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小火箭的預言成真:美國準備組建天軍部隊

原文題目:《小火箭的預言成真:美國準備組建天軍部隊》

小火箭出品

本文作者:邢強博士

本文共7050字,91圖。預計閱讀時間:1小時

美國組建天軍

公元2018年6月19日,美國現任總統特朗普下令,開始籌劃組建 天軍。

當日,美國白宮發言人莎拉·桑德斯證實:「總統要求國防部就該問題(指的是組建天軍的問題)開始工作。我們正在實施組建過程的初步階段。為此,我們將與國防部以及其他有關部門開展積極的合作。」

特朗普:「談到美國的國家安全問題,美國在太空中的存在感還是遠遠不夠。我們必須讓美國在太空中佔據優勢。非常重要的是,我覺得有必要命令五角大樓立即開始相關進程,讓太空部隊成為美軍的第六兵種」。

這意味著,小火箭在2018年3月27日夜晚的美國將會組建天軍,正式成為美國第六大軍種的預言,成真

在3月份,小火箭是這麼說的:

有關小火箭的這份預測性報告,詳見小火箭的公號文章《小火箭 | 對美國最新的國家太空戰略的分析》。

當時,小火箭給出了做出這項預測的依據:就是《美國國家太空戰略》中的一個詞:resiliency(彈性)。

Transform to more resilient space architectures: We will accelerate the transformation of our space architecture to enhance resiliency, defenses, and our ability to reconstitute impaired capabilities.

小火箭:

向更有彈性的太空架構轉變:我們將會加速變革,以便增強太空架構的彈性、防禦能力以及在遭受打擊後的重建能力。

太空架構的彈性是有趣的提法。

我也就是從 彈性 這個詞,斷定美國要組建天軍的。

小火箭覺得從操作層面,美軍會更加註重低軌星座的建設,以替代或者至少備份以往的單顆昂貴衛星的做法。

畢竟,當對方具備反衛星能力的時候,單顆衛星的偵察和通信能力再強,也很難在生存性方面有保證。

不如讓大量衛星組成星座,並準備大量休眠的備份衛星。這樣,即使部分衛星被反衛星武器擊毀,整個星座的效能也不會受到明顯影響。

另外,就是要大力發展快速發射和快速在軌補充的能力。

還有,什麼樣的架構會更有彈性?

是美國國偵局的鎖眼系列偵察衛星、美國空軍的洲際彈道導彈、美國海軍的宙斯盾系統、美國陸地上的遠程雷達系統等等武器系統像串珠一樣挨在一起有彈性?

還是單獨把和太空作戰有關的所有單位統一組織起來,形成從偵察端到作戰實施端的長鏈架構更有彈性呢?

小火箭覺得,前者過於鬆散,一拽就斷,不太有彈性,而後者在信息通道和指令通道乃至武器系統裝備的整體配合方面,有著足夠的優勢,同時具備真正的彈性。

於是,小火箭在2018年3月27日夜晚,大膽預測了一下:未來不多久,美國的太空作戰力量,就會從國偵局、美國空軍等組織機構中獨立出來,單獨成軍。名字小火箭都想好了 United States Space Force,縮寫:USSF。

中文名就叫美國天軍或者美國太空軍好了。

就像1947年,美國的空中作戰力量從美國陸軍裡面獨立出來,不再叫做美國陸軍航空隊,而是終於獨立成軍,與美國海軍和美國陸軍平起平坐那樣,小火箭估計,在2018年或者2019年,美國的太空作戰力量或許也會從美國空軍裡面獨立出來,組建成軍。

如今,美國有5大軍兵種:美國陸軍、美國海軍、美國空軍、美國海軍陸戰隊和美國海岸警衛隊。今後,會有第6大兵種,那就是美國天軍。

小火箭對於美國組建天軍的預言,既然已經成真,那麼我們下一步要做什麼?

