俄羅斯顯然已經開發并準備向環繞地球的軌道發射一種配備核武器的反衛星(ASAT)武器系統。如果在軌道上部署,該武器將對美國的重要國家利益構成明顯的威脅。它還將威脅到所有其他航天國家和那些依賴使用太空服務的國家的利益。因此,它可能會與 1962 年的古巴導彈危機相稱。
本文討論了美國的太空利益、俄羅斯核反衛星武器構成的威脅、其對美國和國際安全的影響以及應對方案。以下是本文的主要結論摘要和應對威脅的行動方案建議。
拜登-哈里斯政府重申了美國的長期政策,即進入和利用太空是一項重要的國家利益。太空活動是美國生活方式、繁榮和安全的組成部分。
開發反衛星武器符合俄羅斯對核武器的高度重視,也符合俄羅斯對太空能力對現代戰爭重要性的認識。俄羅斯顯然認為,由于美國依賴于脆弱的太空系統,因此太空是一個可以脅迫美國的領域。
在太空部署核反衛星武器將為俄羅斯提供一種獨特的能力,使其能夠威懾對手。俄羅斯國防規劃人員意識到,美國正在強調低地球軌道衛星結構的擴散。雖然擴散可能是一種有效的被動反制動能反衛星武器的措施(如果成本交換比有利于防御方),但它無法有效抵御太空核爆。
如果核 “達摩克利斯之劍 ”被部署在軌道上,或者如果它實際上成為 “松散的核彈”,它將產生有害的心理影響,并伴隨著重大的社會經濟影響。
白宮關于核反衛星武器不會對人類構成威脅的說法是不正確的。根據電磁脈沖攻擊對美國的威脅評估委員會的說法,這種攻擊 “有能力對支撐美國社會結構的關鍵基礎設施造成廣泛和長期的破壞和損害....,許多人最終可能因缺乏在密集的城市和郊區社區維持生活所必需的基本要素而死亡”。
這一威脅凸顯了人們普遍缺乏對太空利益的了解、始于太空或延伸至太空的沖突的利害關系、外國對太空資產和行動的一系列威脅,以及提高國會和公眾認識并對其進行教育的必要性。
核反衛星武器對國際空間法律制度的基礎構成了根本性的挑戰。如果部署,將違反 1967 年《外層空間條約》。如果引爆,還將違反 1963 年《有限禁試條約》。
拒絕或喪失太空服務將對美國外交官、情報官員和軍隊的行動安全和保護產生不利影響。它還將對關鍵基礎設施、應急服務和經濟活動的運作產生有害影響,而這些都直接影響著數億人的生活。低地軌道上的核爆炸將是全球經濟的一場災難。
美國必須重新考慮其對擴散型低地球軌道(PLEO)空間架構的依賴,以確保任務的安全性和復原力,并重新考慮有關關鍵空間系統核加固的決策。美國還必須考慮部署主動防御系統,以壓制和摧毀此類威脅。
美國政府應將以下應對方案納入其應對這一嚴重威脅的行動方案中:
應利用外交手段團結盟友、合作伙伴和國際社會其他成員,支持美國領導的工作,施加私人和公眾壓力,說服俄羅斯重新考慮核反衛星計劃并取消即將進行的發射。美國還應該開展嚴密的公共外交活動,說服外國政府和民眾認清利害關系。美國不應允許莫斯科將核反衛星系統作為無法核實的軍備控制的籌碼,并為其利用準備違反或放棄的條約提供可乘之機。
在美國已經對俄羅斯實施的制裁之外,還應實施更多的外交和經濟制裁。然而,如果美國的回應只是表面,制造國際輿論壓力,僅實施適度的額外經濟制裁,并尋求進一步孤立俄羅斯,這很可能會被視為軟弱的表現,達不到預期效果,并可能引發進一步挑釁。
美國應制定應急計劃,以應對俄羅斯核反衛星武器構成的威脅。這應包括被動防御,如 PLEO 架構的替代方案、核加固或屏蔽關鍵任務空間資產,以及采取措施提高美國關鍵基礎設施的復原力并確保國家基本功能的持續可行性。
此外,美國應做好軍事準備,在俄羅斯反衛星武器引爆前對其進行反擊。發出威脅并采取行動,即美國不會允許在太空部署核武器,并將采取行動執行國際太空法律制度。
美國還應將快速開發和部署動態、分層、縱深的太空防御作為國家的高度優先事項進行規劃、計劃和預算。
總統應簽署一份包含 “調查結果 ”的通知備忘錄,證明有理由實施一項秘密行動計劃,以破壞和打擊俄羅斯開發、部署和運行核反衛星武器的工作。
本專著探討了在戰場上重新引入戰區支援導彈 (TSM)——射程在 500 至 5,500 公里之間的地對地導彈。 《中程核力量條約》于 2019 年失效,這為將這種以前被禁止的導彈納入美國軍事戰略提供了依據。然而,TSM 的潛在復蘇對大國的影響并不相同,美國、俄羅斯和中國將采取不同的管理方式。因此,本專著評估了常規武裝型號的常態化(使導彈成為公認的戰爭工具)是否為美國提供了相對于其競爭對手的相對戰略優勢。反過來,本研究概述了 TSM 常態化的理論基礎,研究了美國當前的導彈發展計劃,最后分析了美國部署這些導彈將如何影響歐洲和太平洋戰區。總體而言,本專著的結論是,雖然歐洲的 TSM 常態化并不能為美國提供相對于俄羅斯的相對戰略優勢,但太平洋戰區 TSM 常態化的利大于弊,并為美國提供了相對戰略優勢。
盡管美國在戰術上可以從 TSMs 正常化中獲益--美國似乎正沿著這條道路狂飆突進--但這并不是沒有具體的地區注意事項和無形的戰略風險,美國必須加以考慮。因此,本專著通過對特定地區進行精確分析,強調了歐洲戰區和太平洋戰區的對比情況。進而得出結論,雖然在歐洲實現 TSM 正常化并不能為美國提供相對于俄羅斯的戰略優勢,但在太平洋戰區實現 TSM 正常化的好處大于風險,并能為美國提供相對戰略優勢。未來,最后一節將為美國提供建議,利用導彈正常化的理論基礎來降低不必要的升級風險,并對其正常化論述產生積極影響。
