從偵查打擊鏈談?wù)労笪宕鷻C(jī)時代的空軍協(xié)同打擊系統(tǒng)
自從進(jìn)入大數(shù)據(jù)和云計算時代后,現(xiàn)代幾乎所有的公司都可以通過互聯(lián)網(wǎng)和公司內(nèi)VPN便捷的把各個分支機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來,實現(xiàn)線上協(xié)同辦公,網(wǎng)絡(luò)報賬和辦理貨物運(yùn)單等業(yè)務(wù)。在軍事領(lǐng)域也是一樣,隨著當(dāng)代抗干擾衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈、綜合計算機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,以前難以協(xié)調(diào)的同兵種、跨兵種的協(xié)同打擊任務(wù)已經(jīng)變得越來越現(xiàn)實。今天,我們就來講講后五代機(jī)時代的空軍協(xié)同打擊技術(shù)。

空軍協(xié)同打擊技術(shù)的理論基礎(chǔ)
熟悉軍事的朋友都會知道一個類似于企業(yè)管理的PDCA循環(huán)的“情報-偵查-打擊-評估”循環(huán)。對于特別強(qiáng)調(diào)時效性的空軍來說,情報偵察打擊循環(huán)是非常重要的內(nèi)容。
在這里要特別區(qū)分一下什么是“情報”和“偵查”,這兩個都是行動之前獲取的目標(biāo)信息數(shù)據(jù),但是有著很大的不同。情報是指在攻擊發(fā)起前,通過各種渠道取得的能夠輔助做出戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)決策的敵方初步信息,如英國在德國潛艇基地附近的法國抵抗組織成員,會把U艇出港情報定期報送給英國海軍反潛部門;而偵查是指根據(jù)情報做出打擊決策后,派遣的偵察力量對情報指示的目標(biāo)進(jìn)行查證核實,并將其坐標(biāo)標(biāo)定,傳輸給打擊力量的活動。簡而言之就是情報側(cè)重于對宏觀概念上的敵軍情報搜集,而偵查則直接服務(wù)于當(dāng)前這次打擊任務(wù),前者寬泛,后者目標(biāo)明確。
現(xiàn)實中,考慮到敵軍情報往往不易被我方戰(zhàn)術(shù)力量取得,因此經(jīng)常需要多個部門配合實施的情報獲取任務(wù)來取得有價值的情報。舉例如下:
在第四次中東戰(zhàn)爭中,以色列曾經(jīng)策反了埃及開國領(lǐng)袖納賽爾的女婿,薩達(dá)特總統(tǒng)的秘書阿斯拉夫·馬爾文,將埃及企圖發(fā)動第四次中東戰(zhàn)爭的全部作戰(zhàn)計劃和準(zhǔn)確的時間發(fā)給了摩薩德,梅厄夫人獲得情報后,一方面秘密集結(jié)部隊,另一方面故意放埃及人先打第一槍,以換取美國的同情(基辛格后來回憶,考慮到以色列經(jīng)常不宣而戰(zhàn)的黑歷史,美國本來無意支援以色列的戰(zhàn)爭,但梅厄夫人成功扮演了受害者的角色,使得美國不得不開啟五分錢救助計劃不計代價支援以色列)。因此雖然開戰(zhàn)頭兩天以色列傷亡慘重,但實際上元?dú)馕词?,之后便成功反攻奪回全部領(lǐng)土。由此可見高層間諜的極大作用。

而偵查的領(lǐng)域就是更加注意于某個精確的目標(biāo)的查證,其有效的時間范圍更短,但目的性更強(qiáng)。如英國人通過瑞典大使館的武官取得了德國俾斯麥號戰(zhàn)列艦通過斯達(dá)拉克海峽的情報后,猜測它會躲在挪威的峽灣等候突破大西洋防線機(jī)會,于是派出大批偵察機(jī)不斷偵查各個峽灣,終于拍下了俾斯麥號??吭谂餐{灣的照片,進(jìn)而讓本土艦隊做好了攔截準(zhǔn)備。