答:進一步預測和判斷美國天軍的架構和作戰方針與運營方式。

架構

小火箭認為:美國天軍,將會以美國空軍中的涉及太空作戰的部分,美國陸軍和海軍中涉及導彈攔截的部分,美國國偵局中涉及天基信息獲取和天基預警的部分,美國宇航局NASA和美國空軍管轄中的發射場和靶場的部分這四大塊構成。

小火箭認為未來,美國天軍的架構大概會是這樣的:

小火箭推薦天軍總司令的人選:約翰·雷蒙德上將。

雷蒙德1984年從克萊門森大學畢業後,獲得軍官委任 。1985年被分配到大福克斯空軍基地,進入第321戰略導彈聯隊。1989年到1992年,雷蒙德在范登堡空軍基地任職,在美國第14航空隊的第1戰略處擔任指揮官。

隨後,他在第30太空聯隊擔任主任參謀。1993年,雷蒙德在與太空作戰相關的美國空軍部門任職,1997年進入五角大樓供職。

2009年,雷蒙德晉陞為準將。當年,他負責起草了美國首份基於21世紀軍事裝備情況下的詳細太空戰略。

2016年9月份,雷蒙德成為上將,依然專註於太空戰領域。

小火箭認為,如果美國想要認真組建天軍的話,雷蒙德上將為天軍總司令的首選。

獨立組建天軍後,小火箭認為除了天軍總司令、參謀長之外,需要重點建設十大部門,未來會有10位中將和少將來組建十大中心:

一:戰略中心

新組建的天軍,需要一位中將甚至是上將來建設美國天軍戰略中心。這應該是一個一級中心。

新的軍兵種,在建立和崛起的過程中,有關戰略的制定是最為重要的問題。

2018年到2020年這3年時間,會是美國天軍與美國空軍分清責權範圍的關鍵時期。

小火箭推薦人選:現任美國戰略司令部的一把手約翰·海騰四星上將。

建議他為美國天軍副總司令,並身兼戰略中心指揮官的職務。

原因:1959年出生的海騰,如今已經是59歲的老將軍了。他曾經擔任過美國陸軍戰略防禦司令部的特別顧問、美國空軍太空裝備採購主任,在聯合參謀部也工作了一段時間。可以說,海騰是最了解天軍組建與兵種協調的人了。

美國戰略司令部是美國國防部所屬十大一體化司令部之一,負責空間作戰、信息作戰、導彈防禦、情報偵察監視、全球打擊、戰略威懾、大規模殺傷性武器等領域。戰略司令部組建於1992年,繼承原戰略空軍司令部,並在2002年獲得了進一步升級的機會。

美國天軍的戰略中心,應該把美國戰略司令部的職能拉過來,以此為基礎,進一步擴建。

二:預警中心

美國東部夏令時2017年1月20日晚19點42分,美國空軍的「天基紅外系統」03星GEO-3在佛羅里達州的卡納維拉爾角發射升空。一枚「宇宙神」V 401運載火箭將這顆衛星送入了地球同步軌道。

至此,隸屬於美國天基紅外導彈預警系統的這顆衛星與分別於2011年和2013年發射的GEO-1和GEO-2衛星一起,使美國空軍的天基紅外系統的高軌星座的衛星數量擴充為3顆。

目前,美國的天基預警衛星由美國空軍太空司令部管理。這個傳統從上世紀70年代就確立了。實際上,所有的GPS導航衛星也都歸這個部門管。

天基紅外預警系統的重要地面站設立在伯克利空軍基地。那些圓球裡面就是用於天地通訊的天線。另外注意背景中是丹佛科羅拉多的洛基山脈

那些長得像高爾夫球的圓球裡面,是這樣的天線。

未來,管理體制上或許不會有太大變化。不過,從技術層面上來說,小火箭認為,今後的天基導彈預警系統將突破現有的紅外體系,向更豐富的波段拓展。

比如,天基紫外導彈預警衛星就是一個比較好的發展方向。

大部分導彈在2.7μm和4.3μm這兩個波段都有強烈的特徵峰,同時大氣層對這兩個波段恰好有強烈的吸收,有助於濾除相關的干擾信號,因此這兩個紅外波段是目前天基預警衛星最重視的。但是,未來的洲際彈道導彈必然會在配方、發射機制等方面做足功夫,力圖降低這兩個波段的輻射特徵。