假設美國決定繼續走TSM正常化道路。在這種情況下,決策者須考慮利用相關理論來減輕核升級的風險,并掌控國際敘事。雖然本專著中介紹的不同理論并非詳盡無遺,但通過對雙重用途困境、核禁忌和內涵的應用進行研究,我們可以就 TSM 正常化提出切實可行的建議。
首先,也是最緊迫的是雙重用途困境,因為它是導彈正常化的主要障礙。導彈的模糊性不僅可能限制美國的戰略選擇,還可能導致沖突升級。雖然解決軍民兩用難題的最直接方法是外交協議,但這一解決方案仍然依賴于信任--在戰爭期間,信任是一個具有挑戰性的概念。因此,除外交途徑外,研究識別飛行中的導彈是否為核導彈的技術手段的可行性也很有價值。雖然從表面上看,這種解決方案似乎無法實現,但技術解決方案可能是克服雙重用途困境的唯一手段,值得投入資金。
其次,與雙重用途困境帶來的挑戰相比,美國可以利用核禁忌來支持 TSM 正常化。雖然美國已經通過在其擁護的政策中強調使用核武器的后果來加強核禁忌,但即將發布的《國家核戰略計劃》(NPR)提供了一個闡述或修改其核戰略的場所。具體來說,如果國防規劃者認為常規 TSMs 有可能大幅改變常規威懾,那么美國不首先使用核武器政策的缺失就值得重新評估。如果美國宣布不首先使用核武器的政策,或者甚至朝這個大方向邁進,將表明美國對核禁忌的承諾,并能部分緩解雙重用途困境所帶來的挑戰。反過來,這一決定也將加強任何TSM正常化論述的可信度。
美國面臨的最后一個理論挑戰是改變 TSM 的核內涵。然而,雖然軍民兩用的困境和核禁忌可以通過實際行動來解決,但改變國際社會對導彈的看法卻是一項更加模糊的工作。美國可將新型導彈納入一項更廣泛的戰略,以打破冷戰烙印并解決認知問題。在這種情況下,軍方可以首先將常規 TSMs 的作用編入其理論,并將新型導彈納入多國演習。此外,刻意避免使用 “中導射程”、“不符合中導標準 ”等喚起冷戰記憶的語言,甚至只是將這些武器重新定義為火箭而非導彈,都有可能使 TSM 克服內涵問題,成為一種新的能力而非卷土重來的能力。
未來,上述研究結果提出了值得進一步研究 TSM 正常化的問題。首先,美國軍方必須研究新出現的理論在多大程度上依賴于新的遠程火力技術--由常規裝備的 TSM 所取代。假設這種新興理論的核心是用地對地導彈擊敗 A2/AD 系統。在這種情況下,美軍必須考慮采用其他可能的非動能手段來解除這些系統的作戰能力,尤其是在歐洲戰場。反過來,美軍未來的理論也不能依賴于那些假定可隨時用于突發事件的技術,而實際上,國家可能會將其降級為威懾作用。其次,繼續走正常化道路的決定會對歐洲和太平洋戰場產生直接的政策影響。鑒于俄羅斯等各國都不希望美國發展和部署裝備常規武器的 TSMs,因此必須進行分析,以確定針對上述正常化的讓步(如果有的話)能為美國提供什么籌碼。具體而言,此類研究須考慮到俄羅斯與烏克蘭之間不斷惡化的局勢等安全因素。最后,必須對正常化行動方案的可行性進行評估。與本專著類似,對兩個戰區的詳細研究可以闡明美國導彈的潛在部署地點,以及每個東道國在支持有爭議的武器系統長期部署方面將面臨的挑戰。
總體而言,TSM 常態化是美國已經開始實施的行動方案。因此,如果與對手的反應相平衡,這是一條能為美國帶來戰略利益的道路。就歐洲戰場而言,美國須重新考慮與俄羅斯達成禁止部署 TSM 的協議,因為其正常化并不能為美國帶來相對優勢。重要的是,這種外交行動可以挽救該地區的類似現狀。在太平洋戰區部署常規 TSMs 則會極大地改變軍事形勢,提升美國的地位。反過來,只要新型導彈的部署是平衡的,不會過度與大國對立,那么常規 TSMs 在太平洋戰區的逐步引入就為美國提供了相對于其崛起的競爭對手的戰略優勢。
據美國防部稱,潛在對手正在擴大和增強其攻擊美國的導彈能力,而美國現有攔截器的計劃使用壽命即將結束。為應對這一挑戰,美國防部表示需要在 2028 年之前開始部署 NGI。為協助這項工作,MDA 計劃使用虛擬工具和軟件來提高計劃的效率。
美國會在法規中規定,MDA 每年報告 NGI 的開發目標、成本和利益相關者審查情況,并由 GAO 評估 NGI 的采購進度。本報告討論了 MDA (1) 在開發 NGI 方面取得進展的程度,(2) 應對 NGI 重大技術風險的程度,以及 (3) 實施虛擬環境以促進 NGI 開發的程度。
GAO 審查了美國防部文件和獨立的風險、成本和測試評估,并采訪了國防部官員。GAO 進行了實地考察,以觀察 NGI 發射設施和關鍵支持雷達的建設情況。
美國政府問責局向國防部提出了五項建議,包括定期與利益相關方就 MDA 的威脅要求進行協調,確保性能模擬充分反映 NGI 預計運行的環境,以及定期評估實施虛擬環境的努力。國防部同意一項建議,但不同意其他四項建議。正如本報告所討論的,美國政府問責局認為所有建議都是有效的。
