圖:美國空軍領導人表示,美國空軍正在加速研制協同作戰飛機(CCAs),它將成為一種戰斗力倍增器,無人駕駛飛機將與其他戰斗機整合在一起,帶來前所未有的空戰效果。
自 100 多年前將飛機應用于實戰以來,隨著美國空軍協同作戰飛機(CCAs)的加入,美軍保衛空域的方式發生了前所未有的變化。領導人說,CCAs 不僅僅是無人機,它還能為空軍提供指數級的空中力量和尚未完全設想的戰術。
然而,美空軍部須應對其為自己設定的艱巨挑戰,即在未來幾年內獲得并部署 CCA。空軍尋求快速增加 CCA--配備先進傳感器或武器的無人自主飛機,能夠在高度競爭的環境中與其他機載飛行器和地面資產進行實時通信。
美國空軍部長弗蘭克-肯德爾(Frank Kendall)2月13日在科羅拉多州奧羅拉市舉行的空軍和太空部隊協會(AFA)戰爭研討會媒體圓桌會議上對記者說:正以一種緊迫感推進CCA。
美空軍計劃在明年秋季,即 2025 財年的第一季度開始實施其 CCA 記錄計劃。然而,在實現部署數千架 CCA 這一宏偉目標的同時,國會預算卻出現赤字,供應鏈也可能出現問題。空軍還必須改變其作戰方法、飛機流程、培訓和文化,以便將 CCA 納入其中。
美空軍總部部隊設計部主任 R. Scott Jobe 少將在美國空軍學會的一個小組討論會上對空軍人員和業界人士說:當通過兵棋推演和其他活動進行部隊設計和戰役層面的分析時,CCA 是對傳統工作方式具有極大顛覆性的典范之一。從人機協作到未來飛行員需要的技能,所有這些都涉及到大量的數據、分析、軟件和戰術邊緣編程。這一切都會影響空軍和太空部隊的人類部分。CCA包括人機協同內容,這對我們內部來說是顛覆性的。
然而,美國會未能履行其按時通過年度軍事預算的法定職責,這已經損害了CCA的努力,因為本應在去年10月提供的2024財年計劃增加的資金數額 "相當可觀"。肯德爾部長表示,CCA 計劃只是旨在抵御俄羅斯和其他對手的眾多關鍵工作之一,國會已經對其產生了負面影響。
此外,空軍還必須克服通過非傳統的采購流程追求 CCA 所面臨的挑戰。這是一種新方法,俄亥俄州賴特-帕特森空軍基地空軍物資司令部空軍生命周期管理中心戰斗機和先進飛機項目執行官Jason Voorheis 準將解釋說。Voorheis 將軍負責空軍戰斗機項目組合的開發、生產、實戰化、維護和現代化,其中包括 CCA 項目、下一代空中優勢項目、A-10、F-15、F-16、F-22 和其他特殊項目。
Voorheis說,采購方法包括政府擁有架構的概念、利用行業聯盟、依靠共享開發環境,以及在飛行器、任務系統和自主性層面的 "持續競爭"。該部門還強調低成本飛行器。
為了充分利用競爭,該部門將與由大約 30 家公司組成的聯盟簽訂增量合同,購買各種組件和服務。CCA 聯合企業包括傳統的原始設備制造商(OEM),它們將競爭生產飛機和發動機,以及指揮與控制、任務系統、自主性和軟件開發。
Voorheis 將軍說,空軍部希望該聯盟隨著時間的推移繼續擴大,以維持一個充滿活力和競爭力的市場。空軍還計劃利用非傳統公司和小型企業。
然而,要想有選擇地打贏這場強大的戰爭,關鍵在于空軍部門是否有能力向聯合體明確提出其在 CCA 能力方面的需求,以及是否能巧妙地選擇建造 CCA 的公司。CCA 的類型可能在尺寸、發動機功率和任務應用方面各不相同。空軍尚未確定對機載飛行器和相關系統的要求。
2023 年 11 月,空軍物資司令部從 "未來協同作戰飛機信息請求 "中收集了工業界對可能的 CCA 發動機選項的答復,這些選項可能是現成的商用發動機、現成的改進型發動機、衍生型發動機或新型發動機設計。該請求還詢問了推力可能在 3000 到 8000 磅之間的發動機。
空軍物資司令部要求提供符合其敏捷性作戰環境(ACE)方法的 CCA 信息。該軍種在過去幾年中一直在轉變其作戰方式,從大型基地方式轉變為由更小、更敏捷的航空兵和飛機組成的新模式,以便在全球范圍內隱蔽行動,尤其是在印度洋-太平洋地區。
信息請求中指出:就本答復而言,為評估發動機備選方案的使能能力,所關注的理想飛機特性如下:增加航程、縮短跑道起飛距離、提高馬赫數能力、增加功率和熱容量以及增加有效載荷。
在 2 月份的美國空軍部長會議上,肯德爾部長宣布,對于 CCA 計劃的增量 1,空軍將從已經簽訂合同的五家公司(安杜里爾公司、波音公司、 通用原子公司、 洛克希德-馬丁公司和諾斯羅普-格魯曼公司)中選擇兩到三家公司,進入該增量的下一階段。
肯德爾國務卿對記者說:我們正在按照我們制定、資助和確定的五年計劃,對增量 1 和增量 2 進行實施。作為前言,一切都取決于 2024 財年的資金。我們將在 24 財年大幅增加資金。未來,就在接下來的幾個月內,我們將從與五家(公司)簽訂合同變為與更少的公司簽訂合同。我們將至少有兩家公司。我們希望有三家。由于我們預算中的資金水平,三家公司將很困難,但如果與工業界分擔一些成本,我認為我們可以做到三家,這將是我們的首選。
肯德爾部長說,與此同時,增量 2 也將涉及與盟國和其他國家的國際伙伴關系,目前正在向前推進。 從原始設備制造商的角度來看,據在美國空軍論壇上發言的官員稱,各公司都充滿活力和信心,相信他們能夠提供空軍所需的 CCA 能力類型。通用原子航空系統公司總裁大衛-亞歷山大(David Alexander)指出,開放式任務系統和開放式架構是在競爭中取得進展的關鍵。他說,這包括指揮控制和傳感器系統。為了提高自主性和人工智能水平,公司應具備快速迭代和試驗新功能的靈活性,而不必每次都有適航周期。他指出:這才是真正提高自主性和人工智能的地方。
亞歷山大表示,由于CCA項目的根本挑戰在于低成本與精致、昂貴的飛機相比,制造商必須將 "低成本作為一種技術、一種能力 "來看待和展示。他指出,為了生產成千上萬架 CCA,各公司還必須巧妙地管理供應鏈,這可能是 "最大的挑戰 "之一。在建立強調低成本制造的供應基地的同時,空軍對所需 CCA 的數量/數量周期的頻繁預測將對公司有所幫助。
亞歷山大說:CCA計劃優先考慮的是簡單性、經濟性和大規模。亞歷山大說:"要想快速形成能力......公司必須對自己的設計有信心,能夠直接投入生產,并快速獲得具有開放式架構的正確傳感器系統,以便系統在未來能夠發展。不要低估全球供應鏈的重要性......要在空軍要求制造商滿足的時間范圍內,在正確的地方提供零部件和配套設備。
通用電氣航空航天公司業務和技術開發執行總監馬克-雷蒂格指出,鑒于在這種低成本環境下進行設計的新穎性,空軍和制造商必須成為 "先行者"。諾斯羅普-格魯曼公司副總裁兼航空系統部門總裁湯姆-瓊斯(Tom Jones)強調,CCA 是空軍的一項變革能力。要想成為一個成功的項目,空軍將需要能夠在早期對 CCA 的初始單元進行試驗。他建議,與 B-21 一樣,首批 CCA 飛機原型應盡可能接近生產水平,"盡可能接近作戰相關性"。"我們必須想辦法制造成千上萬架這樣的飛機,而且要非常高效、快速地完成"。 瓊斯還警告說,"實現正確的自主性 "并非易事,空軍將需要 "作戰上強大的自主性",達到前所未有的水平。
Voorheis 將軍說:與此同時,空軍還必須促進將 CCA 原型機迅速'交到我們的測試操作人員手中'。這將有助于空軍創新有人和無人編隊概念。我們必須了解如何在條令、培訓、政策和領導力等各個方面以最佳方式將 CCA 納入部隊結構。
參考來源:AFCEA
自部署到烏克蘭前線以來,M1A1 艾布拉姆斯坦克在無人機攻擊下表現出明顯的脆弱性,這讓人們對這種被認為是世界上最先進裝甲車輛之一的耐用性產生了疑問。據《紐約時報》2024 年 4 月 20 日報道,一名美國高級官員稱,在過去兩個月中,五角大樓派往烏克蘭的 31 輛艾布拉姆斯坦克中已有 5 輛被毀,另有至少 3 輛受到中度損壞。
圖:據報道,烏克蘭陸軍第 47 機械化旅在 2024 年 3 月保衛頓涅茨克州 Berdychi 鎮的戰斗中因觸及反坦克地雷而損失了第 2 輛 M1A1 主戰坦克。
這些損失凸顯了爆炸性無人機越來越容易受到攻擊,這一現象可能會重新定義這些裝甲車未來在沖突中的用途。此外,這些無人機的成本相對較低,估計每架 500 美元,與價值 1 000 萬美元的艾布拉姆斯坦克的成本形成鮮明對比。
由于擔心無法抵御遙控彈藥,第 47 機械化旅沒有立即將這些配備了耗油量大的霍尼韋爾 AGT1500 渦輪機的坦克投入前線。在將其部署到頓巴斯的阿夫迪夫卡之前,有必要為其配備爆炸反應裝甲。他們的部署很快暴露了弱點:一輛坦克在 2 月被俄羅斯操作的彈藥擊毀,根據最近的報告,自 2 月以來,另有 4 輛坦克被擊毀,3 輛受損。這些信息的來源包括美國高級官員和在 YouTube 上分析烏克蘭戰爭的 Markus Reisner 上校。同時,Oryx 網站也報道了兩輛被摧毀的坦克和另外兩輛受損后被遺棄的坦克。
M1A1 艾布拉姆斯是美國研制的一種主戰坦克,以有效整合火力、防護和機動性能而著稱。它裝備一門 120 毫米主炮,輔以一挺 7.62 毫米同軸機槍、一挺位于頂部炮塔上的 7.62 毫米機槍和一挺 12.7 毫米高射機槍。坦克采用先進的復合材料裝甲,其中包括被稱為 "喬巴姆 "裝甲的貧鈾層,可有效抵御反坦克彈的攻擊。
M1A1 艾布拉姆斯坦克在澳大利亞、埃及、伊拉克、波蘭、沙特阿拉伯等多個國家服役,最近又在烏克蘭服役,證明了它在國際防務市場上的實用性和吸引力。該坦克重 62 噸,在動力系統和結構設計的幫助下,最高時速可達 68 公里。
此外,M1A1 "艾布拉姆斯 "還配備了各種系統,以提高其作戰效能和乘員安全。這些系統包括先進的火控系統、激光測距儀、夜視儀和熱成像功能。它還配備了核生化防護系統、加熱環境控制系統和自動滅火系統。這些設備使 "艾布拉姆斯 "能在不同的環境和條件下發揮作用,確保白天和夜間都能操作,并能抵御核生化威脅。
坦克由四名乘員操作:指揮官、炮手、裝填手和駕駛員,每名乘員對坦克的操作和維護都至關重要。M1A1 "艾布拉姆斯 "坦克全長 9.83 米,寬 3.65 米,高 2.89 米,作戰距離 426 公里。
軍事分析網站 Oryx 的數據顯示,自 2022 年 2 月烏克蘭戰爭爆發以來,烏克蘭共有 796 輛主戰坦克被摧毀。其中大部分是蘇聯時期、俄羅斯或烏克蘭制造的坦克,約 140 輛由北約成員國提供。數據還顯示,俄羅斯損失了 2900 多輛坦克,但烏克蘭估計這一數字超過了 7000。部署在烏克蘭的德國豹式坦克也成為攻擊目標,據 Oryx 報告,至少有 30 輛豹式坦克被摧毀。不過,人們的注意力主要集中在艾布拉姆斯坦克上,因為這些坦克受到了爆炸性無人機的有效攻擊,這種戰術讓一些低估了這一威脅的專家和官員大吃一驚。
事實證明,無人機,尤其是那些配備第一人稱視角(FPV)攝像機、可向操作員傳輸實時圖像的無人機,是特別有效的坦克殺手。它們已證明有能力擊中艾布拉姆斯坦克最薄弱的保護點,如發動機艙和炮塔底座。哈德遜研究所的 Can Kasapoglu 在《紐約時報》上強調,艾布拉姆斯坦克在無人機面前的這種脆弱性 "表明烏克蘭沖突正在以另一種方式重塑現代戰爭的本質"。 這些無人機的成本相對較低,每架估計為 500 美元,與價值 1000 萬美元的艾布拉姆斯坦克的成本形成鮮明對比。
為了應對這些新威脅,防御戰略也在不斷演變。FPV 可以通過干擾器破壞其與飛行員的連接,而其他技術,如使用漁網捕獲它們,也已在烏克蘭戰場上觀察到。然而,盡管精確率不到 50%,但要摧毀一輛坦克可能需要反復使用。
這種情況不僅揭示了傳統作戰技術的局限性,也對坦克在現代戰爭中的未來效力提出了疑問,因為現代戰爭的特點是廉價而有效的新戰術和新技術的興起。雖然坦克仍然是奪取領土的重要武器,但未來戰爭將越來越多地在遠距離進行,遙控武器系統發生碰撞,而部隊則在地下掩體指揮。這種新模式表明,盡管坦克仍然具有現實意義,但其作用和用途必須適應現代戰爭不斷變化的現實。
圖: M1A1 艾布拉姆斯是美國研制的一種主戰坦克,以有效整合火力、防護和機動性而著稱
參考來源:ArmyRecognition
無人機技術在二十一世紀的武裝沖突中得到了廣泛應用,但俄烏戰爭正在推動其他戰場上未曾出現過的自主戰爭創新。
圖:一名烏克蘭軍人在烏克蘭巴赫穆特附近釋放一架無人機。
從手掌大小的無人機到重達 1,000 磅(454 千克)以上的無人機,俄羅斯、烏克蘭各自已經建立并獲得了一支多樣化的遙控飛機機隊。這項技術的范圍不斷擴大,其使用也日益增多,這不僅預示著無人機有可能在俄烏戰爭中創造公平的競爭環境,也預示著它們有能力影響未來沖突的方式。
隨著戰爭進入第三個日歷年,雙方都沒有取得空中優勢。大多數軍事分析家預計,俄羅斯憑借其強大的空中力量,將在沖突初期迅速奪取對爭奪空域的控制權。但出人意料的是,烏克蘭的防御系統后來在西方系統的支持下,能夠擊退和阻止俄羅斯飛機進行近邊界和跨境打擊。由于任何一方都無法突破對方的綜合防空系統,這迫使他們提高野戰部隊的靈活性,并更加依賴遠程火炮、導彈和無人機等對峙武器。這些條件導致了新型無人機技術的發展,這些技術可以幫助烏克蘭在空戰中占據有利地位,并有可能扭轉戰局。