實際上,目前某些國家已經啟動了低可探測的固體火箭發動機配方的研製計劃。能夠盡量避免生成水蒸氣和二氧化碳的固體火箭推進劑會成為新時代的隱身武器的有力支撐。但是,這樣的固體火箭推進劑或多或少地都會添加鋁粉等顆粒物來增加比沖。鋁粉的氧化物在高溫條件下,有著紫外波段的典型輻射特徵。

按照類似設計天基紅外預警衛星波段的方法,可以推斷,未來的天基紫外預警衛星將對0.24μm到0.29μm波段的紫外線產生依賴。今後的天基預警衛星會採用多種波段融合的體系。

新組建的天軍,需要在天基預警方面,成立專門的中心。

三:導航中心

GPS導航系統在現代戰爭中的重要性不言而喻。

新組建的天軍需要完完全全地把對GPS星座和地面設施的控制權拿過來。

四:氣象中心

縱觀全球,美國是唯一一個擁有專門的軍事氣象衛星的國家。

小火箭認為,新組建的天軍,需要把全部的軍用氣象衛星和部分NOAA的氣象衛星收編。

如今,美國的太陽同步軌道氣象衛星(又稱極地氣象衛星)和地球同步軌道氣象衛星(又稱靜止氣象衛星)都已發展了4代,並已經有了明確的新一代發展計劃。這些在軌的氣象衛星整體上被劃分為3大體系。

前2個體系為民用極軌氣象衛星(POSE)和民用靜止氣象衛星(GOSE),由美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,簡稱NOAA)來進行管理。如今,NOAA的對大氣和海洋氣象的預報以及對生態環境的監測已經擴張到了全球範圍。

為了搜集更多的氣象數據,NOAA不僅僅管理著數量龐大的衛星,還有不少飛機。上圖為2架洛克希德WP-3D飛機正在追蹤颶風。

第3個體系為軍用極軌氣象衛星,正式名稱為國防氣象衛星系統,由美國國防部管理,歸口單位為美國空軍的空間和導彈系統中心

美國運營著世界上唯一一個以軍事用途為主要目的的氣象衛星網路

世界上目前解析度最高的氣象衛星是美國國防部的氣象衛星DMSP。它的飛行高度是720公里,可以分辨出地面上油罐車大小的物體。而且它可以在夜間利用月光來照明來拍攝可見光照片。上圖為美國軍用氣象衛星拍攝的斯堪的納維亞半島上空的北極光。

另外,小火箭覺得要特別指出的是,之前比較火的全球夜晚的燈光圖像,也是由美國國防部的軍用氣象衛星提供的。

在1999年的科索沃戰爭中,以美國為首的北約調用了10顆氣象衛星來為風雲變幻的巴爾幹半島上的軍隊提供24小時不間斷的天氣預報。而在使用高精度偵察衛星對特定地區實施偵察攝像之前,通常需要調用氣象衛星對該地區的雲層情況和天氣情況進行提前摸底,以便偵察衛星能夠選擇在最佳的時機實施拍攝。

美國海軍研究實驗室提供的衛星雲圖。根據德沃夏克分析法,韋帕此時的T指數為6.5,相當於一分鐘平均風力每小時125海里或230公里,中心最低氣壓約914百帕。

五:發射中心

在美國東海岸的太空聖地卡納維拉爾角的空軍基地和美國西海岸的范登堡空軍基地將會移交給美國天軍。

今後無論是波音和洛克希德·馬丁試圖壟斷市場的聯合發射聯盟,還是日益崛起的SpaceX公司,都會直接和美國天軍打交道。

建議或者預測:原本的美國空軍的僵化機制會藉此機會得到徹底整改。

六:通信中心

新組建的天軍,應該會整合現有分散在各處的軍用或者與軍用相關的通信系統。

上圖為美國空軍的士兵正在南極使用衛星電話與總部聯繫。

美國海軍有自己的通信系統:特高頻艦隊通信衛星星座。該星座早期就計划了由4顆地球同步軌道衛星和11座地面站和上萬部通信終端組成。

小火箭風格,美國海軍艦隊4顆通信衛星的位置:

