現代海戰中,各國軍隊可能會向對方的艦隊和密集發射數十枚甚至數百枚導彈。這些火力可以在短短幾分鐘內釋放出來,因為軍隊希望發射的進攻和防御炮彈規模大、密度高,足以殺傷和防御戰艦。然而,這些尖端武器數量有限,生產周期長。鑒于作戰部隊平臺的彈倉與武器庫存截然不同,這些庫存中只有一小部分可以立即使用。軍隊可能僅限于使用沖突爆發前不久的武器庫存,短期沖突的勝負可能取決于平臺彈倉中的主要戰備物資。除非沖突持續時間特別長,而且工業基礎大幅增長,否則精密武器庫存將逐漸減少,并構成關鍵制約因素。作戰面臨的一個核心挑戰是如何在釋放大規模火力的同時謹慎管理武器消耗。
武器損耗本身就是影響作戰行為和確保重大作戰優勢的強大力量。武器損耗造成的更大后果可能包括在整個戰區范圍內部隊可用性和整體作戰節奏的急劇下降。對美國海軍而言,這一挑戰尤為嚴峻,因為一艘耗盡的美國軍艦需要花費很長時間才能離開太平洋戰場,在安全地帶重新武裝,然后重返戰場。在短兵相接、炮火連天的激烈沖突中,一艘戰艦如果只消耗一次體力,很可能會錯過接下來的戰爭。
部隊的集中和分布會隨著平臺的損耗而靈活變化。當指揮官希望使用大規模火力時,他們必須注意如何在整個部隊中分散消耗,如何解釋對手的消耗,以及如何通過最后一擊的動態炮擊來操縱庫存壓力。
分布式部隊集結火力的關鍵優勢之一是能夠更有效地管理消耗。分布式部隊擁有大量重疊的火力,因此彈藥庫特別大,而且可以共享。這樣就有更大的機會集結足夠的火力來壓垮堅固的防御,同時實現更好的消耗分布。消耗可以在更大范圍的平臺上進行,并在整個部隊中逐步進行,而不是對單個攻擊平臺和成套兵力進行一次性消耗。分散消耗可延長分布時間,因為每消耗一個資產,剩余兵力的分布就會減少,集中度就會提高。
一些平臺和成套力量當然有足夠深的彈倉,可以單獨發射足夠大的火力,而不需要外部的炮火支援。但是,大型獨立炮彈削弱了布防的核心原則--保持許多分散的威脅,使對手的目標鎖定更加復雜。發射大量獨立炮彈的部隊很快就會暴露出他們剛剛耗盡了大部分進攻火力,從而降低了其作為目標的價值,削弱了更廣泛部隊的分布。
一個平臺越是需要發射大量導彈來貢獻火力,對手就越容易確定其剩余庫存的構成和深度。一艘美國驅逐艦如果一次發射 30-40 枚 "海上打擊戰斧 "導彈,就會暴露出它幾乎沒有剩余的遠程反艦武器。相比之下,從更廣泛的分布式部隊中集結火力,對手就更難確定平臺和編隊何時耗盡了各自的彈藥庫。
聚合火力可以將單個發射平臺的火力以較小的比例組合起來。在理想情況下,如果許多其他平臺在適當的時機和協調下也這樣做,那么每個發射平臺一次只能消耗一小部分彈倉。單個平臺所能承受的分布式進攻威脅將比它們自己獨立發射大量炮彈的時間更長。
然而,當分布式部隊的庫存開始減少時,大規模開火會導致部隊中更大一部分的彈藥庫在類似的時間范圍內告罄。如果管理不慎,分布式艦隊的進攻態勢和能力就會徹底崩潰。通過延遲單個平臺的彈匣耗盡時間,大規模火力有可能在稍后時間導致部隊中更大范圍的彈匣耗盡。
考慮到一支艦隊有四艘分布式戰艦可用于集火。如果一艘戰艦在每次攻擊中清空其全部進攻性庫存,那么剩余兵力就會變得越來越集中,而且無法預測下幾次攻擊可能來自何處。相反,如果這四艘戰艦聯合發射火力,每次出動四分之一的進攻火力,那么分布式兵力態勢就能持續更長時間,發動更多攻擊。但所有這些戰艦都會在相似的時間內消耗殆盡,與第一種方案每次攻擊只消耗一個平臺相比,會引發更大的兵力分布下降。通過分散消耗來延長兵力分布,大規模火力可以在戰斗前期以較小的兵力分布下降換取后期較大的兵力分布下降。
擁有更深的彈倉或更多的攻擊平臺,可以減少每個攻擊者為進行大規模火力攻擊而必須消耗的彈倉深度份額,并進一步推遲部隊的大范圍消耗。通過擁有大量火力重疊的資產,或快速輪換資產以替換彈倉耗盡的資產,可以保持分布式兵力態勢。這樣做的目的是在一段時間內保持足夠的可用火力,使兵力分布得以持續。
在戰艦如何消耗其進攻性導彈火力與防御性火力方面存在著重要的不對稱性。其中一個不對稱性是,當大型水面戰艦的防御火力不足但進攻火力較強時,指揮官可能會對在戰場上保留大型水面戰艦深感不安。另一個關鍵的不對稱性是,防御火力大多來自受攻擊海軍部隊的局部彈倉,而進攻火力可來自分布更廣的部隊的眾多彈倉。利用這些關鍵的不對稱性可以確保作戰優勢。
即使一艘艦艇在激烈的攻擊中幸存下來,但如果處于先發制人的錯誤一方,就可能會出現防御火力不足,而進攻火力卻依然充沛的情況。這些單位仍能保持進攻威脅,但壓垮其防御所需的火力卻大大降低。這可能迫使指揮官為了生存和補充防御火力而讓這些部隊退出戰斗。
從這個意義上說,先發制人不僅意味著成功命中和擊斃對手,還意味著消耗對手足夠多的防御力量,使指揮官不再有信心在有爭議的戰場上實施攻擊或維持戰艦。如果這些被耗盡的戰艦擔任護航任務并負責保衛其他艦艇,那么這些艦艇也可能被迫撤退。通過消耗防御火力,使戰艦在進攻前就必須撤退,這些戰艦的進攻性庫存就可能在使用前就退出戰斗,從而間接遭受消耗。
海戰中的神經戰在一定程度上是為了盡量減少武器損耗而接受風險。更高效的導彈交換需要承受更大的風險,這就要求指揮官有更堅強的意志。否則,在進攻或防御中建立更多信心的愿望會讓指揮官浪費彈藥。一艘防御型戰艦如果對每枚來襲導彈發射過多的防空武器,就會增加近期生存的幾率,但卻會提前消耗彈藥,增加后續交戰的風險。一艘戰艦如果發射過多的反艦武器,就有可能造成過度殺傷,使其在以后的戰斗中幾乎沒有進攻能力。
但是,如果指揮官試圖精確優化其攻擊性炮彈,以求用足夠的火力勉強壓制目標,那么其所冒的不確定性將遠遠大于那些愿意通過消耗更多彈藥來接受過度殺傷的指揮官。事實上,在以數十枚只需命中一發的導彈為特點的作戰形式中,過度殺傷的可能性要比不過度殺傷大得多。相反,過度殺傷的程度才是足夠與浪費的分水嶺。實現小范圍的進攻性過度殺傷可能是更有效的結果,因為攻擊火力不足會導致后續炮彈再次付出突破堅固防御威脅目標的代價,從而造成浪費。在過度殺傷的情況下,部隊或指揮官目睹大量火力傾瀉到已死或垂死的友軍戰艦上,可能會感到些許滿足,因為他知道敵人剛剛遭受的消耗遠遠超出了他們的目標。
一個關鍵的不對稱性是,進攻性火力因過度殺傷而造成消耗的風險更容易控制,因為從多支部隊集結這些武器的能力更強。而防御性武器庫的可用余地要小得多,因為雷達地平線對艦艇自衛具有隔離作用,艦艇幾乎沒有能力利用更廣泛的共享彈庫來對付海上掠海威脅。對海軍編隊的攻擊可能由來自各種力量的火力組成,但編隊往往只有自己的彈倉來自衛。在這種情況下,編隊可能不僅要與來襲火力相匹配,還要超過來襲火力才能確保生存。在戰艦無法承受單發命中,而攻擊方卻有能力讓每枚攻擊導彈都命中一枚的情況下,僅靠每枚來襲導彈發射一枚攔截彈來匹配攻擊火力可能不足以確保生存。
就防御火力而言,火力足夠密集與過度浪費之間可能只有一線之隔。對每枚來襲導彈多發射一枚攔截彈,就會大幅增加單次交戰的消耗,導致戰艦在面臨后續威脅時,彈倉消耗更多。但如前所述,防御消耗不僅會增加單個平臺的風險,還有可能使該平臺的進攻火力過早退出戰斗。因此,防御性交戰的局部方式及其特別的消耗性質可能會威脅到可用于大規模火力的更廣泛的進攻庫存。
射程優勢轉化為消耗優勢,擁有較遠程武器的部隊可以對射程較短的對手造成不對稱的消耗。這些威脅性動態對于那些可能面對比自己射程遠得多的反艦武器的海軍來說更有可能發生,例如美國海軍目前在面對大國的許多反艦導彈時所遭受的射程差距。
如果敵對雙方的反艦武器射程相差懸殊,那么射程較短的部隊可能被迫在炮火中航行數百英里,才能最終進入攻擊位置。這些戰艦在耗盡防御火力的同時,仍在冒著越來越大的風險向前推進,以發揮其進攻火力。相比之下,射程更遠的一方即使必須消耗防御火力,也會消耗更少的防御火力來發動攻擊。具有明顯進攻射程優勢的戰艦不僅處于更有利的先發位置,它們還可以發射炮彈,然后簡單地調轉航向,在保持防御火力的同時使自己不被擊中。距離較遠的艦隊可以在防御火力所剩無幾的情況下向前推進,而另一支艦隊則可以在防御火力所剩無幾的情況下后撤,處于更為舒適的位置。在很多情況下,使用射程較短武器的艦隊不太可能追上對手。由于距離遙遠,反艦導彈與戰艦之間的速度差距很大,在導彈戰時代,水面戰艦似乎不可能在公海上互相碾壓。
有效載荷射程的增加也可轉化為裝填速度的增加,將更多的機動負擔轉移到有效載荷上會縮短平臺的后勤生命線。武器射程越遠,平臺在發射區和重裝點之間的行程就越短,從而縮短了兵力分布的偶發性下降,同時提供了更高的射速。這種效應在航空領域尤為明顯,例如與發射 1,000 英里極限射程變體 JASSM 的飛機相比,發射 230 英里 JASSM 的飛機的裝填率和可用火力要低得多(圖 1)。敵對雙方部隊之間武器射程的不對稱性可轉化為裝填速度的不對稱性,并使部隊分布比對手更能抵御消耗。
圖 1. 以臺灣為中心的反向射程環說明了 JASSM 的 1,000 英里和 230 英里變型可從該區域向島上的目標開火。發射射程更遠的飛機可以縮短發射點與關島等空軍基地之間的距離,從而可以更快地重新武裝、更持久地分配兵力并提高射速。(作者供圖)
隨著一波又一波的集火,部隊各平臺的消耗分布可能會變得不均衡。由于其他原因,分布式部隊可能更傾向于優先使用射程最遠的火力、最常用的武器或其他有效載荷,這就會消耗發射這些武器的特定平臺。這就為作戰權衡和不斷變化的風險狀況創造了條件,因為一種平臺的火力可以保存另一種平臺的庫存,而不同平臺的彈倉深度和重新裝填時限也不同。不均衡的損耗會逐漸將集火的負擔轉移到必須承擔更大風險才能繼續作戰的平臺上,從而促使部隊仔細考慮如何在不同平臺上分配武器損耗。
反艦 "戰斧 "導彈射程遠,彈倉深度大,適用于多種平臺,是集火的理想武器。但是,大量優先使用反艦 "戰斧 "可能會使水面部隊和潛艇成為最先耗盡反艦導彈庫存的部隊,而這些平臺可能需要許多天才能重新裝填并重返戰場。對大規模交火貢獻最大的武器可能消耗最多,從而使部隊的分布面臨風險。
隨著戰斗的繼續,戰艦的消耗越來越大,美國對戰艦進行大規模火力集結的更多負擔可能會逐漸轉移到航空兵身上,因為航空兵的裝填速度比戰艦快得多。這對航母航空隊來說尤其如此,航母擁有所有艦載戰斗機中最深的彈倉,這有可能使它們成為在激烈交火后剩余庫存最多的戰艦。然而,這將對對手構成特別集中的態勢,迫使航空聯隊在部署剩余火力時冒重大風險。因此,保留戰艦的反艦火力庫存對于避免更加依賴航空打擊至關重要,因為航空打擊會使大量飛機為集結火力而受累,將航母拉入更深的作戰空間,并承擔更大的風險。
然而,這種關系是矛盾的。保留以戰艦為基礎的庫存也可以采取在戰斗早期更多地依靠航空火力的形式。因此,可以在戰斗的不同階段確定不同平臺類型的火力比例之間的平衡,以管理消耗風險狀況的演變。如果指揮官能在戰斗早期謹慎地平衡航空翼消耗和戰艦消耗的組合,就能更好地推遲航空翼承擔更多負擔的前景。或者,指揮官可以在開局階段大量使用轟炸機,這樣可以為后期階段保留戰艦火力,從而保留航空母艦。隨著時間的推移,消耗并不一定意味著發射選擇會變得更糟,這取決于指揮官如何平衡風險,即在戰斗的不同時期傾向于消耗哪些發射平臺組合。
在管理消耗方面,潛艇具有最關鍵的優勢之一,因為用魚雷而不是導彈擊沉戰艦可以帶來非常有利的權衡。與水線以上的防御系統相比,水下防御系統的飽和度要低得多。一枚足以威脅由數艘軍艦組成的艦群的導彈的成本很可能超過 1 億美元,并需要消耗數十枚導彈。而威脅同一戰艦編隊只需要數枚魚雷,其成本可能只有導彈齊射的百分之十或更少。一次致命的魚雷攻擊可以替代從水面上摧毀同一艘軍艦所需的數十枚導彈。
與其他平臺相比,潛艇可以航行到有爭議的沿岸地區,并部署在港口、基地和海上咽喉要塞附近,因此更有可能擊沉彈倉較滿的戰艦,并剝奪對手的庫存。然而,拉近魚雷打擊距離會增加潛艇的風險。作戰影響包括權衡指揮官愿意為其寶貴的潛艇接受的風險大小,以及耗盡分布式部隊更廣泛的導彈彈倉可能帶來的風險。潛艇在魚雷攻擊中的風險可以使更廣泛的導彈庫存幸免于難,反之亦然。
與大型水面戰艦相比,飛機和地面發射器每次裝載的導彈數量肯定要少得多。它們的彈倉深度較淺,即使每次發射僅限于幾枚導彈,也會大大縮短發射和重新裝填之間的間隔時間。但這些平臺通常只需戰艦的一小部分時間就能進入武器庫重新武裝。與軍艦相比,這些平臺的彈倉深度較淺,這可能會使它們的發射更具有偶發性,但它們的耗盡時間并不像軍艦那樣急劇或持久。與遠征替補部隊相比,大國大陸上以發射架為形式的陸基部隊的耐力尤其強,因為后者嚴重依賴漫長的后勤生命線來維持長期戰斗中的火力。
不均衡消耗的性質將使指揮決策尤其具有挑戰性。指揮官可能會面臨壓力,為了在某種程度上給對手造成分布式態勢的假象,必須在戰斗中維持消耗殆盡的資產。在權衡此類決策時,指揮官必須考慮對手對支出的跟蹤是否足夠準確,從而提供關鍵的洞察力,即部分分布式部隊已經耗盡。根據對對手消耗情況的估計,以及敵對雙方部隊之間是否出現非對稱消耗,作戰行為可能會發生重大變化。
跟蹤對手的消耗情況是一項關鍵的作戰要求,但要了解導彈齊射的具體構成和數量可能會對 ISR 和決策產生重大要求。在遠距離和戰斗中,部隊可能難以區分不同類型的反艦導彈或防空導彈。但如果知道發射平臺的類型,就能縮小潛在火力類型的范圍,而某些武器對某些類型平臺的專屬性又簡化了跟蹤挑戰。向軍艦開火的 F/A-18 最有可能發射的是魚叉或 LRASM,而向軍艦開火的大國軍艦最有可能發射的是 YJ-83 或 YJ-18。射程更遠、可與更多發射平臺兼容的武器將使對手追蹤支出和估算消耗的能力變得更加復雜。
"先發制人"可能更適合描述為先進行有效打擊,因為兩個對立的海軍編隊即使一方在另一方之后開火,仍然可以摧毀對方。在定義 "先發制人 "的含義時,理想的擊毀戰艦或平臺的方式可以包括在其有機會使用攻擊火力之前使其失去行動能力。與在航母仍在部署航空兵時將其擊毀的理想狀態類似,在軍艦耗盡攻擊性導彈之前將其擊毀也是理想狀態。當單個平臺和編隊的指揮官感到即將被摧毀時,就會產生深遠的心理和作戰壓力。最后一擊的關鍵現象可能會破壞分布式艦隊和集群火力的穩定。
如果指揮官認為存在迫在眉睫的毀滅風險,他們就會面臨巨大壓力,不得不釋放大部分甚至全部進攻火力。一旦艦艇或艦隊意識到有可能致命的炮火來襲,巨大的壓力會迅速迫使指揮官盡快釋放進攻火力,否則就有可能永久失去火力。就像航母指揮官會在炮彈擊中航母之前發射機群一樣,戰艦也會在導彈庫中做出類似的決定。
最后一擊的目的是讓敵人無法獲得先發制人的最關鍵優勢之一。在戰艦可能被摧毀之前發射最后一輪齊射,給這些進攻性武器提供了最后一次以某種方式為戰斗做出貢獻的機會,同時也剝奪了敵方以更滿的彈倉擊沉戰艦的利益。最后一擊的目的是確保弓箭手在射箭之前不會被摧毀。對損失有限武器庫存的擔憂會因致命的進襲炮彈而加劇,因此最后一擊成為在友軍損失前一刻最大限度地利用友軍損失的重要規程。
最后一擊反艦禮炮不能是一種自保行為。指揮官可以完全相信,來襲的禮炮密度和能力足以壓垮他們的防御并摧毀他們的戰艦。發射自己的反艦禮炮作為回應并不能改變這樣的結果。反艦導彈無法將軍艦從已經來襲的反艦導彈中解救出來。這些武器只能使軍艦免遭尚未離開彈倉的反艦導彈的攻擊。
許多能用反艦導彈威脅軍艦的平臺無法反過來受到同樣導彈的威脅。這就形成了一種不對稱的態勢,一些部隊可以通過威脅觸發最后一擊,但卻徒勞無功,從而增強分配的效果。由于空中航空兵、潛艇和陸基部隊無法直接受到反艦導彈的攻擊,因此發射最后一擊的軍艦很可能是在向它認為無能為力的目標開火。即使是一枚來自潛艇攻擊的魚雷,也可能引發一次徒勞無功的最后一擊。戰艦必須努力保持對候選目標的了解,如果致命攻擊來自它們無法有效報復的領域,它們可以用最后的禮炮對候選目標構成實際威脅。
盡管缺乏高質量的目標信息,但最后一擊還是可以發射的,因為對絕望的軍艦來說,只需按照來襲攻擊所顯示的方位線開火就足夠了。但理想情況下,軍艦需要更廣泛的態勢感知能力,才能有效發射最后一擊,尤其是知道自己是否正受到最后一擊的攻擊。如果一艘軍艦沒有意識到自己正面臨最后一擊,而只是簡單地進行回擊,那么它可能會向一艘彈倉空空如也的軍艦開火,甚至可能會向一艘幾分鐘前就已被摧毀的軍艦開火。這甚至比向彈盡糧絕的戰艦開火更加浪費,而對于那些最后的行動導致對手浪費寶貴火力的戰艦來說,這是值得慶幸的結果。
