該項能力研發工作將注重繼續研發製造技術,這些技術可保證大量能力的快速部署和經濟可承受性。儘管有一些概念具有大規模應用前景,但是所有這些概念都是以壓縮成本曲線為基礎的。因此,美國空軍應首先注重降低關鍵技術使能器研發的成本,然後再嘗試演示這些能力。應開發低成本和附加製造技術、自動製造、模塊化組件研發、流線式認證和自治運行。之後的原型設計和實驗工作將演示技術概念和作戰運用的成熟度。

結論

獲取和保持空中優勢以保證聯合部隊在2030年及之後的環境中作戰需要新方法。這種方法需要通過實驗、原型設計和敏捷採辦戰略來實現戰略靈活性。如果能夠成功,戰略靈活性將為未來指揮官提供一系列選項,使他們能夠對2030年部隊結構中的一系列一體化和聯網能力進行部署。防區外和防區內的部隊將共同合作,以便在期望的時間和地點提供效應,保證美國空軍能夠履行在2030年及之後的作戰環境中提供空中優勢來支持聯合部隊目標的基本職責。

介沖譯自互聯網

2016年5月31日

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