美军强对抗环境远域介入空空作战构想分析
作者: 袁成 郑可 陈黎 田浩
摘 要:本文分析了应对美航空装备实施远域介入空空作战的现实需求, 并结合美军正在研发的穿透型制空战斗机、 合作式作战飞机、 AIM-260空空导弹、 “远射”无人机等项目, 以及敏捷作战运用等最新作战概念, 研究分析了美军凭借下一代战机强大综合作战能力实现杀伤链自闭合、 基于隐身有人机与隐身无人机协同遂行分布式空中作战和使用现役非隐身战机在体系信息支持下施行远距空空打击等3种远域介入空空作战构想。
关键词: 远域介入; 穿透型制空; 合作式作战飞机; 空空导弹; 作战构想
中图分类号:TJ760
文献标识码: A
文章编号: 1673-5048(2024)02-0053-07
DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2024.0053
0 引 言
现代战争中, 航空装备倚天览地、 链接各域、 作战半径大、 作战响应快、 突防打击能力强, 作战优势明显。 从20世纪90年代初的海湾战争开始, 美军在历次局部战争中均取得了压倒性胜利, 其根源为快速夺取了空中优势。 自冷战结束后, 美国空军和美国海军航空兵认为其面对的作战环境相对宽松, 但随着美军主动转变竞争战略, 面对强大的反介入/区域拒止能力, 未来的空中作战必将呈现出强对抗的特点, 促使美军研制全新的制空作战装备和构建新型作战概念, 从远域出航介入战场遂行空中优势任务。
1 远域介入是美航空装备在强对抗环境实施空空作战的主要途径
1.1 反介入/区域拒止能力迫使美军主要空海力量向远域后移
进入21世纪后, 美军以空海一体战、 介入并机动于全球公域的联合作战、 多域战等顶层作战概念为牵引, 提出在大规模战争爆发初期将主力作战部队后撤至一、 二岛链之间, 提高部队面对首波打击的生存力, 之后再从远域重返介入的作战设想。 与东欧地理环境不同, 西太平洋遥远的距离间隔是美军重返介入需要面对的重要挑战。
根据美国兰德公司、 战略与预算评估中心(CSBA)、 美国空天军协会米切尔研究所等知名国防智库发布报告中的作战设想看, 美国航空母舰和预警机、 加油机等高价值空中装备平均要距西太平洋海岸1 500~2 000 km左右。
在美国航空母舰运用方面, 根据米切尔研究所《在大国竞争中维持美军精确打击优势》研究报告, 为规避空射反舰巡航导弹的打击, 美国航空母舰预计战位为距西太平洋海岸1 700 km处。 另通过总结战略与预算评估中心等其他智库报告, 预计美国航空母舰战位为距西太平洋海岸1 500~2 000 km之间。
在美国加油机作战运用方面, 当前美国空军加油机主要为KC-46A、 KC-135等, 并在2024年1月31日发布了“下一代空中加油系统”的信息征询书, 西太部署基地主要为关岛、 冲绳和夏威夷。 美海军加油机为MQ-25A无人加油机, 伴随航空母舰作战。 综合美国智库报告, 研判美国空海军有人和无人加油机战位主要为菲律宾海、 台湾以东海域、 冲绳以东海域、 日本本土以东海域, 在距西太平洋海岸1 500 km左右开展空中加油作业。
在美国预警机作战运用方面, 当前美军典型预警机为E-2系列、 E-3系列等, 并正在研发E-7A预警机。
综合美国智库报告, 研判美国预警机战位主要为菲律宾海、 台湾以东海域、 冲绳东北侧海域等, 平均距离1 200 km左右。
由此可看出, 美国主要海空装备都需要从上千千米外的海域发起作战。 美国空军空中作战司令部司令马克·凯利上将为此表示, 空军需要远距感知、 远距干扰、 远距发射能力, 因为西太平洋地区的范围十分广阔。
1.2 美空中作战力量需要通过远域介入实现空中优势
