漫談有人機/無人機協同空戰系統

本文中，軍事專家范武將為我們介紹無人機空戰的有關作戰概念。范武先生曾是中國空軍的戰斗機飛行員，長時間從事空軍戰術和作戰概念研究，在軍事學術上有很深的造詣。

在偵察監視和對地打擊作戰中，無人作戰飛機已經成為空中作戰體系的一支重要力量。很多人禁不住要問：無人作戰飛機能否擔負空對空作戰任務，像殲擊機一樣，捉對廝殺于藍天之上？

實際上，以美國為代表的少數幾個空軍強國已經開始了對無人機空戰的研究，美國國防部國防高級研究計劃局（DARPA）正式公布了其正在研發的“體系集成技術和試驗”（SoSITE）項目，該項目聚焦于發展分布式空戰系統的概念、架構和技術集成工具。SoSITE項目的體系架構將以現有航空系統的能力為基礎，將飛機、武器、傳感器和任務系統納入其中，并可把各種空戰能力分布于大量可互操作的有人和無人平臺上。美國空軍的軍事專家在理論研究的基礎上提出了更為具體的空戰系統組合，他們設想一種基于四代戰機和先進武器的協同空戰系統：由一架F-22控制3架無人作戰飛機，組成混合編隊實施空中作戰。無人機部署在F-22前面約100千米處打頭陣，F-22則在飛向戰區的途中關閉機載雷達，保持無線電靜默，被動接收由無人機、高空偵察機以及衛星傳送的作戰信息數據。實施攻擊前，F-22迅速打開機載雷達，搜索、發現和跟蹤目標，指揮前置部署的無人戰斗機發射武器，實施攻擊。

未來，無人機將會以不同的作戰樣式投入空戰，其中，有人機與無人機組成一個空戰系統，通過有利的戰術配置和作戰協同抗擊對手，將是一種有效、可行的作戰樣式。本文下面將具體介紹這種空戰概念，其中包括：有人機/無人機協同空戰系統應該由哪些作戰單元組成？這些不同的作戰單元在種類和數量上應該如何搭配？各作戰單元在空中布勢上應該保持什么樣的戰斗隊形？在明確基本作戰概念的基礎上，我們將進一步分析空戰系統在中遠距空戰中具有什么樣的作戰優勢？空戰系統的作戰原則和作戰流程又是什么？最后利用一個空戰系統實施中遠距空戰的假設案例來呈現空戰系統實施空戰的細節，加深大家對這一新型空戰系統的認識。

空戰系統組成

有人機/無人機協同空戰系統（以下簡稱為空戰系統）是一種小型空戰體系，空戰系統的無人機具有不同的單項作戰能力，空中作戰時，各作戰平臺按戰術協同擔負不同的作戰任務。

空戰系統通常可由一架雙座的有人戰斗機和多架無人機組成，有人機不僅負責對無人機的指揮控制，也要擔負對敵攻擊任務；無人機則分別擔負對目標的雷達探測以及遠距空空導彈攻擊任務。顯然，空戰系統內擔負攻擊任務的無人機越多，空戰系統的攻擊威力越強。但是，為了使有人機指揮控制員在空戰中能夠對無人機進行有條不紊的指揮控制，無人機的數量不宜過多。通過綜合分析，比較理想的空戰系統應由一架有人機和三架無人機組成：一架有人指揮控制機（Command Craft，以下簡稱CC）；一架無人雷達探測機（Radar Car？ rier，以下簡稱RC），僅裝載火控雷達；兩架無人導彈攻擊機（Missile Carrier，以下簡稱MC），僅掛載遠距空空導彈。這種有人機/無人機協同空戰系統簡稱“一帶三”空戰系統。

那么，為什么不使用更易于指揮控制的“一帶二”空戰系統？“一帶二”空戰系統由一架有人機帶兩架無人機（一架雷達機、一架攻擊機）組成，組合攻擊能力太弱。而“一帶三”空戰系統（一架有人機帶一架雷達機和兩架攻擊機）才能達成攻擊力量與探測能力的有效配合，發揮多點協同攻擊的優勢，在有人機的指揮下戰勝對手。在戰術運用方面，“一帶三”組合不僅非常有利于實施戰術創新、達成體系作戰的威力，同時也很有利于擾亂敵方飛機的指揮決策、消耗敵機的空空導彈。