因此,最后一擊是一把雙刃劍。這種孤注一擲的行為是為了防止寶貴的武器庫存永久損失,但這種愿望也可能被人操縱,導致浪費火力。在炮擊戰中,對手可能會在關鍵的神經戰中采取自取滅亡的行動。
只需出現一束射入的火力,就足以觸發最后的射擊規程。射程更遠、具有航向定位能力的武器在攻擊真正目標的途中有更多機會進行佯攻,使禮炮的戰斗潛力成倍增加。如果武器有足夠的射程,攻擊禮花彈可以通過航向定位,使其看似連續威脅多個目標,并引發每個目標的最后一擊(圖 2)。
圖 2. 航向定位炮彈通過沿途佯攻,從多個編隊向真正目標發起最后一擊。(作者制圖:Nebulous Fleet Command)
美國最終可能會通過部署射程特別遠的巡航導彈在這方面獲得巨大優勢。戰斧 "的射程足以讓一次齊射通過航向佯動威脅多個海軍編隊,即使這些編隊分布在數百英里之外。如果大國海軍的多個編隊都集中在 300 英里范圍內,這樣他們就可以集結 YJ-18 導彈,那么在這個半徑范圍內對戰斧導彈進行定點佯攻以觸發最后一擊就變得更加可行。如果一方的海軍編隊必須集中在較短的距離內集結火力,那么他們就比對手更容易受到這種定點戰術的影響,甚至可能根本沒有射程來發射可行的最后一擊。
用于觸發最后一擊的救生艇可能不得不冒著一定程度的損耗風險,讓戰艦看到自己。聯網導彈可以協調彈出式機動,升至地平線以上,讓人看到自己,但只能在被防御火力擊中之前短暫出現。否則,齊射導彈就會受到足夠的損耗,從而失去其心理和動能威力。ADM-160 MALD 等可投射多個空中接觸信號的誘餌武器,可用于夸大數量,同時削弱防御火力對齊射的打擊能力。
2012 年 3 月 21 日,兩枚微型空中發射誘餌(ADM-160 MALD)并排放置在美國拉克薩斯州巴克斯代爾空軍基地的彈藥庫中。(美國空軍照片/一級飛行員 Micaiah Anthony)。
要誘使目標進行最后一輪射擊,外表上看起來巨大的質量可能并不是硬性要求。實際殺傷平臺所需的火力與足以操縱平臺過早開火的火力之間可能存在巨大差距。造成這種差距的原因可能是指揮官不確定敵方炮彈的威力或自己是否有能力擊敗敵方炮彈,也可能是作戰行動的壓力對決策造成了影響。因此,最后一搏的動力可以放大缺乏足夠火力摧毀目標的禮花彈的戰術價值。僅限于局部感知的指揮官可能難以區分僅作為獨立攻擊發射的小型禮炮與預示著大規模火力來襲的小型禮炮。小型禮炮可以利用這些不確定性,在無法實際威脅目標的情況下引發最后的火力攻擊,從而獲得巨大的戰術利益。
即使由于射程有限或其他限制因素,禮炮無法擊中目標,但它仍可能引發可被利用的發射、信號和其他反應。指揮官可能難以實時區分來襲導彈的不同類型,而由低能力、短程或非反艦武器組成的最后一擊仍能操縱反應。發射最后一擊的軍艦當然可以向敵方軍艦發射對陸攻擊巡航導彈,而敵方軍艦要么分辨不出,要么不會冒這個險。奪取任何非動能利益的前景都會鼓勵遭受猛烈攻擊的平臺發射最后一擊,而不管其能力或火力大小如何。
而非動能武器本身也會引發最后一擊。猛烈干擾、對網絡的致盲攻擊、咄咄逼人的姿態以及其他可被解釋為即將發動攻擊的前奏的行動,也可能引發最后一擊。引發最后一擊的原因遠不止其他火力。
鑒于軍艦發射單元通常同時攜帶進攻性和防御性火力,而且某些巡航導彈需要最短的準備時間才能按程序發射,因此發射最后一發炮彈的行為對時間極為敏感。一艘軍艦在 250 英里的射程內受到亞音速反艦導彈的攻擊時,僅有 20 多分鐘的反應時間。這還是在目標軍艦知道發射的前提下。如果軍艦在導彈越過地平線后才發現導彈來襲,那么它大約只有兩分鐘或更短的時間來進行激烈的對空交戰,同時在最后一輪攻擊中發射全部攻擊火力。在這最后時刻,艦載火力將集中爆發,展開全面攻防戰。但是,這些巨大的火力將受到射速的限制,即軍艦發射系統在短時間內能發射多少導彈。由于這兩種類型的導彈主要從同一組發射單元發射,使它們相互爭奪短暫的發射窗口,因此外發進攻和防御火力的數量都將減少。
這些挑戰可以通過對軍艦雷達范圍以外的海域進行態勢感知來緩解。飛機可以提供來襲禮炮的早期預警,幫助戰艦指揮官確定是否必須發動最后一擊。有效的預警可以讓指揮官及早發射最后一輪炮擊,這樣當軍艦需要自衛時,進攻性導彈就不會與防御性導彈爭奪發射窗口。在任何情況下,戰艦指揮官都應努力準備好各種預設的應對措施,以便以最快的速度啟動最后一擊,并具備主觀的戰術判斷力,知道何時該出手。
受到攻擊的軍艦可能被迫單獨發射最后一發炮彈,與更廣泛的分布式部隊隔離開來。然而,最后一發炮彈本身可能不足以壓垮集中防御。這可能會給其他作戰人員和指揮官帶來壓力,迫使他們增加火力,希望能增加足夠的火力來威脅目標。當最后一發炮彈促使其他平臺倉促提供火力時,一連串的多米諾骨牌效應可能會瓦解分布式部隊的火力。最后一擊的緊迫性將加劇與聯合火力相關的時間挑戰,并可能排除擴大火力的各種選擇。
分布式部隊的指揮官必須權衡試圖用最后一擊聯合射擊的風險。最后一輪齊射可能會迫使指揮官不得不在目標數據不充分、缺乏穿透防御目標的能力或存在其他缺陷的齊射中加入輔助火力。指揮官可以暫緩發射輔助火力,保存武器庫存,讓最后一擊自行發揮效用。但這樣做的風險可能是,如果外部火力足夠強大,并能越過壓倒防御所需的臨界點,就能有效地使對方戰艦失去行動能力,但卻無法為其提供支持。指揮官必須做好準備,在導彈交火實時展開時權衡這些選擇,并決定最后一輪齊射是否仍應是一次獨立攻擊,還是通過增加外來火力加以利用。
當分布式部隊相互釋放大規模火力時,他們想要果斷壓倒對手的愿望會因為需要盡量減少消耗而受到影響。火力消耗可能會破壞海軍行動,并給對手帶來重大優勢。從分散的部隊中有效地集結火力有助于控制消耗,但實現壓倒性火力的需求將使這一風險成為各級戰爭中的一個普遍考慮因素。
第 5 章將重點介紹導彈齊射模式和最大化火力。
作者:Dmitry Filipoff
隨著美海軍重新回到近乎同級競爭的環境,并有可能在無通信的環境中開展行動,有人提出任務式指揮可以緩解傳統指揮與控制(C2)程序的缺失。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。本文將探討海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD)如何因其獨特性而削弱任務式指揮的諸多優勢。本文還將探討海軍采用的精良平臺如何因資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準而不適合使用任務式指揮。最后,本文將證明,任何 C2 系統(任務式指揮或其他系統)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位和視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境問題。
根據美國陸軍的說法,任務式指揮是一種指揮與控制(C2)戰略,"賦予下級決策權,并根據情況分散執行"。這種 C2 方法在軍事上由來已久:美軍在二戰中仿效了德國陸軍的 Auftragstaktik 方法,該方法是對 19 世紀末普魯士軍隊戰略的改編。任務式指揮旨在通過設定高層次的目標(任務式命令)和指揮官的意圖,然后讓下屬找出完成目標的最佳手段,從而提高友軍的決策節奏。任務式指揮的指導原則是能力、互信、共同理解、指揮官意圖、任務式命令、紀律性主動性和風險接受。該術語在陸軍中廣為接受,但最近才在參謀長聯席會議主席登普西將軍 2012 年發表《任務式指揮白皮書》后在聯合出版物中流行起來。有許多人主張將其作為通信受阻環境中的一個緩解因素。甚至《聯合出版物 3-0:聯合作戰》也指出 "如果指揮官失去了可靠的通信,任務式指揮可通過基于任務式命令的分散執行來實現軍事行動"。雖然美國海軍一直拒絕正式采用任務式指揮,但該術語已悄然出現在許多海軍出版物中。
隨著海軍重新回到近乎同級別的競爭中,并有可能在通信被剝奪的環境中開展行動,海軍越來越多地轉向任務式指揮,將其作為緩解傳統指揮與控制(C2)程序損失的潛在手段。遺憾的是,任務式指揮并不是一種獨立的行政或規劃職能,而是一種戰斗哲學,需要一個預先存在的生態系統才能正常運作。由于現代海軍的指揮結構、精良的平臺以及對信息戰的依賴,任務式指揮無論是在總體上還是具體到通信被剝奪的環境下,都不太適合現代海軍。
首先,由于海軍的集權性質、共享信息圖景和綜合作戰條令(CWD),海軍的獨特性質削弱了任務式指揮的許多優勢。其次,由于資本資產風險增加、缺乏后備兵力以及許多行動需要高層批準,海軍采用的精良平臺不適合利用任務式指揮。最后,任何 C2 系統(任務式指揮或其他方式)都無法解決由于態勢感知能力下降、失去超視距(OTH)目標定位以及視距(LOS)通信限制而導致的通信退化環境所產生的問題。
海軍的決策權不能下放到艦長以下級別,這使得任務式指揮的適用性降至最低。任務式指揮的一大優勢是由于分散了指揮權,取消了多余的審批程序,從而提高了速度。然而,由于海軍以平臺為中心,決策者與作戰指揮官之間的指揮鏈環節相對較少。任務式指揮在陸軍中是合理的,因為在陸軍中,每個拿著步槍的二等兵都是能夠進行射擊的決策者,而指揮官必須將成千上萬個這樣的單位組織成一支有凝聚力的兵力。然而,任務式指揮在海軍中并不合理,典型的航母打擊群最多由八艘艦艇組成,使用火力的決定權在艦長一級。由于艦艇數量少,決策者級別高,因此海軍可以通過更加集中的指揮形式來確保最大程度的統一行動和效果。由于如今指揮海軍艦艇的指揮官和艦長將是任務式指揮的主要推動者,因此他們必須完全接受任務式指揮所要求的獨立性質。然而,這些高級軍官在其職業生涯中一直受當前海軍根深蒂固的零缺陷心態的影響,不可能很快接受任務式指揮所帶來的風險。無論指揮官的意圖多么明確,艦艇都必須作為一個整體行動,而這個整體是由艦長(一名高級軍官)控制的。任務式指揮并不適合海軍,因為它的結構阻礙了向最底層的授權,削弱了任務式指揮所要求的冒險精神以及采用任務式指揮所帶來的速度優勢。
在加強指揮結構的同時,海軍還對信息和態勢感知進行了統一分配,這就降低了任務式指揮的分權效益。任務式指揮的一個前提是態勢感知從戰術層面迅速侵蝕到作戰層面。然而,借助現代通信系統和戰術數據鏈路,艦艇、飛機和總部之間可以近乎實時的速度共享信息。先進極高頻(AEFH)衛星網絡的速度達到了 2.1 Gbps,而最新的衛星(AEFH-6,2020 年 3 月發射)被吹捧為以前容量的十倍。二戰結束后,艦長們在艦橋上作戰,用眼睛處理所有需要的數據的時代結束了。尼米茲上將認識到了這一點,并將戰斗信息中心(CIC)的前身--艦艇處理作戰所需電子信息的無窗艙室--正式確定下來,將重點放在艦艇越來越依賴的新型雷達系統上。如今,每艘海軍艦艇都擁有共同作戰圖像,可同步顯示來自每個傳感器的友軍和敵軍位置,并將其同步到圖形疊加中,供艦艇和岸上指揮部共享。雖然海軍艦艇可以也確實在使用自己的雷達,但海軍越來越傾向于使用超視距(OTH)攻擊,而且艦艇可能會與沒有相關信息的部隊作戰。在這種情況下,艦艇接收到的目標信息與總部接收到的完全相同。海軍總部的先進通信陣列甚至可以讓分隊指揮官比分隊獲得更多的態勢感知,因為他們可以獲得其他分隊的實況轉播、衛星圖像和其他高帶寬工具,而這些是海上艦艇無法獲得的。海軍在態勢感知方面向自動化傳感器的過渡增加了作戰指揮部對數據的獲取。這種顛倒了陸軍信息化模式的做法侵蝕了任務式指揮的主要優勢,使其成為海軍的一個糟糕選擇。
為了克服信息和指揮方面的問題,海軍開發了綜合作戰條令(CWD),其中已經包含了任務式指揮的主要優點。CWD 通過將艦艇編隊細分為反潛戰或反水面戰等功能戰區,解決了海軍特有的向艦長以下級別授權的困難。然后為每個作戰功能區指派一名綜合作戰指揮官(CWC)。這些 CWC 在指定戰區內集體協調其指定艦艇上的武器系統,從而實現統一行動,并使每艘艦艇都能同時處理多項職能,而不會使各艦艇艦長負擔過重。其結果就是任務控制試圖創建的分散執行類型。聯合出版物 3-23《聯合海上行動的指揮與控制》明確指出,"美國海軍戰術指揮官通常通過使用綜合作戰條令對指定兵力實施分散控制"。根據條令,綜合作戰指揮官是指派戰區中能力和訓練最好的資產的指揮官。這反映了任務式指揮的宗旨,即把決策權放在最了解態勢的地方。海軍不需要任務式指揮,因為 CWD 已經實現了靈活性、分散控制和快速反應。
任務式指揮所涉及的更大風險與海軍目前的資產不相適應,因為海軍目前的資產需要密集的資金來建造。任務式指揮的一個組成部分就是接受較低水平的風險。對于海軍來說,其平臺非常昂貴且難以更換,因此必須極其謹慎地對待任何額外風險。根據國會預算辦公室的數據,每艘 "福特 "級航空母艦將耗資 162 億美元,"阿利-伯克 "級驅逐艦 III 將耗資 18 億美元,即使是新提出的小型戰斗艦,每艘也將耗資 13 億美元。對于陸軍來說,購買一輛更新的布雷德利步兵戰車估計需要 960 萬美元。這些數字之間的差異表明,海軍的每項資產都占用了海軍多少預算。陸軍也許可以承受一些損失,而對作戰的影響微乎其微,但海軍需要最大限度地利用其擁有的艦艇,不能讓它們受到威脅。任務式指揮帶來的額外風險與海軍有限的資本資產不相容。
除了金錢上的代價,海軍還不能接受因任務式指揮所需的兵力風險增加而損失一艘戰艦的機會成本。與陸軍不同,海軍不使用可以迅速調來增援戰斗的作戰預備隊,而是將所有資產投入戰斗。如果失去一艘艦艇,海軍將不得不在沒有艦艇的情況下作戰,直到艦艇被替換。海軍目前的建造計劃允許每年建造兩到三艘潛艇和大型戰斗艦,每年最多建造四艘小型戰斗艦,每四年建造一艘航空母艦。按照這一計劃,一艘艦艇或艦隊的損失將在數年內無法得到補充。即使美國授權增加開支和造船活動,美國也無法在生產方面與大國(美國最可能的近鄰競爭對手)競爭。美國海軍目前有四家海軍造船廠,七家私營造船廠是其主要的建造工具,還有三家美國商業造船廠,海軍目前沒有與之合作,但未來可能會使用。截至 2007 年,大國有 92 家國營造船廠,15 家國內造船廠從事軍工生產。在與大國的近似對抗中,海軍在成本和數量上都無法接受一換一甚至一換多的殺傷配比。在這種赤字的情況下,任務式指揮帶來的額外風險是海軍無法接受的,海軍應該使用更加集中的 C2 來最大限度地提高效率。
作為昂貴的資本資產,海軍平臺在許多領域都具有破壞潛力,它們需要戰略和作戰指導來集中力量,這就給任務式指揮所需的共同理解造成了壓力。一艘現代美國軍艦的艦長所指揮的火力比大多數國家的整個海軍還要強大。這些火力可用于打擊水下、水面、空中、地面甚至太空的目標。在疆界不清的國際公域中,潛在目標之多令人眼花繚亂。海軍艦艇可以攻擊的許多目標都是由總統、國防部長或作戰指揮官一級批準的。《聯合司令部交戰常備規則》包含對兵力的指導,但還有 699 項針對具體任務的補充措施。這一數字顯示了軍事行動從戰術到戰略所需的復雜性和協調性。海軍深遠的破壞潛力及其許多行動的政治影響要求繼續提供集中指導。分權式方法要求艦長們不僅要對部隊指揮官的意圖有共同的理解,還要對戰略層面的意圖有共同的理解,并與政府最高層達成共識。這對任何一位海軍將領來說都是一項艱巨的任務,更不用說指揮艦艇的指揮官和艦長了。任務式指揮由于可供海軍艦艇選擇的范圍很廣,很容易造成政治災難或白費力氣,使其成為一種糟糕的 C2 選擇。