美導彈防御局(MDA)正在開發一種新系統--下一代攔截器(NGI)--以抵御復雜的導彈攻擊(見圖)。國防部 (DOD) 責成 MDA 加快該系統的開發,并從 2028 年開始部署攔截器。
NGI 計劃將于 2024 年開始產品開發,但該計劃正計劃將設計和生產活動重疊,以加速飛行測試。任何重大的設計問題都可能擾亂這一戰略。此外,與類似武器系統的開發時間表相比,NGI的時間表已經很樂觀了,而且MDA歷史上也有未實現測試目標的情況,正如美國政府問責局在2023年5月報告的那樣(GAO-23-106011)。NGI 的成本也增加了數億美元,但該計劃仍在計劃資金范圍內。由于供應鏈問題和材料成本上升,MDA 官員預計成本還會進一步增加。
2022 年,美國防部的獨立審查確定了多個高風險項目,以及 MDA 為降低技術風險可采取的行動。MDA 不同意風險評估的關鍵方面,迄今為止,已采取有限措施來降低這些風險。例如
如果不及時處理這些風險,MDA 將增加日后發現性能不足的可能性,從而延誤項目。
MDA 在建立虛擬環境以實現 NGI 開發協作方面取得了一些初步進展。然而,MDA 遇到了挑戰,沒有按計劃定期評估實施進度。這樣做可以幫助 MDA 確定潛在的效率,以便在最后期限前實現實地部署。
致命自主武器系統(LAWS)代表并提供了一場潛在的軍事革命,其意義可與精確武器,甚至武裝飛機的發展相提并論。雖然人們對這些系統的安全性和有效性存在合理的擔憂,但解決這些問題的最佳途徑是美國在內部及其盟國中推動這些系統的發展。為實現這一目標,美國可能需要承擔一些聲譽上的代價,但考慮到背景和利害關系,這些代價是值得承擔的。通過倡導并積極致力于自主系統的開發、測試、培訓和演練,特別是在其盟國中,美國可以引領 LAWS 的發展。這包括實施安全措施和確定符合武裝沖突法(LOAC)和國際法原則的使用場景、
本文認為美國應積極領導國際社會開發自主武器系統(AWS),特別是致命自主武器系統(LAWS)。雖然美國迄今為止一直反對國際社會 "禁止殺手機器人 "的嘗試,但在推動美國國內或盟國采購、測試和發展致命自主武器系統的條令方面卻做得不夠。本文將指出,如果不解決這一缺陷,就有可能在這一新興領域將潛在的非對稱戰場優勢拱手讓給對手,而這一領域在軍事上有可能改變游戲規則,而且不可阻擋。此外,報告還將指出,通過倡導并積極致力于自主系統的開發、測試、訓練和演習,特別是在其盟國中,美國可以在 LAWS 的發展中發揮領導作用。然后,本文將評估反駁者的觀點,即繼續采取保守的方法可以從過去 20 年來已經對美國無人機的使用深表懷疑的世界那里獲得國際信譽和合法性,但結論是不作為的風險太大,不足以證明自由放任的方法是合理的。
定向能武器(DEWs),包括高能激光(HELs)和高功率微波(HPMs),已成為現代戰場上潛在的變革性武器。最近的進步使 DEW 比以往任何時候都更有能力,許多系統擁有對付各種威脅所需的威力和射程,而且比現有系統更經濟實惠。最近在中東和歐洲發生的沖突凸顯了彈藥能力的重要性,以及高效和有效地應對不同動能威脅的必要性。一些 DEW 系統能夠以 "無限 "彈匣同時攻擊多個目標,這將產生巨大的經濟和戰術效益。然而,美國國防部(DoD)在大規模部署 DEW 的承諾上經常搖擺不定。因此,目前的 DEW 供應鏈,包括關鍵原材料、制造基地和勞動力以及測試基礎設施,都無法支持大規模部署 DEW。目前的 DEW 供應鏈只能生產小批量的系統,交貨期較長。由于沒有來自國防部的明確而持續的需求信號,因此也就沒有投資回報,工業界在進行必要的投資以建立安全、健康和有彈性的 DEW 供應鏈方面猶豫不決。盡管解決這些薄弱環節是一項艱巨的任務,但并非不可克服。為了加強 DEW 供應鏈并發揮這些尖端技術的潛力,政府、行業和學術界有必要采取一系列具體措施。
1.為確保未來定向能武器供應鏈的安全,美國國防部可以采取的最重要步驟是向工業界提供一致的需求信號,并明確闡述其定向能武器的戰略目標。行業領導者多次提出,缺乏一致的需求信號對供應鏈的各個環節都有負面影響。現有的 DEW 供應鏈只能生產少量系統,交貨期較長。一旦明確了國防部的戰略目標,適當的 DEW 系統就應過渡到記錄計劃和多年期合同,以發出更長的需求信號。明確、持續的需求信號,加上總體戰略構想,將為工業界提供保證,使他們能夠開始進行必要的內部投資,以確保未來 DEW 供應鏈的安全。
2.在關鍵原材料和商品方面,DEW 供應鏈有幾個薄弱環節,特別是鍺、鎵和稀土元素(REE)的供應,而所有這些在很大程度上都由中國主導。為了解決這些薄弱環節,應將鎵納入國防儲備,采取措施發展國內氮化鎵(GaN)生產能力,國防部應投資于最易受影響的 DEW 材料的合成替代品。
3.目前的 DEW 生產基地只能生產少量系統,交貨期較長,不足以支持大規模部署 DEW。擴大生產規模的努力很快就會遇到各種問題,包括生產光學元件(如衍射光柵、反射鏡和透鏡)、光束導向器、電池以及管理超視距 DEW 測試的監管制度。解決這些問題的主要建議包括:建立能明確未來系統需求的 DEW 記錄計劃,對 DEW 系統、組件和測試進行標準化和明確定義,并盡可能利用商業行業的技術。
