美軍新型制空作戰概念研究

王超磊，樊會濤

(1. 中國空空導彈研究院，河南 洛陽 471009； 2. 航空制導武器航空科技重點實驗室, 河南 洛陽 471009； 3. 中國航空研究院，北京 100012)

0 引 言

近年來，隨著軍事大國反介入/區域拒止能力的快速發展，美軍海外基地的安全受到威脅，其始終追求的非對稱空中優勢受到嚴峻挑戰； 同時，前沿技術的不斷發展和裝備性能的不斷提升，使美軍原有的發展思路在體系對抗、能力升級和經濟可承受性等方面難以滿足未來制空作戰需求。美軍認為，獲得空中優勢是常規軍事沖突制勝的先決條件，而作戰概念研究是決定制空作戰力量發展的核心牽引力。在內外雙重因素推動下，美軍面向協同化、智能化等發展方向，開展了“分布式作戰”“馬賽克戰”等多種新型制空作戰概念研究，牽引無人機蜂群、忠誠僚機、武庫機、PCA等新型武器裝備研制，企圖在推動空戰形態不斷變革的同時，充分發揮先發優勢，加速構建以協同、跨域、自主為特征的體系對抗能力，持續保持與對手OODA殺傷鏈的時間差與空間差優勢，保障其空中優勢。

1 新型制空作戰概念發展

隨著美軍的戰略重點由反恐作戰的小規模沖突向大國競爭的高端對抗轉變，美軍逐漸暴露出了當前作戰體系和裝備發展模式的諸多短板：一是隨著軍事大國高端裝備的不斷發展，現有作戰模式下美軍高科技武器裝備競爭優勢下降； 二是新型高性能平臺與武器裝備研發時間長、成本高，難以適應不斷變化的未來戰場需求； 三是原有作戰體系過度依賴“銀色子彈”類的明星裝備，隨著軍事大國反介入能力不斷增強，體系關鍵節點受到威脅。為解決以上問題，美軍先后提出了分布式作戰、穿透性制空、馬賽克戰、決策中心戰等新型作戰概念。

1.1 分布式作戰

2015年，美軍提出了分布式作戰概念，其核心思想是利用大規模的低成本平臺或武器集群代替當前少量、高性能、高價值武器或平臺完成復雜的作戰任務?；诒Ψ植?，實現能力集中，將作戰任務與功能均衡分布到不同的個體上，通過信息共享、協同規劃、協同攻擊等方式實現“1+1>2”的作戰效果，具有成本低廉、靈活性好、對抗性強等優勢。近年來，美軍積極探索將分布式作戰概念應用于海上、空中、陸地等多個作戰領域，并進行集成架構設計和關鍵技術牽引(如圖1所示)，開展了“體系綜合技術和試驗”(SoSITE)、拒止環境中的協同作戰(CODE)、分布式作戰管理(DBM)等研究。

圖1 分布式作戰體系架構想Fig.1 Distributed combat system architecture

1.2 穿透性制空

2016年，美國空軍發布脫密版的《2030年空中優勢飛行規劃》提出穿透性制空概念，旨在高對抗條件下，通過超高隱身平臺、體系信息支撐、有人/無人協同、精準快速打擊等手段，在特定的區域和特定的時間內快速穿透敵方的現代化防空體系進行作戰，獲取該時間段內的制空權，完成作戰任務(如圖2所示)。目前，美軍已經在穿透性制空概念的牽引下，提出了新型作戰平臺PCA的相關概念和能力特征。

圖2 穿透性制空的區域優勢示意圖Fig.2 Regional advantages of penetrating counter-air

1.3 馬賽克戰

2017年，美國DARPA提出了馬賽克戰作戰概念，將分布式作戰概念進一步延伸。其思想來源于馬賽克拼圖，實現“化整為零、靈活組合”，即通過接口簡單一致、功能多樣的碎片單元實現特定構型的快速拼裝。借助這種理念，馬賽克戰將整合空、天、地、海多維作戰兵力，將各種傳感器、通信網絡、指揮控制系統、武器或平臺重新組合為最小化的功能單元，并通過網絡信息的統一接口進行快速自由的組合和配置，從而構成一種具有高度彈性的自適應動態殺傷網，實現跨域跨兵種的協同自主作戰能力(如圖3所示)。馬賽克戰被稱為大國競爭時代下美軍新的戰爭方式，具有重要的軍事意義。

