美国制空作战概念和能力的新发展

摘要：      美国持续开展作战概念和能力建设， 从作战体系角度发展武器装备、 开展关键技术研究， 通过制空作战等领域的技术发展引领美国军事能力建设的创新方向。 从作战概念、 作战平台、 态势感知和空战武器四个方面， 分析了近年来美国制空作战概念和能力的建设重点与发展方向， 总结了其发展特点， 为我国制空作战能力建设和技术发展提供参考。

关键词：     作战概念； 作战体系； 制空作战； 作战平台； 空战武器;  能力建设

中图分类号：       TJ760    文章编号：     1673-5048（2023）04-0010-07

文献标识码：    A    DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0034

0引言

现代战争很大程度上是空中实力的较量， 空中战场已成为影响战争进程、 决定战争胜负的一个重要战场［1］。 空中优势是获得多种主要军事行动成功的基础， 加强制空能力已成为各主要军事强国军事能力建设的核心。 美国作为军事技术领先的军事强国， 始终重视制空作战概念和能力的建设， 将空中力量作为夺取作战优势进而获得战争胜利的作战体系中的重要环节。 近30年来， 美国作战概念的演变、 制空作战能力的发展， 走过了从集中到分布的发展过程， 军用无人机和超声速飞机持续装备、 升级， 作战体系的网络化作战能力持续增强， 空战武器的打击范围不断扩展， 且正在依靠人工智能、 高速高动态组网通信等颠覆性技术群， 使制空作战能力加速向智能化方向演进。 在其发展过程中涉及大量的计划、 项目、 技术、 能力等， 这些看似离散的计划、 项目、 技术和能力之间隐藏着某些联系和因果关系， 蕴含着脉络和规律。 通过持续跟踪和研究美国制空作战新概念、 新项目和新技术的发展， 发现在2020年前后， 美国制空作战概念和能力出现了新的变化， 并有了新的发展方向。

1作战概念的变化

近30年来， 美国国防部一直在发展新的作战概念， 旨在通过作战概念整体上的牵引， 对抗先进的军事竞争对手。 美国先后提出并发展了“空地一体战”“网络中心战”“空海一体战”“分布式作战”“马赛克战”等作战概念， 并且通过武器装备型号、 关键技术演示验证、 关键能力试验等项目和技术投资， 推动能力生成和概念演变， 形成了由联合到分布、 再到马赛克化自适应组合的发展脉络， 试图通过不断提高战场的复杂程度、 增加作战网络规模和节点数量， 在与强大作战对手的交战中取得作战优势［2］。

回顾近30年的概念变化和历次战争中的战例情况， 指挥和控制一直都在美国取得作战优势和战争胜利中发挥着重要的作用。 2019年， 美国参谋长联席会议（总统和国防部长最高军事咨询机构）提出建设联合全域指挥控制能力（Joint All-Domain Command and Control， JADC2）， 并从作战条令、 系统研制、 技术开发和演习试验等各个层面积极开展能力建设。 联合全域指挥控制能够将空军、 海军、 陆军、 太空军等所有军种的传感器和武器连接到统一的网络， 着重加强联合作战的核心能力——指挥控制， 提供快速了解作战空间、 以比对手更快的速度指挥控制部队、 实现全作战域作战效果同步的能力， 这是为了应对未来的大国高端对抗， 美国军方在各军种和各作战域通过跨域联合高效的指挥控制形成进攻和防御优势的重要举措。 JADC2是解决分布式作战、 马赛克战作战节点增多时面临的指挥控制难题的关键举措， 通过提高指挥控制的效率来获得整个作战体系的优势， 它与分布式作战理念并不矛盾， 而是发挥分布式作战效能的关键性延续战略措施。 JADC2概念也引发了美国国内的广泛讨论， 美国军方高级将领， 以及诺斯罗普·格鲁曼、 洛克希德·马丁等公司高管都在接受采访或者以专稿形式发表自己的看法。 支持者认为未来的体系化多域作战， 需要形成将战场采集到的信息连接并传递到所有作战人员和作战节点的战场信息网络， 节点增多到一定程度后必然面临着一系列难题， 因此需要发展JADC2系统。 质疑者认为这既不现实， 也会造成资源极大浪费， 未来美国发生大规模消耗战的可能性极小。 但是， 综合查阅和分析美国国会财报、 国防部文件、 海军和空军计划等， JADC2已经被美国军方重点关注， 将会是近期大力发展的重要作战概念。