無人機部署隨著戰場的變化而變化。在戰爭的早期階段,俄羅斯的防空和電子戰能力并不突出,烏克蘭依靠土耳其 TB2 Bayraktar 等大型無人機發揮了巨大作用。TB2 可攜帶多種空對地彈藥,并能長時間巡飛,這使烏克蘭部隊能夠穿透俄羅斯的防空系統,打擊重型目標。然而,隨著時間的推移和俄羅斯對天空控制的加強,它能夠更容易地發現并擊落這些大型機型。TB2 可能仍有一定的實用性--其傳感器套件和相當大的航程仍能讓烏克蘭操作人員收集情報,但烏克蘭已轉向使用較小的無人機技術,以適應俄羅斯的進步。
事實證明,數量更多、體積更小的無人機改變了游戲規則,因為它們使烏克蘭獲得了更好的戰區感知能力和更強的打擊目標能力。烏克蘭人利用商業技術--平民也能獲得的娛樂產品--將廉價的現成無人機迅速投入戰場。其中許多 "業余 "無人機是通過草根眾籌或 "dronations "獲得的。這些小型無人機的單價僅為一千美元,操作人員可以迅速將其集結起來并重新利用,以達到特定的效果。例如,常用于賽車或電影制作的流行第一人稱視角(FPV)無人機可加裝臨時炸藥,以相對較低的成本對固定目標進行攻擊。這些無人機可以進行一次性高精度打擊,同時不易受到俄羅斯防空系統的攻擊。此外,烏克蘭人還重新利用國內經濟的重要方面來支持新的無人機供應鏈,通過公私合作來提高無人機制造能力。一年前,烏克蘭國內只有七家無人機制造商,而現在至少有八十家。
至于俄羅斯的無人機技術,莫斯科部署了本土型號,如 "獵戶座"、Eleron-3、Orlan-10 和 "柳葉刀",但西方對俄羅斯關鍵供應鏈的制裁阻礙了莫斯科在無人機生產領域的發展。俄羅斯轉而向伊朗尋求穩定的供應。現在,俄羅斯人擁有一支龐大的伊朗制造的沙赫德-136 無人機機隊,可攜帶 100 磅(45.4 公斤)炸藥,航程達 1200 英里(1931 公里)。
這場沖突展示了無人機在戰場上的優勢,無人機變得更小巧、更具殺傷力、更易于操作,而且幾乎人人都能使用。無人機壓縮了所謂的 "殺傷鏈",縮短了從發現目標到摧毀目標的時間,并能增強軍隊偵察戰場前沿的能力。續航時間更長的無人機可以有效地進行數小時的偵察,使其他更先進的無人機能夠深入敵方領土實施精確打擊。其他型號的無人機可使單兵監視敵方動向,而無需冒生命危險或放棄士兵的位置。
無人機還可以進行戰斗和附帶損害評估或揭露戰爭罪行。美國無人機制造商 Skydio 最近捐贈了九架無人機,這些無人機配有高清攝像頭,將用于援助烏克蘭。
無人機容易受到防空系統的攻擊。具有明顯雷達截面的大型無人機是防空攔截器和反無人機火炮容易攻擊的緩慢移動目標;烏克蘭和俄羅斯都曾用攔截器和火炮擊落過數千架無人機。然而,烏克蘭和俄羅斯持續使用這些系統的成本可能高得嚇人,因為攔截一架無人機可能要花費數千甚至數百萬美元。
反無人機防御面臨的一個新挑戰是需要開發和使用一種比目標更便宜的系統。最重要的是,能夠向目標蜂擁而至的小型無人機更難擊落,因為它們可以壓垮防空系統。一個關鍵的應對措施是利用電子戰形式的干擾器、欺騙器和高能激光,阻止無人機到達目標。俄羅斯和烏克蘭都使用了干擾器,它能發出強大的電磁信號,使目標無人機墜落地面、偏離航線或掉頭攻擊操作員。隨著戰爭的進展,雙方都在不斷投資和調整電子戰戰術,以應對對手的創新。
俄烏沖突表明,無人機技術的創新尤其能改變防空領域的力量平衡。在俄羅斯尋求建立空中優勢、加強無人機生產和反無人機防御的同時,烏克蘭也在繼續開發更先進和不那么先進的解決方案。在最近曝光的與伊朗的合作項目中,俄羅斯完成了在莫斯科以東 500 英里(805 公里)的韃靼斯坦建造無人機工廠的工作,到 2025 年年中,估計可生產六千架沙赫德-136 原型機(莫斯科將其更名為 "杰蘭-2")。無人機生產規模的擴大足以應對俄羅斯前線無人機的短缺,并使沖突的態勢向有利于俄羅斯的方向發展。然而,烏克蘭獲取和眾包商業無人機技術、根據實時反饋在戰場上對無人機進行戰術改裝以及改變戰術以擊敗反無人機系統的能力已被證明對其戰爭努力至關重要。
圖:由于部署的是個人而非單元,當作戰指揮官對部隊提出額外要求時,空軍很難說清對整體戰備狀態的影響。
美國空軍計劃對其結構、組織和訓練進行大刀闊斧的改革,以 "重新優化 "與大國的競爭。
新的兵力生成模型被稱為AFFORGEN,旨在幫助空軍、作戰指揮官和更廣泛的美軍更好地了解如何部署飛行員和空軍資產,這是2021年首次提出的工作的一部分。
美空軍副參謀長詹姆斯-C-"吉姆"-斯利夫(James C. "Jim" Slife)在升任美國空軍二號人物前不久接受采訪時說:"新的兵力生成模型使我們能夠更好地向聯合部隊闡明規模能力、風險和戰備狀態。
由于美國在中東地區作戰需要空中力量,空軍已將空軍人員從無數基地部署到大型固定地點,如卡塔爾的烏代德空軍基地。美空軍官員說,這種 "眾包 "模式將不適用于未來的戰斗,因為五角大樓將轉向其長期重點:大國和太平洋地區。相反,未來需要一個更具凝聚力的計劃。
斯利夫說:在威脅相對較低的環境中,我們在大型主要作戰基地外連續作戰數年,這種模式足以滿足我們的需要。組織空軍的目的是盡可能靈活,將其分解成盡可能多的小東西,然后進行部署。現在所處的戰略環境不同了。
美空軍和所有軍種都根據美國防部長的指示訓練和裝備部署部隊。指揮官需要部隊,而各軍種則強調需要保持長期戰備狀態。
斯利夫解釋說:這就是美國防部長每天都要面對的緊張局勢。作戰司令部的需求無法滿足。各軍種的能力有限。
為了平衡這種緊張關系,AFFORGEN 為可部署單元設定了一個兩年周期。分為四個為期六個月的階段,單元從 "重置 "到訓練,以保持部署準備狀態,然后再返回重置。
斯利夫說:與作戰司令部相比,軍種有責任在不同的時間跨度上進行思考。AFFORGEN 將有助于向五角大樓高層領導更好地解釋這種平衡。
由于伊朗支持的民兵襲擊了駐伊拉克和敘利亞的美軍以及商業航運,中東地區的緊張局勢急劇升級,AFFORGEN正在經受考驗。據空軍稱,今年秋天,在 AFFORGEN 模式下,空軍人員被部署到美國中央司令部。空軍部長弗蘭克-肯德爾(Frank Kendall)于 12 月訪問了這些飛行員和 "守護者",親眼目睹了這一流程的實際運作情況。
據一份新聞稿稱,肯德爾在中東某基地的一次全體召集會議上對空軍飛行員和監護人說:隨著我對空軍和太空部隊的深入了解,我越來越明顯地感覺到我們需要做出一些改變。
AFFORGEN 仍在調整之中,軍方官員已表示這不是一個“一刀切”的方法。空中機動司令部、空軍全球打擊司令部和空中作戰司令部等司令部的單元部署方式可能與地區司令部、美國駐歐洲空軍-非洲空軍(USAFE-AFA)或太平洋空軍(PACAF)的單元部署方式不同。
AFFORGEN 還將得到新的空中特遣部隊(ATFs)的補充,后者將提供兵力包,共同訓練、部署和作戰。
目前,美國空軍計劃組建三支空中特遣部隊:兩支用于美國中央司令部,一支用于美國印度洋-太平洋司令部。空軍表示,首批空中特遣部隊計劃于今年夏天開始其 AFFORGEN 周期。
通過這些變化,美空軍旨在更好地了解部署的長期風險和益處。但如果需要,空軍人員仍將做好準備。
參考來源:美國空軍
圖:美國空軍NGAD第六代戰斗機被期望在2030年服役,替換F-22猛禽戰斗機
下一代空中優勢(NGAD)是美國空軍(USAF)的一項高度機密計劃,旨在提高殺傷力并確保空中優勢。
該計劃采用系統方法而非單一平臺,徹底改變了美國空軍的現代化計劃。
一架第六代戰斗機將成為網絡連接的 NGAD 系統家族的核心。它將由多架有人駕駛飛機、忠誠僚機式無人機以及先進的指揮、控制和通信系統加以補充。
作為 NGAD 計劃的一部分,美國空軍于 2020 年 9 月試飛了一架全尺寸飛行驗證機。
現代第六代戰斗機預計將于 2030 年開始取代 F-22 猛禽戰斗機。
美國空軍打算最初采購 200 架 NGAD 戰斗機和 1,000 架無人協同作戰飛機 (CCA),假設每架 NGAD 戰斗機使用兩個 CCA 平臺,300 架 F-35 第五代戰斗機每架使用兩個 CCA 平臺。
2024 年 2 月,RTX 的子公司普惠公司與美國空軍合作,成功地對其下一代自適應推進(NGAP)解決方案進行了關鍵評估,推動了該計劃最終完成詳細設計審查。
該團隊目前正集中精力對名為 XA103 的 NGAP 原型機進行地面測試,測試計劃定于 2020 年代后期進行。
NGAD 計劃源于美國國防部高級研究計劃局于 2014 年完成的 "空中優勢倡議 "研究。
美國空軍于 2016 年 5 月發布了《2030 年空中優勢飛行計劃》。該飛行計劃強調了通過更敏捷的采購流程開發多領域解決方案的必要性。
"空中優勢2030"發展成為以系統方法為核心的NGAD計劃。
NGAD 計劃將為美國空軍提供第六代作戰飛機,與執行任務的無人駕駛平臺以及先進的武器、電子戰系統和傳感器組成一個團隊,以便在高度競爭的戰場上成功執行任務。
美國空軍部長弗蘭克-肯德爾于 2022 年 6 月宣布,該計劃已準備好過渡到工程、制造和設計開發階段。
2023 年 5 月,作為 NGAD 戰斗噴氣機平臺工程和制造開發合同來源選擇過程的一部分,空軍部向工業界發出了招標書,該合同預計將于 2024 年授予。
戰斗噴氣機將由下一代自適應推進(NGAP)計劃開發的先進發動機提供動力。
2022 年 8 月,普惠公司、通用電氣公司、洛克希德-馬丁公司、波音公司和諾斯羅普-格魯曼公司分別獲得了為期十年、價值 9.75 億美元的 NGAP 計劃合同。
合同涉及技術成熟和降低風險活動,包括設計、分析、原型發動機測試、鉆機測試和武器系統集成等各個階段。簽約公司需要為下一代戰斗機開發原型發動機。
該計劃開發的技術將為增強生存能力、提高燃油效率以及可靠的動力和熱管理提供解決方案。這些技術對于提供必要的航程、武器和傳感器能力,以及未來空中優勢平臺滿足不斷變化的作戰要求所需的續航能力至關重要。
從美國空軍 "自適應發動機過渡計劃"(AETP)中獲得的洞察力非常有益,目前正在對集成到 NGAP 計劃中的技術和架構產生影響。
2023 年 11 月,通用電氣航空航天公司(GE Aerospace)報告稱,其 XA100 發動機在去年完成所有 AETP 測試后,又與美國空軍合作完成了其他測試。從該測試中獲得的見解將有助于 NGAP 計劃。
NGAD 戰斗機將用于執行對空作戰任務。它將執行空對空打擊以及攻擊地面目標,為聯合部隊提供空中優勢。
該飛機將提供更強的生存能力、適應能力、持久性和空域互操作性。
由于該計劃的保密性質,飛機的詳細設計和規格尚未公布。
該計劃從數字工程的使用中獲益匪淺,數字工程有助于加快飛機的研發和生產,降低成本。
美國空軍對可變循環發動機進行了投資,以提高發電量,同時改善冷卻效果。
NGAD 計劃的采購戰略旨在拓寬工業基礎,更快地為部隊提供創新作戰能力。
其主要目標之一是減輕美國空軍近期采購計劃中遇到的挑戰。NGAD 將采用開放式結構標準,以實現未來的升級。
開放式結構平臺將在整個生命周期內最大限度地提高升級的競爭性,同時降低與維護和保養有關的成本。
據估計,NGAD 戰斗機的單機成本高達 3 億美元。鑒于采購下一代有人駕駛飛機的成本巨大,美國空軍正計劃部署更多成本較低的 CCA,這些 CCA 可與有人駕駛的 NGAD 戰斗機協同作戰或自主作戰,從而在戰斗場景中提供可負擔得起的大規模作戰能力。
與載人戰斗機一起飛行的 CCA 可以無縫接收和執行飛行員的指令。預計它們將攜帶先進的傳感器、電子戰包或額外的彈藥,以增強戰斗機的能力,并發揮不同的作用,包括作為射手、干擾機或傳感器。
據估計,從現在起到 2028 年的未來五年內,NGAD 計劃將需要 160 億美元用于研究、開發、測試和評估。
美國空軍在 2024 財政年度(FY24)的預算提案中要求為該計劃撥款 23 億美元。預算申請包括進一步開發戰斗機和 NGAP 動力裝置的投資。
在 23 財年的預算申請中,美國空軍為 NGAD 計劃撥款約 17 億美元。其中包括 NGAD 技術成熟和降低風險活動所需的資金,以及進一步研發先進傳感器、彈性通信和飛行器技術所需的資金。
圖:約 2022 年 4 月 3 日,被烏克蘭空軍擊落的俄羅斯蘇-35 戰斗機殘骸在哈爾科夫地區的地面上燃燒。(圖片由烏克蘭國防部提供)
俄烏戰爭在許多方面都是一個開放的實驗室,讓人們可以深入了解未來幾十年的戰爭和大規模、多域作戰行動會是什么樣子。北約和對手都在密切研究這場沖突,觀察新技術如何被軍事化并用于獲取優勢。隨著俄烏沖突的持續發酵,無數論文、研究報告和文章將不斷涌現。本文通過一體化防空反導(IAMD)這一具體視角,以及大規模、多域作戰行動這一更廣闊的視角,廣泛關注六個領域,即6個作戰功能。