“一帶三”空戰系統會不會給有人機的指揮控制員帶來過多的工作難度，以致于在復雜的空戰態勢下顧此失彼，無法及時指揮，降低空戰效能？與傳統的近距格斗不同，在中遠距空戰中，作戰飛機并不需要實施頻繁、劇烈的戰術機動，不需要指揮控制人員在空戰全過程中進行連續、復雜的指揮制導。即便是在交戰過程中需要進行戰術規避時，因為對手是在遠距離攻擊，機動擺脫難度相對較小，己方可在戰法設計上盡可能使用簡單、規范的戰術機動動作，使指揮控制員只需要一個指令就能指揮無人機實施有效的戰術機動。比如，在超視距空戰中，只需要無人機實施50°坡度的水平盤旋機動就能滿足戰術規避的需要（海灣戰爭中美軍擺脫伊軍超視距攻擊的實戰經驗也是這樣）。經過更多的分析可認為，在超視距空戰時，空戰系統的無人機只需要采用50°坡度的盤旋機動（360°水平轉彎）就能在遠距離攻擊中擺脫對手的導彈攻擊。

空戰系統基本隊形

在超視距空戰中，空戰系統的作戰隊形將直接影響作戰效能的發揮，空戰系統中各作戰平臺之間的間隔、距離、高度差必須根據有人機與無人機的飛行性能、機載火控雷達的探測制導能力、導彈性能、有人機的操控能力、無人機的自主飛行控制能力，以及空戰系統的攻擊模式等多種因素綜合確定。原則上講，空戰系統戰斗隊形的確定應該遵守以下四個要求。

一是無人攻擊機應部署在空戰系統的最前端，盡可能隱蔽接近目標。無人攻擊機僅掛載遠距空空導彈，飛行中被動接收有人機的指揮制導信息，無人攻擊機不發射無線電信號，在空戰接敵過程中保持靜默飛行，不易被敵發現，有利于實施搶攻戰術。同時，在交戰過程中，無人攻擊機前置還有利于保護后置的雷達機和有人機。

二是隊形的選擇必須便于雷達探測機獲取信息優勢。戰斗隊形的設置必須能夠充分發揮無人探測機機載雷達的性能，擴大搜索探測范圍，便于在接敵階段更早、更快地發現目標。盡管雷達探測距離一般都遠大于空空導彈的攻擊距離，但是，也不應將雷達機布置在導彈攻擊機后面很遠的地方，應留出充分的時間讓有人機控制員進行指揮決策。

三是隊形的選擇要有利于保護有人機的安全，同時又能確保有人機對無人機實施及時的指揮控制。有人機應在空戰系統中靠后配置，有人機與無人機的前后距離越大，就越可獲得更大的安全距離，可保證有人機在無人機交戰時還處于敵攻擊范圍之外，但后置距離太遠則不利于有人機及時參與空中攻擊。

四是隊形的選擇還應有利于系統內各作戰平臺的機動飛行，不致于因無人機的空中機動而影響飛行空全。有人機與無人機應保持較大的間隔、距離，各機之間通過數據鏈聯系，在規避對手導彈的攻擊時，無人機可根據指揮機的控制進行水平機動，保持各機之間的飛行軌跡不交叉。為確保安全，各機之間應取出較大的高度差，使各機在不同高度層活動。

例如，在空中布勢上，空戰系統采用T字陣形。兩架無人攻擊機MC1和MC2前置部署于高空，雙機間隔10千米，前后距離3千米，飛行高度均為8 000米。

雷達機RC靠后配置，位于兩架無人攻擊機之間，與MC1和MC2的間隔均為5千米，與無人攻擊機MC2的距離為12千米，飛行高度6 000米。

有人指控機CC部署在最后，與雷達機RC距離3千米，位于雷達機左側3千米處，飛行高度7 000米。各機之間保持大間隔距離的疏開隊形，通過無線電或數據鏈聯系。

確定空戰系統各作戰單元飛行高度的基本依據有三點。

一是要有利于發揮無人機的飛行性能。通常，無人機將會因掛載空空導彈或機載雷達而降低飛行性能，以致于高空機動能力較差，不利于機動作戰。因此，空戰高度應保持在8 000米以下。