在缺乏通信的環境中,戰術指揮官將無法獲得他們所習慣的態勢感知能力,從而失去任務式指揮的諸多優勢。指揮官的意圖和態勢感知都是易逝的,使用任務式指揮不會延長這兩者的時效性。如果沒有總部的情報報告,在 SAG 或獨立行動的艦艇將只能通過其自身的傳感器和飛機來了解態勢。MH-60 是最常用的艦載機,其航程為 380NM,有可能偵察到距離艦艇 100NM 的范圍。然而,MH-60 的駐扎時間只有 4 小時,無法替代共同行動圖像的持續更新。雷達也可用于提高態勢感知能力,但會帶來額外的反探測風險。這種有限的態勢感知能力在短時間內,或在目標明確、目標位置已知的情況下是可以接受的。然而,對于任務式指揮所建議的多天時間段,最后一次情報更新的及時性將開始滯后,從而使艦艇指揮官越來越千篇一律,越來越容易受到攻擊。在高威脅環境下,如果沒有聯網能力,孤立的美國海軍兵力的態勢感知能力可能會縮小到只能看到的范圍。在這種情況下,任務式指揮中唯一對指揮官有用的部分就是任務式命令。然而,任務式指揮的核心是指揮官的意圖,這已經是 NWP-5《海軍規劃》對任何海軍命令的規定。由于根據現行海軍條令已經發布了指揮官意圖,而任務式指揮并不能為孤立的部隊提供額外的態勢感知,因此在通信受阻的環境下采用任務式指揮幾乎沒有任何益處。海軍應重點發展不受干擾的非無線電頻率通信,如激光。配備此類發射器的衛星或飛機將允許信息流動,即使是間歇性的。海軍還應在孤立的通信受阻環境中開展更多培訓,使指揮官能夠勝任解讀指揮官意圖的工作。
與態勢感知一樣,在通信中斷的環境下,失去 OTH 目標信息將使指揮員喪失遠距離攻擊的能力,而這幾乎是所有任務式或 C2 結構的要求。以網絡為中心的戰爭和通信使海軍能夠實施精確的遠程攻擊,而這正是艦隊作戰的支柱。海軍的 "戰斧 "對陸攻擊導彈(TLAM)如果制導得當,可以在 900NM 的距離上有效攻擊水面艦艇,但在通信被剝奪的環境下,它幾乎毫無用處。武裝沖突法仍然要求海軍艦艇在射擊前必須確認目標,這意味著艦艇必須暴露自己或派出飛機去確認任何目標,從而有可能暴露自己的位置。被迫等待識別和缺乏 OTH 目標信息將抑制指揮官遵守海軍最高戰術格言:"有效攻擊第一 "的能力。沒有適當的通信,海軍就無法進行遠程協同作戰。任何重大沖突都會很快演變成一場混戰,每艘艦艇都會按照自己的最佳方式使用武器。在這種情況下,C2 的類型(無論是任務式指揮還是其他)將在很大程度上變得無關緊要。任務式指揮無法克服武器射程大幅縮小的問題,而這需要在通信被剝奪的環境中加以解決。海軍重要的信息戰功能必須減少對衛星通信和航母艦載機的依賴,以便孤立的現場指揮官能夠利用本地網絡。海軍應重點為 SAG 裝備可用于提供 OTH 目標的有機遠程無人機 (UAV)。
在通信受阻的環境下,采用合作戰術的距離受到限制,這可能迫使海軍兵力嚴格按照計劃來實現目標,這有悖于任務式指揮的原則。海軍目前使用分布式殺傷力來部署分散的獨立水面行動小組(SAG)。這種分離增加了生存能力,而艦艇之間的網絡連接保持了相互支持和集中式火力(來自不同艦艇的導彈打擊同一個或多個目標)。 然而,如果沒有網絡通信,SAG 只能進行視線(LOS)通信。使用微波或毫米波系統的 LOS 通信,在 128 英尺天線(美國水面艦艇平均為 105-110 英尺)和條件良好的情況下,最大射程為 28 海里,但雨水或其他天氣會迅速衰減信號并縮短射程。由于這些限制,水面艦艇必須在彼此附近行動,并接受更大的反探測風險,才能獲得任何程度的相互支持。雖然艦艇可以繼續分散行動,但它們很可能缺乏摧毀敵方兵力所需的協調火力,因此很容易被擊敗。要取得協調效果,唯一的其他選擇就是嚴格遵守條令或預先制定計劃。使用這些技術,艦艇仍可參與合作戰術,但在艦艇失去彼此的視線后,將失去修改計劃的能力。這些方案將直接違背任務式指揮,但在海軍歷史上曾多次成功使用。海軍不應采用任務式指揮,而應將重點放在衛星加固和冗余上,以提高攻擊美國網絡的成本和政治影響,并確保海軍持續的遠距離協調能力。
一些人認為,海軍需要將任務式指揮作為其主要的 C2 原則,以平衡 C2 越來越多的技術方面。事情不會總是按計劃進行,也不會總是如預期般順利。現場的人類指揮官必須做出補償,并想辦法克服復雜情況。如果海軍的 C2 系統不允許和培養獨立思考和行動,那么海軍將只能在最不需要它的無爭議地區作戰。任務式指揮應成為海軍的信條,以便將因網絡中心戰而被擱置的人的因素重新置于海軍思維的最前沿。支持使用任務式指揮的人還會說,在通信被剝奪的環境中,海軍將失去 CWD 的許多方面,需要一種方法來繼續運作。如果不使用任務式指揮,海軍唯一的選擇就是撤退。任務式指揮原則,尤其是任務式命令,是對當今即時連接的指揮結構的微觀管理傾向的極大制衡。
海軍從一開始就重視下屬指揮官的獨立性和主動性。早在陸軍提出任務命令一詞之前,海軍最早的護衛艦艦長就已經接到了任務命令。雖然陸軍對任務式指揮的發現和應用將這一主題推到了軍事界討論的前沿,但海軍條令中已經包含了任務式指揮中適用于海軍的部分。CWD 承認,"通過對下屬的明確指導來加強執行的靈活性,并使用否定式指揮 "對其運用至關重要。NWP 5-01《海軍規劃》強調了指揮官的意圖,并以類似任務式指揮所需的方式為每個派駐單位指定任務說明。如果海軍對其指揮官目前的主動性水平不滿意,那么問題出在文化上而非條令上。海軍正式采用任務式指揮不會給海軍規劃過程帶來任何增益,反而會造成巨大的危害。
弊端來自于海軍行動過于分散。海軍在海域使用相互支援、分布式殺傷和網絡中心戰作為兵力倍增手段。這些戰術都需要密切的同步與合作才能實現,而更集中的執行方式比任務式指揮更能實現這一點。與陸軍相比,海軍在行動中還要承擔額外的風險,這既是因為海軍資產的成本增加,也是因為海軍的破壞力增加了產生負面政治影響的可能性。加強上級指揮官的參與,特別是通過談判指揮,是對這些較高風險的必要制約。海軍應繼續發展與軍種相適應的分權水平,不要正式采用任務式指揮。
海軍需要關注的是指揮官需要什么樣的工具,而不是關注在通訊不暢的環境下應采用什么樣的 C2 方法。任務式指揮提供了一個機會,即增強戰斗精神將解決海軍與攻擊其網絡的敵人作戰的問題。然而,戰斗精神必須與扎實的戰術、訓練和完成任務所需的工具相結合。各級指揮官在評估兵力、環境和對手時,必須對自己和上級誠實。嚴重依賴戰斗精神來克服兵力不匹配不是激勵,而是妄想。近似于同級別的競爭將要求海軍在戰爭的技術和人文要素方面都精益求精;任何 C2 流程,包括任務式指揮,單靠自身都是不夠的。
軍隊別無選擇,只能設計他們的兵力,不管他們對未來戰爭的細節有多了解。兵力設計是對現有能力和新興能力的未來相關性進行有根據的賭注。其中許多賭注影響深遠且不可逆轉,會將一個軍種幾十年來的大部分能力定格下來。但是,如果未來戰爭預示著決定性的新方法,各軍種必須準備好做出徹底的改變。
分布式海戰和大規模火力為評估兵力結構的戰斗力提供了切實可行的作戰背景。這些作戰動態的基本要素可以為兵力設計提供持久的基礎。通過建立基于持久作戰考慮的標準和框架,海軍可以保持其相關性。
使部隊集中、分布或分散的因素與這些部隊的組合和態勢密切相關。從物理角度看,這些不同方面可以描述單個平臺的能力密度、整個艦隊的密度分布方式以及部隊在整個作戰空間的分布方式。兵力結構、兵力態勢和兵力編成這些概念有著內在的聯系,它們共同定義了兵力分布的整體狀態。請考慮以下艦隊配置中兵力密度的不同表現:
集中編隊的集中兵力結構,如二戰時期的主力戰列艦編隊,大型戰列艦和艦隊航母往往集結在一起。 分散編隊的集中兵力結構,如分散的水面行動編隊,每個編隊由幾艘大型水面作戰艦艇組成。 集中編隊中的分散兵力結構,如小型水面作戰艦艇的密集集群。 分布式編隊中的分散兵力結構,如分散的小型水面作戰人員。 這些配置為不同形態的艦隊以及它們如何相互作用和競爭提供了參考框架。相比之下,己方兵力結構的分布應可能使對手的兵力結構更加集中或捉襟見肘。這樣,分布較合理的艦隊就能利用其優勢,對兵力較集中的對手造成突如其來的重大損失,或對兵力單薄的對手造成細節上的累積失敗。
大規模火力和分布式海軍作戰的基本原理轉化為評估海軍部隊結構戰斗力的一系列特征。集這些特點于一身的艦隊將為兵力部署和作戰設計提供更好的選擇。
信息和決策優勢。部隊結構對信息和決策的影響比能力的物理表現更難感知和衡量。但分布式部隊集火和有效先發制人的能力取決于能否確保信息優勢。
部隊的物理結構對其指揮控制方法以及如何挑戰對手的指揮控制有重大影響。部隊設計應注意指揮控制的局限性,以及部隊結構壓倒自身指揮官的可能性。如果因部隊分布更廣而增加的復雜性使指揮官不堪重負,并破壞了預期的作戰設計,那么分布式部隊結構可能就沒什么用處了。
試圖集結火力的決策挑戰很大程度上源于從己方部隊中調集火力的負擔,以及決定如何將這些火力應用于對手部隊的負擔。分布式部隊結構應努力為火力來源提供更優越的選擇,同時使對手在己方部隊的廣度范圍內使用自己的火力更具挑戰性。理想情況下,分布式部隊結構可為大規模火力提供舞臺,使其比對手更快、更多、更遠地集結。
分布式部隊僅擁有遠程火力是不夠的,還必須能夠偵察和反偵察對手。部隊結構提供信息和決策優勢的能力,很大程度上來自于其部署具有卓越傳感、網絡和作戰管理功能的平臺的能力。這些功能中的每一項對于能否發現目標、提示對其開火以及通過重新瞄準功能和其他方法操縱這些火力都至關重要。特別是飛機,如高端無人機和第五代機身,可以大大增強這些功能。
擁有超強的信息收集能力并不等于擁有超強的決策能力。歸根結底,信息和決策方面的優勢主要來自于人的因素,以及如何構建作戰程序以支持人的選擇。部隊設計面臨的一個更艱巨的挑戰是如何影響人的因素。
威脅呈現的復雜性。分發的目的是直接挑戰對手確保信息和決策優勢的能力,特別是通過使其確定火力優先次序和解釋作戰空間的能力復雜化。復雜的威脅表現形式有助于造成分析癱瘓,使對手的決策嚴重受制于對局勢的理解,以及隨之而來的疑慮如何延緩他們的決策。發射大量火力并甘愿承受由此造成的武器損耗是一項重大的作戰決策。復雜的威脅表現形式讓人更難堅定地做出這種不可逆轉的選擇。
每種平臺和有效載荷都通過其特征、行為和屬性提供了特定的威脅表現形式,從而對信息和解釋提出了要求。優勢狀態的變化取決于敵方傳感器對資產的識別方式以及對資產的理解難易程度。飛機可以利用快速機動、高度可變的載荷和快速裝彈來提高復雜性。水面戰艦陡峭的彈倉深度可能會掩蓋各種潛在的武器裝載,而這些武器可能只有在開火后才會被很好地了解。潛艇則比較隱蔽,難以探測,迫使對手在廣闊的海域中尋找水下聯絡點。導彈具有強大的多模態尋的器和自主瞄準邏輯,這使得掌握它們的行為和設計實時反制措施具有挑戰性。這些多種能力可以整合和重疊,產生比獨立元素更難以理解的相互作用。
自身部隊的復雜性也可能弄巧成拙。有一種假設認為,與對手相比,指揮官能更好地掌握己方部隊在作戰空間中的復雜性。但分布和多變的作戰空間會挑戰指揮官隨時掌握復雜性演變的能力。如果部隊不熟悉不同的部隊,就會影響他們建立聯合部隊關系的能力,那么部隊的復雜性也會給部隊帶來挑戰。還有一種假設是,要想設計出有效的反擊方案,就必須對對手的復雜性有高度的了解,但強大的能力和有效的戰術可以彌補缺乏精確了解的不足。
向對手提出復雜的威脅與向己方部隊提出較簡單的指揮與控制挑戰之間存在著根本性的矛盾,部隊設計必須有意識地取得平衡。
分布式的持久性。理想情況下,分布式部隊應在整個作戰期間保持高度分布,并確保分布式態勢的持久性。它不會因偶發的波動而使兵力急劇集中或分散。有效的防御火力、深厚的武器庫存、更多的長續航平臺以及強大的后勤保障都能促進分布的持久性。這也是可持續部隊組建實踐和戰備周期的一個因素。
在高端作戰空間的長期分布與和平時期的海軍行動不同,在和平時期的海軍行動中,部隊不斷輪換,以在前沿環境中保持特定水平的存在。艦隊對艦隊作戰的歷史強烈表明,與陸戰不同,戰術預備隊的作用很小。相反,能夠更迅速地增援和集中更多兵力并首先提供優勢火力的艦隊更有可能取得成功。
對于一支參戰艦隊來說,分布的持久性與其說是設計一種可持續的部隊在戰場上輪換的節奏,不如說是一個重要的功能。相反,可以通過集結大量兵力并在戰場上維持更長時間來實現分布的持久性。數量越多,分布式部隊的集體彈倉深度就越大,這就使單個平臺能夠以較小的增量發射火力,使其能夠持續更長時間,并在整個部隊層面上形成更持久的分布式態勢。
庫存的廣度和深度。與對手相比,分布式部隊擁有更廣泛和更深入的武器庫存,從而獲得巨大優勢。庫存廣度可通過擁有多種可兼容遠程武器的平臺來實現。庫存深度可通過擁有大量武器來實現,包括平臺內的彈倉和可隨時裝彈的武器庫。較深的彈匣可讓指揮官通過偏向于發射較大火力來減少不確定性。更深的武器庫存可減少因擔心有限武器庫存耗盡而產生的重大疑慮和限制。
火力和有效載荷。如果信息和決策優勢不能通過火力加以利用,那么這些優勢就會變得微不足道。分布式部隊的目標是通過部署在關鍵能力方面具有優勢的導彈,在集火方面擁有更優越的選擇。這些能力包括射程遠、攻擊時間短、強大的尋的器以及航向定位和重新瞄準能力。先進的網絡和自主瞄準邏輯尤其重要,可使導彈優化自身搜索,擊敗軟殺傷措施,并在末端接近過程中利用復雜的攻擊模式。這些特殊能力增強了武器組合成更大火力的能力,保持了殺傷力,并縮短了發射序列的時間,即使這些武器是從相距甚遠的部隊發射的。
兵力結構的作戰價值很大程度上來自于其投送和承受高致命載荷的能力,因此了解不同的兵力結構組合如何導致不同的集火處理方案至關重要。
可擴展和適度的聯合武器。部隊結構必須在其分布范圍內保持聯合作戰關系的可行性。理想情況下,海軍各組成部分的兵力結構都應相互配合、按比例發展,以保持其聯合作戰關系。如果艦隊兵力結構的一個方面變得更加分散,而另一個方面仍然相對集中,那么聯合作戰關系就可能無法維持。
舉例來說,美國海軍已經很難將航母航空兵的關鍵支援力量持續覆蓋到多個水面作戰群上,而這些水面作戰群分布廣泛,與航母相距甚遠。如果水面艦隊的兵力結構變得更加分散,而航母兵力卻沒有變得更加分散,那么許多分布更廣、規模更小的作戰艦艇可能會遠遠超出海軍航空兵關鍵推進手段的覆蓋范圍。這就使它們和它們的炮彈在細節上面臨更大的失敗風險。
部隊結構分布不均也會增加部隊關鍵后勤支援力量面臨的風險。與大型艦艇相比,小型艦艇的航程通常較短,這使它們在大洋上作戰時更依賴于后勤支援艦艇的定期加油。在前沿作戰環境中為小型戰艦提供支援的需要可能會使關鍵的支援艦艇深入到有爭議的作戰空間,使其面臨更高的風險。或者說,小型戰艦必須遠離戰場,才能與支援艦艇會合,而這樣做的代價是兵力分布不斷縮小。
計劃引進大量小型作戰艦艇的部隊設計也要求有相應的小型支援艦隊。否則,小型作戰艦艇與大型支援艦艇之間的風險價值不匹配可能會大大增加關鍵推進手段和兵力分布的風險。
彈性退化。如果分布式部隊分裂成孤立的單位,那么在整個部隊層面上為分布式部隊創造優勢的屬性應該能夠從容地向下擴展,而不是讓對手通過切斷聯系來獲得更大的優勢。如果分布式部隊的凝聚力分解為獨立的單位和部隊集結,這些孤立的單位仍應能夠獨立集結大量火力,或能夠與附近的部隊形成足夠的近距離聯系,在局部范圍內集結足夠的火力。重要的聯合部隊關系也應能經受住部隊分裂的考驗,或通過孤立部隊之間的相互尋找而迅速再生。
最后的韌性和有效性。理想情況下,分布式部隊中的各個要素不會輕易被操縱,從而發動浪費資源的最后一擊,造成不必要的庫存消耗。這種不穩定性可通過信息優勢和在地方一級擁有超強防御能力來最小化。如果分布式部隊的成員必須進行最后一擊,那么這些一擊是準確的,在可行目標的范圍內,并能得到控制良好的輔助火力的支持。部隊不會因為最后一擊本身具有相當大的威力,或者因為有足夠的理論和指揮控制,而不得不沖動地發射輔助火力以加強最后一擊。
關鍵戰術和方法。除了更一般的屬性和特征外,特定的戰術也會對專門的部隊結構產生持久的要求。由于掠海炮彈應在突破防御戰艦的地平線之前就被擊落,地平線造成的主要戰術盲點對海軍航空兵提出了強烈的部隊結構要求。與大型導彈齊射相比,使用魚雷攻擊擊沉軍艦的成本要低得多,這就對潛艇提出了很高的要求。某些戰術能在戰場上發揮巨大作用,因此需要特定的兵力結構。部隊結構的存在最終是為了體現當時最重要的戰術。
雖然兵力設計涉及海軍事業的方方面面,但全面介紹具體的兵力水平和平臺需求并不是本文分析的目的。第 6 部分評估了海軍主要平臺類型的各種優缺點,第 7 部分研究了海軍航空兵的重要輔助作用。這些因素會對部隊結構產生重大影響。
更有針對性地審視水面部隊的可變性,可為海軍部隊結構提供廣泛的啟示。考慮海軍兵力設計的一個重要方面是,在分布式作戰和集群火力的戰術背景下,討論小型和大型水面戰艦之間的權衡。這里提供的比較主要集中在水面戰艦的彈倉深度上,這可能是影響其產生和抵御大規模火力的核心因素。單個水面艦只的平均彈倉深度會對大規模火力的更大動態產生巨大影響,并在聯合作戰關系中產生連帶效應。