本文概述了俄烏沖突觀察結果,這些觀察結果能為當前沖突以及未來作戰環境提供經得起推敲的經驗教訓。作戰環境由多個領域組成,包括空中、陸地、海洋、太空和網絡空間。每個領域都可以從物理、人力和信息等多個維度來觀察。本文的總體意圖是為討論和辯論在未來加強集體防務能力提供催化劑。
下面是俄烏戰爭中二十四小時內的戰場交鋒。其中包括沙赫德-136 攻擊型無人駕駛飛機、Killjoy核高超音速導彈、Kh-101 空射巡航導彈、超音速 "卡利伯 "巡航導彈、"伊斯坎德爾 "彈道導彈、無人偵察機、"柳葉刀 "巡航彈藥以及常規火炮和導彈。襲擊深入友軍領土,目標是重要基礎設施和城市政府中心。除這些彈藥外,對手還同時發動網絡空間攻擊和心理戰,破壞電網、干擾蜂窩網絡,并用敵方控制的服務取代互聯網和電信能力。
作為回應,友軍進行有限的還擊,目標是敵方指揮與控制(C2)節點,其獨特的編隊、裝備和電子特征很容易識別。這些 C2 節點長期處于靜止狀態,無法在移動中有效運作。對于友軍的情報、監視和偵察(ISR)能力來說,它們是不加掩飾和完全透明的。這使得敵方后勤特別容易受到攻擊。領導層很容易成為攻擊目標,并付出消耗的代價。由于對手攻擊部隊分散在各地,掩蔽嚴密,友軍迅速進行反炮火還擊,并模仿敵方戰術,因此敵方攻擊部隊的勢頭被阻斷。
這個真實世界的小故事提供了一個相對較新的例子,說明航空武器系統與多域攻擊能力的融合如何能夠壓垮對手的防御以及在戰場和前線指揮部隊的能力。它還展示了美國陸軍作者所描述的 "指揮所墓地"。通過 "大規模、跨所有戰術梯隊 "的系統性攻擊,"指揮與控制 "哨所遭到 "無情打擊",已有超過 1500 人付出了生命代價。雙方的攻擊嚴重削弱了動員、部署和進行集中規劃與協調的能力,減緩了行動的勢頭,并妨礙了利用戰場上的任何成功或成果的能力。
在最近的一次非機密簡報中,美軍第 18 空降軍司令克里斯-多納休中將分享了他的總部最近在歐洲部署時吸取的經驗教訓。多納休概述了可用數據的速度與現代沖突的速度之間的關系--兩者都在飛速發展。直觀地說,能夠以最快的速度和梯隊利用數據的軍隊將擁有戰略、作戰和戰術優勢。能夠快速將數據納入規劃、調整實地行動并在艱苦的沖突中堅持到底的組織將取得勝利(就像聯合特種作戰司令部在伊拉克和阿富汗的經驗教訓一樣)。
圖:2022 年 11 月 17 日,美國陸軍一體化火力任務指揮部和第 43 防空炮兵團第 3 營士兵在新墨西哥州白沙導彈發射場用一體化防空反導作戰指揮系統進行導彈飛行測試。測試被認為是成功的。(照片:Darrell Ames,導彈與太空項目執行辦公室)
對于盟友和合作伙伴來說,這意味著數據的傳遞和共享勢在必行。可以 "傳遞數據",但 "共享數據 "仍然是一個障礙。這是一個戰略性的國家政策難題,必須在相對和平的環境中解決,而不是在激烈的沖突中。這些問題可以在類似 Nimble Titan 舉辦的活動中研究潛在的政策解決方案。盟國和合作伙伴之間的國家政策一致了,信息共享和平臺整合的障礙就能克服。但就目前而言,美國及其盟國和伙伴在聯合作戰中提供 C2 方面面臨重大挑戰,首先必須通過共同的國家政策來解決,在多邊背景下應對這一挑戰。
其次,英國皇家聯合軍種防務與安全研究所 2022 年的一份報告介紹了英國和北約軍方對烏克蘭事件的相關觀察。眾多啟示之一是現代戰場越來越透明:"現代戰爭中沒有避難所"。靜態系統將受到無情的攻擊。這就提出了一個問題:在目前的庫存中,一些戰略和作戰 IAMD 系統及 C2 節點的遠征性和機動性如何?能力最強的擊潰機制也是機動性最低的。高機動能力的分散對生存能力至關重要。在監視和火力下機動的能力至關重要。冗余、靈活、可快速部署的能力對于最大限度地降低敵方探測和瞄準的脆弱性至關重要。
事實上,對系統的持續識別、監視和瞄準是 "系統戰 "這一關鍵對抗戰略的基本組成部分。系統戰是指識別并隔離或摧毀關鍵子系統和組件,以削弱或摧毀對手的整體系統和能力。這一動態概念要求采取進攻措施來攻擊對手的系統,并采取防御或反制措施來抵御攻擊。為了最大限度地降低風險,確保威脅探測平臺(地面和太空)、C2 和 IAMD 系統之間的無縫連接至關重要。這就提出了另一個問題: 目前有哪些能力在太空領域對衛星進行集群并擊敗敵方的集群能力?這些能力和集成必須是實時和有效的,因為從威脅發射到產生影響的時間極短。
系統戰的一個例子是各梯隊指揮所和 IAMD C2 的防御。對于美國及其盟國來說,指揮所,尤其是在 IAMD 作戰中,特別容易受到攻擊--由于多頻譜電磁傳輸、發電機、車輛、人員和其他后勤支持需求的巨大規模,很容易成為對手的攻擊目標。指揮所不再是避難所,在現代大規模、多域作戰行動中,其機動性和生存能力都已下降。同樣,戰術和作戰單元必須下放行動和 C2 權力,在 C2 節點成為摧毀、瓦解、隔離、轉移和擾亂行動的重要目標時,賦予各級領導人行使紀律性主動性權力。
未來的指揮所必須具有更小、更不易察覺的特征。C2 節點必須更具彈性、機動性和靈活性。這些 C2 節點和電磁特征還必須易于掩蔽。欺騙能力應能將盟軍的軍事特征融入人口稠密的城市中心的 "白噪聲 "中。然而,這種能力的發展必須符合陸戰規則。
最后,未來的聯合作戰條令需要指導 C2 節點和領導者減少對物理層面的依賴,通過人工智能(AI)、增強現實和虛擬現實以及對大量數據的分析,大大提高利用人力和信息層面的能力。這意味著 C2 節點可部分存在于虛擬結構中,匯聚并整合各種功能、流程和能力,而無需依賴人員、裝備和維持這些功能、流程和能力所需的支持能力等物理(和目標)結構。
從 IAMD 的角度來看,為了支持火力和機動,必須在梯隊部署進攻性和防御性無人機系統(UAS)以及反 UAS 能力。雖然無人機系統在未來沖突中將發揮異常關鍵的作用,但它們的生存率也將異常低下。多國聯合開發的 IAMD 系統采用可互操作的現成解決方案,為各國以高效、經濟的方式加強 IAMD 提供了靈活、可擴展的途徑。
美國和盟國必須擁有既能提供精確度又能提供數量的火力能力和技術。在廣闊而縱深的戰場上進行史詩般的 "炮火對決 "以及必要的防空和導彈防御 "保護傘",將是未來戰爭的要求和特征。這就需要廉價、高產能的多國工業制造能力,以儲備這些關鍵的革命性系統,這些系統可提供 ISR、目標捕獲和火控;可設計成彈藥;可支持幾乎所有作戰功能,并具有不斷發展的后勤和補給能力。
其次,必須繼續開發和訓練系統和子系統,以確保 "任何傳感器,最佳射手 "的能力,特別是針對綜合殺傷性武器的能力。必須擴大陸軍一級的聯合訓練活動,以便在異常多變和有爭議的環境中演練瞄準和空域管理程序。將利用各種武器平臺,如無人機系統、戰斗機、地面系統、海上防空資產、信息技術系統和衛星,建立防御協同關系,并將相互關聯和重疊的領域分層。聯盟 IAMD 政策和戰略的目標必須是挑戰對手克服這些友軍防御的工作,并使之復雜化。
IAMD 必須能夠在多種范圍和高度上對一系列威脅做出迅速反應。這些能力的設計必須能夠阻止對手的成功攻擊,并防止友方的 IAMD 系統被壓垮,無論是通過技術優勢還是數量優勢。更重要的是領導能力,但這部分內容在本文中并未完全涉及。
第三,正如所觀察到的,由于烏克蘭的 IAMD 系統在擊落俄羅斯飛機和彈藥方面取得了巨大成功,因此俄羅斯投入了大量資源來瞄準和摧毀烏克蘭的 IAMD 系統。教訓是,在不喪失 C2 能力的情況下分散和保護 IAMD 資產勢在必行。
為了提高友軍的生存能力,IAMD 概念和能力必須得到強化,并將速度、機動性、保護、縱深防御和重疊火力等基本原則付諸實踐。由于對手將在所有層面和領域參與全方位沖突,友軍能力可能會在動武沖突爆發前就遭到破壞和削弱。在第一批軍事單元或服務人員部署回國之前,在打響第一槍之前,國家意志和復原力就將受到挑戰。
2021 年布魯塞爾峰會公報中概述的北約 IAMD 任務描述了一項全方位戰略,旨在通過 360 度全方位方法應對來自所有戰略方向的 IAMD 威脅。然而,迄今為止分配給這一任務的能力有限。引進像 THAAD(末端高空區域防御系統)或箭 3 這樣的遠程系統,不僅能擴大聯盟的能力,還能擴大能力范圍,傳達強有力的威懾信息。當然,這需要在政治、戰略、軍事、工業和經濟考量之間取得微妙的平衡。太平洋戰區也必須執行類似的政策。
根據對俄烏戰爭的觀察,可以清楚地看出,國際軍事和民防系統的行動發生在所有領域。同樣,IAMD 系統也會受到同行競爭者的爭奪,受到來自地面、空中、海上、太空和網絡空間的軍事目標和攻擊。隨著沖突和能力的演變和提高,軍事和民防系統和人員也將越來越多地成為電磁頻譜以及信息和人類(或認知)層面的攻擊目標。
與 IAMD 行動相關并為其提供信息的情報必須幫助領導者了解各梯隊的作戰環境。如前所述,必須假定自己處于持續不斷的觀察和瞄準之下。必須具備在盡可能小的范圍內開展行動的能力,并通過彈性 C2 系統和網絡(包括信息和數據共享)來實現。
信息和數據共享是關鍵的戰略、作戰和戰術手段和資產。它不是一種 "零和 "資產。因此,交換信息和數據的意愿是有效實施信息和數據共享的先決條件。此外,與向合作伙伴共享和共同采購武器系統不同,信息和數據共享不會妨礙資產的能力,相反,會使合作伙伴受益。信息和數據不會丟失,相反,在整個 IAMD 系統中,這一關鍵部分的杠桿作用會增強。這些必要條件可以迫使對手陷入多重困境,同時為友軍提供決策主導權。
如前所述,為了取得優勢,訓練活動和演習必須具有聯合聯合的性質,并越來越多地采用人工智能來幫助快速決策、目標捕獲和交戰過程。當前和未來的聯盟還需要考慮開發虛擬現實或增強現實能力,并將其納入多域行動和 IAMD。
多種技術和能力的融合將進一步促進情報工作。這種融合的目的是在盟軍防空和導彈防御中創造革命性的、多域的、可互操作的和無縫一體化的效果,以對抗同級或近級對手。美國軍方在其新的軍事行動條令(《戰地手冊 3-0:行動》)中將融合定義為通過協調、同時使用多域能力來打擊關鍵目標組合所能產生的一系列結果。融合可以在時間、空間和地理上對對手的編隊、系統、流程以及關鍵個人和公眾產生影響。
多國技術和武器系統的融合以及多方面的方法可以提供靈活和可擴展的選擇,創造出不可預見的結果,其優勢和效果的總和遠遠大于任何單項技術、能力或系統。這樣做的目的是瓦解對手,為敵方戰斗人員同時制造多重困境,同時為友軍創造可利用的機會。這樣可以增加行動自由,鞏固和擴大戰果,并為友軍帶來有利結果。
為了體現融合的原則和現實,特別是在情報和綜合援助與防務方面,應擴大對 "融合項目 "和即將在美國舉行的 2024 年 "頂點活動 4 "的觀察和參與。以往的 "頂點活動 "都包含巡航導彈威脅,而 2024 年的 "頂點活動 4 "將首次包含彈道導彈威脅。其目的是利用 "太平洋路徑 "等聯合演習來測試新能力,并嘗試了解和解決困擾以往演習的信息共享、數據傳輸和平臺集成等長期難題。
圖:美國陸軍未來司令部人工智能集成中心于 2022 年 10 月 27 日在加利福尼亞州歐文堡舉行的 "2022 年融合項目 "期間測試了一架 Inspired Flight 3 人工智能無人機。融合項目 22 的實驗融合了來自各軍種和多國合作伙伴的技術和概念,包括自主性、增強現實、戰術通信、先進制造、無人駕駛飛機和遠程火力等領域。(照片由美國陸軍特種兵萊西特-卡納萊斯拍攝)
如前所述,必須制定共同政策,促進一體化和互操作性,將其作為現代化的重要組成部分。國家的限制和政策往往會阻礙聯合作戰的互操作性。未來,聯合作戰行動即使不是例行公事,也必須是經過充分演練的。為了實現技術融合所帶來的潛在革命性能力,多國采購、整合以及與盟國的互操作性不能是事后才考慮的問題。同行競爭者和對手將在所有領域不斷挑戰聯盟,尋找并利用可識別的差距、縫隙和弱點來分裂和瓦解聯盟。
俄烏沖突的另一個特點是對手之間在多域作戰中的較量從未停止過。這場較量將挑戰歷史準則和過去的戰爭與制勝理論。它將在信息和認知領域以平民為目標,這在當前的俄烏戰爭中有所暗示,但總體上仍是不可預見的。未來的較量將要求對手以戰斗的方式進入戰斗,這意味著軍事目標將在部署之前就參與戰斗。這將挑戰國家意志,破壞國家基礎設施,給國家動員帶來壓力。
必須接受自己處于持續不斷的監視之下。敵人的目標將無處藏身。無論是在國內還是國外,軍隊都將成為各個領域的攻擊目標,他們的家人和朋友也將成為攻擊目標,攻擊目標的能力包括人工智能、網絡、無人機、機器人、增強現實、高超音速飛行器和天基系統等方面的發展能力。所熟知的陸戰法必須繼續適應這些變化。
從更具體的 IAMD 角度來看,使用由人工智能支持的無人機系統正在徹底改變戰爭。無人機系統改變了游戲規則。它體積小、成本低,而且殺傷力越來越大,這種由人工智能支持的能力只會變得更具挑戰性。盟軍的 IAMD 工作必須關注并擴大探測能力和反制措施,以防御無人機系統,特別是電磁頻譜內的無人機系統。地面傳感器平臺、天基衛星圖像和人類眾包情報對這項工作至關重要。此外,必須確保在戰術防空、欺騙能力和遮蔽技術等其他低成本措施方面保持能力和優勢。