定點在赤道上方,西經23°、西經100°、東經72°和東經172°。

洛克希德·馬丁、波音(繼承了休斯公司的技術資產)和TRW聯手打造的美國戰術通信衛星系統,也應該歸新組建的美國天軍。

七:測控中心

美國的全球深空測控網路主要由三處呈120°分布的深空通信設施構成(正好三等分了地球):一處在美國加利福尼亞州的戈爾德斯通,身處巴斯托市附近的莫哈維沙漠;一處位於西班牙馬德里附近;另一處在澳大利亞的堪培拉附近。

上圖為位於加利福尼亞的天線。

這座建設在澳大利亞帕克斯觀測站的巨大天線就曾經為人類的第一次登月活動提供支持。當年阿波羅11號飛船的信號就是通過澳大利亞的這座天線接收的。

小火箭風格:

這個天線的具體坐標為:

南緯32°59′52″S 東經148°15′48″E

這樣的布置能夠努力爭取做到全球覆蓋。

上圖為位於西班牙馬德里的美國全球深空測控網的天線。

為了應對未來有可能爆發的太空站。這些強大的地面測控系統,至少會派駐美國天軍的人員來參與學習和運營。

另外,還有天基測控網路。

第一代天基測控星座的06星和07星至今仍在服役!

這個星座是由太空梭發射升空的,而自從第一顆天基測控衛星入軌以來,幾乎所有的太空梭的太空任務的測控和數據中繼都是由這個天基星座完成的。

太空梭與天基測控兩大太空項目實現了相互支撐。

美國第一代天基測控星座融合了軍事和商業的應用。上圖為該星座在美國白沙軍事基地的地面設施。

之所以把地面設施選在白沙,是因為這裡常年氣候乾燥,年均陰雨天不足15天,能夠盡量避免降水對Ku波段上下行鏈路的影響。

放一個小火箭風格的白沙天基測控系統地面設施的注釋照片。

1998年7月15日,關島天基測控地面設備正式投入使用。

這套天線的加入,使得美國天基測控系統真正實現了全球100%範圍的實時覆蓋。

南極洲的地面設備升級工作也完成了。

講到這裡,還沒有和大家探討TDRS衛星本身的樣貌呢。

上圖就是美國第一代天基測控衛星(跟蹤和數據中繼衛星)完全展開後的樣子。

小火箭給該星做了一些注釋。

國際空間站自從1998年11月15日第一個模塊曙光艙入軌以來,就很少有哪個時刻脫離天基測控衛星網的覆蓋。

我們看到的大量照片、視頻數據和國際空間站與其他航天飛行器的在軌交會對接等任務,都離不開這個天基測控和數據中繼星座的鼎力支持!

2013年1月31日,第三代天基測控衛星TDRS-11星搭乘宇宙神V 401 AV-036 運載火箭升空。

第三代的天基測控衛星使用波音601HP平台,功率比第二代要大不少。

TDRS-12和TDRS-13與先前的TDRS-11,快速組成了第三代天基測控星座。

這就是小火箭與大家一起聊的美國天基測控星座的發展與布置情況。

雖然部署天基測控星座非常費力,而且還有在南極建的站來做支撐,但是,從經濟的角度來看,還是相當划算的。

天基測控星座替代了原有的15座測控站的大部分功能。

每年為NASA節省地面系統的測控支出高達4.3億美元

來個現在比較時髦的問法吧:

天基測控星座的盈利模式是啥?

小火箭就舉一個例子:

美國長曲棍球合成孔徑雷達偵察衛星,這種十億美元級別造價的隸屬於美國國偵局的超級間諜衛星,其數據中繼服務,很大程度上也是依賴於美國天基測控和數據中繼星座。

僅提供這一項服務,天基測控星座就能夠從美國國偵局那裡每年拿到1.2億美元的技術諮詢收入。

這還是挺賺的,要知道,整個天基測控星座加上地面相關輔助設施的運營費用為每年6850萬美元

也就是說,僅國偵局的軍事應用這一項,就足夠讓天基測控星座每年有較高的收益。更不用說海量的商業應用:國際空間站、貨運飛船、各種商業衛星。

新組建的美國天軍,一定是要爭取把天基測控拿過來的。

八:反導中心

SBX雷達

那個白色的大圓球里有什麼呢?打開來看,原來是一組相控陣雷達。這部雷達直徑17.82米,重1814.1噸。當年為了把雷達安裝到平台上,費了不少周折,幾經討論,港口給出了用4台拖頭頂住平台,然後調用了一台起重能力達1.25萬噸的巨型吊車來實施吊裝作業。