小型水面戰艦可理解為輕型護衛艦、快速攻擊導彈艇和垂直發射單元彈倉深度為 20 或更小的水面戰艦。大型水面戰艦可定義為擁有 60 個或更多垂直發射單元的戰艦。從大規模火力的戰術動態如何隨這兩種不同程度的彈倉深度而變化,可以得出有關兵力結構和兵力編成的有用結論。如果艦隊分布較廣,每個兵力編成的平均發射單元數較少,那么在集火時就會面臨截然不同的選擇和風險。
小型戰斗艦往往部署射程較短的小型導彈,如 100 英里或更短,每個平臺的導彈數量也相對較少。這是因為許多戰艦太小,無法在艦體中安裝垂直發射單元,也無法容納更大、射程更遠的導彈。小型戰斗艦通常在艦體頂部安裝箱式發射裝置,這對彈倉容量和導彈能力造成了很大限制。彈倉深度小、武器射程短,這就迫使小型戰斗艦必須以更大的數量緊密集結在目標周圍,以獲得足夠的火力來擊敗軍艦防御系統。
箱式發射武器的射程較短,這使得小型戰艦更有可能承受一波又一波的火力攻擊,如果它們最終發現自己有能力發射自己的進攻火力的話。但就防御能力而言,許多只能使用箱式發射器的小型戰艦往往也缺乏彈倉深度和艦體空間,無法安裝大型傳感器和武器,而這些都有助于遠程防空和預警。無論它們的防空能力如何,往往都特別有限,這就有可能使小型戰艦因需要更密集的防空系統而走向集中。而在同一編隊中,更多的戰艦同時發射防御武器可能意味著更低效的武器損耗,除非這些部隊能夠緊密聯網和整合。
太平洋(2019年9月13日)美國海軍加布里埃爾-吉福茲號獨立改型瀕海戰斗艦(LCS 10)正在太平洋上航行。主炮支架后方可見該戰艦的反艦導彈箱發射器。(美國海軍三等大眾傳播專家 Josiah Kunkle 拍攝/發布)
如果小型水面戰艦要進行大規模火力攻擊,其部隊結構最好至少應配備垂直發射單元。否則,部隊試圖從僅攜帶少量短程武器的短程平臺上集結火力將面臨嚴重風險。即使這些平臺確實配備了垂直發射單元,但部隊成套武器的平均彈匣深度較低,也會對大規模射擊序列的整體特征產生重大影響,特別是在容易受到最后一擊的射擊壓力、整個射擊序列的時間分配和可防御性方面。箱式發射武器的許多劣勢也可能因小型作戰人員的風險價值增加而產生,而風險價值增加意味著有能力在戰場上擺出更具侵略性的姿態。
小型作戰艦艇可能會嚴重依賴大型戰艦提供持久的防空覆蓋。但是,地平線對海防的隔離效應嚴格壓縮了任何規模的戰艦所能防御的空間。一艘保護小型作戰艦艇的驅逐艦只能為距離驅逐艦非常近的少數戰艦提供有意義的防御覆蓋。如果有更多的小型作戰艦艇希望獲得防空覆蓋,它們就必須更緊密地集中在大型作戰艦艇周圍,而且集中程度可能會非常極端。這可能會造成更密集、更明顯的信號群,讓對手有機可乘。
與受地平線限制的大型戰艦相比,由航空兵提供防空掩護可以使小型戰斗艦分布更廣。但與戰艦相比,航空資產的存在往往更具有偶發性,除非指揮官愿意為維持持續的空中存在付出后勤代價。由小型作戰艦艇組成的分布式編隊可能不得不保持在大型友軍戰艦附近,以規避友軍空中掩護持續性的不確定性,而這是以更集中的兵力組合為代價的。
雖然穩定的航空支援可以為小型戰斗機提供更大的分布空間,但這些戰艦仍會限制航空兵的機動空間。在航空兵與水面戰艦的聯合作戰關系中,戰艦反艦火力的射程決定了支援航空兵在保衛戰艦和護送戰艦炮彈命中目標時可利用的機動空間。箱式發射器武器的射程通常很短,這大大壓縮了友軍飛機在兩個對立海軍編隊之間的機動空間。如果航空兵要在友軍小型戰斗機編隊與對方大型水面戰艦之間的狹小空間內穿插,那么所涉及的射程更有可能將友軍飛機置于大型戰艦防空系統的射程之內。這個范圍足夠小,飛機可能不得不擔心自己的生存能力,同時還要保護小型水面艦艇及其炮彈的生存能力。如果目標戰艦對小型戰斗艦發起最后一輪攻擊,那么飛機將非常需要減少火力,因為它距離威脅小型戰艦只有幾分鐘的時間。
相比之下,垂直發射單元由于配備了射程更遠的攻擊性武器,為支援飛機提供了更大的機動空間。幫助保障相距數百英里的戰艦安全的飛機,在擊落戰艦發射的反艦導彈時,不必擔心遭遇戰艦防空系統。箱式發射反艦武器的局限性大大增加了支援飛機在這方面的風險。
向更分散的兵力結構轉變往往意味著每個兵力包的平均發射單元數較少,但總體上兵力包較多。然而,小型戰斗機的這一所謂承諾--在更廣的分布范圍內部署更多兵力--可能與聯合作戰關系的局限性相矛盾。垂直發射單元可以為小型戰艦提供更多的分布空間,并仍能聯合火力,但這種間距和風險價值的增加可能會使它們遠遠超出友軍航空支援的范圍。
目前還不清楚小型戰艦是否愿意冒險越過友軍的空中掩護范圍,因為即使是大型戰艦也會面臨很大風險。小型戰艦的遠程防空能力相對較弱,而且有可能失去友軍的航空支援,這使得分布廣泛的小型戰艦更容易被對方飛機跟蹤、監視和干擾。這會使這些戰艦在信息上處于嚴重劣勢,使對手更容易先發制人。如果一支部隊不愿意冒險將眾多小型戰艦派往支援航空兵無法到達的地方,那么這些兵力組合所形成的兵力態勢可能會比兵力設計的初衷更加集中。
分布不僅描述了兵力密度的物理方面,還描述了如何在射擊序列中分散發射的時間方面。重要的是要考慮小型作戰人員在大規模發射序列中的位置,以及這對平臺和發射序列造成的風險有何影響。
箱式發射導彈射程短,因此攻擊時間相對較短,這可能會使其發射平臺在發射序列中處于較后位置,尤其是在還包括大量戰斧導彈的發射序列中。但是,如果一艘小型戰斗艦計劃在發射序列的較后階段發射導彈,那么它很可能成為第一艘被敵方反應摧毀的戰艦。戰艦在主動發射序列中等待發射的時間越長,對手就越有機會對等待發射的弓箭手發動干擾性打擊。就等待發射魚叉導彈或海軍攻擊導彈的小型戰斗艦而言,它可能被迫等待數十分鐘甚至一個小時以上,而等待時與受到威脅的對手距離相對較短。
小有效載荷通常意味著較短的攻擊時間,這可能意味著在發射序列中發射時間較晚,而這又意味著受到威脅的對手有更多機會對等待中的弓箭手發動干擾性打擊。即使部署了射程更遠的武器,如果小型戰斗機的風險價值增加,導致它們被派往更深的戰場、更接近對手,也會產生上述影響。
為了降低對小型作戰人員實施干擾性打擊的風險而縮短開火順序,代價將是慘重的。可以通過集結足夠多的小型戰斗機,使其集中編隊能夠發射足夠火力的獨立齊射來縮短射擊順序。此外,還可以通過聯合其他領域和平臺類型的火力,如航空兵、潛艇或能與對手保持足夠距離的替補部隊,來縮短射擊序列。但這些平臺應承擔多大的風險,才能幫助小型作戰艦艇的聯合火力變得更加可行,這一點值得商榷。
如果小型作戰艦艇不具備可容納大型武器的垂直發射單元,就可能難以將自己置于更易生存的位置,無論是在作戰空間的空間上,還是在發射序列的時間軸上。在大規模交火中使用小型作戰艦艇的許多風險都可以通過裝備垂直發射單元來降低,即使發射單元數量較少,小型作戰艦艇也可以攜帶與大型水面戰艦相同的遠程武器。然而,在每個兵力包中部署較少的發射單元數量,仍會在禮炮的不穩定性方面帶來一些風險。
小型作戰艦艇防御能力相對較弱,這使其在海軍導彈交換中極易出現不穩定。造成這種不穩定性的一個主要原因是它們更容易受到最后發射壓力的影響,這就增加了更廣泛的大規模發射計劃的不穩定性。在一場大規模海戰中,如果一艘戰艦只能擊落幾枚反艦導彈就會被淹沒和摧毀,那么它的作戰能力就會大打折扣。如果一艘小型戰艦只需要很低的火力就會感到生存受到威脅,那么這些戰艦可能只需要相對較少的火力就會在最后一擊中浪費武器。
甚至可能不需要很小的火力就足以構成威脅。小型戰艦的防御能力可能很弱,主動探測、干擾、擺姿勢和其他可被理解為攻擊前奏的行動都可能引發最后一擊。這些方法可以讓對手在不消耗任何火力的情況下,引發不必要的火力攻擊。相比之下,大型戰艦可以在被感知甚至受到主動攻擊時保留進攻火力,因為如果沒有足夠的火力,來襲火力幾乎不可能壓垮它們的防御。
與兵力結構或兵力態勢更集中的部隊相比,小規模作戰人員更容易受到最后一擊的壓力,這可能會更快地破壞部隊及其大規模射擊計劃的有效性。在許多情況下,最后一輪齊射難以獲得足夠的火力,這就給其他平臺增加火力造成了壓力。由于小型戰斗機的彈倉較小,因此在沒有外部支援的情況下,其最后一擊的火力更不可能達到有意義的數量。如果小型戰艦迫于壓力發射最后一輪炮彈,那么其他平臺也會感受到強烈的壓力,要求它們發射增援火力,以便為這些較小的最后一輪炮彈提供足夠的火力。如果小型戰艦靠近對手或正在發射箱式發射器武器,那么較短的攻擊時間將最大限度地削弱外部力量提供輔助火力的能力。這就進一步增加了附近小型戰艦的壓力,迫使它們發射輔助火力以支持最后一擊,并使發射方案更加不穩定。上述為小型作戰艦艇提供持續防空覆蓋的困難進一步加劇了這些易受攻擊性和不穩定性的挑戰。
大型平臺由于擁有更密集的防御系統,因此不太容易陷入最后一擊的困境。它們需要更多的火力才能感受到生存威脅,而大型戰艦則更有能力擊敗大量火力,而不會被迫采取不可逆轉的行動。如果它們必須發射最后一輪炮擊,它們的彈倉足夠深,可以獨自發射足夠大的火力,減輕其他平臺在短時間內提供火力的壓力,并為大規模發射計劃提供更多穩定性。
說到保持分布的持久性,小型戰斗機可以通過庫存消耗動力使部隊更加集中。小型戰斗機通常只攜帶極少量的進攻性導彈,它們可能不得不像飛機一樣,在一次齊射中發射其全部進攻性載荷的大部分(如果不是全部),以提供有貢獻的火力。從這個意義上說,它們兼具空中平臺和水面平臺的缺點--小型飛機火力消耗快,而軍艦裝彈時間長。
這可能導致小型戰斗機對戰區兵力分布的持久性產生深遠影響。在戰斗初期,小型戰斗機可以利用其數量優勢最大限度地擴大兵力分布,但在初始炮擊后不久,兵力分布可能會急劇下降。小型戰斗機彈倉的淺薄性可能會使其對兵力分布的貢獻更具有偶發性和短暫性。
在最初幾輪大規模射擊之后,隨著小型作戰人員離開戰斗重新裝填彈藥,部隊可能會變得更加集中。隨之而來的兵力分布減少使剩下的戰艦更加脆弱,而小型戰斗艦在重新加入戰斗時可支援的兵力也會減少。如果一支部隊寄希望于一場短兵相接、激烈交火的戰爭,那么小型作戰艦艇可能有助于前期的兵力分配,但隨后會大幅減少兵力,并使兵力分配出現波動。
就威脅呈現的復雜性而言,彈倉越小,對手就越容易確定平臺的導彈裝載量,并判斷出平臺的火力何時耗盡。許多小型導彈作戰艦艇的箱式發射器一次只發射一種攻擊性導彈,從而簡化了對手追蹤支出的難題,降低了威脅呈現的復雜性。射程較遠的武器從遠距離發射和定點,使對手更難將具體的武器支出與具體的部隊組合聯系起來。但是,小型戰斗機的武器射程通常較短,風險較大,這就使其更深入作戰空間,更容易被對手發現。如果小型作戰力量消耗殆盡,然后留在前沿地區保持一定程度的兵力分布,對手就更容易虛張聲勢。
大型戰艦和小型戰艦之間的比較在很大程度上取決于具體的戰術背景。雖然大型戰艦比小型戰艦具有某些優勢,但更廣泛的問題是,某種兵力態勢或作戰設計是否會使敵方更多關注艦隊中的大型或小型戰艦。如果敵人認為大型作戰艦艇更值得他們集火攻擊,那么小型作戰艦艇的許多劣勢可能就不會出現。這種對火力分布的追求在很大程度上也是出于一種擔憂,即無論海軍目標多么密集,大國競爭者都不會費力地集結壓倒性的火力。但必須明白的是,小型戰艦也有一些缺點,這些缺點會促使它們相互集中,并與大型戰艦形成兵力組合。而一大群小型戰艦仍然是一個集中編隊,可能成為對手的優先目標。
由大型戰艦組成的兵力包,哪怕只有幾發炮彈命中,也肯定會造成災難性的破壞。敵方每一次成功的炮擊都會造成特別嚴重的能力損失,而且很可能需要 20 年或更長時間的造船才能挽回重大損失。鑒于美國海軍在履行現有和平時期承諾方面已經捉襟見肘,如果一個大型海軍編隊成為禮炮打擊的犧牲品,那么在可預見的未來,美國海軍的全球兵力態勢可能會發生根本性的改變。
與較為集中的兵力結構相比,較為分散的兵力結構可能會被認為能夠更從容地在火力下退化。但是,如果一支部隊的分布達到極致,就會顯得捉襟見肘,而且在為時已晚之前可能很難察覺到這種過度擴張。無論是從兵力結構還是兵力態勢來看,兵力過于分散都會在細節上招致失敗,同時也會增加部隊聯合火力的難度。一支兵力捉襟見肘的部隊不會像一支更加集中的部隊那樣一舉遭受災難性的破壞,相反,隨著分散的部隊因細節上的失誤而被逐個擊破,這支部隊可能會迅速遭受累積性的破壞。
重要的是要注意小規模作戰人員在艦隊對艦隊的大規模火力攻擊中可能扮演的角色,并考慮大規模火力攻擊方案可能帶來的風險,因為其依賴性往往來自于小規模作戰人員的劣勢。
網絡可靠性對部隊和能力在作戰中的分布和集中程度有著巨大影響。但能力的分布和集中也是部隊結構力求優化的目標。一支建立在運作良好的網絡基礎上的艦隊,其組成可能與一支主要在黑暗中作戰的艦隊大相徑庭。
兵力使用和兵力設計的概念在很大程度上受到攻防平衡和藏匿者競爭觀念的影響。隨著傳感器和進攻性武器的反擊能力不斷增強,這些觀念的趨勢是發現者和攻擊者一直在獲得優勢。被發現更容易,一旦被發現,被摧毀也更容易。
無論總體趨勢如何,這些平衡和競爭仍然取決于具體的作戰環境。當一場戰斗的特點是低輻射、探路偵察和大規模火力隨時待命時,與當戰斗爆發成一片嘈雜的信號、網絡被削弱或不堪重負、廣泛分布的部隊被其局部戰斗消耗殆盡時,優勢狀態明顯不同。在戰斗中,部隊集火的能力會下降,尤其是當指揮控制跟不上快速變化的形勢時。
部隊設計和兵力部署必須考慮到,在這些情況下,作戰行動可能會呈現出截然不同的特點,優勢狀態可能會發生變化。尤其重要的是,要設想本應聯合火力的廣泛分布的部隊集合體如何會分裂成試圖獨立攻擊的單個部隊集群,以及這對設計彈性部隊結構可能意味著什么。
當網絡退化,分散的部隊分裂成更小的集結點時,防御能力相對于進攻能力就會增強。這是因為與戰艦自衛相比,各部隊之間的集火行為本質上更依賴于網絡。雖然退化的網絡會挑戰艦艇利用航空兵進行導彈防御的能力,但無論網絡健康狀況如何,雷達地平線都會對戰艦防御產生隔離作用。攻擊火力可以來自各種相距甚遠的部隊,而防御火力則主要局限于目標戰艦通過自身能力所能集結的火力。降級的網絡使戰艦更難利用其進攻火力,但戰艦的防御能力卻相對不受影響。正因為如此,集結足夠火力的進攻性要求保持不變,但滿足這一要求的能力卻變得更加困難。
當集結火力的能力下降時,這可能會改變海上禮炮戰斗的特點。從更廣泛的網絡中孤立出來的獨立集結部隊可能不得不尋找其他孤立的部隊,以匯集足夠的能力,從而集結足夠的火力。但是,不得不尋找其他部隊并與之聯合的行為會導致孤立部隊釋放火藥,超出熟悉的本地作戰空間,形成更密集的部隊集結,并采取其他增加其可瞄準性的行為。
由于其集結足夠火力的能力更令人懷疑,孤立部隊也將面臨更大的壓力,每次射擊都要耗盡更大的彈倉深度。如果他們無法評估對遠處目標的攻擊效果或跟蹤對手的武器消耗情況,那么他們的不確定性就會尤其惡化。這些知識對校準武器消耗很有價值,而不確定性會促使部隊消耗更多火力,以冒更大的殺傷風險來確保致命效果。如果這些孤立的部隊能與更廣泛的部隊以較小的火力增量進行聯合作戰,那么這些部隊就會更快地消耗殆盡。當孤立部隊組成臨時部隊包并臨時組建獨立火力時,整體部隊的分布式態勢就會隨著孤立部隊以零敲碎打的方式迅速消耗而下降。
保留大量能力的孤立部隊,如大型戰艦或集結部隊,將不太可能面臨這些壓力。大型戰艦將擁有更深的彈艙、更強大的傳感器和有機的航空分隊,這些都有助于保持戰艦在孤立狀態下收集信息和集結足夠火力的能力。
2021年4月21日,美國太平洋艦隊無人系統綜合作戰問題(UxS IBP)期間,祖姆沃爾特級導彈驅逐艦邁克爾-蒙索爾號(DDG-1001)率領編隊。(美國海軍照片)
脫離網絡的孤立小型作戰艦艇不太可能獨自發動足夠的火力。它們將更加依賴于尋找其他部隊來匯集足夠的彈夾容量,而尋找其他孤立部隊可能會帶來更多風險。即使保持了連貫性,小規模作戰部隊對外部力量和運作網絡的依賴性總體上仍然更大。一支主要由廣泛分布的小規模戰斗人員組成的部隊,從根本上說更依賴于網絡的彈性。