在大規模、多域作戰行動中維持 IAMD 平臺至關重要,尤其是在太平洋地區。需要經常評估后勤規劃假設。儲存生產周期長的彈藥是一個重要的考慮因素。需要根據未來作戰環境的要求重新評估彈藥和裝備,同時考慮成本、尺寸、機動性、殺傷力、生存能力和可持續性。最后,盟軍將無法方便地選擇作戰時間和地點。必須做好準備,在異常激烈的遠征環境中作戰,既沒有內線,又有漫長而脆弱的外線。
如導言所述,從俄烏戰爭中收集到了無數經驗。未來的潛在對手也在觀察和總結同樣的經驗教訓,尤其是在太平洋戰場。在最基本的層面上,必須保持規模和梯次機動的能力和自由,并做好克服集群或蜂擁進攻的準備,尤其是在 IAMD 作戰中。應假定對手擁有龐大的威脅能力庫存,并將在戰爭的各個領域和層面進行編排和部署。在此前提下,必須制定正確的政策。必須在共同國家政策的支持下,根據共同的、反應迅速的條令進行開發和訓練。最后,必須具備對抗和擊敗潛在競爭對手和對手的適當能力。
政策。當危機或沖突發生時,盟軍一體化的障礙往往很快就會被克服。然而,在未來的聯合作戰環境中,戰爭的速度會呈指數級增長,等待沖突發生,拖延消除盟軍一體化和互操作性的障礙,將會帶來災難性的后果。國家信息和數據共享披露政策必須反映當前和未來的現實。
陳舊、昂貴、過于政治化、保護性和官僚化的程序和決策框架是自取滅亡的累贅。在危機和高強度沖突期間,信息和數據共享以及互操作性要求高度敏感的政策和決策過程,并以共同的、共享的采購愿景為支撐;共享資源承諾;以及軍事力量和部隊的可操作性,這些力量和部隊已接受聯合聯合行動的灌輸、培訓。
具體而言,國家政策必須激勵協作,并與之保持一致,以確保并實現規模和梯隊的真正融合潛力。在研究、開發和測試人工智能、"大數據"、網絡能力、增強現實、無人機、機器人、高超音速飛行器和空間能力等國防應用方面的投資聯盟,必須采取 "整個聯盟 "的優先事項和方法。同樣,在人力資本和部隊結構方面的投資也必須反映并與能力發展相稱。像 "敏捷泰坦 "這樣的活動將極大地促進這些愿望的實現。
條令和訓練。對當前俄烏沖突的一個重要觀察結果是,訓練有素、受過良好教育、經驗豐富、精通業務、能力出眾、裝備精良的西式專業軍隊,即使人數遠遠超過對方,也能擊敗專業水平較低的軍隊。相比之下,當美國-北約部隊為外國軍隊提供建議和援助時,須考慮到西式條令和訓練可能無法與擁有類似軍事體制文化和學習風格的合作伙伴達到最佳效果。換句話說,隨著美國聯盟和伙伴關系的擴張,訓練和作戰方式必須適應并考慮到外國軍事文化、知識、學習和專業發展,尤其是當美國尋求擴大其在太平洋地區的盟友和合作伙伴網絡時。
圖:Northrup Grumman 和 Shield AI V-BAT 是未來戰術無人駕駛飛機系統 (FTUAS) 增量 2 快速原型項目的五個項目協議持有者之一。FTUAS 是陸軍最重要的垂直起降無人機現代化項目。Shield AI 公司和 Sentient 公司利用人工智能圖像對 V-BAT 進行了改裝,以探測移動中的機器無法識別的目標并對其進行分類。(圖片由 Shield AI 提供)
然而,對于美國在太平洋地區的盟友和合作伙伴來說,應該有一個明確的意圖,即通過共同的采購計劃來建立完全互操作的、整個戰區范圍內的防空和導彈防御系統。要實現這一目標,需要的不僅僅是共同的政策和相應的投資。政策和投資必須體現在共同的條令和訓練中。太平洋盟軍,無論是前沿駐扎還是區域結盟,都必須精通并實踐共同的條令和訓練,尤其是在國家或軍種層面存在條令差異的情況下。
從俄烏戰爭中觀察到的情況表明,聯合作戰、機動性和后勤保障、部隊分散、冗余 C2 能力在規模和梯次上都具有深遠的重要性,而所有這些都要在一個整合良好、可互操作、盟國授權的 IAMD 保護傘的保護下進行。同樣,條令和培訓也必須順應當前和未來行動中這些快速變化的動態。只要能找到目標,就能削弱或摧毀它。
最后,城市中心、后方行動區和 C2 節點將持續受到瞄準和攻擊,目的是擾亂行動,破壞平民的精神和意志,摧毀實施綜合、聯合作戰的能力。對手將持續進行信息戰。網絡和電信能力將成為攻擊目標、人質,或被模仿和偽裝,以破壞通信。網絡和信息還將被用于爭奪認知領域,制造并實現心理效應和優勢,欺騙對手的領導人、編隊和公眾。IAMD 行動的條令、培訓和能力發展必須考慮到這些非對稱威脅。
規模能力和作戰能力。從 IAMD 的角度來看,實現空中優勢是不可能的。在最好的情況下,友軍必須將各種能力結合起來,確保敵軍的規模能力和作戰能力不足以損害友軍的行動。主動防空和導彈防御能力必須能夠防御和抵御脈沖攻擊、高超音速和蜂群(來自無人機系統和衛星),并有效參與反無人機系統戰斗。友軍必須加強減少熱、電磁和光學特征的被動措施,強調隱蔽、偽裝、遮蔽和欺騙,無論是通過常規戰術和技術還是未來的 "隱藏 "能力(如遮罩技術)。
由于研究、開發和測試成本高昂,許多(如果不是大多數) IAMD 能力都“標價不菲”。然而,軍工企業應該采用一種新的能力開發方法,這種方法必須強調可負擔性。這在一個自由市場、資本主義體系中將是一個巨大的挑戰,但通過適當的激勵措施和能力發展戰略是可以實現的。然而,如果要準備好面對對手正在開發的大量低成本能力,就不應該依賴于用價值 100 萬美元的彈藥擊敗價值 100 美元的無人機。
想象一下,在太平洋戰區的背景下,將動態融合原則應用于 IAMD。挑戰似乎難以克服。隨著對手能力的快速發展,對決策主導權的期望也在不斷變化,相關政策的維護已經落后,在國家政策和多域環境中留下了容易被利用的缺口和縫隙。這就需要自上而下、全聯盟范圍內的協同工作,使信息和數據共享政策與盟軍一體化的優先事項保持一致。必須確保正式協議、互動、共享系統和能力不會受到過去時代陳舊政策和流程的過度束縛或不必要的阻礙。
要想取得成功,必須更加堅持不懈地認真改善信息和數據共享、共同武器系統采購政策、國家系統集成以及訓練和行動中的互操作性,無論是在和平時期、危機時期還是沖突時期。阻礙或過度限制盟軍一體化的信息和數據共享障礙形形色色。誠然,對敏感信息和數據的分類和保護存在合理的擔憂。但是,阻礙信息和數據共享的政策難題即使不能完全解決,也必須能夠駕馭。
必須促進廣泛的一體化防空反導系統。此外,政策必須解決并確保條令、行動、訓練、后勤等協調一致。在當前和未來的作戰環境中,如果現在不消除盟軍一體化的障礙,將證明是災難性的,代價高昂,不能等到爆發新的沖突時再解決。美國須成為這一工作的核心領導者和合作伙伴。
總之,本文提出的意見和建議可以徹底改變太平洋盟國軍隊的作戰方式,尤其是在 IAMD 領域。然而,要取得成功,需要對聯合軍種和能力以及盟國聯合軍種和能力的采購、集成和互操作性有一個共同的愿景。要實現這些目標,還有很長的路要走。俄烏戰爭表明,大規模、多域作戰行動仍然是一個來自破壞性對手的獨特且無處不在的威脅。這應該成為行動的提醒、催化劑和加速器。
圖:在太平洋艦隊的 "21 號無人綜合戰斗問題"(Unmanned Integrated Battle Problem 21)中,在 "奧克蘭 "號(LCS-24)附近運行的 ADARO 無人系統,該系統測試了有人和無人能力的整合。 美國海軍
推進、導航和通信技術的創新發展催生了一種新型水面打擊系統:爆炸性無人水面艦艇(E-USV)。這些水面平臺被歸類為 X 級艇(長度小于 7 米),是一種載人、遙控、一次性使用的游蕩彈藥,專門用于攜帶致命有效載荷。E-USV 已成為烏克蘭的重要非對稱武器,其 "海洋寶寶(Sea Baby)"已被證明對高價值船只和基礎設施非常有效。例如,2023 年 8 月 5 日,烏克蘭利用 "海洋寶寶"夜間攻擊,在刻赤海峽擊沉了俄羅斯 "西格 "號油輪。無人機的壓力觸發彈頭在其引擎室附近的船體上撕開了一道 40 英尺長的口子,造成了巨大損失。
海軍陸戰隊瀕海團(MLR)將向世界瀕海地區投射力量。作為一支替補部隊,瀕海戰斗團由小型、機動、致命的瀕海戰斗小組(LCT)組成,旨在 "在有爭議的區域內跨越競爭連續體"。作為 "海上縱深防御的前沿",它們能發現、固定、瞄準和破壞對手的計劃。E-USV 尤其適合執行 LCT 的兩項主要任務:遠征打擊和反水面作戰。海軍陸戰隊將 E-USV 作為 "今晚作戰 "的即時能力投入實戰是明智之舉。
無人駕駛飛行器(UAV)是一種低成本的精確武器,可用于打擊靜態或移動目標。裝有彈頭的 "神風無人機"(與投擲或發射炸藥的無人機不同)可在目標附近或目標上引爆。現代戰艦具有內置冗余和損害控制能力,可擊退、防御、抵御多種類型的空中攻擊并從攻擊中恢復。海軍艦艇確實存在遭受游蕩彈藥攻擊的風險,但單架神風特攻隊無人機的威力相對較小,而且針對無人機的防御也在不斷改進。(見《讓每名海軍陸戰隊員都成為無人機殺手》)。
與類似大小的無人機相比,水面游蕩彈藥能攜帶更重的有效載荷,因此對艦艇的威脅更大。此外,它們在交通繁忙的航道和錨地或黑暗中難以被發現。如果引導得當,它們會在螺旋槳、彈藥庫或壓載控制系統附近的水線處引爆,從而增加艦船被水淹沒和遭受災難性破壞的可能性。電子反潛器可從陸地、海上、兩棲平臺或水下平臺謹慎部署,遠離預定目標,以限制操作人員面臨的風險。美國海軍已經探索過在進攻中使用 E-USV 作為無人機系統/無人飛行器的替代品,但直到現在海軍的系統仍主要是試驗性的。
E-USV 的噴水推進系統、衛星通信、光學紅外鏡頭和其他傳感器使其成為既能攻擊海上船只又能攻擊基礎設施的多用途武器。2023 年 7 月,一群 "海洋寶寶 "使用一種被稱為 "有人/無人系統協同作戰"(MUM-T)的戰術,破壞了俄羅斯與克里米亞之間的重要交通線--刻赤大橋。這個例子展示了 E-USV 如何通過遠征打擊來支持海軍實現打擊各種目標的目標,這也是海軍陸戰隊瀕海團 (MLR) 海上封鎖和進攻行動的關鍵任務。
圖:烏克蘭視頻截圖顯示,一艘“海洋寶寶”無人潛艇正在接近一艘俄羅斯軍艦。UDF
美軍 59 特遣部隊等新編隊試圖為海上無人機的使用學習注入活力,將海軍 ADARO USV 等現有技術轉化為爆炸裝置。
瀕海戰斗團和戰斗隊需要在對手武器交戰區內孤立的遠征先進基地(EAB)內作戰。作戰和環境的雙重挑戰清楚地表明,需要能加強指揮和控制并提供情報的低特征、可持續和多用途的移動打擊平臺。
目前的精確火力系統,如 M142 高機動性火炮火箭系統(HIMARS)和海軍攻擊導彈(NSM),一旦解除掩蔽進行射擊,就很容易成為目標。這就需要快速 "開槍射擊 "以求生存。而且它們在資金、生產時間和復雜性方面的成本都很高。而 E-USV 則價格低廉、可隱蔽、可更換。
X 級 E-USV 的秘密特性將使 LCT 在所有作戰功能上都具有戰術優勢,同時給對手的決策計算帶來壓力。最重要的是,E-USV 將成為火力平臺,增加了多系統有效載荷的能力,可以收集和傳輸來自傳感器和光學儀器的信息。根據配置的不同,每種潛艇都能為戰術共同行動圖提供實時視覺反饋和跟蹤數據,為情報循環提供投入。這將增強指揮官的意識和整體指揮與控制能力。
體積和占地面積小于 HIMARS 或 NSM 發射器的 E-USV 可以從隱蔽的停放區進行遠程部署,從而降低操作人員被發現的風險。操作人員與 E-USV 之間的衛星通信也可降低攻擊任務導致 LCT 被固定和鎖定的可能性,至少在 LCT 與攻擊的相對位置以及衛星信號的擁塞和加密情況良好時是如此。
E-USV 將為 LCT 提供額外的戰斗力,通過改變距離和接近角度、采用 MUM-T 蜂群戰術以及在動能伏擊中結合水面和機載火力,為出其不意和壓倒敵人提供充足的機會。魚雷、精確制導炸彈和其他常規彈藥會在信息領域造成風險,因為它們可能產生災難性的附帶影響。然而,有人環 E-USV 可以降低這種負面影響的可能性。
當遠程 E-USV 操作員可以繞過障礙物和旁觀者時,在繁忙的錨地或擁擠的水道中尋求保護的對手就不會安全;在確保接近目標時可以通過之前,可以暫緩引爆;以及投擲有重點、有方向的有效載荷。
鑒于 X 級子類別的 E-USV 與 "北極星 "MRZR 的大小相似,它們很容易上艦并在戰場上移動。原則上,它們與 LCT 的聯合輕型戰術車和 MRZR 拖車配置兼容。因此,在特定行動中可以裝載、運輸、部署、隱藏和使用多種設備。與造價數百萬美元的 NSM 和 HIMARS 系統不同,E-USV 的生產相對簡單,材料豐富,預計單元價格約為 250,000 美元。E-USV 可在操作員層面進行維護,不會對工業基礎造成壓力,不會使供應鏈陷入瓶頸,也不會削弱財政準備狀態。
海軍陸戰隊已開始認識到 USV 的價值。2023 年 5 月,海軍陸戰隊推出了 "金屬鯊 "遠程無人水面艦艇(LRUSV),這是一種基于 "金屬鯊 "40 型 "衛士 "巡邏艇的自主艇。LRUSV 的航程約為 1000 公里,可以發射無人機和巡航彈藥,在廣闊的區域內進行情報、監視和偵察。LRUSV 的生產和創新將使海軍陸戰隊在未來數年內受益,但卻無助于當前的戰斗。