通过进攻性制空和防御性制空取得空中优势是美军持续向远域投送军事力量的前提条件。 米切尔研究所认为, 在以往反恐战争、 局部战争的宽松作战环境中, 美国空军在数分钟内就可闭合杀伤链。 但西太平洋美军并没有临近可用的空军基地和部署在海岸线附近的航空母舰, 且美军认为其航空装备必须从远距介入开展空中优势任务, 导致空空作战杀伤链必须进一步拓展其范围, 以跨越更久的时间和更大的空间。
在2024年初, 美国空军在年度战争研讨会上表示, 远距投送杀伤能力是美国空军一贯的追求, 特别是希望能够杀伤敌方以先进预警机为核心构建的制空作战体系。 预警机是现代空中战争的重要探测和指控节点, 也是作战对手最希望杀伤的高价值航空装备。 例如据西方主流媒体和乌克兰方面报道, 2024年1月15日俄空天军一架A-50预警机被击落, 成为战争史上首架被击落的预警机。 紧接着在2月23日, 又有一架A-50预警机被击落。 美军同样对打击敌预警机存在迫切需求, 在2022年度的战争研讨会上, 美国太平洋空军司令威尔斯巴赫就表示, 对破坏由预警机支持的、 由隐身战机发射远距空空导弹的远距空空杀伤链很感兴趣。
1.3 美军希望依托全新装备和作战构想实现远域介入空空作战
美国空军目前有179架F-15C/D, 185架F-22A(其中约20%用于训练、 测试和处于封存状态), 400架左右F-35A。 美军认为, 上述装备难以实现压倒性空中优势。 一是隐身已成为现代主战机型的基本能力, 面对日益强大的预警、 探测和性能先进的空空导弹, F-15C等非隐身战机综合作战能力有限。 二是F-22A和F-35系列战斗机已服役多年, 其隐身、 超巡、 超机动等能力是否能够获得优势存在疑问。 三是航空装备的服役数量有限。 近些年美国空军一直强调受预算不足影响, 其规模已是冷战后的最低值。 面对强对抗、 高消耗的空战, 较少的可用战机数量使美国空军在大规模运用时更加捉襟见肘。
因此, 近些年美军正以“下一代空中优势”型号项目为依托, 秘密研制包含穿透型制空有人战斗机、 合作式无人作战飞机(CCA)为代表的穿透型系统簇, 并同步秘密发展以AIM-260为代表的新型空空导弹型号, 以及其他新概念空空导弹预研项目, 以期实现技术突袭。 通过梳理美国防智库报告和上述项目最新发展情况, 综合研判认为, 美军为实现远域介入空空作战, 设想了凭借下一代战机强大综合作战能力实现杀伤链自闭合、 基于隐身有人机与隐身无人机协同遂行分布式空中作战、 使用现役非隐身战机在体系信息支持下施行远距空空打击等多种作战构想。
需要说明的是, 天基传感器对于美军执行远域介入空空作战至关重要。 一是天基传感器探测范围广, 可覆盖广阔海域, 大幅拓展美军空空杀伤链的范围。 二是卫星星座数量多, 作战冗余度高, 抗打击能力强, 战场生存能力突出。 为此, 美空天军协会会长、 退役中将布鲁斯·怀特表示, 美军需要天基传感器具备提供空中动目标指示(AMTT)的能力。 另外米切尔研究所也认为, 天基传感器对于在强对抗环境中闭合远距空空杀伤链十分重要。 因此美军正在发展具备预警、 探测、 通信等能力的低轨卫星星座等全新天基传感器。 但本文仅聚焦美远距介入空空作战构想, 不针对天基装备发展及如何支持空空作战进行详细研究。
2 美凭借下一代战机强大综合作战能力实现杀伤链自闭合
2.1 美国继续发挥战机隐身能力优势
目前欧美国家军事界普遍认为, 对于隐身作战飞机来说, 其战时最有效的使用方式之一就是利用自身的隐身性能优势, 渗透穿越敌方严密防空网并打击其作战体系中的关键核心节点(例如预警机、 通信指挥机), 从而为己方后续作战扫清最具威胁性的障碍。