二是有利于增大無人攻擊機的導彈射程。影響中遠距空空導彈發射的因素之一是載機的發射高度，通常，載機飛行高度越高，導彈的發射距離越遠。因此，在空戰系統中，應盡可能將無人攻擊機配置在較高高度上，8 000米高度既能使無人攻擊機保持良好的機動性，又可保證導彈具有較大的發射距離。

三是有利于提高無人雷達載機的探測性能。雷達載機配置在6 000米高度，有利于充分發揮機載雷達上視探測能力強的優勢。敵方飛機（有人戰斗機）的機載雷達性能雖優于己方無人雷達載機性能，但在探測低位目標時，下視探測距離要有損失，下視探測距離通常為上視探測距離的2/3，己方雷達載機采用敵高我低的高度部署將有利于減小與對手在探測能力上的差距。

空戰系統作戰優勢

有人機/無人機協同空戰系統在目前的空空作戰中還未出現過。通過理論分析可看到其作戰優勢，這些優勢來自于空戰系統的分布式部署和戰術協同。

優勢一：無人機隱蔽接敵無人攻擊機部署在最前方，在整個接敵過程中保持無線電靜默，與發射輻射信號的雷達機和有人機分布配置，可實現隱蔽接敵攻擊。導彈機與雷達機分別從不同方向接近目標，雷達機開機照射目標，導彈機保持靜默，雷達波照射方向與導彈攻擊方向分離，對手的機載雷達接收機最初只能根據雷達波判斷出雷達機的來襲方向，無法準確判斷導彈機的來襲方向，有利于導彈機隱蔽接敵攻擊。

優勢二：真正的發射后不管分布式空戰系統中，制導平臺和發射平臺分開部署，攻擊機發射導彈后，并不需要攻擊機本身對導彈進行繼續制導，而是由有人機擔負中段指令制導任務，所以，無人攻擊機實施的是真正的發射后不管攻擊。嚴格地說，傳統的超視距空戰并沒有真正的發射后不管攻擊戰術，即便是使用主動雷達彈，也需要載機在發射導彈后繼續對導彈進行連續穩定的中段指令制導，只有當導彈進入末制導之后，載機才可以機動脫離，這時才進入了發射后不管狀態。分布式空戰系統的中段指令制導完全由另一架制導機來完成，不僅可保證無人攻擊機在危險態勢下也能對敵發起攻擊，還可使其在發射導彈后立即機動脫離，引誘、規避敵機的導彈攻擊，為其它飛機的攻擊創造條件。

優勢三：無人機迎頭搶攻無人機上沒有飛行員，完全是在指令控制下飛行，不會像有人機那樣，在危險態勢下受到飛行員心理壓力的影響。無人機即使是在敵機火控雷達的跟蹤鎖定下也可以臨危不懼、十分“冷靜地”發射導彈，大有與敵同歸于盡的英雄氣概。“狹路相逢勇者勝”，憑著無人機的勇猛，可以達成搶攻優勢，在敵我能力相當的情況下，與敵展開對攻。即便是在敵優我劣的態勢下，敵機先于我機發射導彈，只要無人攻擊機沒有進入敵導彈的不可逃逸區，也可“勇敢地”逼進發射區發射導彈，然后立即機動脫離。無人攻擊機的迎頭勇猛搶攻，有利于擾亂敵指揮制導，迫使敵面對威脅實施機動、放棄攻擊。

優勢四：攻擊機連續交替攻擊空戰系統中兩架無人攻擊機一前一后、一左一右分散布勢，有利于對敵機實施不同方向的連續交替攻擊。前置的無人攻擊機MC1搶先發射導彈后迅速左盤旋機動脫離，與此同時，后置的無人攻擊機MC2不斷接近目標，構成發射條件后，有人機發出指令，MC2立即發射導彈實施攻擊，并右盤旋機動脫離。隨后，完成盤旋機動的無人攻擊機MC1再次達成發射條件，展開第二波攻擊。MC2結束盤旋機動后也再次對目標發起輪番攻擊。

優勢五：指揮機與雷達機接力無人攻擊機對目標實施攻擊以及導彈的中段指令制導都離不開穩定的雷達保障。通常，雷達信息來自于雷達載機RC，雷達機在敵導彈射程外穩定、連續地照射和跟蹤目標。但是當兩架攻擊機均未首發命中目標時，必須發起第二輪超視距攻擊，在這種情況下，雷達機有可能進入敵機的導彈射程，遭到敵導彈攻擊，所以雷達機應主動回轉脫離。此時，有人機應打開機載雷達，接替雷達機提供連續的信息保障，指揮無人攻擊機再次攻擊。

