从空海联合作战看美国空空导弹发展

2022年6月5日09:18:30从空海联合作战看美国空空导弹发展已关闭评论
摘要

郭正玉 刘琪摘要:美国空空导弹已经发展了四代,目前正在预研新一代产品,凭借着强大的工业基础和先进的作战理念,引领着空空导弹的发展方向。美国空空导弹主要由空军和海军研制和使用,纵观美国空空导弹发展史,空海军之间有分歧也有合作,这与其联合作战理

    郭正玉 刘琪

    摘要:美国空空导弹已经发展了四代,目前正在预研新一代产品,凭借着强大的工业基础和先进的作战理念,引领着空空导弹的发展方向。美国空空导弹主要由空军和海军研制和使用,纵观美国空空导弹发展史,空海军之间有分歧也有合作,这与其联合作战理念的演变有着深刻的关系。本文从美国空海联合作战概念演变的角度,回顾分析了美国空空导弹的发展历程,并结合美国新概念和新技术展望了未来空空导弹的发展。

    关键词:空空导弹;联合作战;作战理念;空海一体战

    中图分类号:TJ760文献标识码:A文章编号:1673-5048(2018)06-0011-05[SQ0]

    0引言

    空空导弹于1946年问世,1958年首次投入实战。在这70多年间,空空导弹经过不断的技术进步,已经发展成为制导方式多样化,远、中、近距系列化和海、陆、空三军通用化的空空导弹家族。作为当今空中对抗的主要武器,其性能的高低已成为决定战争胜负的重要因素。空空导弹成为各军事强国优先发展的武器装备[1]。

    空空导弹已经走过了四代发展历程,目前正在探索第五代关键技术和能力特征。在四代发展的過程中,美国空空导弹始终沿着基本型、系列化的道路持续发展,形成了雷达和红外两种制导体制,发展了“猎鹰”、“麻雀”、“不死鸟”和“先进中距”四个雷达制导系列和“响尾蛇”一个红外制导系列空空导弹,过程独具特色[2]。

    空空导弹是美国空军和海军战斗机作战使用的主要武器之一,随着技术的发展,空空导弹的探测和攻击距离越来越远,性能优势逐渐显现,成为空中作战的主要武器,在历次战争中发挥了重要的作用。美国空军、海军研制和使用空空导弹的过程并不是“风平浪静”的,随着美国作战概念的演变和空军、海军实力的不断变化,对于空空导弹的研制和使用走过了从独立研制、竞争发展到联合研制、共同生产的道路。

    1空海联合作战的演变与空空导弹发展

    美国空海联合作战的发展和演变大致可分为四个阶段:探索阶段、稳定阶段、成熟阶段和创新阶段。每个阶段均有着不同的特点,不同军兵种之间的博弈和磨合造成了美国空空导弹的发展经历了不同的发展阶段。表1为美国空军、海军研制的典型空空导弹代表型号。

    1.1第一阶段:探索阶段

    探索阶段自20世纪40年代起至20世纪60年代。这一阶段经历了第二次世界大战、朝鲜战争和越南战争。一战后,美军的海上和空中作战力量得到了巨大发展。1942年“珍珠港事件”之后,美军才完成了第一次空海联合作战,将陆军航空兵和航空母舰结合起来反击日本。随后又出现了陆海混编的航空兵部队,但都是迫于当时任何一种军种的力量都无法单独战胜对手而不得已的措施。

    二战后,美国空军正式成立,海、陆、空三军为了各自的利益,出现了争权夺势的现象。朝鲜战争和越南战争中,空军、海军都处于各自为战的阶段,这一阶段中,随着世界各国飞机平台的性能提高,机炮的短板逐步暴露,空空导弹虽然受到青睐,但由于性能限制并没有取代机炮而成为主战武器[3]。

    美国在二战期间正式开始研制空空导弹,后来逐渐成熟并装备部队,然而面对一种新出现的武器装备,美国空军、海军都试图在空空导弹领域发挥主导作用,以获取长期话语权和占位优势。因此,独立研制、竞争发展、需求趋同是这一时期的特点。