4.目前的 DEW 勞動力不足以支持擴大 DEW 的生產規模。受訪者強調,光學涂層、能源生產和光學是面臨最大短缺的三個具體領域。因此,國防部應擴大現有的勞動力開發工作,建立一個 DEW 大學聯盟,其具體目標是建立一支強大的勞動力隊伍,以滿足未來 DEW 的需求。
5.DEW 供應鏈面臨幾個關鍵的安全問題和脆弱性。雖然定向能公司的總體財務狀況相對穩定,但由于供應商有限,即使一家公司倒閉也會造成嚴重影響。有限供應商存在于整個 DEW 供應鏈中,尤其是在光束引導器、自適應光學器件、光學涂層、特種光纖、光束傾瀉器、陶瓷激光材料和熔融石英方面。DEW 供應鏈還面臨著對 DEW 公司的敵對性資本投資和網絡安全挑戰。為降低這些風險,國防部應考慮利用人工智能來預測潛在的供應鏈故障點,不同計劃之間的DEW系統重疊組件的開發和優先級,并對參與DEW供應鏈的公司的財務穩定性和安全風險進行定期、深入的分析。
6.國際伙伴關系和聯合近岸作業是實現 DEW 關鍵材料來源多樣化和提高測試能力的潛在途徑。然而,過度保密和限制性出口管制等障礙往往阻礙國際合作。國防部應指定聯合定向能過渡辦公室(JDETO)作為主要負責DEW國際合作的辦公室,以簡化合作。同時,國防部應與擁有現有 DEW 測試基礎設施的澳大利亞合作,幫助增加美國的 DEW 測試。最后,考慮到以色列的 "鐵光束 "計劃,JDETO應與以色列國防部合作,在確保采取安全措施保護敏感信息的前提下,尋找美國和以色列可以聯合需求關鍵DEW子系統和組件的機會。
值得注意的是,本報告是 ETI 供應鏈系列的第二份報告。雖然第一份報告側重于高超音速技術,但它也包含了一些重要建議,這些建議也有助于確保 DEW 供應鏈的安全。如果本報告中的建議得以實施,將有助于在未來幾年內提高定向能武器供應鏈的復原力、健康度和安全性。
2024 年 3 月 25 日,烏克蘭政府披露了俄羅斯對基輔的攻擊,涉及使用高超音速導彈 "鋯石"(Zircon,又稱 3M22 Tsirkon,在北約內部被認定為 SS-N-33),據說是從克里米亞發射的。這次針對基礎設施的進攻標志著自今年年初以來該武器的第五次部署,表明俄羅斯有意測試烏克蘭的防御能力,包括對抗北約提供的 "愛國者 "系統等先進系統的能力。鋯石導彈因其卓越的高超音速、飛行軌跡和機動性能,以現有防御手段 "無法攔截 "而聞名。
圖:俄羅斯 3M22 鋯石高超音速導彈(圖片來源:俄羅斯社交媒體)
俄羅斯繼續采用和研發高超音速 "鋯石 "導彈,凸顯了其在先進軍事技術領域占據主導地位的不懈追求。通過重點發展 "鋯石 "等高超音速武器,俄羅斯不僅提高了其軍事創新能力,而且還強調了其對軍備競賽的承諾,在軍備競賽中,超高速成為一項至高無上的標準。這一進步使俄羅斯站在了軍事技術的前沿,在導彈速度和機動性方面超越了北約目前的能力。北約內部缺乏類似的高超音速能力,這凸顯了北約需要彌補的日益擴大的技術差距。因此,"鋯石 "的發展不僅代表著俄羅斯武庫的進步,也對北約及其盟國構成了重大戰略挑戰,促使它們加快高超音速技術的研發,以維持未來幾年的戰略平衡。
俄羅斯最初對基輔的民用目標使用高超音速 "鋯石 "導彈似乎是一種展示武力的戰術,其目的是造成直接損害,但更重要的是向俄羅斯的對手發出一個明確的信息。這種做法凸顯了莫斯科展示其軍備技術進步的愿望,特別是通過展示其導彈超越美國 "愛國者 "防空系統等最先進防御系統的能力。這種武器目前的使用數量仍然有限,而且尚未大規模生產,這表明它更多地是一種戰略威懾姿態,而不是常規戰爭工具。事實上,其生產成本估計在每單元 300 萬至 400 萬美元之間。
此外,從部署在黑海的護衛艦上發射這些導彈表明,俄羅斯正在努力提升其海軍的實力形象,因為自烏克蘭沖突開始以來,俄羅斯海軍一直遭遇挫折。俄羅斯目前似乎還在研究從陸基平臺部署 "鋯石 "導彈的可能性。2022 年 11 月 3 日,塔斯社宣布為 "鋯石 "設計和制造了地面移動車輛發射器原型,作為海岸防御導彈系統的一部分。
使用 "鋯石 "高超音速導彈是莫斯科加強對基輔軍事壓力的更廣泛戰略的一部分,特別是通過未來使用 "金雅爾 "導彈等其他遠程武器系統。對高超音速鋯石導彈等先進而昂貴的軍事技術進行投資,揭示了一種蓄意挑戰烏克蘭及其盟國防御能力的戰略,測試其應對新一代軍事威脅的準備情況。
鋯石導彈代表了俄羅斯高超音速巡航導彈技術的巨大進步。鋯石導彈由擾動噴氣發動機提供動力,能夠攜帶核載荷,主要供俄羅斯海軍使用。它可以使用 ZS-14 平臺從護衛艦和潛艇上發射。該導彈的速度高達 9 馬赫,令人印象深刻,由于其驚人的速度和先進的隱身能力(包括等離子隱身),該導彈能夠躲避傳統的防空系統。
鋯石導彈的最大射程為 1,000 公里,其初始固體燃料發動機和隨后的液體燃料擾流噴射器使其能夠以 9 馬赫的巡航速度飛行,這對當前的防空系統構成了巨大挑戰。鋯石能夠達到 5 至 9 倍音速的高超音速,這使其幾乎無法被現有防御手段探測到,因此 "無法被接受"。這一特點使其成為執行進攻任務的戰略工具,可精確瞄準陸地和海上目標。