總之,X 級 E-USV 將極大地增強 LCT 在所有作戰功能方面的直接作戰能力。它們與 LCT 在有爭議環境中的運輸、態勢、維持和使用的有機能力相兼容。海軍陸戰隊戰斗發展司令部和海軍陸戰隊系統司令部應開始進行近期投資,以便在整個部隊快速部署和使用 E-USV 。
參考來源:美國海軍
經過多年的縮編,今天的美國空軍缺乏在與大國的同級沖突中贏得決定性勝利的能力、殺傷力和生存力。為了解決這些不足,美空軍領導人今天正在對未來部隊做出重大決策,他們寄希望于自主協同作戰飛機(CCA),將其作為一種手段來提高空軍的作戰能力,打造一支更能承受損耗、更有彈性的部隊組合,為戰區指揮官提供用于快速增援行動的戰略儲備,并使復雜的行動能夠使對手的防御復雜化。
雖然這種方法潛力巨大,但迄今為止,CCA 的開發工作主要集中在任務方面,而不是系統共同運行的協作性方面,其中一些系統有乘員,另一些則沒有。CCA 在戰斗中的有效性將取決于它們與人類的協作程度。以人類飛行編隊為模型,將經驗豐富的作戰人員與技術嫻熟的技術專家整合在一起,構建協同動態結構,這一點非常重要。這樣做將確保 CCA 得到最佳配置,以便與有人駕駛的飛機一起在戰場上達到預期效果。
與我們熟悉的遙控 MQ-9 "死神 "或 RQ-4 "全球鷹 "不同,它們由人類飛行員利用衛星數據鏈控制,而 CCA 將是自主的,能夠自己導航和飛行,并管理自己的傳感器。它們將自己做出決定,獨立執行任務內容。它們將與在附近作戰空間行動的人類操作員合作,擔任飛行和任務式指揮員,像領導乘員編隊一樣管理 CCA。
有效部署 CCA 的關鍵在于開發與人類-CCA 配合默契的組隊軟件。這不能在 CCA 投入實戰后再開發,因為協同軟件必須與 CCA "大腦 "的所有其他核心要素互動。要使 CCA 取得成功,就必須在進行所有其他自主開發的同時,將人的因素納入協同算法和軟件。
現有的人類編隊可以作為技術專家在開發 CCA 協同功能時效仿的成熟、高效模式。傳統的飛機編隊,無論是雙艦戰斗機還是整個任務包,都有經過驗證的流程、程序、互動以及其他編隊和控制結構。數十年的實際經驗已將這些編隊規范與人類行為融為一體。
然而,在開發 CCA 的過程中,美空軍研究人員、工程師和國防工業技術人員在很大程度上將精力集中在將人從機器中剝離出來。這種關注使自主團隊能夠在與 CCA 開發相關的重要基礎挑戰方面取得進展,如自主飛行控制動力學、飛行安全、戰區感知以及傳感和機動。因此,當務之急是讓作戰飛行員參與到確定 CCA 應如何與人類互動以及人類需要哪些信息才能使這些互動在實際操作中有效的過程中來。據 Joe Kunkel 準將稱,這種參與已經開始。
如果不能制定出 CCA 的協同作戰概念以及對相關協同功能的理解,就會削弱其改變空軍未來作戰空間行動的潛力。因此,參與空軍 CCA 發展計劃早期階段的作戰人員對于塑造這些自主飛機如何在作戰空間中與人類并肩作戰至關重要。
鑒于空軍領導人面臨的戰略挑戰之大,以及他們為開發多種 CCA 變體所投入的信心和資源,如果冒著風險推遲載人和非載人系統如何協同工作的問題,那么面臨太大風險。讓操作人員盡早了解 CCA 的協同動態對其未來的作戰效能至關重要。
美空軍致力于發展協同作戰飛機,以改變該軍種的部隊設計,使其能夠與同級競爭對手作戰并取得勝利。空軍領導人正在根據尚未成熟的 CCA 技術的前景,對空軍未來的兵力結構做出重大決定,而且可能是不可逆轉的決定。空軍正在縮減其現有的作戰部隊,在替代品出現之前就退役武器系統,甚至放慢采購新飛機的速度,以便為這一未來愿景提供資金。
這是一個冒險的戰略。今天的空軍是歷史上最老舊、最小和準備最不充分的,這是幾十年來推遲現代化的結果。二十年的高節奏反恐和反叛亂行動導致飛機執行任務的能力不斷下降,運營和維護成本不斷飆升。 即使是現在,對空軍的要求依然沒有減少。作戰指揮官越來越多地要求空軍具備應對俄羅斯等大國行動的能力,但空軍的規模已無法滿足這些要求。長期以來,空軍領導人一直聲稱,隨著空軍 "能力增強",其規模將繼續縮小。盡管空軍實施了一些備受矚目的飛機更新計劃,但在過去 30 年中,空軍購買的先進飛機數量太少。
如今,美空軍 84% 的飛機都是在冷戰結束前設計的,當時面臨的威脅與現在印度洋-太平洋和歐洲面臨的威脅截然不同。對空軍的老式飛機進行升級后,這些飛機仍能保持效能,但只能在允許的環境下執行任務。空軍的大部分飛機在現代防空系統面前仍然不堪一擊。 因此,空軍不具備在競爭激烈的同級沖突中取得勝利所需的應變能力或生存能力。規模較小但能力較強 "的目標使空軍變得脆弱,沒有能力保持強勁的作戰節奏,沒有能力以足夠的集中度和規模執行作戰行動,沒有能力向對手展示復雜性,也無法承受消耗。
圖:在佛羅里達州廷德爾空軍基地,"天堡 "自主核心系統搭載在 Kratos UTAP-22 戰術非載人飛行器上發射升空。天堡 "計劃的目標是將全任務自主系統與低成本、可隱身的非載人飛行器技術相結合,實現機組人員與非機組人員的協同工作。美國空軍
大國的能力和作戰戰略對美軍的傳統能力和作戰概念提出了前所未有的挑戰。在印度洋-太平洋地區針對大國的高節奏、大規模軍事行動需要更強的部隊能力。超長的運輸距離和廣闊的作戰區域是空軍面臨的首要挑戰。距離就是時間;即使以亞音速飛行,從日本嘉手納空軍基地飛往臺灣地區周圍的目標地區需要一個小時;從關島飛往臺灣地區需要四個小時。投入戰斗所需的時間決定了實現和維持高節奏、大規模行動所需的飛機數量。
如果飛機數量太少,指揮官就必須降低作戰節奏,或者在兩次攻擊之間暫停,從而為敵方獲得或保持優勢創造機會。同樣,作戰區域越大,就需要越多的飛機在多個地點同時產生大規模效應。如果沒有足夠的能力,計劃人員就必須在稀釋攻擊范圍或縮小目標清單之間做出選擇,以便在一個地區造成大規模影響,而忽略其他地區。
這就是為什么大國在印度洋-太平洋地區的行動現在成為美國的首要“威脅”。顯然,以能力換能力已不再是空軍有效的部隊設計方法。需要的是更多的能力和更大的能量。無論美國的武器系統在技術上多么先進,印太地區的沖突都需要足夠的數量。任何飛機都不可能同時出現在多個地方。
美軍無法在這一戰場上擁有 "數量更少但能力更強 "的飛機。用更經濟的 CCA 來增強領航飛機的能力,可能是空軍領導人實現印太地區所需的能力的重要途徑。 行業研究表明,系留 CCA 可以按照 6 或 7 架 CCA 對 1 架有人駕駛飛機的比例增加有人駕駛編隊。如果 CCA 是無系留的--為更廣泛的一攬子任務提供支持,而不是專門為一個飛行領隊服務--倍增效應可能會更大。無論是系留、非系留還是成群,CCA 都有希望成為未來空軍的戰斗力倍增器,為在太平洋廣闊的范圍內實現高節奏作戰提供所需的數量。
美空軍部科學顧問委員會正在調查 CCA 的選擇方案,"傳感器、武器和其他任務設備的分布式、可滿足任務需求的組合 "將成為 NGAD 系統家族的一部分。
這種任務包可以給對手制造目標難題,同時增強載人飛機的能力,以加快行動節奏,提高行動質量。空軍部長特別助理、DARPA 戰略技術辦公室前主任 Tim Grayson 博士說,它們還可以不同的方式進行控制和部署。
他說:"你可能會從[下一代空中主導計劃]的一些工作中獲得靈感,開發出一種CCA平臺能力,但并不與NGAD一起部署。實際上,它可能由其他實體發射和操作,至少在初期部署時是這樣。然后,在戰斗后期,改革一個新的編隊......甚至改革一個新的團隊,你知道指揮和控制可能會轉移到不同的平臺上。在對 NGAD 和 B-21 的研究中,我們已經看到了一些這樣的情況......在這種情況下,可能會有一些......動態的混合和匹配,可以說誰將組成進攻線,誰將擔任四分衛。
美空軍部長弗蘭克-肯德爾對 CCA 很感興趣。"肯德爾在 1 月 19 日與新美國安全中心(Center for a New American Security)舉行的一次論壇上說:"現在的技術已經存在,我們可以討論由一架有機組人員的飛機控制多架無機組人員飛機的編隊。"肯德爾在 1 月 19 日舉行的新美國安全中心論壇上說:"從我們已經開展的項目中已經獲得了足夠多的技術,這讓我相信這并不是一個瘋狂的想法。不久之后,他在另一場活動中說: "我很清楚,我們已經準備好在這一領域邁出重要的一步"。
DARPA 的 ACE(空中戰斗進化)計劃的兩個階段都得出結論,人類必須能夠信任 CCA 進行 "復雜的戰斗行為",才能向那種定義人類與 CCA 交互的 "分層框架 "邁進。
為了支持他的目標,技術方面的努力似乎仍然集中在通過持續可靠的自主操縱來建立人類的信任。洛克希德-馬丁公司的 "Have Raider I "和 "Have Raider II "演示試圖展示人工智能控制的飛機在動態環境中可信導航的能力。據項目經理肖恩-惠特科姆(Shawn Whitcomb)介紹,"Have Raider""將一架具備完全作戰能力的 F-16 戰斗機置于日益復雜的環境中,以測試該系統適應快速變化的作戰環境的能力"。在第一次演示中,人工智能控制的 F-16 與機組人員駕駛的飛機編隊飛行,執行一次攻擊,然后重新加入人類駕駛飛機的編隊。在第二次演示中,人工智能 "Have Raider "在執行空對地打擊任務時自主應對了不斷變化的威脅環境。
波音公司的MQ-28A "幽靈蝙蝠 "是澳大利亞的 "忠誠僚機"(Loyal Wingman)探路者,旨在 "研究自動化和自主化水平、人工智能的使用以及人機編隊概念等因素"。但波音公司的項目經理們似乎有更廣闊的視野:不僅要驗證機身,還要驗證整個系統,包括指揮界面、模塊化傳感器包、維護機制、數據鏈路和軟件。2022 年 3 月底,"幽靈蝙蝠 "完成了第二階段的基本飛行系列測試。
美空軍研究實驗室的機外傳感站(OBSS)研制飛機工作也有可能超越其演示階段。AFRL 的目標聲明旨在 "開發和飛行演示一種開放式結構的飛機概念,以實現快速上市和低購置成本的目標......[并]為有限壽命而設計......無需倉庫維護和有限的現場維護考慮"。通用原子公司和 Kratos 公司簽訂了為期一年的合同,并附有繼續進行 Skyborg 技術開發的選擇權。
圖:DARPA 的 "長槍"(LongShot)計劃正在開發一種可發射多種空對空武器的無人駕駛飛機。通用原子公司(General Atomics)、洛克希德-馬丁公司(Lockheed Martin)和諾斯羅普-格魯曼公司(Northrop Grumman)都簽訂了初步開發合同。DARPA
美空軍沒有能力以同級沖突所需的速度訓練和吸收飛行員。戰斗損失需要空軍替換被擊落的飛行員,但即使是現在,由于飛機數量太少,空軍也無法克服長達數年的飛行員短缺問題。飛機存量和戰備率的下降對空軍為新飛行員提供在戰斗中生存和取得成功所需的訓練時間提出了挑戰。同級沖突中的高減員率只會進一步加劇這種態勢。
與此同時,計算機處理、數據鏈路、軟件編程和自主性方面的最新進展提供了另一種選擇。空軍現在可以派出協同作戰飛機小組,解決空軍力量設計中的重大缺陷,成倍增加其任務包的戰斗力,并對抗大國的系統摧毀戰略。CCA 還將能夠執行關鍵任務,通過減員保持高水平的執行力,增加復雜性,并使對手付出代價。要使 CCA 大規模完成這些任務,它們必須在沒有機組人員控制站和傳統遙控飛機限制的情況下運行。相反,無人駕駛飛機必須能在復雜環境中發揮有效作用,而無需人類直接控制飛行系統或傳感器,同時還能在頻譜競爭激烈的戰場上與人類協同作戰。這將使空軍的規模能夠滿足未來戰爭的要求。
CCA 將使空軍能夠創造新的作戰概念,將有人駕駛飛機和無人駕駛飛機各自的優勢結合起來,以實現任務目標。人類的直覺、跨域思維和情報仍將是任務成功的關鍵,與 CCA 合作可使人類專注于關鍵的認知任務,如處理意外事件和管理戰區行動。
人類-CCA 團隊可以降低人類面臨的風險,提高創造戰爭制勝任務效果的潛力,并擾亂對手的作戰戰略。由于計劃人員和任務式指揮人員可以接受較高的 CCA 損失,因此他們可以對風險承受能力進行不同的思考。協同作戰飛機與載員飛機組成部隊包,可以更積極地使用,例如充當 "導彈匯",吸收敵方空對空或地對空導彈。CCA 在戰斗中的損失--即使是大規模損失--也不必對具體任務、部隊的長期生存能力或整個戰役造成那么嚴重的影響,前提是 CCA 的采購量足夠大。CCA 提供的減員容忍度還能給對手帶來額外的好處,即讓對手付出代價,這是任何競爭戰略的一個重要特征。
CCA 能從根本上改變指揮官的減員等式,因為它們能降低經驗豐富的機組人員的風險。人的認知、洞察力、直覺和其他無法量化的因素仍將是作戰行動取得成功的關鍵。戰斗減員的一個未得到充分重視的問題是前線部隊經驗的流失。通過吸收損失,CCA 部隊可以保護經驗豐富的人類作戰人員,而這些人員往往能在作戰和戰術結果上起到決定性作用。此外,當 CCA 人員損失時,其替代人員可以以完全相同的能力水平投入戰場,因為機器技能與人類不同,人類的技能因訓練和經驗而異,而機器技能則基于程序更新。