優勢六：有人機飽和攻擊協同空戰系統作為一種新型作戰系統，有其自身的作戰特點。有人機是整個作戰系統的大腦，指揮無人攻擊機作戰。但是，當無人機多次攻擊未果，目標進入有人機的導彈射程時，有人機也應抓住戰機，及時發射導彈，對目標發起飽和攻擊。

空戰系統作戰原則

空戰系統的各作戰單元在空中進行分布式配置，將會產生更多的戰術變化。空戰系統應發揮多平臺攻擊的優勢，力爭在中距階段交替猛攻，避免與其近距空戰。空戰系統的作戰原則是：體系作戰，遠距搶攻，協同攻防，中距決勝。

體系作戰空戰系統雖然在空中采用分散配置，但在作戰使用上必須時刻保持一個整體。各作戰平臺必須遂行各自的任務，防止信息保障與火力攻擊的脫節。空戰系統要充分發揮無人機敢打敢拚的優勢，在接敵階段，無人機保持靜默飛行，保持相對穩定的空中布勢逼近目標，積極搶攻，為后續攻擊創造條件。

遠距搶攻在超視距空戰中，特別是當敵機導彈性能優于己方導彈性能，或是雙方作戰能力基本相當的情況下，空戰系統需要通過攻勢行動和搶攻行動，創造出有利的戰術態勢。一般來講，中等性能空空導彈的最大射程都會遠大于先進導彈的不可逃逸區距離，因此，即便是己方無人攻擊機導彈性能不占優的情況下，也完全可以在進入敵導彈的不可逃逸區之前實施攻擊，發射后立即脫離。此時，敵機將面臨我機的導彈威脅，無法保持對我機的穩定攻擊，從而擾亂敵機的穩定制導。

協同攻防協同攻防主要指空戰系統中各作戰平臺之間，特別是有人機與無人攻擊機以及雷達載機之間的配合。無人攻擊機發射導彈后應迅速機動脫離，規避敵方攻擊，同時也可吸引敵方火力，另一架無人攻擊機應抓住敵方發射導彈后實施中段指令制導的穩定飛行階段，對敵發起連續攻擊，逼迫對手放棄對我機的攻擊制導。

中距決勝在第一架無人攻擊機首次發射導彈、遠距搶攻的基礎上，另一架無人攻擊機與有人機要抓住戰機，趁勢對敵發起輪番攻擊，在敵規避、尚未完全發揮火力之前，對敵實施飽和攻擊，爭取通過遠距的首波攻擊和中距的輪番攻擊摧毀敵機，實現遠距決戰、中距決勝。

空戰系統作戰過程

超視距空對空作戰中，地面警戒雷達或預警指揮飛機發現空中來襲目標后，指揮空戰系統起飛并引導其飛向戰區。在與目標相向飛行的接敵過程中，根據地面或預警指揮機的目標信息通報，無人雷達機開機搜索目標。

無人雷達機發現目標后，迅速通過數據鏈傳給指揮機，控制員操控無人機向目標飛行，同時進行敵我識別，然后對目標進行手動截獲或自動截獲和鎖定。有人機控制員操控無人機向目標迎頭飛行，當跟蹤狀態穩定后，導彈進入準備發射階段。當飛行員發現具備導彈發射條件時，操控無人攻擊機發射超視距空空導彈，雷達機始終跟蹤照射目標，回傳更新目標數據，導彈接收到新的目標位置后修正航向，更加精確地飛向目標。

攻擊機發射導彈時也將面臨對手的攻擊，因此，攻擊機必須進行水平盤旋機動，同時也吸引敵機的火力，為他機攻擊創造條件。靠后部署的二號無人攻擊機隱蔽接近目標，構成攻擊條件后迅速對敵攻擊，然后同樣實施發射后不管機動。

當目標機發現導彈來襲時，將會大過載機動規避，無人攻擊機首次攻擊將無法命中目標，此時應在盤旋機動后再次攻擊，必要時，有人機也應抓住時機發射導彈，對目標機實施飽和攻擊。空戰結束后，有人機與無人機協同返航。