在作戰中,該導彈在低空可飛行 135 至 270 海里(250 至 500 公里),在半彈道飛行時最遠可達 400 海里(740 公里),平均射程估計為 400 至 450 公里。根據俄羅斯的一些報道,它的最大射程可達 540 海里(1000 公里),而其他消息來源則稱,根據目標類型,它可以打擊 1000 至 2000 公里外的目標。鋯石 "配備的彈頭重 300 至 400 千克,可裝備常規高爆炸藥(HE)或最高 200 千噸的核載荷,從而為各種作戰方案提供了相當大的作戰靈活性。
值得注意的是,超高速--能夠達到并保持超過 5 馬赫的速度--不僅在設計和制造能夠達到這種速度的導彈方面,而且在開發能夠攔截它們的防御系統方面,都是一項重大的技術挑戰。
2022 年 2 月俄羅斯對烏克蘭軍事行動以及隨后的全面戰爭的一個顯著特點是,規模更大、技術更先進的俄羅斯航空航天部隊(VKS)無法建立和利用對烏克蘭對手的空中優勢。這讓大多數西方和烏克蘭軍事及民間分析人士廣泛重新評估 VKS 目前的能力,或許更重要的是,重新評估它在中期內可能構成的潛在威脅。然而,由于缺乏有關 VKS 在烏克蘭上空實際戰術和行動節奏的詳細資料,這些工作受到了阻礙。
對于外部分析人員來說,VKS 的薄弱環節通常可以從沒有可見的行動和破壞性影響中推斷出來。可見弱點的例子包括 VKS 無法有效開展壓制和摧毀敵方防空(SEAD/DEAD)行動,也無法對烏克蘭大部分地區進行固定翼或旋轉翼攻擊出動。然而,俄羅斯戰斗機出動的架次及其取得的效果卻很難被外界觀察者看到。在陸地領域,無處不在的小型無人飛行器(UAV)和手持攝像機提供了豐富的信息來源,盡管這些信息很零碎,但卻能反映出沖突雙方在每個階段所采取的戰術和行動的性質。相比之下,有關空中行動的錄像資料僅限于雙方精心整理并定期發布的駕駛艙錄像,以及從地面拍攝的飛機飛過或有時被地對空導彈(SAM)擊中的片段。
為了幫助西方更詳細地了解俄羅斯在烏克蘭的空中作戰行動,英國智庫皇家聯合服務研究所(RUSI)根據 2022 年 8 月和 10 月在烏克蘭對烏克蘭空軍(UkrAF)航空、地基防空(GBAD)、情報、維護和能力發展高級指揮官進行的面對面訪談,編寫了一份特別報告。在編寫本報告的過程中,作者還檢查并拆解了大量俄羅斯導彈、無人機和其他武器裝備,并與外部情報專業人員進行了多次二次訪談,以交叉參考所收集的材料。隨著烏克蘭戰爭進入第二年,本文在此基礎上對俄羅斯 VKS 的優缺點進行了評估。
本文首先分析了 2022 年期間 VKS 在作戰和戰術方面的主要成功和失敗之處。接下來,它分析了在烏克蘭上空觀察到的 VKS 戰斗表現與戰前評估之間存在重大差異的可能核心原因。本文最后一節探討了 VKS 對烏克蘭以及可能對北約歐洲國家構成的潛在中期威脅。
無人地面系統(UGS)的軍事試驗正在迅速展開。拆彈機器人已在武裝部隊服役數十年。現在,具有更強能力和自主性的系統正在開發和測試中。
其潛在用途包括運載貨物、傷員后送、偵察、化學智能體探測、通信和火力支援。然而,理想用途與現有技術能力之間存在巨大差距。將系統運送到使用地點、到達目的地后的實際用途以及機器與士兵的互動等問題經常未得到充分研究,但這些問題對于如何將 UGS 納入陸軍并提供真正的作戰優勢至關重要。UGS 的技術局限性必須反映在如何在陸軍中組織任務上。必須適當考慮 UGS 在戰場上的移動方式,因為這往往不是靠它們自己的動力。維護和修理 UGS 需要新的培訓課程以及與工業合作伙伴的密切關系。
可以得出的主要結論是,UGS 將需要人類的大力支持。此外,還必須考慮和管理操作人員的認知負擔。系統移動速度緩慢,在復雜地形中導航困難,這意味著它們不適合執行某些已提出的任務,如在復雜地形中的徒步近戰。重要的是讓盡可能多的士兵參與實驗,并讓他們盡早和經常接觸 UGS。要做到這一點,可以在士兵人數最多的地方(如射擊場和演習場)使用 UGS,并進行模擬。此外,初始培訓應包括對新兵的 UGS 教育和演示。這將有助于建立對這些系統的熟悉、好感和信任。
人機小組的潛力巨大,但炒作不應掩蓋 UGS 的局限性和將新技術融入現有結構的難度。
1.作用和管理:由于目前的技術限制,在有使用紅利的情況下,應在后方地區使用 UGS。將較大型的 UGS 視為可以競標獲得支持的飛機,這樣就可以對供需進行管理,并避免 UGS 成為低空編隊的負擔。
2.部隊設計:現在就需要在部隊規劃中考慮到 UGS 對工程師和輔助人員(隱形尾巴)的額外需求。事實上,管理 UGS 可能需要更多士兵。
3.后勤負擔:必須對 UGS 的運輸和儲存以及電池管理進行詳細規劃,不能簡單地將其添加到現有任務中,否則會進一步消耗稀缺資源。這將確保新技術對整個部隊的影響得到充分考慮。
4.教育:與 UGS 有關的教育和培訓應在實驗進行時立即開展,而不是等到系統正式投入使用時才進行。基本培訓應包括有關 UGS 的教育,哪怕是最基本的形式,以便開始建立信任和熟悉感,為大規模整合 UGS 提供便利。