圖:波音公司的 MQ-28A Ghost Bat 是澳大利亞的 Loyal Wingman 探路者。該計劃旨在了解自動駕駛和人機界面的工作原理,而波音公司則試圖了解指揮界面、模塊化傳感器包、維護機制、數據鏈、軟件等。澳大利亞國防部
毫無疑問,美空軍研究實驗室和工業團隊正在與 CCA 開發相關的重要基礎性挑戰方面取得進展,如自主飛行控制動力學、飛行安全、作戰空間感知、戰術決策以及感知和機動。空軍必須有意識地將人因工程學作為開發 CCA 的首要原則,尤其要關注滿足作戰人員在復雜苛刻的作戰空間中的需求所需的五大組隊概念:
創建能最大限度發揮 CCA 和駕駛飛機優勢的協同概念。CCA 在戰斗中的效能將主要取決于它們與人類的協同能力,而不僅僅是它們攜帶的武器和傳感器。空軍尚未制定和闡明描述自主 CCA 隊友在作戰空間中可能提供的優勢的作戰概念。因此,目前還不清楚 CCA 將如何操作、機動以及與人類合作以發揮其潛在優勢。要充分發揮 CCA 的潛力,空軍必須制定協同作戰概念、協同使用概念,以及作戰人員如何與 CCA 協同利用其獨特屬性的戰術、技術和程序。然后,作戰人員將需要強大的實際訓練來掌握這些戰術,并樹立信心,相信 CCA 將在高度競爭的戰場上為他們提供所需的作戰優勢。
讓操作人員參與 CCA 的開發,確保他們了解自己在戰場上的表現。眾所周知,自主性和機器學習程序是不透明的,這使得作戰人員難以理解。如果不了解 CCA 如何思考、如何決策以及為何采取某些行動,作戰人員就無法預測這些自主隊友的行為方式。 讓作戰人員參與 CCA 的開發有助于為其提供信息和塑造,同時提高作戰人員對 CCA 的代理和結果的理解。這也將提高人類飛行員利用隊友的優勢和獨特屬性的能力,同時減少他們在復雜和有爭議的戰斗空間中的弱點。
如果缺乏評估 CCA 實時性能和準確性的手段,作戰人員將很難評估其自主隊友的可靠性。這種擔憂超出了國防部用于驗證和確認的傳統作戰軟件測試或對 "可黑客性 "的擔憂。人類需要相信,他們的隊友將始終如一地作為隊友安全有效地行動,對戰斗空間有準確的共同理解,及時共享關鍵信息,保持相同的戰術優先級,服從人類的控制--就像僚機在戰斗中服從領航員一樣--并以人類作戰人員期望和需要的方式行動。
在對手攻擊信息網絡以拒絕或瓦解整個部隊的指揮和控制的頻譜競爭環境中,人類操作員必須擁有控制其 CCA 隊友的靈活可靠的手段。CCA 必須在數據鏈路被切斷或癱瘓的最壞情況下,在沒有通信的情況下繼續有效地執行任務。此外,人類必須能夠根據實時戰場需求動態調整對自主隊友的控制水平,尤其是在人類任務負荷較高,情況可能出人意料、出乎意料或令人困惑的情況下。
人類必須能夠在自己的駕駛艙內以最少的摩擦進行交流、協作和控制 CCA 隊友,即使在復雜的戰斗空間中,人類自身的任務負荷也會增加。如果對 CCA 隊友的管理分散了作戰人員執行主要任務的精力,以至于危及任務的成功,那么作戰人員就不會覺得 CCA 有用。這些問題不僅涉及飛行控制機械,還包括通信、協調和其他任務集成任務。
圖:2021年6月24日,通用原子公司的一架MQ-20 "復仇者 "無人駕駛飛行器返回加利福尼亞州埃爾米拉奇機場。MQ-20成功參加了愛德華茲空軍基地的 "橙旗21-2 "行動,測試 "天堡 "自主核心系統。通用原子能公司
盡管自主隊友對空軍未來部隊設計至關重要,但 CCA 技術尚未成熟,也未被操作員群體完全接受。國防工業和空軍研究實驗室在解決與開發自主 CCA 相關的許多復雜技術問題時,主要側重于分解任務。然而,盡管取得了令人難以置信的進展,但迄今為止的努力卻忽視了對 CCA 應如何與駕駛飛機合作以取得作戰成功的理解。
通過讓作戰人員參與 CCA 的開發,空軍可以建立信任,確保 CCA 有效執行特定的協同功能和任務。使 CCA 取得成功的基本協同行為還將與其執行的其他任務相互影響,不能在投入實戰后再附加。了解、繪制和分解人類在試飛編隊中如何相互影響和融合,可以為如何構建這些團隊動態提供早期和關鍵的見解,即使這些協作和編隊在不斷發展。
為此,空軍領導應:
1.優化人類-CCA 團隊的組成。
2.讓操作人員參與 CCA 開發,并為他們提供所需的工具,幫助他們了解 CCA 在戰場上的表現。
3.建立信任,讓作戰人員相信 CCA 將始終如一地按照預期行事。
4.確保作戰人員在高度動態的行動中對 CCA 的控制有保障。
5.確保作戰工作量對人類而言仍在可控范圍內。
在戰場上,自主飛行器不會取代人類。訓練有素、表現出色的人類飛行員由于其認知靈活性、適應性、直覺和其他難以言喻的人類特質,將繼續在競爭激烈的同級沖突中發揮重要的質量優勢。然而,協同作戰飛機所能發揮的潛力遠不止增強人類任務那么簡單。只要團隊作戰概念、軟件、界面和其他能力開發得當,CCA 就能成為空軍真正的戰斗力倍增器。
人類作戰人員將是這一轉變的基石。只有人類作戰人員才能在不確定、高度動態的作戰環境中對協同作戰的需求提出獨到的見解。為了充分挖掘 CCA 的潛力,空軍領導、決策者和技術專家必須把重點放在創建有效的人類-CCA 團隊上--在積極發展 CCA 的同時,更加重視建立人類-CCA 團隊合作的動力。如果做不到這一點,不僅有可能降低 CCA 的能力,還有可能輸掉下一場戰爭。
圖:洛克希德-馬丁公司正在投資 1 億美元開發協同技術,使 F-35 等載人平臺和 SPEED RACER(左)等非載人資產能夠協同執行任務。洛克希德-馬丁公司
參考來源:Air & Space Forces Magazine
圖:美軍太空部隊新的 "彈性導彈預警、跟蹤和防御采購三角洲 "將利用太空發展局和導彈防御局的工作,為其自身的導彈預警和跟蹤系統提供支持。
美國太空部隊計劃從一個新機構開始推進其導彈跟蹤和預警能力。據三角洲高級物資負責人、美國太空部隊(USSF)希瑟-博格斯蒂(Heather Bogstie)上校稱,位于加利福尼亞州洛杉磯空軍基地的太空系統司令部(SSC)太空傳感局的彈性導彈預警、跟蹤和防御采購三角洲(Resilient Missile Warning, Tracking, Defense Acquisition Delta)將于今年夏天實現全面運行,該三角洲正在開創多個導彈預警和跟蹤解決方案,將區域預警擴大到更大范圍。博格斯蒂上校今年 1 月向全美空軍航空航天協會洛杉磯分會介紹了 "三角洲 "計劃的工作和目標,最近又提供了最新信息。
"導彈預警是威懾的一個關鍵組成部分,這一點非常重要,因為它向對手表明,可以適當地應對美國面臨的任何威脅,"博格斯蒂上校說。"對手正在建設能力,軌道系統正在受到爭奪。為了戰勝對手,需要審視工作方式,看看需要對操作系統和部署這些系統的方式做出什么樣的改變。希望以兩到三年的增量部署這些系統。
為了更好地跟蹤不同類型的對抗能力,太空部隊正在轉向在低地軌道(LEO)和中地軌道(MEO)部署導彈預警解決方案,包括她和她的團隊正在管理的耗資20億美元的新中地軌道導彈跟蹤星座。博格斯蒂還負責監督將中近地軌道系統納入整體架構的工作。導彈預警和跟蹤系統 "紀元 1 號 "計劃于 2026 和 2027 財年首次交付。
鑒于高超音速導彈的威脅,SSC MEO 計劃最初只是一個示范項目,后來迅速擴大。她說:"我們關注的需求主要是高飛行器,因為這種威脅現在就存在。因此,決定將演示項目擴大到比原來更大的規模。真正關注的是盡可能快地建立這些系統。"
目前,該服務已經在利用其首批太空資產之一--地球同步軌道上的廣視角衛星所獲得的數據,該衛星配備了下一代高空持續紅外(OPIR)傳感器。
博格斯蒂解釋說:"自 2022 年 7 月 1 日發射以來,寬視場衛星已經取得了一些里程碑式的成果,達到了現在的目標。從寬視場演示中獲得的數據將為今后如何實施近地軌道導彈跟蹤計劃提供依據......在 SSC 的近地軌道和太空發展局的低地軌道層中安裝OPIR傳感器,確實有助于比過去更好地跟蹤暗淡、快速移動的目標"。
雖然這一開創性的解決方案是在地球同步軌道,而不是近地軌道,但 "它為未來的許多重要功能開辟了道路," 她確認說:"我們正在研究如何將新的非傳統傳感器應用到架構中。寬視場確實有助于導彈預警架構的轉型,以戰勝新的和正在出現的威脅,因此我們將使用該傳感器來展示這一進程。"
她繼續說,這一過程并非沒有挑戰。"在投入使用的過程中,遇到了一些小波折,"她指出,在進行系統認證之前,他們正在進行校準工作。
此外,位于科羅拉多州博爾德的太空部隊工具應用處理實驗室一直在與 "三角洲"一起開發算法,以幫助利用來自 OPIR 傳感器的信息。
這些工作是 SSC、太空發展局(SDA)和導彈防御局之間更廣泛的聯合項目辦公室的一部分。各方簽署了一項跨機構協議,以協調整個導彈預警、跟蹤和防御架構的開發工作。博格斯蒂指出:"因此,正在研究如何同步和整合我們的架構,以最好地滿足各種系統的導彈預警、導彈跟蹤和導彈防御要求,從而使我們能夠最好地描述正在發生的事件。"
事實上,太空系統司令部與太空發展局、導彈防御局以及聯合項目辦公室之間的密切關系使該部在導彈跟蹤方面不必 "重新發明輪子"。
她表示,她希望效仿太空發展局的做法,每兩年分批螺旋式提供能力。"希望太空發展局成為第一個領導者,而我們則是他們所做工作的第一個追隨者。隨著時間的推移,他們肯定會克服很多官僚主義的挑戰,我們很高興能緊隨其后,為他們的 Tranche 0 和 Tranche 1 層提供服務。"
在 SpaceX 公司的太空運輸下,太空發展局于 4 月 2 日發射了第一批 10 顆 Tranche 0 衛星,并計劃在今年夏天將接下來的 18 顆衛星送入軌道。SSC Delta還密切關注導彈防御局的低地軌道高超聲速和彈道跟蹤空間傳感器,該傳感器仍計劃于2023年發射。
此外,合并后的項目辦公室還為 "三角洲"計劃帶來了很多好處,比如整合資金,以及 "確保在開發能力時與時間表和路線圖保持一致",博格斯蒂說。"三角洲"對太空發展局授予的合同非常熟悉,包括合同參數和他們希望系統達到的性能水平。此外,"三角洲 "計劃還在位于弗吉尼亞州尚蒂利的太空發展局派駐了人員。USSF 的 Ray Imbo 中校是負責確定其 SSC MEO 層地面解決方案和執行合同的材料負責人。
博格斯蒂說:"最初,我們簽訂合同的演示項目主要集中在軌道傳感器上。因此,在獲得資金后,必須考慮地面解決方案會是什么樣子。Ray在幫助我們設計地面接入點以及指揮和控制解決方案。我的另一位物資負責人 Gary Goff 中校(MEO 太空與先進技術部)在制定和執行我們的采購戰略方面起到了至關重要的作用。"
此外,太空發展局的官員還與位于加利福尼亞州的太空系統司令部的 "三角洲 "計劃緊密合作。其中包括負責太空發展局低地球軌道跟蹤項目第一階段工作的副項目經理 Tim Trimailo 中校,他出席了大多數 SSC MEO 會議,并很好地融入了各個項目。"他讓我們充分了解他們在Tranche 1跟蹤層所做的工作。從本質上講,項目是獨立執行的,但在向作戰人員提供能力方面卻緊密同步。我們真正感受到了現在正在發揮的協同效應。他們三人與導彈防御局的項目經理利奧-亞當斯(Leo (Craig) Adams)共同領導著聯合項目辦公室的主要活動。"
SSC MEO項目還率先使用數字化關鍵設計審查,這與其從頭開始提供數字化服務的目標相一致。這項工作還包括使用數字招標書,理想情況下這將加快招標過程。
"對于 MEO Epoch 1,剛剛完成了數字關鍵設計審查(CDR),這是第一個。還沒有人完成過數字關鍵設計評審,"博格斯蒂指出。"真的希望能盡可能地完成數字 RFP(招標書),包括數字模型,以幫助簡化來源選擇過程和評估過程。正在努力成為數字工程和數字模型系統的開拓者。"
Epoch 合同結構包括基本期后的可選工作延期,這將使組織能夠在做出下一級采購決策之前了解系統的性能。"我們已經完成了空間系統公司和雷神公司這兩家供應商的基準期,隨后我們授予了方案一。方案一將使我們完成系統級 CDR 并獲得一個運載工具。方案二實際上只是操作該飛行器的選擇權,至于方案三,希望在 9 月份左右授予。因此,能繼續推進該計劃,并實現導彈預警覆蓋。
此外,"三角洲 "計劃將在今年夏天為 "Epoch"方案二舉辦 "工業日 "活動。她說:"有了Epoch 2,我們正在考慮擴大全球覆蓋范圍。"實際上,此時的地面系統有望在翻轉和隊列方面變得更加強大"。
參考來源:AFCEA
北約的下一代旋翼機能力(NGRC)計劃旨在用先進的中型多用途直升機更新參與成員國的航空機隊。
圖:2022 年 6 月 16 日,北約六個成員國的代表在布魯塞爾簽署了 NGRC 諒解備忘錄。圖片來源:北約