2020年3月， 美国空军首次将JADC2写入空军条令， 标志着该作战概念已步入新的发展阶段。 美国空军先进战场管理系统（Advanced Battle Management System， ABMS）是JADC2的重要组成系统， 是美国空军构建的下一代指挥控制系统。 ABMS利用“云”环境和全新通信技术来促使空天作战单元能够在智能技术的支持下， 更快地共享数据， 快速决策。

美国空军公开了5项ABMS验证试验， 具体的时间和内容见表1， 涵盖了美国多兵种之间的协同作战、 多武器平台之间的协同打击以及多国作战能力之间的联合防御等， 重点验证的关键技术和能力是数据传输、 协同仿真、 有人无人协同飞行等， 其技术路线与美军构建的分布式作战、 马赛克战保持一致。

美国国会层面在ABMS提出后就持续关注和投入， 并在2019年明确提出要改造和升级JSTARS（E-8战场联合监视机）和AWACS（E-3空中警戒和控制系统）等老旧的系统。 随后美国国会和国防部每年都会对ABMS进行投入， 并且呈现逐渐增多的趋势， 具体见表2。 在美国2023年国防预算文件中详细解释了ABMS的能力和优势（见图1）， 强调了“ABMS在未来竞争激烈的高端作战环境中将促进当前和未来的平台/传感器立即共享关键的作战数据”， 建设的重点是“复杂战场中的态势感知、 数据处理、 快速决策、 信息传输”。 2022年3月， 美国国防部发布《联合全域指挥控制战略》， 形成了JADC2发展的顶层指导文件， 明确了建设数据体系、 构建人员体系、 建立技术体系、 与核指挥控制通信系统一体化运行、 与任务合作伙伴高效共享信息这5项工作重点； 规定了JADC2的目标状态、 关键任务、 资源需求、 责任机构等， 推动从概念和技术探索转向实际运用。 2023年1月， 美国国会下属的问责局发布《战斗管理： 国防部和空军继续定义联合指挥控制工作》专题报告， 分析了国防部发展JADC2和空军实施ABMS的状况， 并从计划、 管理、 技术、 成本、 人力、 流程等方面为2024至2028年后续计划的发展提出了建议。

回顾其制空作战概念的发展， 无论是分布式作战、 马赛克战， 还是目前大力推进的JADC2和ABMS， 其追求空战OODA环中信息共享、 信息传递、 指挥控制等关键过程的速度和效率的本质没有改变。

2作战平台的变化

制空作战平台包括战斗机、 预警机、 加油机、 无人机等， 是美军实现制空作战优势和获得整个作战胜利的关键装备， 一直是其制空能力建设的重点。 近年来， 受竞争对手、 经济发展、 技术突破等多方面因素的影响， 美军认为自己的作战平台数量不能满足装备需求， 并推出了系统簇的建设和发展路线。 作战平台的特点主要包含四个方面： 一是发展具备超能力的新平台， 如2022年12月首次公开亮相的B-21远程轰炸机； 二是逐步提升现有作战平台的能力， 以较低的成本换取战斗机数量和能力的平衡， 如已经完成首飞和被军方采购的F-15EX战斗机； 三是大力发展无人加油机和无人僚机， 构建有人/无人协同作战能力， 提高制空作战的时间和平台数量； 四是积极发展高超声速飞行器， 通过高密度地投入新项目和新计划， 占领高超声速飞行器制高点。