5.試驗:應將 UGS 試驗納入那些有大量士兵的地區,如射擊場。此外,應確保決策者和進行試驗的人員了解 UGS 試驗和活動的整體情況,并確保領導者在項目的整個生命周期中保持參與,而不是在開始和結束時。明確整個生態系統的所有權是至關重要的,同時鼓勵自下而上的參與將創建一個準備好充分利用用戶信 息系統的用戶群。
與俄羅斯的軍事理論一致,俄羅斯軍隊在烏克蘭的情報、監視和偵察行動中廣泛使用無人駕駛飛行器(UAV)。這使得它們能夠在炮擊、反炮擊和精確打擊任務中發揮突出作用。
雖然ISR無人機在俄羅斯軍隊的大部分目標定位過程中發揮了核心作用,但似乎反應速度很慢,使其在打擊移動目標方面面臨挑戰。
探測和瞄準時間的滯后突出了俄羅斯武庫中缺乏軍事級別的無機組人員作戰飛行器(UCAVs)。這些系統將使探測到殺傷的時間更快。雖然俄羅斯軍方顯然正在對這些系統進行投資,這一點從戰前的軍事公告中可以看出,它們不可能很快出現在戰場上。
商業無人機在俄烏戰爭中嶄露頭角,以解決緊迫的ISR需求,并充當初級的閑置彈藥。俄羅斯軍方和領導層在接受無人機的作用方面進展緩慢,但現在正在鼓勵俄羅斯部隊使用這些無人機。
盡管承認這些無人機的重要性,但俄羅斯軍事工業綜合體在生產俄羅斯部隊所需的大量無人機方面一直進展緩慢。一些生產的缺乏可能來自于國內能力的缺乏,組織間的競爭和缺乏溝通,以及俄羅斯中央政府在這個問題上缺乏領導。
解決商用無人機短缺問題的一個新出現的辦法是,俄羅斯國內有一些團體正在為俄羅斯部隊提供無人機和無人機零部件,并在如何在軍事行動中整合和使用商用無人機方面充當思想領袖。
使用無人機的戰術、技術和程序(TTPs)已經通過戰場上的經驗得到發展。對俄羅斯和烏克蘭國內團體使用無人機的觀察,促使了為俄羅斯士兵提供無人機使用的標準化培訓和TTP的倡議。
在許多方面,裝有彈藥的廉價商用無人機在使用和損失率方面變得更像彈藥;許多無人機被視為對軍事地點和平臺造成損害的消耗性、一次性使用的平臺。這種使用的額外效果是使它們成為防空系統的昂貴目標,在保護軍事單位和關鍵基礎設施之間產生了潛在的烏克蘭防空就業妥協。
為了解決其軍事無人機的挑戰,俄羅斯人正在廣泛地使用伊朗生產的軍用無人機。這些無人機具有數百公里的射程和抗干擾系統,已被證明能有效瞄準烏克蘭軍事平臺和關鍵基礎設施。
圖1. 俄羅斯的偵察火力和偵察打擊概念
圖2. 俄羅斯偵察-射擊和偵察-打擊概念
防御高超音速導彈在戰略上是必要的,在技術上是可行的,在財政上也是負擔得起的,但這并不容易。它的實現將需要不同于傳統彈道和巡航導彈防御任務所采用的方法和新的思維方式。高超聲速武器將彈道導彈的速度和射程與巡航導彈的低空和機動飛行輪廓相結合。雖然傳統防御可以單獨應對這些挑戰,但它們的組合將需要新的能力、作戰概念和防御設計。高超聲速導彈具有吸引力的相同特征也可能是擊敗它們的關鍵。與其將高超聲速防御視為傳統彈道導彈防御問題的附屬品,不如將其理解為一種復雜的防空形式。
幾十年前,美國向世界表明了其部署彈道導彈防御系統的意圖,特別注重攔截大氣層外可預測的目標。從那時起,導彈的威脅范圍已經擴大,變得更加大氣內和更靈活。在21世紀初,俄羅斯和中國開發了各種無人機系統、先進的巡航導彈、高超音速滑翔武器和日益復雜的彈道導彈。這些武器的特點減少了防御系統的覆蓋范圍,迫使防御者一次看多個方向,并需要更靈活的攔截器。
自2018年以來,俄羅斯已經測試了至少四種新的高超音速或高速武器,將其遠程Avangard高超音速滑翔飛行器和Kinzhal空射彈道導彈投入使用。與此同時,中國已經測試或部署了幾種類型的高超音速武器,并在培養高超聲速專業工程師、發表公開科學論文和建造高超聲速風洞方面超過了美國。俄羅斯等大國對先進導彈能力的投資是2021年3月發布的《臨時國家安全戰略指南》所稱的“旨在遏制美國實力并阻止我們捍衛我們在世界各地的利益和盟友的努力”的一部分。
高超聲速防御對于破壞這些努力、保衛美國領土、保護前方部署的部隊及其支持的防御態勢是必要的。有效的威懾既要利用懲罰的威脅,又要利用阻止攻擊的可靠能力。主動和被動防御措施的混合將提高攻擊的門檻,增加對手決策計算的不確定性,并增加對手的發展成本。有效的防御能力為采取其他軍事、外交和經濟應對措施贏得時間,以承受和減輕與危機中攻擊導彈發射裝置有關的政策和行動挑戰。高超音速防御系統的發展不需要也不應該在真空中進行,也不應該作為一個新的獨立的煙囪。高超聲速防御可以利用正在進行的彈道和巡航導彈防御和高超聲速打擊投資,所有這些都利用了類似的工業基礎,并利用了類似的傳感器和網絡。
拜登政府高級官員肯定了高超音速防御的重要性。在他成為國防部長的確認過程中,勞埃德·奧斯汀表示,他將“鼓勵努力解決各種導彈威脅,包括……高超音速導彈防御攔截能力的加速發展。”副國務卿凱瑟琳·希克斯同樣承諾將重點關注必要的傳感器能力:“如果得到證實,我將評估正在進行的改善國家導彈防御的努力,特別關注提高識別能力和探測彈道導彈和高超音速導彈的傳感器。”
高超聲速導彈的特性可能看起來很新穎,但它們實際上是導彈戰新時代的先兆。新型彈道導彈的飛行軌跡更低、形狀更重。新型巡航導彈保持更高的速度,而且越來越難以被發現。未來的威脅將包括導彈-無人機組合、航天飛機、飛行導彈和其他難以簡單分類的混合導彈。因此,高超音速導彈并不代表一個精品問題。它們是導彈威脅的更廣泛演變的例證——這需要對更廣泛的導彈防御模式進行變革。