火力分配通常被描述為通過挑戰指揮與控制來增強戰斗力,尤其是通過使目標優先級不那么明確來增強戰斗力。但是,從己方部隊獲取火力、將火力組織成及時的大規模發射序列、致力于完成發射并評估效果,也會帶來陡峭的指揮控制負擔。對手的防御密度會增加這些指揮和控制負擔。雖然密集的防御能力可以提高目標優先級的清晰度,但也會增加模糊性,讓人懷疑許多不同的殺傷鏈能否有效協調,按時產生必要的火力。這使得密集防御能力也能給對手的決策帶來挑戰,但其機制不同于兵力分配。
在集結大規模火力時,指揮官必須在兩個關鍵方面對火力分配做出決策。指揮官必須決定如何從自己的部隊結構中獲取火力,并決定如何在對手的部隊結構中分配火力。不同的部隊設計會影響火力的來源和使用。
集結大規模火力的指揮官有兩個主要選擇來增加火力。一種是從更大的彈藥庫中抽取更多的彈藥,另一種是在射擊序列中增加更多的平臺。就指揮和控制負擔而言,一般來說,從更大平臺的彈倉中拉出更多彈藥應該比在射擊序列中增加更多平臺更容易。如果指揮官決定需要在即將開始的發射序列中迅速增加火力,那么要求一艘大型戰艦比原計劃多發射 30 枚導彈可能更容易,而不是通過在發射序列中臨時增加多個新平臺和火力包來獲得相同的火力。
發射序列中每增加一個新的平臺和兵力包,都會使該序列受到更多摩擦因素的影響,例如希望每個單位的當地作戰環境足夠有利,使其能夠按時發射導彈。增加的分布式平臺越多,發射序列就越可能出現中斷、延遲和其他挑戰。如果發射序列中的戰斗員和兵力組合規模較小且分布較廣,則可變性會更大。一支主要由小型作戰人員組成的部隊更有可能通過在射擊序列中增加更多平臺來擴大火力,而不是更深入地消耗彈夾。
相比之下,如果要求一艘大型水面戰艦或一支更密集的部隊發射更大的火力,指揮與控制方面的摩擦就會減少,可變性也會降低。這并不是說一種火力增援方法總是優于另一種方法,而是說明能力的集中如何在有價值的方面簡化指揮與控制,特別是在一種作戰形式中,更快的火力集結能力對有效地首先開火起著決定性作用。
選擇對海軍編隊組織和發射大量火力是一個重大的作戰決策和轉折點。但決策的權重可能會根據目標編隊的規模和壓制編隊所需的火力大小而發生變化。與規模較小、分布較廣的艦艇編隊相比,指揮官在執行摧毀密集艦艇編隊的任務時,可能會更多地考慮在一次射擊中造成大量武器損耗的前景,同時對艦艇齊射作戰的攻防平衡把握不準。
幾十年來,海軍能力的發展趨勢促使高端艦隊的設計側重于能夠產生和承受大量導彈火力。雖然大國競爭為這種資源密集型戰斗的升級創造了條件,但也為不對稱反擊和抵消創造了條件,從而可能從根本上重塑海軍力量結構。一個小型四旋翼飛行器中隊就能使一艘驅逐艦癱瘓,而反艦導彈的齊射卻無法做到這一點,或者微波武器有朝一日能抵消先進防御導彈無法阻止的齊射。非對稱反擊正在地平線上出現,但它們對海軍力量結構的長期影響卻難以察覺。
究竟是什么最終造就了卓越的海軍力量結構和武器互動,這是一個不斷變化的目標,隨著技術的發展和人類對其影響的把握能力的消長,它也在不知不覺中迅速演變。在被高端戰爭猛烈揭開面紗之前,許多真相仍將不為人知。
第 10 部分將重點介紹為實現 DMO 而進行的兵力開發工作。
作者:Dmitry Filipoff
作者:Dmitry Filipoff
各部隊之間的密集火力作戰本質上是聯合作戰的一種功能。單個平臺應在其所適合的大規模發射計劃的大背景下加以理解,而大規模發射計劃則應理解為多種平臺類型的綜合集成。這些相互支持的關系不僅僅是增加導彈數量以提高火力。相反,不同平臺相互配合,彌補彼此的戰術弱點,構成的聯合武器威脅遠比不同平臺單獨構成的威脅更具殺傷力。
通過組織兵力倍增關系,聯合作戰還突出了關鍵的依賴關系。聯合作戰往往意味著一種平臺類型必須允許其作戰選擇受到另一種平臺類型的限制,這樣它們才能協同作戰。通過了解不同類型的平臺如何相互配合進行大規模火力攻擊,作戰行為可以變得更可預測,包括對對手而言。但對己方部隊來說,作戰行為也更容易預測,這可以增強這種作戰形式的理論凝聚力,因為在這種作戰形式中,跨平臺的流暢性和協調性尤為重要。
現代戰爭的作戰概念可能會側重于拆散這些關系,以獲得對對手的影響力。細節上的失敗通常被認為是小分隊成為敵軍的獵物,但也可能是同質的部隊組合成為敵軍的獵物,敵軍不對稱地利用了特定平臺的弱點,而這種弱點本可以通過聯合作戰關系得到緩解。通過了解這些關系的目的,部隊可以知道如何利用它們的缺失。
關鍵是要認識到,在建立這些聯合武器關系時,單個平臺社區可能是自己最糟糕的敵人。建立或改革這些關系的行為可能會引發軍種間的摩擦,因為聯合作戰為作戰概念的妥協和耗時的跨軍種部隊發展創造了條件。從歷史上看,聯合作戰辯論有時會產生抵制跨軍種整合的軍種 "純粹主義者"。這些 "純粹主義者 "往往堅信本軍種的能力是自給自足的,他們提出的聯合作戰構想往往是為各軍種劃定在行動上互補但在戰術上分離的活動范圍。
上述根據不同平臺類型的限制來限制選擇的需要,可能會導致不同軍種視對方為拖累或麻煩,而不是力量倍增器。海軍航空兵可能不愿意限制自己的機動范圍,以便為速度慢得多的軍艦提供局部海上滑躍防空和感知覆蓋。軍艦可能不愿意將其深彈倉內武器的釋放權下放給在上空飛行的飛行員,而飛行員可能更有能力提示和指揮遠程射擊。然而,這些關系可能是聯合部隊發展中必須理順的核心作戰需要。美國海軍目前的構想是,讓航母航空隊實施縱深打擊,而水面戰艦則對空中和水下威脅實施相當于球門線的防御,這種作戰方法比真正的一體化聯合作戰關系更為分裂。與針對具體軍種的訓練相比,真正的綜合訓練和演習只占工作周期的很小一部分,這一事實正在強化這一構想。
各海軍艦艇編隊,特別是美國海軍航空兵和水面艦艇部隊已經具備了廣泛的多任務能力,這可能會鼓勵艦艇編隊純粹主義者提出挑戰。如果沒有這種多任務能力,將特種部隊聯合成綜合部隊包的必要性就會更加明顯。但是,這些海軍部隊所具備的多任務能力并不能減輕它們在平臺上的許多基本弱點,也不能從根本上滿足對以發射和抵御大規模火力為目標的聯合兵種關系進行改革的需要。
可以建立一個框架,幫助了解與密集火力有關的各類平臺的優缺點,并了解每個平臺對聯合部隊的獨特貢獻。這一框架可以闡明,當某一類型的平臺因作戰環境或能力不足而無法做出貢獻時,大規模火力的整體計劃可以如何轉變和重組。這一框架還可用于了解孤立的平臺特性,從而了解恢復能力的關鍵因素。了解單個類型平臺的有機能力,可以揭示該平臺的獨立火力潛力、最后一擊以及同質部隊組合的效用。它還能揭示當這些平臺與更廣泛的聯合作戰部隊脫節時如何加以利用。通過對這些能力的單獨了解,可以窺見如果一支分散的部隊分裂成單個部隊集群和單元,還能保留多少有效性。
相關的平臺特性包括但不限于:彈倉深度、就位持續時間、有機傳感、裝彈速度、接近戰艦目標的能力以及機動速度。每個平臺的一系列優勢都會在某些方面促進整體的大規模發射計劃,而每個平臺的劣勢則可能會被其他平臺所彌補,并可能在此過程中限制其行為。
圖: 平臺屬性及其相對評級表。(作者制圖)
彈倉深度是指單個平臺可投入的火力數量。較高的彈倉深度可使平臺在較長時間內保持兵力分布,因為它可以在保持駐扎的情況下發射多輪小型炮彈。如果平臺被孤立或受到脅迫,較高的彈倉深度可使平臺在獨立或最后一擊時提供大量火力。彈倉深度越淺,在沖突期間重新裝彈的頻率就越高,從而破壞了兵力分配。彈匣深度較淺也會導致最后一擊和單獨射擊時火力較小,不容易形成壓倒性優勢。
就位持續時間是指平臺在未加燃料情況下的持續作業時間。平臺的持續時間越長,就越能提供更多的火力選擇,也就越能保持更長時間的兵力分配。低持續能力會降低火力的可用性以及平臺對分布式兵力態勢的貢獻程度。
有機感知是指平臺僅通過機載傳感器就能獲得多少目標信息。高有機感知能力可使平臺直接瞄準自己的火力,并管理較少分布在多個部門的殺傷鏈。如果一個平臺能將其傳感器信息可靠地傳遞到更廣泛的網絡,那么高有機傳感還能讓它提示其他平臺的遠程火力。而低有機傳感則會使平臺更加依賴外部信息源來確定其遠程火力目標。在獨立或最后一擊的情況下,有機傳感能力有助于使這些火力更加精確,并在必須在沒有網絡的情況下繼續作戰時更好地保持平臺的復原力。
機動速度是指平臺的行進速度。高機動速度可使平臺更靈活地融入大規模射擊序列,并控制發射風險。與速度較慢的平臺相比,更高的速度可使平臺在更短的時間內集中更多的數量。
接近戰艦目標的能力可使平臺在發射序列中建立更強的應變能力。平臺越接近目標,就越能在短時間內增加火力。距離越近,就越有能力確保射擊序列不受減員火力、先發制人摧毀的弓箭手的影響,并改善射擊序列持續時間內的發射分布。
裝彈速度是指消耗殆盡的平臺重新武裝并重返戰場的速度。較快的裝填速度可保持兵力分布和火力可用性。這里所說的重裝速度越高,意味著平臺重裝所需的時間越長。這里的重新裝彈速度也被理解為機動速度而非彈匣深度的函數,因為機動速度通常比重新裝彈時間更長。火力可用性不僅關系到平臺裝填新武器的速度,還關系到平臺在武器庫和發射區之間的移動速度。
每種平臺都具有這些特征的某些組合,而聯合武器框架將在最大限度地發揮優勢的同時設法彌補不足。這些優缺點說明了在何種情況下發射火力對每種平臺及其更廣泛的作戰選擇都是有利的。如果一個平臺必須承擔過多的發射任務,那么整個大規模發射序列的有效性就可能由該平臺的優缺點決定,并為對手提供破壞性的籌碼。
這些密集火力的概念主要集中在組織部隊進行反艦打擊上,這些概念絕不是海軍聯合作戰的完整概念。但是,打擊軍艦是一個具有挑戰性的優先目標,需要聯合作戰的方法。除了控制弱點和贏得兵力倍增優勢外,聯合作戰方法還必須集結大量火力才能突破軍艦特別密集的防御。因此,組織反艦打擊可以產生聯合武器方法,將多個群體聚集在一起,攻擊單一類型的平臺。
當一方在反艦火力方面占據優勢時,平臺如何聚集在一起進行大規模火力攻擊,以及相互競爭的大規模火力攻擊方案如何在戰斗中相互作用,這些都會造成嚴重的不對稱。當一種密集火力方案被剝奪了水面力量,或其水面力量大大超過對手時,由此產生的不對稱就變得尤其難以控制。
雖然軍艦可以受到多種平臺類型的攻擊,但反艦導彈卻無法反過來威脅其中的許多平臺類型。這些平臺包括飛機、潛艇和陸基部隊。飛機和潛艇等平臺只能受到射程比反艦導彈短得多的武器的威脅,這就對防御軍艦在這些 "弓箭手 "射箭前對其進行威脅的能力提出了挑戰。某些平臺具有先對軍艦有效開火的超強能力,因為它們的生存能力不像對稱的水面對水面交戰那樣受制于相同的動態因素。
然而,無法受到反艦武器威脅的平臺通常在站載續航力和彈倉深度方面面臨嚴重的劣勢,轟炸機在某種程度上是個例外。這些因素是水面平臺的優勢,使其能夠彌補飛機和潛艇的不足,而飛機和潛艇又能彌補水面部隊在快速近戰機動和接近對手能力方面的劣勢。與大多數其他平臺類型不同的是,水面部隊可以將大量導彈運到前沿并保持在那里,從而為大規模火力計劃提供支持。因此,水面部隊在聯合作戰部隊中的作用是為大規模火力打擊計劃提供一個縱深持久的火力基地,以加強彈倉較淺、存在時間較短的部隊。通過利用這一火力基地,其他類型的平臺就不必高度集中其平臺、管理隨之而來的后勤挑戰并承擔更大的風險。如果有足夠的數量和后勤保障,其他平臺和領域當然也可以充當大規模發射計劃的火力基地。但即便如此,大規模射擊計劃仍以對戰艦發動打擊為導向,并將多個群體結合起來,以消滅對方聯合武器團隊中的關鍵成員。
水面部隊提供的火力基礎可以有自己的機動范圍,但受到其他平臺類型關鍵作用的限制。水面部隊如果超出陸基航空兵的攻擊范圍,就會失去密集火力時最寶貴的伙伴之一。也許更重要的是,它將失去可以為進攻和防御目的提供關鍵防空覆蓋的伙伴。航空兵需要在掠海炮彈越過戰艦地平線之前對其造成重大消耗。當然,敵方也可以反擊,這就需要航空兵為前往目標的友軍炮彈提供前沿防空掩護。航空兵還能比戰艦更快地裝填防空武器,幫助戰艦堅持提供進攻火力的機動基地,而不是讓戰艦因防御力量耗盡而被迫帶著未使用的進攻武器撤退。
因此,水面作戰部隊應盡量保持在友軍陸基航空兵的攻擊范圍內,以大幅增加和抵御火力。航母航空兵當然可以提供這些能力,但其規模和范圍通常不如陸基航空兵。航母可以在陸基航空兵難以到達或難以長時間停泊的深海區域提供寶貴的空中支援。但總的來說,在密集火力計劃中,確保水面部隊提供的火力基礎與航空兵提供的防空覆蓋基礎充分疊加可能是明智之舉。
當兩種密集火力方案在戰斗中相互競爭和相互作用時,一支部隊大幅超越另一支部隊反艦火力的能力會對對手之間優勢的形成產生深遠影響。如果一支部隊能有效地將足夠多的反艦火力瞄準到比對手遠得多的距離,那么對手的射擊計劃就可能被剝奪其水面部隊提供的寶貴火力基礎。這將嚴重影響由此產生的密集火力計劃,因為它割裂了聯合武器的關系。
當一支部隊的密集火力計劃被對手大幅超越時,該部隊就可能不得不將航空兵的主要精力放在防御其水面部隊上,而對手則會利用其優勢能力首先開火。當一波又一波的大規模火力從遙遠的對峙距離發射時,航空兵就需要集中精力削弱來襲的火力。這樣做的目的是給對手造成足夠的火力消耗,以削弱其后續反艦攻擊的能力,并通過幸存的水面部隊有效保留剩余的攻擊選擇,因為面對火力嚴重消耗的對手,水面部隊有更大的行動自由。
由于航空兵在速度和對戰艦先發制人的能力上都具有天然優勢,因此航空兵必須在戰艦對己方水面部隊發射遠程火力之前,遠距離攻擊戰艦。在這些較遠的距離上,航空兵更有可能單獨集結火力,而不是作為聯合部隊的一部分。航空兵必須集結大量飛機和空中坦克才能形成足夠的火力,然后還必須將飛機集結到目標周圍特別密集的地方,以便及時發動攻擊。除此以外,如前所述,航空兵可能還需要為艦隊防空做出重大貢獻。因此,射程更遠的反艦火力迫使對方的航空兵承擔更多的進攻和防御任務,使航空兵在聯合作戰中承擔更大的責任。
但在這種情況下,航空兵可能不必孤軍奮戰。當水面部隊的反艦火力被超越時,聯合武器小組仍可由飛機和潛艇組成,它們都能通過各自的領域繞過反艦火力,贏得與對手更近的距離。如果有足夠多的飛機和潛艇能夠協同作戰,在作戰空間的前沿進行聯合火力打擊,那么它們就有可能在對戰艦發起對峙火力之前,首先對水面部隊進行有效打擊。
同樣,A2/AD 區域的聯合部隊也可以由潛艇和替補部隊組成,因為它們都具有深入作戰空間的能力。雖然這兩支部隊都可能受到彈艙深度的限制,但它們接近對手的能力可以使它們有機會威脅彈艙較滿的軍艦,并在軍艦發射最后一輪炮擊也是徒勞無功的區域內進行威脅。
不同的作戰環境會產生不同的聯合武器小組組合。一些平臺類型可能會面臨無法提供火力的情況。這可能迫使其他平臺增加其在大規模發射計劃中的貢獻比例,但風險有可能增加,而且可能因為其他平臺無法有效彌補其平臺弱點。如果分布式部隊分裂成較小的單個部隊,他們最好盡可能尋找友軍平臺并組成臨時聯合部隊。至關重要的是,要考慮如何在各種作戰環境下最大限度地加強聯合武器關系,并了解如何將這些關系分割給對手。
一個重要的考慮因素是,海軍聯合作戰部隊的不同成員對最后一擊射擊壓力的敏感度大相徑庭。這在很大程度上影響了更廣泛的部隊利用某些平臺的最后一擊進行額外射擊的能力。這些動態因素決定了一支部隊在遭受損失的同時保持其應變能力和大規模射擊能力的能力。
假設一支部隊對廣闊區域和海面具有高質量的態勢感知能力,那么受到攻擊的軍艦可能會有數十分鐘的預警時間,因為這可能是來襲火力的瞄準時間。這可以給軍艦留出足夠的時間來發射最后一輪炮火,也可以給分布更廣的部隊留出更多的時間來組織火力,以利用即將到來的最后一輪炮火。
飛機和潛艇的預警和最后一擊在關鍵方面有所不同。對這些平臺構成威脅的武器,如防空導彈和魚雷,其命中目標的時間僅為反艦導彈的一小部分,而反艦導彈則需要數十分鐘才能命中軍艦。然而,與軍艦和反艦導彈之間的速度差相比,飛機和潛艇的機動速度更接近于這些武器,因此在武器來襲期間,規避機動是提高飛機和潛艇生存能力的更可行的方法。但這種潛在的激進機動可能會抑制這些平臺在最后一擊中發射密集火力的能力,而發射這些密集火力可能需要更穩定的運動軌跡,從而大幅增加來襲武器擊中平臺的幾率。即使它們選擇發射最后一輪火力進行反擊,發射最后一輪炮彈的時間也可能長于武器到達潛艇或飛機的時間,這與軍艦的情況不同。與遠程反艦火力不同,分布更廣的部隊幾乎沒有時間組織火力對防空或魚雷攻擊做出反應。