系统簇的概念源于2014年启动的美国下一代空中优势（Next-Generation Air Dominance， NGAD）计划。 美国NGAD是美军下一代空中优势平台（作为系统簇， 包括战斗机和忠诚僚机无人机等）。 2020年， NGAD首次在美国国防预算文件中发布， 投入金额为10亿美元。 2020年9月15日， 当时的美国空军采购执行官威尔·罗珀博士宣布， 作为NGAD计划的一部分， 空军已经试飞了一架全尺寸飞行演示飞机。 随后针对NGAD的投入逐年增长， 计划2021至2024财年分别投入10.44亿、 15.2亿、 17亿和23亿美元。 2022年美国国防预算文件中对NGAD进行了详细的描述： “NGAD是保持未来夺取制空权而改变游戏规则的技术”， “它的重点是部署能力， 而不是建造下一代飞机”， “让F-22、 F-35与F-15EX并肩作战”。 美国空军部长弗兰克·肯德尔于2022年6月1日宣布， “NGAD项目技术已经足够成熟， 可以让该项目进入工程、 制造和设计开发阶段”。 2022年6月， 美国国会研究机构（Congressional Research Service， CRS）也对NGAD计划进行详细的介绍和分析， 在报告中提到了美国空军对于NGAD的投入将大幅增加， 预计在2026年将达到35亿美元［10］。 2023年美国防御预算文件中对NGAD进行了进一步说明， “NGAD必须具备能够连接当前和未来的能力， 如机载移动目标指示、 指挥和控制、 传感器、 武器、 先进协同武器系统， 以及那些尚未开发的能力”， “B-21也是NGAD的一员”。 2024财年美国国防预算文件指出， “NGAD是实现武器、 指挥、 控制、 平台之间的协同能力的系统簇”。 这些都从预算和计划层面透露了NGAD能力提高和关键技术的研究重点， 协同飞行、 协同打击、 网络化指挥控制、 体系化作战等， 都将是未来美军制空作战的重点发展方向。

另一方面， 美国大力发展无人作战平台， 使其具备携带武器制空作战、 通信指挥协同作战、 空中加油、 探测态势感知等能力， 为有人/无人协同作战提供技术和装备支撑。

在众多无人机项目中， 美国Kratos公司的XQ-58A和UTAP-22无人机技术成熟度和能力生成速度处于领先地位。 2020年12月9日， 美国空军进行了3架飞机编队飞行过程演示， XQ-58A首次与F-22和F-35战斗机编队进行了半自主飞行， 三型平台使用美国诺斯罗普·格鲁曼公司开发的gateway ONE系统， 验证了通过无人机平台实现与搭载多功能先进数据链（MADL）的F-35和搭载机间协同数据链（IFDL）F-22之间的通信， 来解决技术难题， 这项验证试验也被美国空军列入ABMS项目中。 2022年12月30日， 美国国防部宣布美国海军以1 550万美元的价格采购2架XQ-58A， 无人机平台正式进入海军服役， 如图2所示。 从公开的无人机参数来看， 其长度9.14 m， 翼展8.23 m， 巡航马赫数0.72， 飞行高度10 km， 满载2.72 t， 具备了搭载探测、 通信和导弹武器等载荷的能力， 能够形成无人制空作战能力。 2021年4月29日， 美军使用UTAP-22进行了130 min的飞行试验。 5月5日， UTAP-22无人机由F-16C战斗机陪同再次进行试飞， 验证有人战斗机和无人机之间的有人/无人协同飞行能力。 美军称这是国防部历史上有人战斗机与自主控制的无人机距离最近的一次飞行试验。

美国波音公司MQ-25A无人加油机和MQ-28A无人机也同样发展迅速， 形成了作战能力。 2021年6月至9月， MQ-25A完成了给F-22和F-35战斗机、 E-2D预警机的加油试验， 如图3所示， 12月完成了航母舰载测试试验。 2022年9月， MQ-25A无人机实现了新能力， 能够执行监视任务并将实时图像传递给其他平台共享使用。 2024年美国国防部预算为其投入12亿美元。 2020年10月， MQ-28A完成地面动力滑行测试， 12月完成地面高速滑行测试。 2021年2月27日完成了首飞， 如图4所示。 2022年3月， 澳大利亚正式将MQ-28A作为“空中力量编组系统”项目里的“忠诚僚机”， 8月， 美国空军明确计划引入MQ-28A无人机。

在高超声速飞行器领域， 美军于2019年支持的“夸特马”项目和2022年支持的“观星者”项目最具代表性。 “夸特马”项目由专注于研究高超声速无人机技术的赫米尔斯公司负责研制， 并与NASA和美国空军开展合作。 2020年3月， “夸特马”项目完成了涡轮-冲压组合动力（TBCC）缩比发动机静态和高速（Ma=5）试验。 2021年7月， 美国空军宣布以3年6 000万美元的额度资助该项目开展TBCC飞行验证和3架验证机试飞， 这是美国工业部门正式得到军方投资的首个高超声速无人机项目。 2021年11月， 该项目推出了全尺寸原型机， 如图5所示。