2019年《導彈防御評估報告》指出,“不應低估恢復常規和導彈防御優勢所需變化的規模和緊迫性。”這里所要求的規模和緊迫性幾乎涉及導彈防御的每一個方面:傳感器、攔截器、防御設計、理論和政策。復雜的空中和導彈防御系統的問題與某些仍在出現的未來威脅無關。目前,與已經部署并準備使用的高超音速武器以及其他即將問世的武器進行競爭是當務之急。美國國防官員長期以來一直表示,有必要將名為彈道導彈防御系統(Ballistic Missile defense System)的主要國防采建項目轉變為導彈防御系統(Missile defense System),以應對不再由彈道導彈定義的威脅范圍。現在是這樣做的時候了。
部署高超聲速防御將需要綜合的、分層的、系統的方法、新的傳感和攔截能力、不同的作戰概念、教義和組織變化,以及修改的政策預期。
高超音速飛行的定義是大氣飛行。因此,高超聲速防御可能被更好地理解為一種復雜的防空形式,而不是彈道導彈防御的附屬品。
高超音速導彈威脅應該是重新考慮導彈防御和擊敗的方法,以及從彈道導彈防御系統中出現導彈防御系統的關鍵驅動因素。這樣做將有利于防御其他非彈道威脅的發展,包括亞音速和超音速巡航導彈、游蕩彈藥和其他新型投送系統。
高超聲速防御最重要的項目元素是彈性和持久的空間傳感器層,能夠觀察、分類和跟蹤所有類型、方位角和彈道的導彈威脅。
第二重要的項目元素是滑翔相位攔截器。到目前為止,高超聲速國防投資一直不多,只有一小部分用于高超聲速打擊。按照目前的速度,滑翔相攔截彈可能要到21世紀30年代才能部署,但這一時間表可能會加快。
即使沒有空間傳感器層和滑翔相位攔截器,防御設計也可以使用現有的傳感器和替代效應器,以限制高超聲速導彈的機動預算,引導威脅,并以有利于防御方的方式施加其他成本。
高超聲速武器具有吸引力的相同特征為防御者提供了新的失敗模式。一種綜合的方法可能受益于用區域范圍效應器補充命中殺傷攔截,包括高功率微波系統、21世紀版本的高射炮和其他針對高超聲速飛行體制漏洞的手段。
美國不會與無限的資源競爭。積極防御高超聲速導彈可能瞄準的每一個關鍵資產甚至廣闊區域是不可能的。這一簡單的現實要求政策和戰略預期與優先防御和更有限的防御資產清單相一致。應優先考慮區域和部隊保護任務,以及在本土的少量關鍵資產。
目前的教義和組織結構妨礙信息共享、交流和決策。這些需要適應,以支持跨多個領域、命令和責任領域的反高超聲速行動。
高超聲速防御工作要求美國通過維持可預測的預算、深化與盟友的合作、投資消除工業瓶頸領域、改進測試和建模基礎設施以及持續持續的努力,重新獲得相關的科學和工業領先地位。
防御高超聲速導彈全方位威脅的挑戰不可能由單一的銀彈解決方案解決。針對高超聲速飛行關鍵弱點的大量努力可以使高超聲速防御成為一個更容易處理的問題。
美國導彈防御局(MDA)和空間發展局(SDA)目前正在開發高超音速導彈防御系統的要素,以防御高超音速武器和其他新興的導彈威脅。這些要素包括國防空間架構(NDSA)的跟蹤和運輸層以及各種攔截器項目。隨著MDA和SDA繼續開發這些系統,國會可能會考慮對監督和國防授權及撥款的影響。
高超音速武器,像彈道導彈一樣,飛行速度至少為5馬赫,或大約每秒1英里。與彈道導彈不同,高超音速武器不遵循彈道軌跡,可以在到達目標的途中進行機動。據報道,俄羅斯在2019年12月出動了其第一批高超音速武器,同時一些專家認為,中國早在2020年就出動了高超音速武器。預計美國在2023年之前不會裝備高超音速武器。(關于俄羅斯、中國和美國的高超音速武器項目的概述,見CRS報告R45811,高超音速武器:國會的背景和問題,作者是凱利-M-賽勒)。
高超音速武器的機動性和低飛行高度可以挑戰現有的探測和防御系統。例如,由于雷達探測的視線限制,大多數地面雷達在武器飛行后期才能探測到高超音速武器。這給防御者留下了極少的時間來發射攔截器,以抵消入境武器的影響。圖1描述了陸基雷達對彈道導彈和高超音速武器探測時間的差異。
圖1. 基于地面的彈道導彈探測與高超音速武器的探測
美國國防官員表示,現有的地面和天基傳感器架構都不足以探測和跟蹤高超音速武器;前國防部負責研究和工程的副部長邁克-格里芬指出,"高超音速目標比美國通常通過地球靜止軌道上的衛星跟蹤的目標要暗淡10到20倍。"
SDA開發了國防空間架構,以 "統一和整合整個[國防部(DOD)]和行業的下一代能力"。NDSA的目標是成為一個 "單一的、連貫的、有七個層次的擴散空間架構",其中包括圖2中描述的數據跟蹤和傳輸層,并在下面討論。其他層包括支持移動地面資產目標的監護層;提供基于空間的指揮和控制的戰斗管理層;提供 "潛在的GPS否認環境的替代定位、導航和授時"的導航層;探測深空潛在敵對行動的威懾層;以及為其他NDSA層促進衛星操作的支持層。一旦全面投入使用,NDSA將包括550顆衛星并提供全面的全球覆蓋。