與反艦火力相比,防空和反潛火力的殺傷鏈可能更容易由單個平臺完成,因為它們通常擁有足夠的有機傳感和彈倉深度。一架戰斗機加上機載雷達和數枚防空導彈就足以威脅轟炸機,一艘護衛艦加上聲納和數枚魚雷就足以威脅附近的潛艇。這些交戰的近距離特性使得單個平臺就能通過有機傳感器滿足它們的信息需求,而且這些交戰的攻防平衡所需的武器要少得多,才能集結足夠的火力。相比之下,一艘需要在數百英里外鎖定目標、需要數十枚導彈才能擊沉的戰艦,則需要更廣泛的信息架構和多兵種精心協調的火力。將飛機和潛艇置于被迫發射最后火力的境地所需的能力要小得多。
與軍艦相比,飛機和潛艇必須在截然不同的情況下發射最后一擊。軍艦可能永遠無法探測到絕大多數對其發射火力的分布式平臺的發射物。但是,飛機和潛艇可以利用它們的有機傳感器來探測瞄準它們的平臺的有機傳感器。轟炸機可以感知來襲戰斗機的照明,潛艇也可能被軍艦的主動聲納探測到。飛機和潛艇不會等待防空導彈和魚雷來襲,然后再進行最后的射擊。相反,它們更依賴于解讀發射和感知背后的意圖,以獲得足夠的預警來發動最后一擊,然后采取防御措施。它們需要感知可能發射武器的平臺,而不是對射來的武器做出反應,這使它們對最后一擊的動態和壓力更加敏感,而這些動態和壓力可能迫使它們浪費彈藥。
對方的戰斗機中隊只需向轟炸機群發出航向指示并用雷達照射,就足以引發轟炸機的最后一擊,而戰斗機無需消耗自己的任何武器。相比之下,一艘軍艦如果知道自己正在成為攻擊目標,甚至正在遭受來襲火力的攻擊,仍然可以暫緩發射最后一擊。這是因為軍艦可以確信,來襲的火力不足以壓垮其防御系統,而飛機和潛艇在考慮生存能力時大多不考慮這一因素。軍艦的密集防御使其能夠將促使其進行最后一擊的情況限制在對箭矢而非弓箭手做出反應的范圍內。箭矢的存在更可靠地表明了對手打擊目標的意圖,使軍艦更難通過簡單的姿態和主動感知進行最后一擊。
總之,分布式部隊可包括各種平臺,必須將其不同的特征和能力結合起來才能發揮作戰效果。指揮官在考慮如何在有爭議的戰場上使用分布式部隊時,必須了解單個平臺類型的優缺點,以及這些優缺點如何影響他們的選擇。以下的平臺分類討論了它們各自的特點,以及它們與艦載齊射戰斗和大規模火力的關系。
水面戰艦體現了各國海軍有效地將大規模火力投送到海上的能力。藍水海軍在水面艦隊中部署了大量常規巡航導彈火力,最強大國家的發射單元多達數千個。水面艦隊提供的一些最關鍵的能力是其可觀的數量、續航力和導彈能力,這些都是集結火力和分散兵力的核心屬性。
盡管水面艦艇具有相當大的優勢,但其裝填速度較長,在較長時間內的續航能力受到損害。其較低的平臺速度增加了生存能力的挑戰,也增加了其降低主動輻射風險的能力。但是,它們的高彈倉容量可以為最后一擊提供大量火力,不需要外部火力來加強最后一擊的威力。
水面艦隊的大容量導彈是一把雙刃劍。防御導彈能力可以用來抵消進攻導彈能力,反之亦然。隨著發射單元數量的增加,可用于阻擋攻擊的防御火力也隨之增加,從而提高了壓倒防御所需的進攻火力。水面戰艦可以在多個發射單元中部署大量對空武器,這一事實本身就可以迫使對方戰艦清空自己的大部分彈倉,以壓制目標。在發射或防御一次反艦導彈齊射的過程中,水面戰艦可以輕而易舉地清空大部分彈倉。
這與其他類型平臺的作戰潛力和持久力形成了強烈反差。飛機、潛艇和坦克在面對同等平臺時可以獲得相對較高的殺傷率,因為它們不需要使用主武器來達到致命效果。水面戰艦的反艦火力可能只夠突破一艘同等大小戰艦的防御,如果是這樣的話。一艘水面戰艦也可能要航行數天甚至數周才能投入戰斗,但在幾分鐘內就會消耗掉大部分主武器,然后不得不長途跋涉返回重新武裝。盡管水面戰艦給人的印象是能力很強,但它在很大程度上仍然依賴與其他部隊的聯合火力來限制其消耗,并在高端戰斗中經受住考驗。
任何平臺的導彈能力都不能脫離其可能發射或防御的炮彈的戰術特點而有效理解。攻擊火力可以在數十分鐘內形成,并由許多分散的部隊發射各種不同的火力。但是,當軍艦受到齊射攻擊時,全部進攻火力可以在很短的時間內沖出地平線,而防御軍艦必須在幾秒鐘內從零開始建立自己的防御火力。第 7 章將更詳細地討論這種動態變化,因此水面戰艦在一次交戰的短時間內實際用于自身防御的垂直發射單元數量可能會受到一定限制。超過這一限制后,額外的垂直發射能力主要有利于進攻火力,而不是防御火力。部分原因是,與防御相比,水面戰艦在發起攻擊時往往有更多的時間來增加火力。
現代海戰的多領域性質鼓勵多任務能力和有效載荷。現代水面作戰艦艇通常采用多任務平臺的形式,裝備各種特定領域的武器,部分原因是為了生存能力必須如此。潛艇、陸基部隊和空中飛機不受反艦導彈的威脅,但這些平臺都可以對水面戰艦發射反艦導彈。與其他海軍平臺相比,水面戰艦面臨來自更多領域的威脅。
這些多領域威脅對水面戰艦導彈能力的配置提出了挑戰,并限制了其真正的彈倉深度。反艦、防空、對地攻擊和反潛等多種任務的導彈彈倉裝載量可能會捉襟見肘。這些任務中的每一種都可能需要大量武器才能發揮最低限度的作用,并擁有足夠的火力,而這些武器很容易擠占用于其他任務的導彈單元。一艘水面戰艦在執行過多任務時,彈倉裝載量可能會捉襟見肘,手頭可能沒有足夠的導彈來可靠地發射或防御一次大型反艦炮擊,這就造成了對密集火力和聯合部隊的依賴。利用分布式部隊更廣泛的集體彈倉,在整個部隊層面而非單個平臺層面為分布式火力配置彈倉載荷,可以緩解單個戰艦彈倉過于分散所帶來的挑戰。
與其他導彈發射平臺相比,水面戰艦在機動性、隱蔽性和易受攻擊性方面存在劣勢。現代導彈的射程和速度大大降低了戰艦機動在近期戰術層面的作用。在海軍炮戰時代,幾分鐘或幾秒鐘的熟練機動就能產生重要的戰術差異,但現代軍艦通過短期機動能顯著提高其抵御導彈攻擊的效果的手段相對較少,或許只有裝載短程防御系統才能做到這一點。面對速度比軍艦快 15 到 50 倍的導彈炮彈,機動的作用微乎其微,這就把生存能力的因素降到了防御能力和欺騙能力上。
為了進行復雜的防空交戰并對廣闊區域的態勢有所了解,水面作戰艦艇通常都配備有強大的傳感器,這些傳感器會大大削弱其隱身能力。一旦這些傳感器發出輻射,其獨特的信號可提供足夠的信息,幫助在遠距離(可能達數百英里)對戰艦進行定位和分類。考慮到移動緩慢的軍艦需要多長時間才能機動離開其定位區域,這些信息對于鎖定反艦攻擊目標的作用可以持續相當長的時間。相比之下,發射特征信號的飛機可以利用速度和機動迅速拉開與其位置之間的距離,降低到雷達視野以下,并更有效地控制發射風險。
這些大功率傳感器可用于防御水面戰艦遭受導彈攻擊,而導彈齊射防御是一種特別需要發射信號的作戰形式。由于抵御掠海導彈突破附近地平線的短程性質,這些發射裝置廣播戰艦位置的能力可以得到一定程度的緩解。但是,如果一艘戰艦想利用其有機傳感器對飛機發射的攻擊發出預警,并在箭矢之前擊敗弓箭手,那么它就必須在更遠的距離上進行輻射,這可能會把攻擊者引向它的信號。
2013年8月8日--美國海軍哈爾西號導彈驅逐艦(DDG 97)在夏威夷瓦胡島外海進行演習。(美國海軍大眾傳播專家海員 Johans Chavarro 拍攝/發布)
發射反艦導彈攻擊時,發射平臺幾乎不會發出任何有機物,因為距離太遠,需要外界的提示。但是,導彈發射本身會產生一個可追溯到發射平臺的特征,就像航空機群的物理特征可追溯到航母一樣。但與飛機或潛艇不同的是,水面戰艦通過近期機動所能做的事情相對較少,無法減輕其最近發射的巡航導彈齊射信號所帶來的近期風險。它們必須在很大程度上依賴導彈的射程和諸如航向定位、重新瞄準和導彈自主等能力,以確保足夠的距離和復雜的威脅表現形式不會產生可追溯到發射戰艦的足跡。
所有平臺都能通過發射和開火突出顯示自己的位置和平臺類型。所有平臺都能在采用進攻和防御戰術的過程中發射信號。但與大多數其他海軍平臺相比,水面艦艇無法通過機動有效地降低風險,而且水面艦艇可以從更多的平臺和領域受到攻擊。在大國海軍中,水面艦艇以數量多、防御能力特別強為特點,以彌補其較高的易受攻擊性。
潛艇在分布式作戰中具有獨特的優勢。但由于其導彈能力和火力有限,加上海底通信的挑戰,它們發射有用炮彈的能力受到嚴重限制。潛艇在大規模火力攻擊中的優勢主要體現在其近戰能力,以及用魚雷而非導彈擊沉艦艇的有利條件。
由于潛艇的彈艙深度低、裝填速度長、有機傳感能力差,因此潛艇在許多方面都不適合參與大規模火力攻擊。與水面戰艦一樣,它們在很大程度上依賴外部提示來發射火力,但由于彈倉深度較淺,只能發射相對較小的火力,而且它們通常比水面戰艦更難溝通。
潛艇作戰的孤獨性嚴重限制了其集結足夠火力的能力。與大多數其他平臺相比,潛艇不太可能成群行動,而更習慣于單獨行動,這進一步限制了潛在的火力。雖然潛艇肯定能融入大規模射擊計劃或作戰層面的計劃,但如果潛艇不是作為一個獨特的部隊組合的一部分來行動,那么它們就不太可能產生壓倒性火力的獨立炮擊或最后一擊。
潛艇獨立發射的近程火力與分布在各處的部隊發射的集束炮火相差甚遠。如果潛艇要在獨立情況下用導彈與軍艦交戰,就必須完全依靠自己的導彈庫,而攻擊型潛艇的導彈庫往往很淺。如果潛艇要有足夠的火力壓制多層軍艦防御系統,其整個垂直發射單元庫存很容易在一次攻擊中消耗殆盡。如果潛艇發射的密集火力要有足夠的密度和體積,那么潛艇就必須主要從專用導彈單元而不是魚雷發射管發射這些火力。魚雷發射管發射的導彈固然可以作為密集火力的補充,但由于潛艇魚雷發射管的數量通常只有個位數,因此這些發射管能否單獨發射足夠大的火力打擊高端戰艦還很值得懷疑。
美國攻擊型潛艇部隊目前的彈倉容量相對較小,洛杉磯級和弗吉尼亞級潛艇只有 12 個垂直發射單元和 4 個魚雷發射管。海狼級潛艇有 8 個發射管,沒有發射單元。這些潛艇每次發射 16 枚導彈,其最大投擲重量是裝備 "魚叉 "導彈的美國驅逐艦或巡洋艦的兩倍,或相當于 4 架 F/A-18 飛機。但這仍然不足以壓垮擁有數十個垂直發射單元和一系列點防御的警戒戰艦。為了發動有效的導彈攻擊,潛艇可能會被迫拉近距離以確保優勢,同時冒著更大的風險,或者嚴重依賴外部火力與其發射的炮彈相結合,從而降低其作戰獨立性。
1991年2月1日--美國海軍俄克拉荷馬城號核動力攻擊潛艇(SSN-723)的艦艏打開了12個垂直發射戰斧導彈發射管的艙門。(照片來源:美國國家檔案館)
雖然 "弗吉尼亞 "級潛艇即將推出的改型將擁有 40 個垂直發射單元,但這些潛艇將在本十年末才開始進入艦隊,直到本十年后才會大量出現。海軍的四艘 SSGN 潛艇擁有巨大的運載能力,每艘潛艇有 154 個發射單元,但它們將在本十年末退役。這四艘潛艇退役后,海軍潛艇部隊在未來 15 年內的反艦導彈火力將相對較弱。
潛艇仍能在一定程度上以有利條件對軍艦發動導彈攻擊。通過從相對較近的距離發射密集火力,潛艇可以削弱對手動用空中力量打擊密集火力的能力,并能最大限度地延長密集火力在掠海高度飛行的時間。其結果是,密集火力的大部分飛行時間都在目標戰艦的雷達視平線之下,其發射距離超出了艦載反潛武器的能力范圍,使其無法立即發揮威力。
但是,發射密集火力需要時間和空間來增加火力,然后將其組織成特定的攻擊模式,如飽和模式。潛艇發射的密集火力可能需要一個由這些需求確定的最小交戰范圍,在此范圍內,潛艇可能需要使用非線性航向定位來獲取足夠的時間和空間,以便在攻擊前擴大火力并組織火力。
潛艇可以從比目標戰艦地平線更近的距離開火,從而獲得額外的優勢。如果潛艇導彈攻擊的距離足夠近,那么垂直發射的導彈就很難迅速調整方向,以進行角度陡峭的攔截。這有助于抵消防御戰艦的大部分硬殺傷防御火力,使較小的火力壓倒防御,并迅速摧毀戰艦,使其幾乎沒有時間發射最后的火力,甚至魚雷。然而,與魚雷攻擊或超視距導彈攻擊相比,這種短程導彈發射掠過水面的視覺提示可以幫助防御軍艦更容易地確定攻擊潛艇的位置。
盡管潛艇的彈倉深度有限,但它們卻能通過更接近目標的能力在集火中發揮重要作用。這樣,潛艇就能在減員火力和匆忙組織的射擊序列中起到保險作用。如果有火力被擊落,或者需要在短時間內進行齊射,潛艇往往是唯一能夠接近目標并增加火力的平臺。如果缺乏足夠的潛艇,大規模發射計劃就很難保證其發射序列不被損耗或在短時間內發射。正如第 4 部分所提到的,潛艇可以通過魚雷攻擊擊沉目標來獲得巨大收益,因為魚雷攻擊的消耗遠遠低于導彈發射,潛艇可以用少量魚雷來替代大量導彈火力。
雖然潛艇發射的魚雷對其較淺的導彈彈倉造成了特別大的消耗,但與處于同樣情況下的軍艦或飛機相比,導彈消耗殆盡的潛艇幾乎不屬于危險資產。由于潛艇在海下活動,因此無需為防御反艦導彈炮彈而付出高昂的防空費用。即使潛艇的導彈庫已經耗盡,只要有足夠的魚雷庫存,潛艇仍然可以作為一種具有可信威脅和生存能力的資產。
2022年7月12日--洛杉磯級快速攻擊潛艇夏洛特號(SSN 766)準備在2022年環太平洋(RIMPAC)會議期間離開珍珠港-希卡姆聯合基地。(美國海軍二等電子技師 Leland T. Hasty II 拍攝)。
從潛艇上發射遠程反艦炮彈可能會給火力提示帶來挑戰。如果潛艇要攻擊的軍艦距離超過了其有機傳感器的相對較短范圍,則很可能需要外部資產來提示其開火。各種形式的低頻通信可以提供這種信息。某些平臺,特別是航空平臺,也可以在有爭議的電磁作戰空間內幫助提示潛艇發射導彈。但由于需要及時提供火力支援,而且潛艇有能力深入到有爭議的海域,這可能會給試圖提示潛艇發射火力的平臺帶來風險。潛艇發射的空中無人機具有實現超視距火力的有機能力,可在一定程度上緩解這一問題。但潛射無人機的能力可能仍不足以讓潛艇在沒有外部提示的情況下提供特別是遠程火力。
提示潛艇發射的性質會給利用潛艇提供火力帶來挑戰。與整個部隊的各種平臺相比,潛艇因其在海底而屬于較難溝通的平臺。如果指揮官希望潛艇為集合發射提供火力,可能會涉及更復雜的通信和時間安排問題,從而無法發揮潛艇的能力。
陸基導彈部隊可分為兩大類:一類是位于國家本土的陸基發射裝置;另一類是待命部隊,如美國海軍陸戰隊設想的待命部隊。這些不同類型的部隊可在集火中發揮關鍵作用。
常規陸基部隊,如通常位于國家本土的部隊,可由海岸防御巡航導彈發射器、導彈發射井和運輸豎起發射器組成。由于由陸基平臺而非限制性更強的海基平臺部署,這些武器在高度分散的部隊結構中仍能發揮非凡的威力。這些特性使陸基導彈部隊能夠部署當今最強大、生存能力最強的導彈能力。
陸基部隊裝備了一些已知最大的反艦導彈,例如中國的 DF-26 重量是戰斧導彈的 15 倍多。這些導彈的巨大尺寸使其能夠最大限度地發揮遠程和高速這兩個關鍵方面的能力。由于射程超過 1000 英里,這些武器可以在整個戰區范圍內威脅眾多目標,而且發射平臺幾乎不需要任何機動。高速度使這些武器能在極短的時間內完成遠距離飛行,有助于保持原始目標數據的可行性。通過遠距離和高速度的結合,這些導彈在大范圍內的攻擊時間很短,這使它們在與其他類型的導彈聯合發射時具有廣泛的靈活性。從千里之外發射的彈道導彈仍然可以與從幾百英里之外發射的亞音速導彈結合,因為這兩種武器最多只需要幾十分鐘就能打擊同一目標。
具有這些射程和速度高端組合特點的反艦武器主要局限于高超音速武器和中國的反艦彈道導彈。即將推出的陸基戰斧發射器等武器的射程類似,但速度卻不盡相同。然而,陸基戰斧發射器的普及將大大增加美軍導彈火力的潛在分布和數量。
PLA火箭軍DF-26彈道導彈。(新華社攝)
2019年4月18日,在加利福尼亞州圣尼古拉斯島進行了常規配置地面發射巡航導彈的飛行試驗(美國防部照片由Scott Howe拍攝)。
陸基部隊具有極強的生存能力和分布能力。沙漠風暴 "中的飛毛腿獵殺傳奇表明,要找到這類發射器幾乎是不可能的,即使是在擁有完全制空權的開闊沙漠地帶。試圖直接攻擊敵方本土內的陸基發射裝置則更具挑戰性,僅僅試圖確定其攻擊位置就可能耗費大量人力物力。由于位于本土,這些部隊在后勤方面可以受益于靠近其維持基礎設施的優勢,而且盡管武器體積龐大,但裝填速度卻非常快。
由于減員面臨巨大挑戰,打擊陸基部隊及其火力主要局限于打擊對手更廣泛的 ISR 和 C2 架構。如果更廣泛的網絡受到破壞,這些部隊將幾乎沒有有機的感知手段來產生獨立的火力。這些部隊對外部提示的依賴程度特別高,因此作戰韌性較差,在網絡退化的情況下也不太可能從容地分裂成單個部隊集結。相比之下,飛機和戰艦則可以在更廣泛的網絡受到破壞時,依靠自身的傳感器為自己獲取一定程度的信息。