有了情報和偵查獲得的目標(biāo)信息,就可以將數(shù)據(jù)匯報給打擊的飛機(jī)執(zhí)行打擊計劃??紤]到戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝,打擊的命令必須盡快下達(dá),作戰(zhàn)飛機(jī)和搭載的武器也必須立即投入戰(zhàn)斗。如著名的俾斯麥海之戰(zhàn),日本人運(yùn)輸艦隊在有相當(dāng)?shù)目罩斜Wo(hù)下,仍然在美軍密集的空襲下?lián)p失嚴(yán)重。盟國陸基航空兵擊沉了日軍船隊 16 艘艦船中的 11 艘,其中4艘驅(qū)逐艦和7艘運(yùn)輸船完全被空軍擊沉,剩余1艘大井川丸棄船后被美國打掃戰(zhàn)場的PT艇送入海底,搭載的第 51 步兵師團(tuán)主力遭到滅頂之災(zāi),6,900 名士兵中有 3,664 人喪生。幸運(yùn)抵達(dá)萊城的日軍,只有約 800 人。

打擊完目標(biāo)后,還需要準(zhǔn)確的對目標(biāo)毀傷成果進(jìn)行評價,通過及時有效的評估數(shù)據(jù),可以避免虛報戰(zhàn)果,正確評估敵方剩余實力,以及是否需要補(bǔ)槍。

由此可見,在情報——偵查——打擊——評估循環(huán)中,除了打擊環(huán)節(jié)都是信息環(huán)節(jié),因此可見空戰(zhàn)中信息化的重要性。

當(dāng)代戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及演變
在二戰(zhàn)空軍戰(zhàn)術(shù)基本定型之后,各國開始更加重視攻勢空軍的協(xié)同作戰(zhàn)理論。由于早期的飛機(jī)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一,通訊帶寬較低,因此一開始的飛機(jī)指揮系統(tǒng)基本上是以預(yù)警機(jī)/地面雷達(dá)通過口頭指揮來指揮機(jī)群作戰(zhàn);現(xiàn)實中,第一批實現(xiàn)了同種戰(zhàn)機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的機(jī)型是蘇聯(lián)MIG-31截?fù)魴C(jī)。由于西伯利亞地廣人稀,地面雷達(dá)和預(yù)警機(jī)不足,所以蘇聯(lián)利用米格31的機(jī)身和大功率PESA雷達(dá)的優(yōu)勢,為其配備了同種飛機(jī)之間的數(shù)據(jù)鏈,可以共享彼此雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的情報。這樣一來,4架米格31間距在200公里情況下,就可以用PESA雷達(dá)組成長400公里,水平800公里的探測網(wǎng)絡(luò),配合米格31強(qiáng)大的2馬赫超音速巡航(全程開加力)能力,就可以實現(xiàn)對西伯利亞和北極領(lǐng)空的高速掃描,從而在較遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)并攔截美國攜帶AGM-86的B-52轟炸機(jī)。

雖然預(yù)警機(jī)和米格31的數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)的共享,使得戰(zhàn)斗機(jī)在空中也能通過數(shù)據(jù)鏈實時獲得自己的位置信息和敵方信息(如同開了小地圖),但是由于當(dāng)時系統(tǒng)存在的一系列問題,使得當(dāng)時飛機(jī)仍然必須依賴自己的火控雷達(dá)去打擊分配給自己的目標(biāo)。產(chǎn)生這一情況的原因是:
1、早期的火控雷達(dá)火力通道不足。



三代戰(zhàn)斗機(jī)和三代戰(zhàn)斗機(jī)以前的戰(zhàn)機(jī)普遍采用機(jī)械掃描雷達(dá),同時一般只有一個發(fā)射和接收機(jī)。這樣一來,早期機(jī)械雷達(dá)往往會把搜索和制導(dǎo)模式分開,在開啟半主動雷達(dá)的照明模式后就要放棄自己的搜索模式,此時容易遭受攻擊;同時,由于早期機(jī)械雷達(dá)波束窄,只能夠?qū)φ胺綐O小范圍內(nèi)多個目標(biāo)照射,因此火力通道不足,通常顯著低于本機(jī)攜帶的導(dǎo)彈數(shù)目(如蘇27可以攜帶6枚R-27導(dǎo)彈,但是由于雷達(dá)限制,現(xiàn)實中只能對1個目標(biāo)發(fā)射2枚導(dǎo)彈,或者對兩個接近的目標(biāo)各發(fā)射1枚導(dǎo)彈)。因此對于這樣的雷達(dá)來說,就算捕捉到了敵方飛機(jī),也難以分出多余的雷達(dá)通道去引導(dǎo)本方其他飛機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈。
2,早期導(dǎo)彈計算機(jī)性能不足
由于早期空對空導(dǎo)彈多為半主動制導(dǎo)導(dǎo)彈,發(fā)射后會根據(jù)母機(jī)的火控雷達(dá)發(fā)射,經(jīng)過敵機(jī)反射的雷達(dá)波信號飛行,因此它只能識別自己母機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈信號;在多個同樣飛機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)時,往往通過頻分多址技術(shù)或碼分多址技術(shù)讓彼此信號分開,不讓各自導(dǎo)彈打錯目標(biāo),但是往往飛機(jī)之間難以統(tǒng)一這樣的地址信號。
3、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)有限,在作戰(zhàn)顯示器上顯示的目標(biāo)缺乏標(biāo)記