圖3 馬賽克戰示意圖Fig.3 Mosaic warfare combat mode

1.4 決策中心戰

隨著分布式作戰、馬賽克戰等概念深化，美軍暴露出了現有指揮控制結構決策速度慢、機動能力差等短板，將限制美軍未來跨域協同作戰的快速性和靈活性。因此，2019年，美國戰略與預算評估中心(CSBA)提出了決策中心戰作戰概念。一方面，充分利用人工智能和自主系統技術輔助指揮員快速、高效、準確地完成決策，大幅加速OODA中的決策環節，實現作戰力量的靈活部署和多樣化戰術； 另一方面，通過兵力分散部署和戰爭迷霧等方式，構造大量多兵種聯合的并行殺傷鏈，極大提升戰場態勢的復雜度，遲滯和破壞對方判斷環節，降低對手決策環節的質量和速度，從而形成作戰對抗的絕對優勢。2020年，CSBA發布《馬賽克戰：利用人工智能和自主系統實施決策中心戰》，明確了決策中心戰與馬賽克戰的相互關系和作用。

綜合以上分析，幾種作戰概念各有側重、相互支撐、逐步遞進。分布式作戰是作戰方式的轉變，穿透性制空是作戰目標的轉變，馬賽克戰是作戰體系的轉變，決策中心戰是作戰指揮控制的轉變。

2 新型制空作戰特點

綜合以上對美軍新型作戰概念的分析，可以總結得出制空作戰的新特點。

2.1 信息主導

隨著信息化戰爭時代的全面到來，制空作戰制勝的核心因素逐漸從速度、距離、火力等機械力的比拼，變為傳感、通信、網絡等信息力的對抗，取得制信息權成為各兵種作戰對抗的首要任務。從OODA殺傷鏈的角度來說，由原來主要追求行動環節的“更快、更遠、更強”，變為追求觀察環節的更精準、判斷環節的更自主、決策環節的更高效。無論是分布式作戰的平臺協同、穿透性制空的快速突防，還是馬賽克戰的跨域聯合、決策中心戰的高效指揮控制，都是以信息的快速獲取、跨域傳輸和精準篩選為基礎。同時，制信息權的爭奪將不斷加劇隱身與反隱身、干擾與抗干擾甚至賽博域的對抗，未來制空作戰中，以信息力為基礎、以博弈策略為主導的軟實力將成為決定戰爭勝負的關鍵。

2.2 網絡賦能

各類戰術通信網絡是實現信息傳輸與共享的基本途徑，也是態勢感知、戰場指揮控制、跨域協同的先決條件。由分布式作戰、馬賽克戰所定義的未來作戰模式要求作戰體系網絡將整個戰場各類作戰要素進行動態無縫連接，形成體系“作戰云”。在大數據、云計算技術支撐下，針對協同作戰中不斷變換的組織架構和作戰單元實現信息互聯，具備敏捷、動態、自適應、可重構的特點(如圖4所示)。通過網絡賦能，一方面，可實現高效快速的對戰場各類信息的篩選以及對資源的調度、組合和集成，作戰體系指揮控制效率大幅提升； 另一方面，可實現各類平臺、武器的“即插即用”和“隨遇入網”，各類節點均可作為體系傳感器進行態勢共享，體系感知能力大幅提升。

圖4 美軍作戰云構想圖Fig.4 US military combat cloud concept

為此，美軍圍繞Link-16等現有戰術數據鏈開展了一系列強化工作，拓展裝備適應范圍，提升網絡性能，并在2020年5月的聯合國土防衛演習中，成功驗證了多域數據共享能力； 同時，開展了“滿足任務最優化的動態自適應網絡(DyNAMO)”“韌性組網分布式馬賽克通信(RNDMC)”“海上作戰即時信息(TIMEly)”等項目研究，支持馬賽克戰的無縫自適應通信網絡需求。

2.3 聯合制勝

跨域聯合是新型制空作戰的重要制勝手段。在馬賽克戰等概念中充分體現了多兵種深度聯合作戰的思想，即通過陸、海、空、天、網多域一體化作戰，彌補單一領域作戰的信息和裝備短板，可生成多域交叉的殺傷鏈，大幅提升OODA循環的速度和質量，多種任務執行策略可以靈活組合、并行開展，產生優于各部分總和的整體作戰效能。