    美国空军主导发展了“猎鹰”系列空空导弹,普遍采用半主动雷达导引体制,是世界上最先服役的空空导弹。美国海军主导发展了“响尾蛇”系列空空导弹,普遍采用红外制导体制。图1为AIM-9B空空导弹。但是为了互相竞争,“猎鹰”系列发展出专门的红外改型AIM-4B,“响尾蛇”系列也发展出雷达改进型AIM-9C。为了取得竞争的主动地位,美国海军还发展了“麻雀”系列空空导弹,普遍采用雷达制导体制,试图凭借更先进的产品占据主导地位,用于顶替美国空军的“猎鹰”系列空空导弹。

    通过对战争的总结,美国逐渐意识到没有统一规划的恶意竞争只会增加内部消耗,并着手通过法案、条例和机构改革等措施形成统一高效的联合作战机制。同时,随着精确制导技术和空中作战指挥自动化系统的发展,改变了空空作战的面貌,提升了指挥控制快速反应能力,这些都为空海联合作战提供了支持和保证。

    1.2第二阶段:稳定阶段

    稳定阶段为20世纪60~80年代。越南战争后,世界开始发生变化,“中东战争军事变革”、“苏联入侵阿富汗”等事件促使美国重新思考军队建设。苏联海军力量的迅速增强,尤其是远洋作战力量快速增长,逐渐成为美国海军控制海洋的最大挑战,美国海军加大了新型武器装备的研制和装备。20世纪80年代,美国海军逐步装备了“熊猫”F-14截击机和“大黄蜂”F-18战斗机等作战飞机,大幅度提高了作战能力。同时,美国海军认为其连同海军陆战队的力量,海、陆、空的军力配置和武器装备相对完整,能够独立完成作战任务。而这个时期,美国空军诞生不久,实力相对有限,更希望依靠其他军兵种的力量开展联合作战,以尽快提高其装备和实战水平。越南战争后,美国空军向海军航空兵学习,并凭借后来的“红旗”军演逐步拓展演习内容,在美国空军的极力推动下,促进空海联合作战意识的形成。1986年,美国发动“利比亚空袭”,是较为成功的空海联合作战。从作战策略上看,美军解决了战略指导和战役指挥的关系,构建了统一指挥机构;从作战兵力上看,美军配备了由预警机、电子战飞机、战斗机、加油机等组成的联合空海力量。此后,美军进一步加强组织机构调整,加强顶层统一指挥,空海联合作战逐步稳定成熟。在“沙漠风暴”行动中,美国空军、海军在联合司令部的统一指挥调度下,有条不紊地开展各项军事任务,美军空海联合作战正式形成体系。

    由于在越南战争中表现糟糕,美国空军“猎鹰”系列空空导弹项目被中止,之后与海军一起发展“响尾蛇”和“麻雀”系列空空导弹。由于挂装平台、研制需求和作战场景不同,采用的技术路线也有区别。美国空军、海军各自主导发展改型产品,合作与竞争并存,导致的结果是产品无法互通互用。值得一提的是,随着空战的需求和技术的进步,空中目标的飞行性能不断提升,空空导弹需要攻击更远、更快的空中目标,空军、海军在这一问题上也出现分歧。空军并没有发展远距空空导弹,海军研制了“不死鸟”系列远距空空导弹,形成了美国空空导弹历史上较为独特的一个分支[4]。图2为美国AIM-7E空空导弹,图3为美国AIM-54A空空导弹。