一直到2000年,世界上大部分主流飛機(jī)仍然沒有全數(shù)字化座艙,飛機(jī)里絕大多數(shù)都是儀表盤,僅有極少的單色CRT顯示屏,而平視顯示器也只能顯示幾個目標(biāo)的信息。這樣一來,就算是預(yù)警機(jī)能夠通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送敵機(jī)數(shù)據(jù)到本方的戰(zhàn)斗機(jī)的座艙計算機(jī)上,也很難為所有的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)置統(tǒng)一目標(biāo)識別信號,導(dǎo)致實際上打起來后還是各自瞄準(zhǔn)各自的目標(biāo)。一直到2010年以后,現(xiàn)代預(yù)警機(jī)才能夠通過計算機(jī)智能為每個目標(biāo)賦予唯一識別代碼,并且將目標(biāo)傳輸給所有的機(jī)群并分配打擊方案(實際上即時戰(zhàn)略游戲里每個單位的生命值和相關(guān)數(shù)據(jù)就是這個技術(shù)的基本原理,只不過換成實戰(zhàn)環(huán)境的敵機(jī)數(shù)據(jù))。
4、坐標(biāo)系互換問題。在21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星定位、通訊技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)取得突破前,各個戰(zhàn)機(jī)的計算機(jī)仍然只能為本機(jī)建立打擊坐標(biāo)系,用以標(biāo)定目標(biāo)的實時位置。由于飛機(jī)在三維空間內(nèi)移動,其實際位置的定位非常復(fù)雜,遠(yuǎn)比宙斯盾系統(tǒng)下艦隊各戰(zhàn)艦火力坐標(biāo)計算復(fù)雜的多。所以如果涉及到飛機(jī)指揮另一架飛機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈,那么它首先要捕捉到這枚導(dǎo)彈,并使用自己的雷達(dá)為其提供信號。而要想定位一枚體積很小的空對空導(dǎo)彈,僅憑自己的機(jī)載雷達(dá)是做不到的,還需要發(fā)射機(jī)為自己提供導(dǎo)彈的坐標(biāo),此時就涉及到發(fā)射機(jī)的坐標(biāo)系和制導(dǎo)機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換問題,在完成轉(zhuǎn)換后,制導(dǎo)機(jī)才能夠找到發(fā)射機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈,并將它納入自己的制導(dǎo)波束之中。
由于這些問題,戰(zhàn)斗機(jī)之間協(xié)同打擊技術(shù)一直到2015年后才有實質(zhì)性突破。