2012年，美軍便提出了以“跨域協同增效”為核心思想的“聯合介入行動”和“全球一體化作戰”概念，隨后，又相繼提出“多域戰(MDB)”“全域作戰(ADO)”“聯合全域作戰(JADO)”等多個作戰概念。2020年3月，美國空軍首次將“聯合全域作戰(JADO)”寫入空軍條令，成為由官方正式認可的作戰概念。

2.4 隱身突防

隱身技術是信息化空戰時代的標志性技術。高性能空中隱身平臺的出現，極大限制了現有空戰體系的感知能力，遲滯對手OODA中的觀察環節，從而在空戰對抗中創造出時間差、空間差，以保證己方優勢。在新型制空作戰概念中，隱身突防能力依舊是美軍未來的重點發展方向，在穿透性制空中，美軍提出了新型制空作戰平臺PCA具備高隱身能力，其RCS或將相比F-22下降一個數量級。在未來空戰裝備體系發展中，隱身技術的應用或將拓展至大多數空中平臺。

2.5 精確打擊

精確打擊是制空作戰的最終環節，僅需消耗少量的戰場資源就可以精準完成毀傷任務，可大大提升作戰效費比。2021年5月，美軍在2022年國防預算申請中提出要“增加針對更先進的高端武器系統的采購，提供更遠的射程、更強的殺傷力和自主目標指示能力”。在美軍新型制空作戰概念中，網絡、協同均是為了比對手更高效地執行精確打擊任務，導彈與平臺的發展也在不斷提高打擊的快速性和隱蔽性。但隨著跨域聯合、協同作戰和隱身技術的不斷發展，戰場規模持續增大，戰場態勢愈加復雜，對抗強度不斷上升，對于精確制導武器的性能和使用模式也有了新的需求：一是 “作戰更自主”。面對復雜多變的戰場態勢，制導武器要具備更加智能的作戰能力，通過武器平臺解耦，實現真正“發射后不管”。二是 “飛行更敏捷”。隨著平臺隱身和機動能力的不斷提升，導彈需要具備更高的敏捷性，實現更遠發射，更快命中。三是 “感知更靈活”。通過寬頻多模探測、多彈協同探測等手段，實現導彈感知能力的進一步提升，以適應未來復雜戰場環境。

3 新型制空作戰期望的效果

3.1 OODA架構：殺傷鏈向殺傷網的轉變

利用異構組網、智能算法、大數據、云計算等技術，可實現武器與平臺信息解耦，與體系深度融合，將制空作戰體系傳統的串行OODA轉變為并行OODA，制空作戰殺傷鏈轉變為制空作戰殺傷網(如圖5所示)，利用聯合廣域感知、智能決策、協同作戰、隱身及干擾等手段，可實現己方OODA速度、質量、數量和效能優勢。

圖5 殺傷鏈轉變為殺傷網示意圖Fig.5 From kill chain to kill net

3.2 觀察：聯合廣域感知，實現 “看得遠”“看得全”

隨著戰場信息網絡規模的不斷擴大，信息共享效率不斷提高，將地基雷達、水面艦艇、空中預警、偵察衛星等各類感知節點融入體系網絡，甚至任意平臺和武器均可作為感知節點，通過信息融合，可實現整個作戰體系的全域綜合感知，大幅提升感知范圍，拓展感知維度。

3.3 判斷和決策：人工智能輔助，實現“認得清”“判得準”

感知能力的整合和提高，導致戰場信息數據量激增，加之隱身技術和干擾技術的不斷提升，使作戰指揮控制陷入“信息迷宮”。海量信息的傳輸和篩選為作戰體系帶來了極大的負荷，需借助智能算法提高數據處理效率，新型制空作戰概念利用人工智能技術輔助，通過云計算、信息融合等技術，快速從海量信息中抽取和過濾關鍵高質量情報，并通過人工智能輔助進行對抗策略生成和戰術決策。未來復雜戰場中，“決策力”強的一方將具備明顯戰場優勢。

3.4 行動：靈活協同作戰，實現“強自主”“自適應”

未來平臺與武器裝備需具備支撐多種協同化戰術的能力：一是實現與體系、平臺和武器間的高動態組網，具備快速組網、隨遇入網、網絡自適應重構等能力； 二是具備組件通用化、軟件能力定義與快速升級等能力，實現能力定制化裝備，通過差異化的裝備間協同，實現整體作戰能力的強化。