在 2035-2040 年期間,北約聯盟成員的中型多用途直升機機隊將有很大一部分達到服役年限,在接下來的十年中還將有更多機身退役;總體而言,預計到 2050 年,非美國的北約兵力將更換多達 1000 架中型旋轉翼飛機。傳統上,各國都是通過在國內開發新飛機或進口國外現役系統的方式來實施單獨的武器系統采購項目。但現在有許多理由支持聯合采購計劃。其中包括規模經濟、聯合參與國最先進的設計和制造能力,以及未來機隊最佳互操作性的前景。
NGRC 于 2020 年 11 月 19 日啟動,簽署了一份不具約束力的意向書 (LoI),以實施多國開發計劃。五個簽署國--法國、德國、希臘、意大利和英國(作為牽頭國)--隨后著手制定指導概念開發階段的需求說明,以及實現整個項目的長期多階段合作計劃,直至投入實戰。2022 年 6 月 16 日,簽署方簽署了具有約束力的諒解備忘錄(MoU),荷蘭作為第六個合作伙伴也加入了簽署方行列。
加拿大將于 2023 年夏季加入該計劃,隨著項目的進展,其他北約成員也可能加入該計劃--很可能作為觀察員。
NGRC 計劃將為參與的聯盟成員提供一個多國框架,以集中資源和力量設計、開發并最終采購新型直升機。NGRC 被列為北約高能見度項目(HVP),該術語用于旨在解決關鍵能力問題的多國倡議。高能見度項目通常在國防部長一級發起,既強調了對重大需求的共識,也提高了成員國全面致力于聯合項目的可能性。
北約支助和采購局(NSPA)是 NGRC 的訂約機構,也是北約支助和采購組織(NSPO)的執行機構,所有 31 個聯盟國家都是該組織的成員。NSPA 目前正在組織概念研究階段的工作,并提供計劃管理(采購和財務);它還將制定和管理未來階段的采購戰略。該機構的 Cyril Heckel 是 NGRC 的正式項目經理。
如今,陸軍和空軍的中型起重直升機執行著一系列任務,包括突擊運載、特種作戰運輸、戰場補給、戰斗搜索和救援以及傷員后送/醫療后送(CASEVAC/MEDEVAC);NGRC 必須能夠完成所有這些任務。未來的直升機還將取代海軍現役的中型起重直升機,這意味著它必須能夠在甲板上著陸,執行反潛戰、海上偵察和目標支援等任務,并有可能執行反水面作戰任務。與目前的作戰系統相比,目標飛機的飛行特性應得到明顯改善。
圖:法國空軍選裝的 EC725/H225M 多用途直升機可執行未來 NGRC 的一系列預期任務,即兵力運輸、傷員后送、戰斗搜救、特種作戰、海上偵察和反潛作戰。資料來源:美國空軍
2021 年 5 月,NSPA 提交了一份包含 15 項系統要求和另外 10 項期望屬性的初步清單,為 2021 年 9 月的行業日做準備;2023 年 2 月,在倫敦舉行的 IQPC 2023 年國際軍用直升機(IMH)會議上,項目經理 Cyril Heckel 確認了這些要求和偏好。是否所有要求都能通過概念研究--以及對技術可行性的嚴格審查--還有待觀察,但目前該機構正在尋求一種可選的載人平臺,其最小航程為 1667 千米(900 英里),任務半徑為 741 千米(400 英里),外加 30 分鐘的閑逛時間,以及 8 小時的總體任務續航時間(安裝輔助油箱時)。
目標最大巡航速度為 220 海里或更高,407 公里/小時(180 海里)為絕對底限。這些基準將使 NGRC 的速度提高約 50%,航程是目前中型通用直升機的兩倍,性能參數更接近美國陸軍的未來遠程攻擊機(FLRAA);預計美國飛機將與 NGRC 差不多同時全面投入使用。能夠相互跟上當然有利于北約未來的行動。
目標起飛重量在 10,000 至 17,000 千克之間,內部有效載荷為 2,500 千克,內部/外部總有效載荷為 4,000 千克。每個機身的采購價格不得超過 3500 萬歐元,每小時飛行成本應在 5000 歐元(目標值)和 10000 歐元(最高值)之間。飛機的任務可用率也必須達到 75%。正如 Cyril Heckel 在 IMH 會議上重申的那樣,所有性能參數都必須在飛機配置差異最小的情況下實現,以最大限度地降低復雜性和成本。
其他要求的目標還有很多,包括:內部可容納 12-16 名配備作戰裝備的士兵;能夠執行特種作戰、反水面作戰、電子戰(EW)、搜救、人員恢復和醫療后送任務;具有從護衛艦/驅逐艦類型的艦艇上起飛的全面作戰能力;能夠在敵方 EW 威脅面前執行任務。所需的屬性包括:兩分鐘自動快速啟動程序;數字駕駛艙和航空電子設備;空中加油能力;發射和控制無人機的能力(載人-無人組合);以及部署先進的乘員服務武器,包括導彈和所謂的 "空射效應"(Air-Launched Effects),這是一個總稱,包括具有從偵察和監視到動能效應和 EW 等廣泛能力范圍的閑散彈藥。
圖:英國皇家海軍將在 2040 年前退役其艦載可選武裝 AW101 "梅林 "直升機,并可能用 NGCR 取而代之。圖片來源:英國皇家海軍/開放政府版權
根據北約的定義,NGRC 提供了一個多國框架,在此框架下,參與者可以共同努力,設計、開發并最終獲得下一代中型多用途旋翼機的能力。該計劃的目的是創造一種簡潔的設計,而不是改裝目前正在運行或發展中的飛機。各國政府將與工業界密切合作,評估如何使其作戰要求和期望的飛機特性與技術發展以及對未來作戰和威脅環境的評估同步。"NGRC對我來說是一種轉型能力,提供一種基于數字骨干的開放式系統架構的飛機或機身或系統,目的是讓我們這些軍人和飛行員能夠改裝飛機,跟上威脅的步伐,"英國未來局作戰航空能力發起人亞歷克斯-威爾曼上校在諒解備忘錄簽署后說。
該計劃的概念研究階段始于 2022 年 6 月,細分為五大關注領域。目前正在準備有關作戰概念、新型動力裝置解決方案(審查混合電力和其他非傳統推進技術的可行性)、模塊化開放系統架構(MOSA)、可持續性的研究,并調查可能適用于 NGRC 的旋翼機技術創新。其中一部分研究將在公開競爭后外包給行業,而其他研究,如技術審查,出于安全考慮,將在政府或聯盟層面進行。這些研究應在 2024 年年中(有些會更早)完成,大約有 18 個月的時間進行詳盡的概念審查,并根據技術研究的結果調整最終的作戰概念 (CONOPS)。
NSPA希望在 2025 年結束概念審查階段。在此期間的一個主要挑戰是將各個參與國的基本要求和優先事項(有時甚至是相互矛盾的要求和優先事項)統一到一個共同的框架中,同時避免變體的增加,以免增加成本和降低效率。
圖:生產于多個國家的 NH90 中型直升機變型(圖中為法國陸軍變型)使維護工作變得復雜,并導致了可靠性問題--NGRC 項目辦公室希望避免這一錯誤。資料來源:美國空軍
北約支持和采購組織 NGRC 采購支持伙伴關系第一次正式會議于 2022 年 11 月 29 日至 30 日在盧森堡舉行。所有六個諒解備忘錄簽署國都出席了由 NSPA 主持的會議;加拿大在成為正式成員之前作為觀察員出席了會議。到 2023 年 1 月,NSPA 得以宣布 NGRC 計劃小組已 "部分啟動"。
NGRC 的頭兩次招標前會議分別于 2023 年 3 月和 5 月舉行。第一次會議于3月30日至31日在盧森堡舉行,專門討論項目的整體概念階段。20 多家旋翼機工業公司參加了會議,并聽取了NSPA對新飛機的期望和要求的介紹。根據北約的新聞稿,機構介紹的重點是概念階段研究的采購戰略和項目的一號特別研究。新聞稿指出:"第一項研究將根據優勢、劣勢、機會和威脅分析,分析和比較旋翼機的新型動力裝置解決方案",包括能力、可用性、成本和后勤足跡等因素。第二次招標前會議于 5 月 22-23 日舉行,重點是非專有開放系統架構研究。與會的 24 家公司聽取了開放系統需求概述,并就候選 MOSA 概念在能力和可支持性方面的優缺點和問題發表了意見。全面而正式的招標書預計將于 2023 年夏季發布,屆時將啟動全面的概念開發和行業展示。
許多觀察家認為,支持歐洲工業是 NGRC 計劃的次要目標。英國在 2022 年與華盛頓簽署了關于未來旋翼機升力計劃的信息共享協議,因此早期有人擔心英國可能會試圖將北約計劃引向購買美國陸軍的 FLRAA。
明確 NGRC 將被視為一個 "清白 "計劃,在很大程度上緩解了這些擔憂。假設一家歐洲公司或財團最終將獲得一份或多份開發合同,那么空中客車公司和萊昂納多公司(單獨或聯合)將是主要的競爭者,還有幾家專業承包商能夠提供推進、航電和其他任務系統。不過,原則上任何北約國家的工業合作伙伴仍可自由投標其技術,這為美國公司最終以某種形式參與打開了大門。
圖:萊昂納多公司開發的下一代民用傾轉旋翼機(NGCTR)的技術可用于 NGRC 概念設計。資料來源:萊昂納多
雖然 NGRC 的目標是采用簡潔的設計,但這最終可能會被解釋為排除購買當前軍用或民用系統的升級變體。除此限制外,一些開發或概念項目可作為未來中型多用途直升機的基礎,其中有幾個項目已由工業界提出。其中包括空中客車公司的 Racer(快速和低成本高效旋翼機)高速垂直升降飛機概念,目前主要面向民用和公共安全應用。Racer 的設計已經滿足 NGRC 的一些基準要求,包括飛行速度和混合電力系統;技術驗證機預計將于 2023 年首飛。另一個潛在的起點可能是萊昂納多正在開發的下一代民用傾轉旋翼機(NGCTR),其設計巡航速度為每小時 519 公里(280 海里),航程為 1852 公里(1000 海里),(民用)載客量為 18-25 人。預計該驗證機將于 2024 年首飛。
圖:空中客車公司建議將該公司的Racer概念高速直升機作為 NGRC 的潛在起點。資料來源:空中客車公司
萊昂納多還與西科斯基合作,評估美國公司的 X2 旋翼機技術是否適合歐洲市場。該技術是西科斯基公司包括 SB-1 Defiant 在內的幾項設計的支柱,該設計最終在美國陸軍 FLRAA 合同的競爭中敗北。西科斯基公司目前正專注于國際通用直升機市場。西科斯基公司總裁保羅-萊莫說:"我們當然認為 X2 非常符合他們(NGRC 計劃)的一些要求,隨著時間的推移,我們將繼續努力。”許多行業觀察家和企業代表都指出,NGRC 所需的高速度將需要一種非常規的設計,除了主旋翼外可能還包括一個推進螺旋槳,或者采用傾轉旋翼設計。
圖:西科斯基公司的 X2 結構(如圖中 S-97 Raider 演示飛機所示)采用了一個由尾部安裝的推力螺旋槳支撐的剛性同軸主旋翼,在向前飛行時提供高速度,同時提高靈活性。無論主承包商是誰,這種推進概念的某些方面都可應用于 NGRC。資料來源:洛克希德-馬丁公司/西科斯基公司
赫克爾表示,概念階段將為參與國提供一些早期設計方案,然后再進入開發階段和 2025 年后的初步設計審查。我們的目標是,在概念階段結束時,能有兩到三個相互競爭的設計方案可供進一步開發和評估。初步設計審查之后將授予開發合同。計劃辦公室建議將原型測試作為開發階段的一部分。據 NSPA 的 Heckel 估計,原型測試可能在 2030 年左右進行。
鑒于該計劃尚處于早期階段,NGRC 未來各階段的時間表都是暫定的。要進入全面開發階段,參與國之間需要達成新的政府級協議。該協議將解決一些可能具有挑戰性的問題,如國家間的分工、設計細節以及是否可能接納其他北約成員國作為該計劃的正式合作伙伴。關于性能要求的一些爭論點--這反過來又會影響到規模和成本等因素--已經凸顯出來。例如,英國和意大利優先考慮高飛行速度,但法國陸軍并不認同。空中客車公司很早就警告說,計劃辦公室提出的 25 個優先事項將需要更大、更重、可能更昂貴的飛機。隨著計劃的進展,必須有所取舍。計劃辦公室堅持認為,應避免出現多種國家變型機,因為這可能導致維護問題和更高的成本。
最理想的情況是只有一個機身,而且模塊化設計應使飛機能夠根據需要改裝以執行不同類型的任務。如果單一設計無法實現全方位的作戰任務,那么兩種變型被認為是可接受的最大結果。
在概念階段,該計劃僅限于目前的 7 個成員。2025 年后,當做出發展決定時,該計劃可能會再次開放,以吸引更多的參與者,帶來更多的設計和生產資源,但可能會使決策和共識的達成變得更加復雜。假設該計劃沒有過早終止,并最終做出生產決定,那么未參與該計劃的聯盟國家仍有資格獲得 NGRC,從而大大提高互操作性,并有可能降低單位成本。
相反,目前的七個計劃成員都不需要采購 NGRC。如果生產計劃被推遲,或者飛機的外形不符合某個國家的具體要求,將有其他選擇,包括美國軍方的新型 FLRAA。
首批投入使用的飛機預計將在 2035-2040 年間服役,目標是 2035 年。鑒于大量直升機將在 2035 年至 2050 年間退役,如果初始作戰能力(IOC)晚于 2035 年,將有可能造成至少某些聯盟機隊的能力缺口。根據目前的預期,生產和采購工作將持續到 2059 年,在此期間至少要進行三次重大改型,以適應重大技術發展和作戰需求。一旦全面投入使用,預計 NGRC 飛機系列將在 21 世紀末主導非美國的中型旋轉升力航空。
過去幾十年來,無人駕駛飛行器(UAV)已成為戰場上的重要資產。這些系統最初只是世界上資金最雄厚的幾支軍隊才能負擔得起的利基產品,現在已被國家和非國家行為者廣泛使用,烏克蘭戰爭清楚地證明了它們在常規沖突中的重要性。作為使用者和生產者,歐盟國家準備好迎接挑戰了嗎?