后五代機(jī)時代建立協(xié)同打擊技術(shù)的必要性

2015年后,隨著美國和中國大量生產(chǎn)F-35和J-20飛機(jī),世界空軍邁入了五代機(jī)時代。五代機(jī)比起過去的戰(zhàn)斗機(jī),無論是在隱形能力、機(jī)動性、傳感器、信息化、打擊能力都有了本質(zhì)性的飛躍。但是我們也不可避免面臨了五代機(jī)帶來的另一個問題:載彈量不足。
眾所周知,五代機(jī)只有保持嚴(yán)密的隱形前提下,才能發(fā)揮遠(yuǎn)超過四代機(jī)的戰(zhàn)斗力??墒?,雖然當(dāng)代F-22,殲-20,F-35等五代機(jī)最大起飛重量都在30噸以上,理論上都具備10噸以上武器搭載能力,但如果為了保持隱形能力只使用內(nèi)部彈倉的話,其搭載能力就會大打折扣。以理論最大起飛重量36噸的F-22為例,該飛機(jī)空載約17噸,內(nèi)部燃油可帶9噸,內(nèi)部彈艙可帶2枚AIM-9X和6枚AIM-120導(dǎo)彈,累計最大內(nèi)掛載只有27噸的重量,不能利用最大起飛重量高的優(yōu)勢。而現(xiàn)代五代機(jī)通常用的是大功率高性能AESA(有源相控陣)雷達(dá),通過電子掃描波束可以實現(xiàn)對20個目標(biāo)跟蹤,并打擊超過10個目標(biāo)的能力,這就出現(xiàn)了和過去三代機(jī)相反的問題——火力通道增加了,而導(dǎo)彈卻不夠用了。
為了充分發(fā)揮隱形飛機(jī)高隱形的優(yōu)勢,同時為了發(fā)揮火力通道足夠多的優(yōu)勢,現(xiàn)代飛機(jī)的協(xié)同打擊系統(tǒng)就變得至關(guān)重要,這種發(fā)射機(jī)和制導(dǎo)機(jī)不同的戰(zhàn)斗方式,又被形象地稱之為“A射B導(dǎo)”,具體執(zhí)行有以下兩種模式:
1、后方飛機(jī)制導(dǎo),前方飛機(jī)隱蔽攻擊
現(xiàn)實中,為了避免敵方通過雷達(dá)報警機(jī)提前察覺到四代機(jī)的進(jìn)攻,可以選擇后方制導(dǎo),前方攻擊的手段。首先,由一架開啟雷達(dá)的飛機(jī)(戰(zhàn)斗機(jī)、地面雷達(dá)、海軍、預(yù)警機(jī)皆可以)進(jìn)行大范圍搜索,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,由關(guān)閉主雷達(dá)的四代機(jī)悄然滲透到敵方高價值飛機(jī)附近,打開EODAS系統(tǒng)確認(rèn)目標(biāo),然后將數(shù)據(jù)注入紅外成像導(dǎo)彈發(fā)射。這樣一來,敵人的高價值飛機(jī)只顧得盯著遠(yuǎn)距離我方目標(biāo)發(fā)射的雷達(dá)波,而未注意到近距離我軍發(fā)起的紅外導(dǎo)彈突襲,會被打個措手不及。


2、前方飛機(jī)制導(dǎo),后方飛機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈
當(dāng)我方四代機(jī)接近敵人而耗盡了導(dǎo)彈時,可以采用這個手段,由后方載彈量較大的三代機(jī)甚至是轟炸機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈,然后接受前面的戰(zhàn)斗機(jī)信號飛向敵人。這樣一個好處是可以避免四代機(jī)自身武器不夠的劣勢,同時發(fā)揮制導(dǎo)雷達(dá)火力通道多的優(yōu)勢,將后方“空對空導(dǎo)彈倉庫”(如J-16等大型戰(zhàn)斗機(jī))攜帶的空對空導(dǎo)彈源源不斷導(dǎo)引到敵人身上。


結(jié)語
隨著信息化技術(shù)的日趨提高,現(xiàn)有的作戰(zhàn)平臺的協(xié)同能力會進(jìn)一步提升,從而能夠充分利用戰(zhàn)斗機(jī)剩余的力量,提升打擊效率。這一點(diǎn)和淘寶、美團(tuán)等電子商務(wù)企業(yè)崛起后,將中國零散的商品、服務(wù)機(jī)構(gòu)整合進(jìn)全國供應(yīng)鏈條,激發(fā)經(jīng)濟(jì)活力的效果是一樣的。不過,為了維護(hù)日趨復(fù)雜的信息化系統(tǒng),保護(hù)國家信息秘密,阻擋網(wǎng)絡(luò)信息入侵,國家也必須在該方面進(jìn)一步增加投入,早日實現(xiàn)計算機(jī)和信息系統(tǒng)的全部國產(chǎn)化。只有實現(xiàn)了全信息化系統(tǒng)的自主化,才能構(gòu)建起后五代機(jī)時代的協(xié)同空戰(zhàn)打擊系統(tǒng),提升未來戰(zhàn)爭的戰(zhàn)斗能力。