位於誇賈林環礁的里根測試中心的指揮大廳。這裡負責這次攔截試驗的靶彈的發射與控制。圖片來源:波音。

延續小火箭風格,給出這個大廳的具體坐標:

北緯8° 43′ 0″ N,東經167° 44′ 0″ E

這是美國陸基中段反導系統的攔截彈分系統的指揮中心。這套指揮控制系統是諾斯羅普·格魯曼公司研製的。

美國陸基中段反彈道導彈系統的攔截彈由軌道科學公司、波音、雷聲合作研製。其中,彈體的生產由軌道科學公司來完成。

也就是說,美國陸基中段反導系統的攔截彈的彈體是由一家民營企業研製和提供的。

該攔截彈長16.611米,直徑1.281米,重21.6噸

陸基攔截彈,英文名為,Ground Based Interceptor,也就是攔截試驗中經常提到的GBI。

文章末尾有攔截彈發射的視頻。

反導攔截彈的地下發射井部署方式。

採用二級固體火箭發動機布局時,攔截彈射程為4000公里,採用三級固體火箭發動機布局時,射程可達5000公里以上。

天軍成立後,至少要把這些陸基中段攔截的系統收過來。

當然,如果能夠把海基反導和空基反導也拿過來,美國天軍也應該不會拒絕的。不過,從操作層面上來說,戰術武器還是應該交由武器載體所屬的軍兵種來管理比較方便。

九:後勤中心

這個咱們以後和小火箭詳細聊。

十:預研中心

詳見小火箭的公號文章《小火箭聊X-37B空天飛行器》。

將官

美國法律對將官職位的數量有著非常嚴格的限制。

小火箭調查了一下,目前,美國對主要的4大將官來源有這樣的限制:

美國空軍的將軍,數量不得少於76人,不得多於198人

美國海軍的將軍,數量不得少於61人,不得多於162人

美國陸軍的將軍,數量不得少於85人,不得多於231人

海軍陸戰隊將軍,數量不得少於21人,不得多於61人

上將的數量,有著上限:

空軍9名,海軍6名,陸軍7名,海軍陸戰隊2名。

對於美國天軍,小火箭預計,上將數量為6名,將軍總數量為90人

作戰方針

人類是好戰的,哪裡有人類,哪裡就會有衝突。在這個地球上,有史以來,真正和平的日子並不多。隨著技術的發展,如果在未來爆發衝突,那麼戰火延燒到太空的可能性是非常大的。所以,我們在現在就應該做好充足的準備。

小火箭認為,美國新組建的天軍的誓言或者箴言,會是類似這樣的表達:

任何對美國在太空的核心利益構成威脅或者傷害的,都將遭到美國天軍在選定的時間,在選定的地點,對選定的領域,以選定的方式進行的有力回擊。

美國天軍的軍事行動烈度,小火箭暫定為3個級別:阻止,反擊和擊潰。

阻止,可以用軍事演習、外交等多種手段來展示己方太空作戰的能力,不戰而屈人之兵,迫使對方妥協;

反擊,就是在阻止策略無效的情況下,發動烈度有限的局部太空軍事行動,用干擾的方式實施軟殺傷或者直接擊毀對方航天器,甚至可以俘獲航天器;

擊潰,就是在反擊之後遭受抵抗或者報復的時候,無限制上調作戰烈度,不惜以全球喪失進入太空的機會為代價,贏得太空戰的勝利。

不過,美國天軍的組建過程是否會順利,在觸動美國空軍、美國國偵局等多家重磅單位的利益的時候,整個過程是否會有反覆呢?

小火箭持續觀察,持續分析,持續預測中!

版權聲明:

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