近幾十年來,無人機主要幫助正規兵力在無爭議空域執行情報、監視和偵察(ISR)任務。在反對正規武裝部隊和/或非國家行為者的不對稱沖突中,無人系統大多被重新部署,用于持續收集信息。隨著無人系統不斷發展,可以掛載武器,它們的用途也隨之擴大到執行臨時打擊任務,主要是在地面部隊到達之前清理戰場。21世紀初,在伊拉克和阿富汗,這兩種任務是最頻繁的無人駕駛飛行任務。大約十年后,在利比亞戰爭中也執行了同樣的任務。
圖:Bayraktar TB2 無人機在最近的一些沖突中取得了成功,其中最著名的是 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭。
隨著這些系統的使用被證明越來越有效,越來越多的公司和國家正在開發這類技術。小型化逐漸使非國家行為者獲得了小型無人機,并將其重新部署到打擊任務中,例如胡塞武裝對沙特阿拉伯關鍵基礎設施的襲擊就證明了這一點。
2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突改變了戰場上部署無人系統的游戲規則,標志著無人機技術首次大規模用于常規的國家對國家沖突。事實上,在 2016 年沖突的早期階段就已經使用了無人機,特別是巡航彈藥(LMs)。然而,在 2020 年 9 月至 11 月間,阿塞拜疆的無人機首先摧毀了亞美尼亞大量的地基防空系統(GBAD),隨后摧毀了埃里溫的陸軍兵力物資,包括坦克、火炮和補給卡車。在常規沖突中,無人駕駛飛行器首次取代有人駕駛系統執行空襲和近距離空中支援(CAS)任務。
圖:歐洲 MALE 無人機(又稱 "Eurodrone")的全尺寸模型在 2018 年國際航空航天展覽會上首次亮相。這項雄心勃勃的聯合開發計劃展示了歐洲防務合作的極限。
最近,烏克蘭戰爭再次證明了無人機在戰場上的重要性。在這場幾十年來首次發生在歐洲領土上的常規沖突中,雙方不僅大量使用了坦克和大炮等常規武器系統,還大量使用了無人機。由于俄羅斯和烏克蘭都無法取得空中優勢,因此雙方一直在部署戰術無人機,以降低執行打擊任務時的風險。此外,小型無人機提供的情報也在不同的戰斗中改變了戰局。2022 年 3 月,由 30 名特種兵和無人機操作員組成的烏克蘭 Aerorozvidka 空中偵察部隊發現了一支長達 65 公里的俄羅斯機械化縱隊,其任務是在該國北部發動攻擊,最終目標很可能是基輔。在這條路線上停留數日后,俄羅斯的行動因 Aerorozvidka 的夜間伏擊(主要是無人機的攻擊)而失敗。
從那時起,烏克蘭就將無人機資產視為反擊俄羅斯襲擊的一種具有成本效益的工具。2023 年 2 月,烏克蘭副總理兼數字轉型部長米哈伊洛-費多羅夫(Mykhailo Fedorov)表示,基輔已斥資 34 億美元購買了 1765 架無人機,并對約 3500 名士兵進行了使用培訓。去年 6 月,澤連斯基總統發起了 "無人機軍隊 "眾籌活動,呼吁業余愛好者和商業無人機飛行員向烏克蘭正規部隊捐贈他們的機器。
圖:希臘航空航天工業的 Archytas 戰術無人機。希臘國內無人機發展的重要一步可能會對歐盟防務合作產生積極影響--如果歐洲利益相關方希望抓住這個機會的話。
據烏克蘭國防部長奧萊克西-雷茲尼科夫(Oleksii Reznikov)稱,基輔的庫存包括多個型號,戰前約有 20 架土耳其制造的 Baykar Bayraktar TB2,后來又補充了 50 架。除此之外,烏克蘭還接收了大約 850 架 Prox Dynamics 公司的 "黑色大黃蜂 "微型無人機,并將現成的商用無人機武器化,用于投擲爆炸物,這與 ISIS 的技術并無二致。作為對該國承諾的重大軍事援助的一部分,美國批準在 2023 年 2 月交付幾種型號的無人機。這些系統包括 Area-I ALTIUS-600 LM(具有蜂群能力,并作為電子戰(EW)平臺進行過測試)。同時交付的還有 AeroVironment Jump 20 無人機,具有垂直起降(VTOL)能力,續航時間 14 小時,航程 185 千米;以及 AeroVironment Switchblade 600 LM,可在 40 千米范圍內攜帶 14 千克有效載荷飛行 40 分鐘。
與此同時,烏克蘭正在大力投資開發本地生產的無人機。2023 年 3 月,國防部長雷茲尼科夫在接受路透社采訪時說,烏克蘭政府正在與大約 80 家烏克蘭生產商合作,并補充說烏克蘭需要數十萬架無人機。基輔已在其武裝部隊內成立了無人機突擊隊,計劃僅在 2023 年就在這些系統上投資 5.5 億美元,重點是閑逛彈藥。與國外供應的坦克、導彈和火炮資產相比,國產無人機的研發成本大大低于傳統武器系統,這可能有助于縮小與俄羅斯的能力差距。在戰爭的第一年,在戰場上部署無人機最大限度地提高了烏克蘭的偵察能力。現在,烏克蘭正在尋求使用能飛行更遠、載荷更大的資產。
拜卡技術公司正在成為這場沖突中的大贏家之一。由于中高空長航時(MALE)攻擊型無人機在現代戰場上的地位已經牢固確立,巴伊卡爾公司有望進一步擴大其全球市場份額,并開始向歐盟成員國出售其無人機。盡管歐盟防務公司擁有研制無人機所需的全部技術,但無人機的研制工作相當復雜,武裝部隊在這一領域的能力存在很大差距。讓我們來了解一下原因。
歐盟 2011 年在利比亞的軍事任務證實了無人機執行 ISR 任務的重要性,向歐洲國家表明,無人駕駛技術將是填補該領域長期能力缺口的最佳解決方案,這一缺口最早出現于 20 世紀 90 年代初在巴爾干地區的行動中。此后,一些歐盟成員國購買了美國或以色列現成的 MALE 無人機,并/或啟動了開發戰術系統的國家計劃,同時試圖開發一種通用的 MALE 系統,以獲得戰略獨立性。與此同時,法國、德國、意大利和西班牙都參與了開發下一代戰斗機的計劃--前三者屬于 "未來戰斗航空系統"(FCAS)計劃,后者屬于與英國和日本共同實施的 "全球戰斗航空計劃"(GCAP)。這兩項工作都采用了系統方法,整合了不同類型的無人系統。歐盟幾個主要國家同時啟動了幾個開發項目,希望重新啟動本國的國防工業。然而,這些國家的雄心壯志與幾十年來國防投資不足的緩慢復蘇,以及同時集中精力更換各種老化設備和武器系統的需要相矛盾。
法國、德國、意大利和西班牙于2016年8月在聯合軍備合作組織(OCCAR)框架內啟動了中空長航時遙控飛機系統(MALE RPAS)計劃,也稱為MALE 2020(后稱:Eurodrone)。早在 2013 年,四國就提出了共同利用無 ITAR 的技術填補上述 ISR 能力缺口的想法,以擺脫美國和其他非歐盟生產商的控制。在啟動該計劃時,這四個國家都擁有一些使用 MALE 系統的經驗。意大利是通用原子公司MQ-9 "死神 "和MQ-1 "捕食者 "的用戶之一,這兩款系統已部署在中東地區,并剛剛獲得國會授權安裝洛克希德-馬丁公司的AGM-114 "地獄火 "導彈。法國在幾年前就已經裝備了通用原子公司的 MQ-9 "死神",西班牙也剛剛訂購了一批。德國對以色列航空航天工業公司(IAI)的 "蒼鷺 "TP 有多年的使用經驗,目前正根據租賃協議在阿富汗使用。
歷時兩年的定義研究以 2018 年的系統需求評審(SRR)和系統初步設計評審(SPDR)告終,之后又用了兩年時間來擬定報價和談判全球合同。主承包商空中客車防務與航天有限公司和主要分包商空中客車防務與航天 S.A.U、萊昂納多和達索航空公司最終于 2022 年 2 月 24 日簽署了一份合同,同意開發 20 個系統(柏林 7 個、羅馬 5 個、巴黎和馬德里 4 個),每個系統由 3 個飛行單元和 2 個地面控制站組成。
根據最初的計劃,原型機預計將于 2023 年初首飛,最終系統將于 2025 年交付。然而,由于在核心技術特征(即推進和武器裝備)以及最終成本方面存在根本分歧,該計劃已落后于原定計劃。德國希望該系統在其國土上空使用,因此力主采用雙渦輪推進器的推桿配置。這種方案可以提高在非隔離空域飛行時的安全性,但會使系統重量增加到 11 噸,而 "死神 "的重量僅為 4.5 噸。在 2019 年 6 月發布的一份文件中,法國參議院指出該系統 "肥胖",難以滿足法國在戰區(主要是非洲)重新部署該系統的需要。
經過長期討論,柏林最終同意采用具有打擊能力的系統。 每架無人機都能執行情報、監視、目標捕獲和偵察(ISTAR)任務,續航時間 30 小時,升限 13.7 千米,最大速度 500 千米/小時。該無人機長 17 米,翼展 30 米,比 MQ-9 "死神 "大 1.5 倍。其最大有效載荷估計為 2300 千克。
根據現有的最新信息,第一架原型機的生產時間為 2024 年,開始飛行測試的時間為 2027 年,首批交付時間可能在本十年末。
與 A400M 一樣,Eurodrone 計劃也凸顯了泛歐防務合作的局限性。由于參與國的作戰需求各不相同,系統功能的定義耗時漫長,最終以次優規格告終。此外,生產方面的延誤迫使各方再次購買現成的系統,并可能進一步延誤未來戰斗航空系統(FCAS)計劃,而該計劃是一個本應集成 Eurodrone 的系統中的系統。Eurodrone 是 2021 年啟動的歐洲防務基金下首批獲得贈款的計劃之一,其可能的失敗可能會使歐盟為加強防務基礎所做的努力失去信譽,破壞歐盟被認為必要但遠未實現的獨立性。
擁有最先進兵力的歐盟國家都在其戰略文件中重申了部署戰術無人機的重要性。盡管作戰需求相似,但大多數國家還是決定采用本國的解決方案,從而導致計劃的倍增。這種選擇可能是出于政治和工業方面的考慮,即有可能幫助國防公司以相對有限的成本開發和生產新系統。根據目前獲得的結果,這種設想是短視的,由于 COVID-19 的原因,多個計劃被推遲,從而加大了兵力的能力差距,也增加了研發和采購成本,而原本預計這類資產的研發和采購成本是有限的。
2022 年 4 月,萊茵金屬公司宣布研制 LUNA NG,這是 EMT Luftgestützte Unbemannte Nahaufkl?rungs Ausstattung(LUNA)無人機的先進版本,該無人機自 2000 年代初開始在德國武裝部隊服役。新系統的續航時間為 12 小時,航程 100 千米,升限 5000 米,起飛重量 40 千克,最大有效載荷 30 千克。與其前身相比,"LUNA NG "可以采用偵察或戰斗配置,能夠掛載萊茵金屬公司最近與以色列 UVision 公司合作開發的 "Hero-R "旋轉翼隱蔽彈藥。如果說這種合作可以使其擁有最先進的作戰能力,那么值得注意的是,2017 年 7 月,德國聯邦國防軍獲得了開發 3 套無人系統的合同,每套系統配備 5 架無人機,最初預計將于 2020 年交付。然而,德國聯邦國防軍至今仍未收到其中任何一架無人機。
就法國而言,最新的軍事計劃法(Loi de Programmation Militaire,LPM)在 2024 年至 2030 年期間為無人機技術撥款 50 億歐元。巴黎強調愿意繼續投資海軍無人機,增加陸軍使用的戰術無人機數量,并開發法國制造的巡航彈藥。這批投資將為2019-2025年文件中開始的努力提供動力,但其中一些系統尚未投入使用,或最近才交付給最終用戶。"巡邏者 "無人機由賽峰集團研制,旨在取代老舊的薩基姆公司 "Sperwer "無人機。2016 年,巴黎簽署了一份價值 3.3 億歐元的合同,購買 14 架 "巡邏者 "無人機,后根據 2019-2025 LPM 修訂為 25 架。該系統本應于 2019 年投入使用,但直到 2023 年 2 月才獲得作戰使用認證,交付時間將持續到 2030 年。
自21世紀阿富汗戰爭和伊拉克戰爭以來,無人機在戰場上的作用開始增強,逐漸成為戰場上的關鍵航空資產,無論是對稱沖突還是非對稱沖突。這些系統的重要性不僅引發了全球范圍內的無人機采購競賽,也引發了全球范圍內的無人機研發競賽。由于無法進入由通用原子公司的 MQ-9 "死神 "和 MQ-1 "捕食者 "以及以色列航空工業公司的 "蒼鷺 "長期主導的西方市場,土耳其等開發出了一系列相互競爭的系統。這些系統比西方系統便宜,出口不附帶任何條件,近年來征服了非洲和亞洲市場。
歐盟國家不顧不同的作戰要求,專注于制造最好的 MALE 無人機,在生產方面落后了,很可能無法在全球無人機市場上找到一席之地。更糟糕的是,他們為建立一個共同系統所做的努力正阻礙他們填補二十年前就已發現的能力差距。正如歐盟過去的其他防務合作計劃所顯示的那樣,制定一個雄心勃勃的多國計劃可能會導致昂貴系統的延遲交付,而這些系統的技術特點一般,是所有相關操作要求之間的妥協造成的。
不幸的是,Eurodrone 項目似乎也遵循了這一邏輯:相關國家投入了大量時間和金錢,卻只得到了一個對最終用戶幾乎毫無用處的技術解決方案。微型化使高性能戰術無人機成為可能,其有效載荷非常有趣,能夠執行打擊任務,為地面兵力提供支持。這一趨勢在過去十年中不斷蔓延,但歐盟國家似乎無法(或不愿)發現這一趨勢。大多數歐盟國家過于專注于尋求歐洲無人機的折中解決方案,而低估了提高各自庫存中戰術無人機的航程和數量的緊迫性。考慮到歐洲不同防務公司的專業技術以及歐洲各國相似的作戰需求,歐盟只選擇一個或幾個方案來開發戰術無人機可能是更有效的決定。相反,最大的國防支出國則側重于開發本國的戰術無人機,或購買現成的產品,從而加深了市場的分散和對非歐盟生產商的依賴。
一方面,啟動新計劃似乎純粹是出于政治目的,如增加本國公司的生產以維持就業水平或創造新的就業機會,而不是軍事目的。例如,西班牙財政部最近批準投資 5 億歐元開發 Sistema Remotamente Tripulado de Altas Prestaciones(SIRTAP)戰術無人機,在 2023 年至 2031 年期間每年分八次付款。該系統由空中客車公司開發,由西班牙和哥倫比亞共同出資,預計將分別購買 27 架和 18 架。該飛行器的續航時間為 20 小時,飛行上限為 6 000 公里,最大起飛重量為 750 公斤,有效載荷為 150 公斤。這些特點與萊昂納多公司的 FALCO EVO 幾乎相同,據報道,FALCO EVO 已在幾個中東國家使用,但不在任何歐洲客戶的庫存中。
另一方面,國家偏好迫使預算有限或有緊急行動要求的國家采購非歐盟的現成產品。波蘭就是這種情況,它在 2021 年 5 月訂購了四架 Bayraktar TB2 無人機,從而成為歐盟的第一個用戶。波蘭還與通用原子公司簽訂了數架 MQ-9A "死神 "的租賃協議,為最終購買做準備。2023 年 4 月,羅馬尼亞成為 "拜拉克塔 "TB2 的另一個歐盟用戶,以 2.8 億歐元的價格訂購了 18 架無人機。
圖:發射軌道上的 Luna NG 無人機。 圖片來源:萊茵金屬公司
如果有強大而持久的政治意愿,有兩種趨勢仍有可能幫助歐盟恢復元氣,并再次加入這場競爭。首先,努力推進有意義的合作計劃。2021 年,西班牙、德國、葡萄牙、羅馬尼亞和斯洛文尼亞決定在永久結構化合作(PESCO)框架內啟動下一代小型 RPAS(NGSR)項目。該項目由西班牙牽頭,旨在開發一種多用途、下一代戰術無人機,航程約 200 公里,續航時間 5 至 10 小時。該系統應能快速部署,以支持陸地、空中和海上領域的軍事行動,也可用于執法、災害管理和其他民事任務。第一架原型機應于 2026 年準備就緒,測試應于 2027 年完成,開發工作與 "歐洲軍艦 "同步進行。該系統可能是歐盟資金對采購影響的一個有趣的試驗平臺,因為一旦投入使用,歐洲防務基金將支持該系統的聯合采購。
其次是鮮為人知的希臘專有技術。盡管希臘在本地制造無人機方面擁有豐富而持久的經驗,但它并沒有成為合作計劃的核心。希臘航空工業公司(HAI)的 "飛馬 "無人機于 1979 年開始研制,本世紀初交付希臘空軍,2005 年推出升級版 "飛馬 II"。考慮到土耳其在無人機領域的自信和相關技術訣竅,希臘決定在繼續向國外--主要是以色列--采購的同時,增強本國的生產能力。2022 年 9 月,希臘航空航天研究所和亞里士多德大學、塞薩利大學和德謨克利特大學展示了 Archytas,這是一種多用途、兩用、VTOL 無人機,具有強大的監視和偵察能力。2023 年 1 月,雅典宣布聯合體還將開發 Grypas 作戰無人機。與前者相比,Grypas 的結構更加模塊化,有效載荷更大,第一架原型機預計將于 2025 年面世。希臘將正式成為第一個客戶,但其他愿意購買歐洲無人機的國家可能會陸續購買。