跟蹤層是為了 "提供全球指示、警告、追蹤和瞄準高級導彈威脅,包括高超音速導彈系統"。作為該層的一部分,SDA正在開發一個寬視場(WFOV)衛星的結構,最終將提供全球覆蓋。SDA要求在2023財政年度為第0階段跟蹤活動提供8130萬美元,為第1階段跟蹤活動提供4.998億美元(也稱為彈性導彈預警導彈跟蹤-低地球軌道)。
與SDA的跟蹤衛星協同工作的將是高超音速和彈道跟蹤空間傳感器(HBTSS),以前被稱為空間傳感器層,它是由MDA與SDA和美國空軍合作開發。與WFOV相比,HBTSS將提供更靈敏,但更有限的(或中視場[MFOV])覆蓋范圍。出于這個原因,WFOV旨在為HBTSS提供提示數據,然后HBTSS可以為地面攔截器提供更具體的目標質量數據。到2023年,SDA計劃擴大跟蹤層,包括70顆WFOV和MFOV衛星,據SDA主任德里克-圖爾尼爾博士說,"這將使我們在低地球軌道上有足夠的覆蓋面,以便我們基本上可以有區域性的持久性"。MDA要求在2023財政年度為HBTSS提供8920萬美元。
2020財年NDAA(P.L. 116-92)第1682條要求導彈防御局局長 "開發一個高超音速和彈道導彈跟蹤空間傳感器有效載荷"。2021財年NDAA(P.L. 116-283)第1645條確認,MDA局長與SDA局長協調,負責開發和采購傳感器有效載荷,"至少到2022財年"。第1645節還要求最遲在2023年12月31日開始對傳感器有效載荷進行在軌測試,并在 "此后技術上可行的情況下 "盡快將傳感器有效載荷納入SDA更廣泛的天基傳感器架構。最后,2022財年NDA(P.L. 117-81)第1662條禁止MDA主任"[授權]或[承諾]為生產衛星或與此類衛星運行相關的地面系統的記錄計劃提供資金"。如果滿足某些條件,包括確定 "由于技術、成本或進度因素,這種限制會延遲交付可運行的[HBTSS]",空軍負責空間采購和集成的助理部長可以放棄對HBTSS的這種限制。
圖2. NDSA的部分內容
美國防部表示,NDSA的傳輸層旨在將跟蹤層與地面的攔截器和其他武器系統連接起來,將 "加強包括導彈防御在內的若干任務領域"。據國防部稱,SDA已經為運輸層的第1階段授予了三個原型協議,"一個由126個光學相互連接的空間飛行器組成的網狀網絡",將于2024年9月開始發射。運輸層最終將包括一個由大約300-500顆衛星組成的星座。SDA要求在2023財政年度為 "數據傳輸層、傳感器能力和備用位置、導航和計時能力 "提供8.164億美元。
MDA已經探索了一些消除對手高超音速武器的方案,包括攔截導彈、超高速彈丸、定向能武器和電子攻擊系統。2020年1月,MDA發布了一份關于高超音速防御區域滑行階段武器系統攔截器的原型提案要求草案。該計劃旨在 "減少攔截器的關鍵技術和集成風險";然而,據當時的MDA主任喬恩-希爾海軍中將稱,它在2030年代的某個時候才會準備好過渡到開發。MDA轉而將重點轉向較近的解決方案,并在2021年4月啟動了滑翔階段攔截器(GPI),它將與宙斯盾武器系統整合,并在2020年代中期至末期提供高超音速導彈防御能力。洛克希德-馬丁公司、諾斯羅普-格魯曼公司和雷神導彈與防御公司已經獲得了GPI的 "加速概念設計 "階段的合同。
此外,2022財年NDAA(P.L. 117-81)第1664條授予MDA主任 "預算、指導和管理適用于 "高超音速導彈防御的定向能源項目的權力。國防高級研究計劃局(DARPA)也正在進行一項名為 "滑翔破壞者 "的計劃,其目的是 "開發關鍵的組件技術,以支持一種輕型飛行器,用于在非常遠的距離上精確對付高超音速威脅。" DARPA要求在2023財年為 "滑翔破壞者 "提供1830萬美元。總體而言,MDA在2023財年為高超音速防御申請了2.255億美元,低于其2.479億美元的2022財年申請和2.878億美元的撥款。
一些分析家認為,天基傳感層--與跟蹤和瞄準系統相結合以引導高性能攔截器或定向能量武器--理論上可以提供防御高超音速武器的可行選擇。2019年導彈防御審查報告指出,"這種傳感器利用了從空間可看到的大面積,以改善跟蹤,并可能瞄準先進的威脅,包括高超音速[武器]。" 其他分析家對高超音速武器防御的可負擔性、技術可行性和/或效用提出質疑。此外,一些分析家認為,美國目前的指揮和控制架構將無法 "快速處理數據,以應對和消除即將到來的高超音速威脅"。
一些分析家還對目前SDA和MDA在高超音速導彈防御方面的分工提出質疑。SDA主任Tournear此前曾對這兩個機構之間可能存在冗余的批評作出回應,稱兩者都向負責研究和工程的國防部副部長報告。然而,從2022年10月1日起,SDA將改為向負責采購和整合的空軍助理部長報告。國會可以監督這種新的報告結構對效率和效能的影響。
加快對高超音速導彈防御方案的研究是否必要且在技術上可行?高超音速導彈防御方案的技術成熟度是否值得目前的資金水平?
SDA和MDA是如何在高超音速導彈防御的各種要素上進行合作的?它們目前的作用是增加還是減少了成本以及技術發展的速度和效率?
國防部是否具備執行高超音速導彈防御所需的能力,如適當的指揮和控制架構?