相對于武器的速度和射程而言,陸基部隊缺乏機動性也是一個挑戰。如果這些部隊分散在群島或廣袤的國土上,它們可能無法像飛機或戰艦那樣輕易地機動以形成密集的火力網。相反,在沖突初期,它們的大范圍分散可能會造成相對狹小的火力范圍。即使這些武器射程極遠,將這些部隊分散到相距數百英里的固定基地也會削弱其聯合火力的密度。
在一些關鍵方面,待命部隊與常規陸基導彈部隊截然不同。待命部隊是遠征部隊,部署在遠離祖國數百甚至數千英里的地方,部署在相對較小的島嶼上,與對手近在咫尺。這導致后勤要求更具挑戰性,使其能力受到瓶頸制約。維持遠征軍的后勤挑戰使待命部隊更難部署大型陸基導彈發射平臺。與在本土作戰的部隊相比,待命部隊可能只能部署能力和數量都較少的巡航導彈。
與大多數其他類型的部隊相比,替補部隊要想僅憑手中的武器突破強大的戰艦防御尤其困難。相反,他們可能會遭遇與潛艇類似的劣勢--能夠比大多數其他平臺更接近對手,但手頭的導彈彈倉較小,因此需要更多依賴外援才能實現足夠的火力打擊。如果待命部隊的淺彈倉耗盡,可能會給補給工作帶來巨大風險。與能夠更好地撤出敵方武器交戰區的軍艦或飛機相比,在敵方附近使用艦艇為替補部隊重新裝填彈藥的風險要大得多。
2021年8月16日,夏威夷巴金沙太平洋導彈發射場,海軍陸戰隊遠征艦艇攔截系統發射裝置就位。(Nick Mannweiler 少校拍攝)。
駐扎在各島鏈上的待命部隊可以及時提供情報,幫助分布式部隊集火打擊目標。靠近島嶼咽喉將簡化尋找海軍目標和集火打擊目標的任務。與位于大陸縱深的常規陸基部隊相比,島嶼上的待命部隊能更好地利用其有機傳感器來提示自己的火力。但是,如果沒有有機航空能力,這些待命部隊要實現更廣泛的態勢感知將是一個挑戰。事實可能證明,高空無人機過于脆弱,無法在如此接近對手的情況下持續作戰,而大量的有人駕駛航空兵也很難在先遣基地持續作戰。
雖然替補部隊可以在火力提示方面做出重大貢獻,但他們很難獨自集結有意義的反艦火力,也很難維持航空兵以獲取有價值的情報。而且,如果替補部隊難以發射在高空封鎖空域所需的大規模對空導彈,其保持隱身和管理特征的能力就會被對手的持續空中監視所削弱。顯而易見,需要的是足跡小、信號低,但探測信號往往需要付出代價。這些隱身措施可能是替身部隊的關鍵推進手段,但當替身部隊受到對手的嚴重壓制時,這些措施也可能成為必要之惡。
轟炸機是爭奪制海權、執行分散行動和攻擊戰艦的最有利平臺之一。轟炸機具有強大的綜合特性,包括高機動速度、快速裝填時間、強大的在站續航能力以及接近水面戰艦的攻擊性彈倉容量。
雖然美國轟炸機的無燃料航程與大型水面戰艦相似,但其高機動速度消耗航程的速度要快得多。雖然轟炸機一次裝載燃料可以飛行數千英里,但仍需要在當天內補充燃料,而軍艦則可以數天不補充燃料,因此它們的近期續航能力更強。然而,轟炸機與空中加油機會合所需的時間遠遠少于軍艦與加油機會合所需的時間,這就使轟炸機能夠提供相當大比例的按需駐防火力。轟炸機的航程和續航能力使其可以在數小時內完成整個戰區范圍內的反艦火力集群。轟炸機的彈艙容量大,又具有有機傳感能力,因此還能進行最后一擊,其火力接近于戰艦火力,但精度更高。
對手可能會根據已知的戰艦能力和部署情況,對地區海軍部隊可用的綜合火力有足夠的了解。但他們可能不太清楚如何在短時間內調集空中力量,特別是轟炸機來提供火力。由于轟炸機兼具速度快、航程遠的特點,對手不得不假定各種轟炸機能為對手提供多種分布式射擊選擇。以美國大陸為母港的美國戰艦無法像以大陸為基地的轟炸機那樣,在美國前沿艦隊構成的潛在分布和火力中扮演重要角色。
目前,美國轟炸機只能發射 LRASM 等反艦武器,其早期型號的射程還不到 "海上打擊戰斧 "的一半。LRASM 和 "魚叉 "導彈一樣,由于必須從比轟炸機小得多的多用途飛機上發射,其能力受到限制。對于美國來說,轟炸機發射比多用途飛機大得多的導彈的能力在反艦任務中將基本無法實現。然而,轟炸機早在幾十年前的冷戰中就試射過 "戰斧 "導彈的空射變體,并發射過射程超過一千英里的其他空射巡航導彈。如果轟炸機能夠發射類似于從軍艦發射單元發射的巡航導彈,那么轟炸機從遠距離大規模反艦火力的能力將得到加強。
1979 年 12 月 6 日--B-52 "戰斧 "堡壘飛機左側視圖,機上載有 AGM-109 "戰斧 "空射巡航導彈。(圖片來源:美國國家檔案館)
美國空軍正在開發可能改變游戲規則的 "快速龍 "能力,該能力允許從機載平臺投放的托盤上部署巡航導彈。與 "分布式致命性 "概念的口號 "只要能漂浮,就能作戰 "的精神相似,這種能力將為空軍數百架遠程運輸機帶來巨大的巡航導彈能力。快速梟龍 "將極大地擴展可使用遠程導彈火力的兵力結構范圍,并大大增加兵力分布。如果空軍采購到足夠的反艦導彈,這種能力將成為大規模火力的重要倍增器。
2021 年 9 月 - 在白沙導彈發射場上空,C-17 和 EC-130 飛機部署了第一批 "快速龍 "托盤,以釋放代理 JASSM-ER。(洛克希德-馬丁公司視頻)
當不同的平臺群體形成聯合作戰關系時,大規模火力和海戰能力將得到極大提升。聯合部隊的發展和共享平臺的流暢性將加強軍種間的融合。作戰人員將更好地了解自己在聯合部隊中的角色,以及制約其跨艦隊伙伴行為的作戰動態。雖然這些關系不會沒有摩擦或具有挑戰性的權衡,但它們將創造出一支比那些努力超越各自為政和狹隘主義的部隊更有效的部隊。
第七部分將重點討論航母在分布式作戰和密集火力中的作用。
作者:Dmitry Filipoff
火力的殺傷力不僅僅取決于數量。導彈齊射可以采用不同的模式,既包括導彈在單發射擊中的排列方式,也包括多發齊射如何排列成一個聯合火力。這些模式反映了集中和分布如何適用于武器本身,以及這些配置如何適用于齊射。不同的模式會影響火力規模的形成,并使其威脅倍增。指揮官和自主導彈可利用這些模式,通過改變整個戰斗關鍵環節中齊射的機動方式來提高戰術優勢。這些模式對防御導彈和最大限度地提高進攻火力具有重要的戰術意義。
對軍艦而言,一次性瞬間發射大量導彈是不可行的。雖然軍艦當然可以快速發射導彈,但其發射速度通常受到限制,一次只能從整個發射單元發射幾枚導彈。由于無法一次發射全部導彈,齊射通常采用流線模式,即導彈呈垂直長列向目標飛行(圖 1)。縱隊中的每枚導彈都比前面的導彈離目標稍遠,因為每枚導彈的發射時間都比前面的導彈稍晚。
圖 1. 一艘戰艦以流線型方式發射炮彈。(作者圖片來自星云艦隊司令部)
這種典型的齊射模式有幾個缺點,例如攻擊流線式齊射可以讓防御方更容易地從細節上擊敗導彈。如果流線式導彈沿相同的飛行路線飛行,那么摧毀流式導彈頭部的導彈就能干擾后面的導彈,因為它們可能不得不穿過爆炸的彈片和碎片。流線型齊射還可以最大限度地減少機動和目標調整,以應用更具方向性限制的軍艦防御系統,包括安裝的防御系統,如激光眩光器、滾動機身導彈發射器和近距離武器系統(圖2)。
圖 2. 近程武器系統可與沿單一軸線接近的多枚流彈交戰。(作者圖片來自星云艦隊司令部)
另外,飽和模式具有更大的戰術優勢。導彈不是以交錯的順序或垂直縱隊飛行,而是以寬闊的橫排相向飛行。與流式齊射狹長的正面相比,這種齊射模式構成了一個集中火力的寬闊正面,飽和式齊射采取多軸攻擊形式,而不是流式的單軸攻擊。一旦飽和式齊射越過地平線,所有導彈都會瞄準目標戰艦,與之保持相似的距離,從而加劇了防御的挑戰。定向防御系統需要穿越更多的角度才能捕捉到新的目標,而攻擊導彈必須飛過被摧毀的同事的爆炸碎片區的風險較小(圖 3)。
圖 3. 近距離武器系統與飽和式齊射導彈進行多軸交戰。(作者圖片來自星云艦隊司令部)
飛機、卡車發射器和小型導彈艦等彈倉小、數量多的平臺更容易集結成射擊編隊,從一開始就能產生飽和模式。但是,限制軍艦射速的可行性因素使得飽和模式比流式模式更不適合軍艦發射,因為軍艦只能以流式方式發射大量炮彈。導彈必須在齊射后操縱進入飽和模式。理想情況下,這將通過導彈的網絡化和自主化而不是發射平臺的復雜發射方案來實現。現代反艦導彈在從軍艦上發射后,可以通過程序自動組織成飽和模式,外部重新瞄準和飛行中更新也可以提供類似的指令。通過在武器發射后對其進行操縱,這些能力可發揮關鍵作用,幫助齊射導彈最大限度地重疊撞擊時機,而不受發射平臺射速的影響。
在禮炮戰斗中,如果一枚導彈因被防御系統擊落而無法擊中目標,那么接下來最好的辦法就是將其摧毀,為禮炮中的另一枚導彈爭取一絲時間,使其有更多機會擊中目標。在整個交戰過程中,這種態勢會一直持續下去,導彈通過被摧毀,為其他導彈爭取到連續改善的微小打擊機會。一枚齊射導彈的撞擊時機分配方式會影響被摧毀的武器為幸存者爭取到多少機會。一次齊射中的大部分導彈都可能被摧毀,以確保只有極少數導彈能真正獲得致命一擊的機會。
彈流模式在撞擊時間上將火力分散。齊射中的每枚導彈撞擊目標的時間都略晚于前一枚導彈,而流式齊射中撞擊時間的分布主要受限于發射戰艦的射速。如果防御足夠強大,防御方甚至可以將流式禮炮與目標保持一定距離,直到禮炮被完全摧毀。流式禮炮導彈相互爭取時間的能力會因為摧毀排頭的導彈而略微倒退而減弱。
飽和模式提供的是一種無論損耗程度如何都能不斷拉近距離的齊射。即使導彈正在被摧毀,撞擊的最短時間也在穩步縮短。要使整個飽和禮炮與目標戰艦保持一定距離,所需的同時防御效果量遠遠高于流式禮炮,因為這需要同時摧毀整個飽和禮炮。
飽和禮炮體現了效果集中的原則,即禮炮中的所有導彈同時攻擊目標,并同時發揮全部火力的全部威力。飽和禮炮通過最大限度地集中火力來提高效率,并能減少壓垮戰艦防御所需的進攻性武器數量。
由于防御導彈的射程和飛行時間通常比遠程反艦導彈要短得多,因此它們進入飽和模式的機會要少得多,特別是當它們必須打擊距離撞擊只有幾英里或幾秒鐘的來襲導彈時。飽和模式可能是攻擊型齊射的主要特征,而軍艦的防御型齊射則更有可能被歸類為流式模式。這就形成了攻防平衡中的關鍵不對稱性,使攻擊方在海上齊射作戰中占據顯著優勢。
保存導彈庫存和避免浪費火力的最關鍵考慮因素之一,是在齊射導彈飛向遠方目標時防范欺騙和保持高質量的目標信息。禮炮模式在很大程度上影響著導彈搜索和欺騙的戰術,特別是考慮到現代尋的能力已經變得如此強大。
當反艦導彈的機載尋的器具有紅外、光電、主動、被動等多種傳感器模式的強大組合時,反艦導彈就很難躲避和欺騙。這些組合傳感器旨在相互配合,最大限度地發揮各自的優勢,同時覆蓋對方的盲點。它們的目的是簡化終端搜索的挑戰,同時消除軟殺傷能力。與光電傳感器相比,被動雷達接收器通常能在更遠的距離上探測到目標或輻射誘餌,但當接觸者進入可視范圍時,后者就更難欺騙了。在這一范圍內,導彈的欺騙難度尤其大,因為導彈距離足夠近,可以目測目標的真偽。一旦最后接近目標,導彈的瞄準邏輯就可以使用瞄準點選擇功能,選擇艦艇上最有利的撞擊點,最大限度地發揮破壞潛力,例如直接擊中艦艇的導彈彈倉。瞄準點選擇能力使有效的毀傷控制成為一個可疑的命題,并有助于確保只有一次準確的命中才足以摧毀目標,從而減少造成足夠打擊威力所需的火力。
這些電子光學和紅外傳感器使導彈更容易忽略構成軍艦軟殺傷防御主要部分的短程軍艦發射的誘餌,從而大大增強了威力。即使這些誘餌在最后一刻將導彈拉離戰艦,智能導彈也會知道繞回來再射一次,而誘餌只會為戰艦贏得更多擊落威脅的時間。因此,針對智能導彈的有效軟殺傷欺騙需要在遠遠超出地平線的距離上進行。否則,在軍艦視平線范圍內采取的欺騙措施將很難對導彈產生影響,因為導彈實際上可以看到軍艦。
與:IRIS-T 空對空導彈的尋的器頭部。
圖:太平洋(2018年7月11日)--"杜威 "號導彈驅逐艦(DDG 105)在航行中用MK-234 "努爾卡 "誘餌發射系統發射了一枚電子誘餌彈。(美國海軍二等大眾傳播專家 Devin M. Langer 拍攝/發布)
成功欺騙這些反艦導彈的方式可能不是讓它們攻擊假目標。取而代之的可能是與它們保持一定距離,將它們引向遠離友軍的方向,直到它們浪費足夠的時間和燃料從空中墜落。但是,典型戰艦的大部分誘餌能力都是短程的,而且戰艦在距離艦艇數十英里之外部署誘餌的能力極為有限。它們可能不得不依靠航空等其他平臺在距離軍艦一定戰術距離外部署誘餌。
一旦對軍艦發射了炮彈,目標周圍就會出現一個不確定區域,軍艦可能已經從發射時的原始位置移動到了那里,誘餌也可能部署在這個不確定區域內。對于速度最快的武器和短時間到達目標的導彈來說,這一不確定區域仍然相對較小。但對于遠程和亞音速武器來說,這一區域可能會擴大到數千平方英里。如果導彈尋的器的覆蓋范圍能與大部分不確定區域重疊,那么末端尋的問題就會簡化一些。但如果不確定區域超過了尋的器的覆蓋范圍,那么導彈可能需要更多地依靠自身的搜索能力來尋找和區分在最后階段進行攻擊的接觸點。
飽和模式可最大限度地提高齊射導彈搜索和發現目標的能力。飽和模式將導彈尋的器散布在寬闊的前沿,使每個尋的器都能搜索特定的軸線(圖 5)。如果一個尋的器發現了目標,導彈之間的飛行聯網和自主性可使它們匯聚到一個特定的接觸點上。相比之下,流式禮炮將尋的器集中在一條軸線上,形成了一種高度冗余的搜索模式,這對于搜索整個不確定區域來說并不理想(圖 4)。
圖 4. 流線式齊射模式的尋的器沿窄軸搜索。(作者圖片來自星云艦隊司令部)
圖 5. 飽和式齊射的尋的器進行多軸搜索。(作者圖片來自星云艦隊指揮部)
導彈可能會被發現是誘餌,這可能需要使用比雷達距離更短的尋的器模式(如光電或紅外感應器)來識別。導彈需要拉近距離以更嚴格地調查和驗證接觸點,這可能會威脅到齊射的凝聚力和射程。僅依靠導彈流首部的幾枚導彈來代表整個導彈群進行大部分搜索,則整個導彈群被錯誤接觸引入歧途的風險更大,這將對燃料、射程和時間造成重大損失。先進的網絡和自主性可能無法緩解流式禮炮固有的隧道視野問題,即如果只有先導導彈受騙,整個禮炮就會受到懲罰。如果導彈缺乏協同工作的程序和網絡,遇到誘餌的流式禮炮可能會支離破碎,失去凝聚力,因為一些導彈會上鉤,另一些則不會。
在原始的流式禮炮中,搜索目標和攻擊目標的模式幾乎保持不變,相比之下,飽和禮炮的擴張和收縮更為動態,在搜索目標的同時不斷擴大,然后向目標聚攏。飽和禮炮能更好地抵御誘餌對火力連貫性造成的破壞。當禮炮在廣闊的正面搜索時,單個武器可以調查一個接觸點,并確保在核實后才提示禮炮的其他部分向接觸點匯聚。這有助于飽和禮炮將欺騙成本降低到單個武器或少數幾個武器一次誤入歧途的程度,而不是像流式模式那樣禮炮的更大段。然而,如果欺騙的效果足以讓聯網導彈提示匯聚,那么飽和禮炮在匯聚虛假接觸點時會反復擴大和收縮,然后重新搜索,這樣的禮炮將很快耗盡其里程。
在戰損評估和攻擊效果評估方面,流式禮炮可提供一些信息優勢。導彈流中稍后的導彈可以利用其傳感器感知前方目標已被摧毀,并向網絡發送新的戰損評估信息。或者,它們可以告知前方絕大多數導彈已被防御系統摧毀,并強烈暗示一次齊射即將被擊敗。無論哪種情況,導彈都能提供有關攻擊和防御效果的特別關鍵和時間敏感的情報,前提是它們能在這些情況下通過網絡提供此類信息。飽和發射只需將幾種武器保持在主要攻擊導彈波的后方,就能提供類似的情報。
如果禮炮的瞄準和搜索能力足夠強大,就能降低發動攻擊所需的信息門檻,加快決策周期。如果導彈有足夠的能力對接觸點進行分類,甚至決定自己在目標海軍編隊中的火力分配,那么指揮官就可以根據較少的信息進行發射,因為他們知道導彈本身可以可靠地對關鍵細節進行分類。如果對手呈現出大量雜亂無章的信號,使得從遠處辨別目標變得困難,那么可以向這些信號發射飽和炮彈,以獲得正面識別,并發揮單向偵察的作用。現代尋的器可根據強大的軍艦設計艦載數據庫目視識別目標,其能力應足以區分大多數軍艦和民用船只,并最大限度地降低海軍利用商業交通作為人盾的能力。
至于發射平臺的脆弱性,流式禮炮可以通過向發射平臺附近提供一條明確的后方方位線,更容易地暴露發射軍艦的位置。受到流式禮炮攻擊的戰艦可以順著這條方位線發射攻擊性武器,進行最后一擊,并有更大的機會進行反擊。非線性飛行路徑和飽和模式有助于通過多軸攻擊來降低這種風險,因為多軸攻擊可以操縱對攻擊來源的感知。