虽然当前以分布式空中作战、 马赛克战等为代表的作战概念是美军发展热点, 且立项了一批无人僚机、 无人机蜂群、 自主协同、 低成本制造等预研项目, 使在强对抗环境中具备自主作战和协同作战能力的无人机成为军用航空装备的重要发展方向。 但是从美军目前发展情况看, 具备更加强大隐身能力的多功能有人机仍是空军的最优先发展型号。 在强对抗环境中, 美军下一代有人战斗机, 借助优异的隐身性能并结合强大的电子对抗能力, 具有距离目标近、 打击速度快、 杀伤链自闭合能力强等优点, 另外通过大量配装类似“游隼”“库达”等紧凑型空空导弹, 单次出动可闭合更多空空杀伤链。 最后, 下一代隐身有人机还可充当防区内重要的C4ISR节点, 为防区内外的美军其他装备提供体系作战信息。
因此, 米切尔研究所在《赢得杀伤链竞争: 规模、 范围、 速度和生存性》报告中指出, 就像在宽松对抗环境中美军“捕食者”系列无人机能够完成杀伤链自闭环, 美军下一代隐身战斗机也可凭借强大的隐身、 信息感知与处理、 电子战等能力, 在强对抗环境中独立完成杀伤链的所有环节, 实现杀伤链自闭环, 以支持更加宏大的分布式空中作战。
2.2 美国穿透型制空有人战斗机最新发展情况研判
如前文所述, 美军正在研发穿透型制空隐身有人战斗机, 在战争初期谋求不与或少与敌防空系统直接火力对抗, 更强调隐身穿透打击对美空中优势威胁最大的作战力量, 如高价值军用飞机等目标。 目前关于穿透型制空战斗机的开源信息很少, 美国空天军协会旗下的《空天军杂志》表示, 穿透型制空战斗机可能会放弃高机动性, 转而采用更大的内部油箱和更重的武器有效载荷。 相比F-22A, 其雷达截面应该更低, 且具备宽带隐身能力。 该机预计装备红外搜索和跟踪系统, 通过热信号以被动静默方式识别敌方隐身飞机。
在升限方面, 《空天军杂志》认为穿透型制空战斗机升限可能约19.8~21.3 km。 而美国《战区》网站也认为, 穿透型制空战斗机的升限可能与F-22A(18.29 km)相当或者更高。 因为更高的飞行高度能带来更远的通信距离和更远的武器打击范围, 允许穿透型制空战斗机在更大范围与有人机和无人机开展协同, 最大程度降低对天基信息的依赖。
在飞行速度方面, 《战区》网站认为, 由于西太平洋海域广阔, 作战距离遥远, 穿透型制空战斗机在配装自适应变循环发动机后, 预计在更省油的情况下相比F-22A具有更快的超声速巡航能力。 F-22A为省油会选择稍微超过马赫数1的速度进行超巡, 但也能在相对费油的情况下实现马赫数1.7的超巡。 而在加力状态下, F-22A最高速度可达到马赫数2.1。 因此《空天军杂志》认为, 穿透型制空战斗机在开加力的状态下最高速度可能会达到约马赫数2.8。 一般认为, 以超过马赫数2的速度进行超巡时, 积累的热量会降低飞机的红外隐身能力。 因此综上研判, 穿透型制空战斗机的超巡速度可能为马赫数1.4左右。
在航程方面, 《空天军杂志》认为, 由于配装了自适应变循环发动机和更高的超巡速度, 穿透型制空战斗机的航程可能相比F-22A扩大25%~30%。
最后, 穿透型制空战斗机采用了由数字工程、 敏捷软件开发、 开放系统架构组成的“数字三位一体”采办策略, 利用开放式架构标准, 在整个寿命周期中可灵活植入最新技术水平的软硬件, 实现任务能力和样式的不断升级, 并大幅降低维护和持续保障成本。 美国空军部长肯德尔表示, 在平台竞标结束后, 将在不同时间段围绕各任务系统展开竞标。
目前, 诺斯罗普·格鲁曼公司已退出穿透型制空战斗机的竞争, 只剩波音和洛克希德·马丁公司。 根据《航空周刊》网站报道, 洛克希德·马丁公司的穿透型制空战斗机基于F-22A和F-35战斗机, 但设计更为激进。 而波音公司采用了不同以往战斗机的全新设计方案。 肯德尔在2022年表示, 穿透型制空战斗机预计产量为200架, 将在2030年左右投产并形成作战能力。
综合美国各权威方论述, 研判认为穿透型制空战斗机是一种能深入强大防空系统作战的型号, 具备更强大的无人机指控能力, 相比F-22A和F-35系列战斗机, 将大幅增强杀伤力、 远航久航能力、 战场生存力、 装备互用性和环境适应性。