4 新型制空作戰的關鍵技術

4.1 態勢感知技術

態勢感知技術是指基于分布在空、天、地、海等戰場各處的傳感器進行協同探測，通過體系組網進行態勢信息共享，并進行信息過濾和融合獲得更高質量的態勢信息，最終形成整個戰場的綜合態勢情報。關鍵子技術包括：小型化通用化傳感器設計技術、寬頻多模智能探測技術、多源異構信息融合技術、態勢估計與預測技術、綜合態勢信息可視化技術等。

4.2 動態組網技術

動態組網技術是將戰場中的各種任務平臺、武器裝備通過統一或兼容的體制和協議進行快速聯網，并根據作戰任務和作戰單元劃分形成分層臨時作戰網絡，實現任務信息、態勢信息、環境信息的快速傳輸和共享。關鍵子技術包括：彈間快速組網技術、不同平臺組網時空同步技術、體系網絡化制導技術等。

4.3 自主建群技術

自主建群技術是通過武器/平臺集群的動態自適應架構設計，實現面向任務的自組織建群、成員管理、任務分配、資源調配以及自主任務規劃，形成靈活自主的集群作戰能力。關鍵子技術包括：集群信息管理與資源調配技術、集群中心節點選取技術、集群重構技術、集群自主任務分配技術等。

4.4 協同攻擊技術

協同攻擊技術是多個導彈通過組網、建群，協同完成目標搜索、跟蹤、導航、制導、對抗與毀傷等過程，結合導彈自主建群技術，以特定構型、分工或戰術對指定目標進行聯合攻擊，大幅提升導彈反隱身、抗干擾、遠距攻擊等作戰能力，完成單枚導彈無法完成的攻擊任務。關鍵子技術包括：多彈協同探測技術、多彈協同制導技術、多彈協同毀傷技術、多彈協同抗干擾技術等。

5 啟示和建議

5.1 以博弈對抗的思維，深化開展頂層創新作戰概念研究

隨著技術推動，美軍以頂層創新作戰概念研究不斷牽引裝備需求和發展，尤其隨著大國競爭時代到來，美軍作戰概念迭代更新速度不斷加快，逐步清晰未來與大國對抗的作戰場景與能力需求。因此，國內裝備發展不能仍采用“跟蹤式發展”，要以博弈對抗的思維，發展具有中國特色的原創性頂層作戰概念，構建可以與美軍能力對抗的體系作戰能力，有針對性地牽引作戰裝備與技術發展。

5.2 加強戰場共享信息網絡建設，提升體系“信息力”

美軍提出的“分布式作戰”“作戰云”等新型制空作戰概念需要體系強大的網絡、通信和指揮控制能力，強調不同作戰兵種和平臺間戰術信息的互聯互通和數據的實時高速傳輸，尤其是在強對抗環境下使用的自適應組網、導航、信息融合等技術。面對未來協同化作戰，一方面需要加強戰術通訊網絡建設； 另一方面，需要重點發展支撐網絡化作戰的新一代平臺與武器裝備。

5.3 強化人工智能技術研究與應用研究，提升體系“決策力”

面對大國競爭時代到來，美軍認識到裝備性能的絕對優勢已受到挑戰，而研發新一代高性能平臺與武器，從研發周期和經費方面難以滿足對抗需求。因此，美軍從作戰樣式和體系指揮控制入手，并在現有裝備上進行快速升級改造，通過分布式作戰擴大戰場規模、提高戰場態勢復雜度，使對手陷入“決策困境”； 同時，通過信息化建設和人工智能輔助方面的技術優勢，強化戰場指揮控制能力，在決策能力方面壓制對手，以取得絕對優勢。因此，國內需加速軍事智能化技術研究與應用，加強體系感知、信息篩選和指揮控制能力。

5.4 著重提升武器的自主性和靈活性，適應未來協同化作戰需求

針對未來大規模、跨域協同的制空作戰需求，對于導彈武器裝備而言，在進一步強化攻擊距離、機動能力、毀傷能力的基礎上，更需要著重提升導彈作戰的自主性和靈活性，創新導彈裝備形態和作戰使用方式，適應網絡化協同作戰，實現武器與平臺解耦，擺脫對載機制導信息的依賴； 通過彈群協同等方式，大幅提升導彈任務執行力和戰術靈活性。

6 結 束 語

作戰概念創新是最大的創新。面向大國競爭，美軍重視并不斷加強新型制空作戰研究，取得了明顯效果。圍繞未來制空體系對抗，需要結合國內實際作戰需求和作戰模式特點，打破以往延長線式的發展思路，構建具有中國特色的制空作戰概念，推動空戰裝備技術的快速發展。