    1.3第三阶段:成熟阶段

    成熟阶段自20世纪90年代起至21世纪初。海湾战争后,美国逐步将联合作战问题形成规范并不断修订,以此作为行动依据。美国海军极力推动联合作战,并且不单单是关注海上作战,而是考虑如何积极参与近海区域制空权争夺和战略空中打击等作战任务,并希望以此及其强大的海军力量扩大在作战中的主导能力。美国空军在“空地一体战”后,坚定了联合作战的信心,并确立自己应该具有“全球到达”的能力,也开始从体制编制和作战指挥系统等方面进一步增强联合作战能力。1999年,“联盟力量”行动中,美国和北约形成了统一的指挥机制,对整个行动统一计划、组织、协调和指挥。2001年,“持久自由”行动中,美国海军和空军空中力量联合发挥了主力作用,空军开始在联合作战中使用“捕食者”RQ-1无人机和“全球鹰”RQ-4无人机,加上通信、网络和数据处理技术的发展,以C4ISR为特点的联合作战成为了成熟可靠的作战体系。2003年,“伊拉克自由”行动中,美国继续沿用成熟的联合作战指挥模式,并使用大量性能更佳的新型武器装备,进一步创新作战理论,取得了很好的实战效果。这些为此后美国正式推出“空海一体战”重要作战理念奠定了基础。

    为了更好地实施联合作战,从20世纪80年代开始,美国国会对国防采办经费实施严格的审查制度,美国空军和海军走上联合研发空空导弹的道路。第一阶段是联合研制、状态有别、分批生产。典型代表是第三代空空导弹,红外型有AIM-9L和AIM-9M,雷达型有AIM-7F和AIM-7M。图4为美国AIM-9L空空导弹。在研制之初,国会成立联合办公室综合双方需求,监管技术。研制鉴定主要由空军负责,作战鉴定则空军和海军各自独立进行。第二阶段是联合研制、状态相同、同批生产。为了进一步满足多军种联合作战要求,美军终结了203mm弹径、230kg弹重的“麻雀”系列,发展出178mm弹径、150kg量级的第四代雷达型“先进中距”AIM-120系列,改进发展了第四代红外型“响尾蛇”AIM-9X系列,并严格贯彻“预筹改进计划”不断升级软件和硬件水平,有计划分步骤地提高导弹性能[5]。例如:雷达型从AIM-120A发展到AIM-120D,导弹的速度更快,射程更远,制导精度和毁伤效能大幅增强,抗电子干扰能力持续提高,同时具备以载机为中心的全向攻击能力和网络作战能力;红外型从AIM-9X发展到AIM-9XBlockII+,导弹的目标探测和抗干扰能力增强,同时引战配合和数据链通讯能力也不断提高。

    1.4第四阶段:创新阶段

    创新阶段开始于2010年以后。虽然美国于2010年前后正式推出了“空海一体战”作战理论,于2011年成立空海一体战办公室,目的是为了继续加强各军种的联合作战能力,将各军种的部队建设成为能够更有效地实施共同作战的部队,但是在概念推出之日起就有些显得底气不足并开始寻求创新和突破[6]。因为美军也开始意识到自己正在面临日益严峻的挑战,世界上的对手与自己的差距越来越小,甚至有超越自己的趋势。再加上太空站、网络战、远程精确打击等技术和能力的不断发展,仅仅依靠空军、海军联合已经无法确保其取得绝对优势。2012年,美军推出的“联合作战介入概念”,将跨领域协同作为应对“反介入/區域拒止”的核心概念,并将作战领域扩展到陆、海、空、天、电、网六大领域,通过跨域来进一步缩短“观察、判断、决定和行动”(OODA)作战循环[7-8]。2014年,美国推出了“第三次抵消战略”,通过发展新的军事技术和作战概念达到“改变游戏规则和未来战局”,使美军在未来与主要对手的新一轮军事竞争中保持绝对优势。2015年,美国又将“空海一体战”更名为“全球公域进入与机动联合概念”。消除了“网络中心战”、“空地一体战”和“空海一体战”概念与生俱来的“军种歧视”,更有利于保持美军整体作战力量的领先地位,也反映出美军追求“在全球公域自由进入”的目的并未改变,其追求全球军事霸权的本质并未改变。

    进入21世纪以来,美国在继续改进现有空空导弹的同时,并没有停止积极探索下一代空空导弹的脚步。除了“先进吸气式双射程导弹”(AADRM)、“双射程导弹”(DRM)、“联合双用途空中优势导弹”(JDRADM)、“三类目标终结者导弹”(T3)等项目和关键技术的研究以配合传统的“猛禽”F-22战斗机和“闪电Ⅱ”F-35战斗机之外,还积极发展了“CUDA空空导弹”、“小型先进能力导弹”(SACM)和“微型自防卫弹药”(MSDM)等微小型空空导弹技术来配合其“忠诚僚机”(LW)项目、“飞行导弹挂架”(FMR)项目为代表的有人/无人协同作战。在支持其联合作战体系架构的同时,依靠新技术寻求新的突破,以获取当前和未来一个时期作战的全面优势。图5为飞行导弹挂架作战概念。