空戰系統空戰案例分析

為了使大家對空戰過程有一個直觀的認識，我們可以設置一個空戰想定來分析中、遠距空戰中一個空戰系統與一架敵機的空戰對抗，而且在紅藍雙方作戰能力設置上，假定紅藍雙方的武器性能勢均力敵，雙方在中遠距空戰對抗中并無明顯優劣。

既然是均勢，就意味著紅方空戰系統中的無人攻擊機在對目標發射導彈的同時，藍方飛機也具備了攻擊條件并對紅方無人攻擊機發射導彈攻擊。因此，無人攻擊機在發射導彈后必須立即機動脫離，擺脫對方導彈的跟蹤，導彈的中段指揮制導任務由靠后部署的有人機承擔。但是，藍方飛機則不同，由于藍方戰斗機需要對導彈實施中段指令制導，在發射導彈后卻不能立即機動規避，只有在導彈進入末制導后才能機動。紅方無人攻擊機首次攻擊，距離相對較遠，遠未進入藍方導彈的不可逃逸區，所以比較容易擺脫藍方的攻擊。一旦擺脫導彈跟蹤，紅方無人攻擊機應盡快創造再次攻擊條件，對藍方飛機發射第二枚導彈。藍方戰斗機由于實施照射制導，機動時機較晚，擺脫紅方導彈攻擊的難度增大。

由于篇幅有限，在此不詳細介紹模擬設置的各個具體條件及過程，只呈現當飛機只要被命中一發導彈就視為被摧毀的情況下空戰模擬過程及評估結果。

空戰模擬過程如下：

50.8秒，藍方飛機雷達進入邊掃描邊測距工作模式；

102.6秒，藍方飛機雷達進入邊掃描邊跟蹤工作模式；

102.7秒，藍方飛機雷達進入跟蹤工作模式；

114.1秒，RC雷達進入邊掃描邊測距工作模式；

114.3秒，CC雷達進入邊掃描邊測距工作模式；

157.7秒，RC雷達進入邊掃描邊跟蹤工作模式；

157.8秒，RC雷達進入跟蹤模式；

162.4秒，CC雷達進入邊掃描邊跟蹤工作模式；

162.5秒，CC雷達進入跟蹤模式；

162.8秒，MC1在距離目標37 027米時發射一枚導彈攻擊藍方飛機；

164.3秒，MC1進入水平轉彎，坡度50°，左轉360°；

165.1秒，藍方在距離目標36 124米時發射一枚導彈攻擊MC1；

170.5秒，MC2在距離目標37 032米時發射一枚導彈攻擊藍方飛機；

172.5秒，MC2進入水平轉彎，坡度50°，右轉360°；

179.7秒，MC1發射的一枚攻擊藍方的導彈轉入末制導階段；

182.4秒，藍方發射的一枚攻擊MC1的導彈轉入末制導階段；

182.5秒，藍方雷達進入邊掃描邊測距工作模式；

183.1秒，藍方進入水平轉彎，坡度60°，左轉360°；

187.4秒，MC2發射的一枚攻擊藍方的導彈轉入末制導階段；

189.6秒，藍方雷達進入跟蹤模式；

191.7秒，藍方在距離目標30 157米時發射一枚導彈攻擊MC2；

198.4秒，MC1發射的一枚導彈命中藍方；

198.4秒，MC2發射的一枚攻擊藍方的導彈在末制導階段丟失目標，進入慣性飛行搜索階段；

198.4秒，藍方發射的一枚攻擊MC2的導彈失去制導信息，自毀；

212.7秒，藍方發射的一枚攻擊MC1的導彈速度過小，丟失目標。

空戰評估結果統計如下。

紅方RC：被攻擊次數0，被命中次數0，生存概率1；

紅方MC1：被攻擊次數1，被命中次數0，生存概率1；

紅方MC2：被攻擊次數1，被命中次數0，生存概率1；

紅方CC：被攻擊次數0，被命中次數0，生存概率1；

藍方戰斗機：被攻擊次數2，被命中次數1，生存概率0。

從模擬空戰結果看，紅方平均生存概率1，紅方平均生存架數4，藍方平均生存概率0，藍方平均生存架數0，紅藍雙方空戰損失比為零比一。總之，無人機空戰將成為新的作戰樣式，必須創新作戰理念，形成體系作戰威力。