    2对未来空空导弹发展的思考

    美国凭借其强大的工业基础和先进的作战理念引领着世界空空导弹的发展。虽然空军、海军有分歧也有合作,但是都是以成熟空空导弹为基础,沿着“基本型、系列化、多用途”来积极研发空空导弹及其改进改型,通过软硬件的改进和升级,循序渐进地提升空空导弹的作战性能,拓展其作战潜能。同时,不断开展新技术的探索和研究,提高导弹性能,使导弹制导精度、抗干扰能力、机动能力、射程、杀伤概率、网络化作战能力得到进一步的提升,作战包络进一步扩大,与时俱进地满足复杂环境下的作战要求。

    空战是动态博弈的过程,随着技术的不断发展,空空导弹及其作战体系的能力不断提升,但是要想取得空战优势,还需要不断采用先进的技术,拥有胜人一筹的“必杀技”,然而由于载机平台隐身、机动等能力的限制,对于空空导弹体积重量和研制生产等提出了更高要求。从目前美国公开的资料看,关于下一代空空导弹的装备图像和关键技术少之又少,可以判断,美国还没有确定下一代空空导弹的准确定位和技术路线。不过,通过研究美国从其“第三次抵消战略”以来,军事装备管理部门和生产商所公开的研究项目和技术,可以反映出以下几点:

    (1)高度重视关键共性技术领域的创新布局

    美国一贯兼顾当前与长远发展,高度重视以技术为核心的创新工作,近年不断在关键技术领域推出一系列增强体系信息能力、有人/无人联合作战等重点研究项目。这些项目大部分属于创新性的基础研究,有些持续时间不长,有些研究十年以上,表明美国对下一代装备及其关键技术持续有序推动,促进发展创新。

    (2)重点加强前沿引领技术领域的应用探索

    美国已经在智能目标识别、自主导航、智能感应决策等技术领域开展多个项目研究,增强对于强对抗环境下的抗干扰和目标识别能力,发展不依赖GPS的导航定位技术,研究人工智能深度学习的规避探测技术,进一步提升作战效能,促进导弹武器装备及其系统向着智能化方向发展。

    (3)积极尝试颠覆创新技术领域的态势改变

    美国还尝试自主机器人、增材制造等技术在导弹领域的联合应用,探索形成“无人、无形、无痕”的“三无”新型战争态势,畅想在作战飞机上使用机器人自主制造导弹并发射的颠覆性概念,发挥颠覆性技术的牵引带动作用,形成改变未来战争游戏规则的作战概念和作战装备。

    3结论

    随着世界新工业革命的发展延续,战争逐渐由机械化走向信息化。战场中的新要求、新环境、新目标和新武器将会不断增多,对于空空导弹的需求将会不断提升甚至改变。美国通过对近五十年的武器装备研制过程的总结和研究,发现武器装备复杂度和成本呈现指数型增长。为了提高性能,继续在有限的体积和重量下,无限度地增加新技术和新概念,将会导致产品的设计周期和成本难以承受。为此,美国已经开始着手采用基于模型的系统工程和智能化制造技术等方法,探索减少反复设计、降低研发成本的技术途径。

    为了更好、更快地研究和发展空空导弹,除了借鉴美国先进企业的经验和技术,更重要的是从设计源头出发,加强自主创新能力,加强工业化与信息化的深度融合,加强设计过程中的信息和数据的深度利用。重点解决传统理念与技术创新之间、新技术快速转化应用与战术运用研究滞后之间的矛盾。新技术不断发展成熟,特别是人工智能、网络化制导、量子通讯、增材制造、云计算等技术概念的不断应用完善,将会为空空导弹的发展提供技术保障,将会给空空导弹性能带来大幅度提升。

    参考文献:

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