但非線性攻擊和飽和模式會在航程和燃油經濟性方面造成損失。在這方面,流式齊射比飽和齊射受到的損失要小,因為在保持流式模式時,跨航路點機動齊射更節省燃料。相比之下,飽和式齊射的燃料消耗會更大,因為在穿越航路點時,一些導彈要比其他導彈覆蓋更遠的距離才能保持并排隊形。將飽和模式限制在攻擊的末端階段可能比限制在導彈飛行的巡航階段更為可取,因為在巡航階段,流式禮炮只有在飛越目標地平線之前才會擴展為飽和模式。
因此,可以在飛行過程中靈活調整齊射模式,以強調搜索、燃油經濟性或殺傷力,具體取決于在交戰的不同階段哪種模式更適用。最大射程和最大油耗的需求可能會與搜索和抵御欺騙的需求相沖突,而后者會鼓勵采用飽和模式。如果有足夠的外部重定目標支持能在飛行過程中可靠地向排炮傳遞信息,那么就能最大限度地減少排炮在更廣泛的搜索模式下所需消耗的燃料。這還可以提高禮炮的生存能力,并提高其出其不意的能力,在這種情況下,進行搜索的飽和模式可以通過構成導彈尋的器輻射墻向對手提供更多預警。即使強調被動探測,也會降低出其不意的效果,因為導彈可能不得不離開掠海高度,以擴大其傳感器的覆蓋范圍。外部再瞄準支持有助于提高導彈齊射在飛向目標途中的射程和生存能力,使其能夠保持低空流模式,并將對飽和模式的需求降至攻擊的最后時刻。
圖:蘇聯 P-500 Bazalt 反艦導彈(北約報告名稱:SS-N-12 沙盒)由一艘斯拉夫級巡洋艦發射,攻擊美國冷戰時期的水面行動編隊。演示的智能導彈群行為包括從流式模式到飽和模式的自我組織、單枚高空導彈代表更大的掠海齊射進行搜索、分配火力的目標優先級以及在末端攻擊階段編織飛行輪廓。藍色軌跡表示進攻型導彈,粉紅色軌跡表示防御型導彈。(即將推出的海軍兵棋《海權:導彈時代的海戰》的開發過程視頻)。
飽和模式和流模式不僅可以描述單個齊射,還可以描述更廣泛的集合齊射。根據分布式火力的集中火力方式,集體齊射本身可能會呈現整體流或飽和狀態,或兩者的混合狀態。密集火力的總體輪廓可能是航路定位和齊射模式的混合體,當火力向目標逼近時,會產生特別復雜的威脅表現(圖 6)。
圖 6. 一個反向射程環以 REDFOR 地面行動小組為中心,該小組正受到密集火力的攻擊,密集火力的特點是流式和飽和模式相結合。(作者制圖)
與飽和式齊射相比,流式齊射更容易組合。由于流式齊射中并非所有導彈都會同時擊中目標,因此重疊的機會稍多一些,重疊時間可長達數十秒。飽和式齊射將對有效聚合構成更大的挑戰,因為禮炮已經試圖將其所有導彈定位在同一時間打擊目標。由于重疊的機會極少,試圖與飽和齊射結合的外圍火力在時間上必須非常接近。
飛行中的重新瞄準和規劃在確保聚合最大限度地提高飽和機會方面可發揮關鍵作用。多枚增援炮彈可作為火流接近目標,然后在目標地平線外以保持模式移動航路點,直到更多增援火力到達。一旦發起最后攻擊,出動火力就會轉換為飽和模式,并向目標集結。流火力模式的效率為擴大火力體積贏得了更多時間,而飽和模式的殺傷力則留給了最后的接近。
當各種火力接近目標時,防御方可根據其模式優先摧毀特定的炮彈。防御方可能會特別優先考慮飽和模式,認為其威脅更大。飛行剖面和導彈行為越復雜,敵方就越有可能假定一組助推火力由能力更強的導彈組成,并優先使用其防御性空中力量和其他手段攔截這些齊射火力。
可以靈活調整齊射模式,以操縱對手的威脅感知,并有可能打開防御缺口。通過靈活運用禮炮模式和航點組合,一組有貢獻的火力可擴展為飽和狀態,將對手的空中力量從目標上吸引開,為其他禮炮的攻擊創造機會。當一個齊射受到空中力量的攻擊時,它可以在感覺到雷達照射并注意到友軍導彈正從本地網絡中消失時改變其飛行剖面。通過在空中攻擊時改變飛行剖面,導彈齊射可以使防御更具挑戰性,并為整體打擊贏得時間。相比之下,原始的反艦導彈在受到攻擊或雷達照射時幾乎不會改變其飛行行為,從而簡化了防御者的挑戰。
利用齊射模式的戰術優勢的能力可能是美國部署具有反艦能力的戰斧導彈變型后對大國的關鍵優勢之一,前提是大國沒有開發出類似的武器。"戰斧"導彈的射程特別遠,這使其在通過各種模式和沿許多航路點進行機動時具有極大的靈活性。更遠的射程還提高了導彈從虛假接觸的欺騙中恢復的能力,并擴大了對真實目標的搜索范圍。這些能力因齊射模式的另一個維度--海上滑翔攻擊與高空俯沖攻擊--而被放大。
反艦彈道導彈可以采用飽和模式,因為它是由卡車發射器等彈倉較淺的多個平臺發射的。但是,盡管反艦彈道導彈的射程與 "戰斧"導彈相似,但在實時重新配置發射模式方面卻處于嚴重劣勢。彈道導彈彈道的固定性極大地限制了這些武器在飛行過程中改變齊射布局的能力,而其最后接近時陡峭的高俯沖特性也限制了其機載尋的器所能搜索的海域范圍。彈道導彈進入末段下降時,無論其目標信息是否可行,都會在瞬間擊中海洋,而巡航導彈則有更大的誤差余地。就其本質而言,彈道導彈攻擊試圖最大限度地減少目標周圍的不確定區域,這與其說是通過協調整個齊射搜索器的搜索,不如說是通過極高的速度來幫助保持發射時提供的原始目標信息的可行性。
彈道導彈和巡航導彈在末端搜索和攻擊模式上的差異與二戰時期俯沖轟炸機和魚雷轟炸機的攻擊模式有些相似。俯沖轟炸機與彈道導彈一樣,從更高的高度以陡峭的角度進行最終接近,使自己暴露在更廣泛的傳感器和防御火力之下,而在高速俯沖的中途轉向新目標的余地相對較小。相比之下,魚雷轟炸機的飛行速度通常更慢,但其飛行剖面的角度更平,即使在末端攻擊階段也有更大的機動性。這種較平的飛行剖面為調查接觸情況、從欺騙中恢復和轉移目標提供了更廣闊的空間,同時也使該平臺在開始末端接近時有更多的選擇。
因此,與鎖定在高俯沖飛行剖面上的武器相比,海上滑翔巡航導彈能更好地在目標周圍的不確定區域內采用更廣泛的搜索模式。雖然與高俯沖飛行相比,掠海飛行的能見度受地平線限制的影響更大,但高俯沖平臺或導彈可能難以在俯沖過程中對新的接觸點進行徹底的方向調整,而且導彈使用的尋的器尺寸較小,這可能會限制這些武器利用更廣泛的能見度進行搜索的能力。不過,海上滑翔攻擊者可能必須連續突破多層防御戰艦和飛機,才能對編隊內部的優先目標構成威脅。而高空俯沖攻擊者則可以直接威脅到這些優先目標,從而換取一些劣勢。
強化反艦導彈的智能蜂群行為將是海軍競爭的一個關鍵領域,具有建立進攻優勢的巨大潛力。這些能力有望擴散和放大導彈威脅。海軍應注意評估其反艦導彈的程序和自主瞄準邏輯,以考慮在攻擊期間如何使其打擊力量集中或分散。當戰艦的禮花彈幾乎沒有有效的聯網或自主能力時,它們就會默認采用更原始的流式齊射模式,并遭受重大不利影響。它們更容易受到欺騙,難以進行遠程搜索,攻擊成本也會增加。
分布式部隊在密集火力時,會試圖最大限度地發揮飽和效應。在攻擊的最后階段,當飽和模式成為炮彈向目標飛行時的排列特點時,就能獲得最大的進攻優勢。這些齊射模式表明,在導彈時代,武器本身已成為主要的機動要素。
第 6 部分將重點討論分布式作戰中平臺類型的優缺點。
將分布廣泛的部隊導彈火力結合起來,是在不集中平臺的情況下實現集中效果的核心戰術。當各種平臺發射武器時,它們的火力會結合起來,形成針對共同目標的總體齊射。當指揮官希望擊敗和保衛艦隊時,他們的決策將受到這些大規模火力潛力的強烈影響。密集導彈火力的方法可以成為現代艦隊作戰戰術的核心。
由于即使一枚導彈命中也足以使一艘戰艦失去戰斗力,因此現代高端戰艦往往強調強大的防空能力,其中包括防空武器、點防御、電子戰、誘餌和其他手段。這些防御手段大大提高了壓制戰艦和命中所需的火力。因此,從分散的部隊中集結反艦火力的能力,是集結足夠火力威脅海軍編隊的重要方法。
有時,"先發制人"是建立在贏得發射火力前的偵察競賽的基礎上的。但是,在沒有足夠火力壓垮對手防御的情況下,我們當然可以先發現對手。敵對的海軍編隊有可能有效地瞄準對方,但卻被迫停火,直到有更多的發射平臺可供使用,以增加足夠的火力。首先有效開火的一個關鍵要素是率先發射足夠的火力,以壓垮對手軍艦的防御。
目前,許多美國水面戰斗艦艇上只有 8 枚 "魚叉 "或 "海軍打擊導彈",不足以對許多現代戰艦構成可信的威脅。但是,如果由轟炸機、潛艇和其他平臺發射的更多反艦火力能有效增強僅攜帶幾枚導彈的軍艦,那么單個軍艦所構成的威脅就會大得多,而且不固定。單艘戰艦是分布式部隊這個大整體的一部分,因為一個平臺發射的一發小炮彈很可能意味著來自更多平臺的更多炮彈正在趕來。不能忽視或孤立地看待裝載少量導彈的軍艦,因為即使是輕型裝備的作戰艦艇也會擴大威脅。因此,在對手看來,集火能力大大擴大了兵力分布的范圍。
密集火力可以將多種不同類型的導彈結合在一起,這樣做的目的可能是為了呈現更分散的威脅,保留某些類型的武器庫存,或利用現有的任何火力。然而,將配備各種武器的各種平臺的火力結合起來會帶來挑戰。指揮官必須了解哪些特征決定了大規模火力的選擇,以及這些選擇如何影響部隊的分布和風險狀況。
為集結炮火提供火力的每一次單獨行動的機會窗口都很狹窄,只有幾十秒。發射過晚或過早都相當于發射一次完全獨立的齊射,有可能使導彈在細節上遭受失敗,同時放棄聯合發射的優勢。為了有效壓制多層防空系統,密集齊射的導彈必須在相似的時間范圍內與目標緊密重疊,例如在亞音速掠海導彈飛越地平線后目標軍艦能看到它們的兩分鐘關鍵時間范圍內。協調時機是集中火力的核心。
無論導彈的射程或速度如何,只要到達目標的時間相近,它們就會在目標上空結合。只要在到達目標的時間上有重疊,一發炮彈不需要在到達目標的途中與另一發炮彈進行物理上的合并。但是,發射順序會受到不同導彈射程的影響,以及不同導彈的速度如何使其能夠在不同射程內飛行。所需的打擊時機會影響分散發射的順序和可用性。
雖然發射的導彈必須在相似的時間與目標重疊,但發射的時間可能并不完全相同。如果美國海軍希望在同一時間發射每一種反艦武器,并讓它們在同一時間進行打擊,那么所有發射平臺都必須大致在 "魚叉 "導彈 80 英里的小射程內。SM-6 發射平臺的射程要遠幾十英里,因為這種武器的速度更快。更現實的情況是,利用各種武器的射程意味著分散的部隊與同一目標的距離不同,因此必須排定發射順序,以便聯合發射。集結大規模火力的一項核心任務就是組織這些發射序列,并了解其設計的戰術意義。
一個關鍵因素是導彈飛到射程極限需要多長時間。假設導彈能在這一距離內鎖定目標,那么最大飛行時間就為導彈與其他火力組合的機會設定了臨界值和上限。飛行時間較長或射程較遠的導彈具有更大的聚合潛力,可提供更多與其他火力結合的機會。但如果導彈必須從不同的射程發射,那么瞄準目標時間較短的導彈就必須等待瞄準目標時間較長的導彈與其結合。
這里估計 LRASM 的最長飛行時間略少于 40 分鐘。如果 LRASM 與另一輪齊射結合,那么該輪齊射也必須在 40 分鐘或更短時間內擊中目標。一旦這兩個因素接近重疊--等待中的發射火力到達目標的時間和行進中的集合齊射到達目標的時間--這些發射火力將有數十秒的機會發射并與齊射有效結合。下圖顯示了美國反艦導彈以最大速度飛行到最大射程所需的大致時間,突出了聚合潛力的一個關鍵因素(圖 1 和圖 2)。
圖 1. 美國反艦導彈及其預計最長飛行時間表(作者制圖)
圖 2. 以目標軍艦為中心的 "反向 "射程環圖,展示了射程、聚合潛力和列出的美國反艦導彈最大飛行時間之間的關系。(作者制圖)
如果要將速度相近的導彈組合在一起以擴大射程,那么射程較短的武器必須等待射程較長的武器拉近到足夠的距離才能進行組合。當射程重疊時,速度相近的導彈的瞄準時間也會重疊。一旦射程較遠的武器與射程較近的武器的射程一致,就可以發射后者進行合射。如果 "魚叉 "要與 "戰斧 "合并發射,那么 "魚叉 "發射器必須等到 "戰斧 "彈距離目標 80 英里或更短時才能發射。
假設發射平臺會盡量利用其武器的射程,那么發射 "戰斧 "的平臺通常會首先開火,而發射其他任何美國反艦導彈的平臺則會在發射序列的較后階段開火。因此,這些其他平臺必須比發射 "戰斧 "的平臺更接近目標。它們可能需要等待長達一個小時或更長時間,才能等到 "戰斧 "齊射接近到足以讓它們進行聯合發射的程度。
組合使用速度相差懸殊的武器可能需要限制戰術機會,以創建可行的射擊序列并實現更大的火力。速度最快的武器往往必須按順序最后發射,以便在與目標重疊的有限時間內趕上速度較慢的武器(圖 3)。擁有最快武器的平臺往往需要等待最長的時間才能開火,盡管它們可能面臨最大的壓力和機會率先開火。利用速度較快的武器提前打擊目標的潛力可能會受到限制,因為需要與速度較慢的武器結合才能達到足夠的火力。這種限制源于速度最快的武器相對稀少,以及亞音速導彈更為常見。否則,完全由最高級和速度更快的導彈組成的火力齊射會特別昂貴、消耗大,而且是一種分布較少的火力集結方式。
想想看,在單獨攻擊中發射一枚 SM-6 導彈時,目標可能只有四分鐘或更短的時間對即將到來的攻擊發出警告。但是,當 SM-6 作為聯合火力的一部分時,導彈發射平臺將被迫等待,直到聯合火力距離攻擊還有大約四分鐘或更短的時間時,才能發射 SM-6。
圖 3. 三艘軍艦以相同的速度發射導彈,其火力超過第四艘軍艦(阿利-伯克號)。第四艘戰艦仍能通過使用速度更高的導彈進行聯合發射。(作者圖片來源于星云艦隊司令部)
但是,速度更快的武器也有許多優勢,例如它們可以幫助集結齊射從失敗或失敗的打擊中恢復過來。它們可以快速插入正在進行的發射序列,為指揮官提供靈活的選擇,在齊射過程中增強威力。如果在打擊目標的途中有火力被摧毀,則可以發射高速武器來恢復損失的火力,并將齊射增強到壓倒性的規模(圖 4)。如果一次齊射被防御系統擊潰,但這些防御系統在此過程中大量消耗了反空武器,那么高速武器可以迅速抓住機會完成對目標的攻擊。在需要時,高速武器還能讓指揮官免去組織慢速武器開火的漫長過程。
圖 4. 在一組較慢的火力損耗后,使用較快的導彈來恢復損失的火力。(作者圖片來自星云艦隊指揮部)
然而,在大規模發射序列中,即使一個平臺發射了最快的導彈,它也可能是最后發射的。它可能需要等待最長的時間,即使它可以最早命中。一個平臺在發射序列中等待的時間越長,對手就越有機會在發射之前對其進行先發制人的攻擊。指揮官在組織大規模射擊時,必須警惕射擊順序的可預測性和遭受干擾打擊的風險。
在大規模射擊過程中,向對手展示分布式態勢的方式會發生變化。當密集齊射逼近目標時,增加火力的選擇范圍將縮小,而剩余的潛在發射平臺分布將變得越來越集中。這些動態簡化了對手的一些目標瞄準挑戰,部隊將努力提高廣域感知能力,部分是為了了解對手的大規模火力是如何匯聚在一起的,并在開火過程中準確定位破壞開火序列的機會。
由按順序發射的火力形成聚合火力的交錯性質增加了友軍平臺的風險,因為其貢獻火力出現在發射序列的后期。如果敵方發現遠處的部隊正在對其發射對峙火力,他們可能會將近處的部隊視為需要立即打擊的緊迫目標。這些距離較近的部隊有可能為來襲炮火提供火力。他們可能是等待輪到自己的射手。通過在齊射接近到足以與之結合之前瞄準這些部隊,防御者可以先發制人地摧毀平臺,限制齊射的增長,并殺傷彈倉較滿的目標(圖 5)。
圖 5. 敵方察覺到大規模開火順序,向其認為很快就會增加火力的一對戰艦發射高速導彈。(作者圖片來源于星云艦隊司令部)
當一個射擊序列被啟動并形成一個集合齊射時,在“弓箭手”發射“箭矢”之前消滅他們的任務就會大大加重。但這些分散的“弓箭手”必須意識到,其他友軍的火力齊射會使他們成為主要的機會目標。如果一個平臺需要等待一個小時或更長時間才能與戰斧式火箭炮聯合發射,那么這就為它們提供了充足的時間,使它們能夠被對手先發制人地攻擊。平臺在發射序列中發射的時間越早,就越能減少其在集結大規模火力過程中遭到先發制人攻擊的可能性。
如果軍方的大多數反艦導彈具有相似的速度,如美軍的大部分亞音速反艦導彈武庫,那么集火過程就具有更高的可預測性。在這種情況下,密集齊射可以采用可預測的模式,即在接近目標時逐漸增大射程。最外圍的平臺通過發射射程最遠的武器發起攻擊,然后距離目標較近、擁有射程較短導彈的平臺依次開火。隨著密集齊射距離的拉近,每一個比齊射距離更遠的平臺都會被排除在外,成為增加更多發射火力的候選平臺。剩余火力和發射平臺的潛在范圍會隨著密集禮炮接近目標而縮小。隨著齊射距離的拉近,潛在火力的分布會變得更緊密、更集中,從而使敵方更清楚地知道哪些“弓箭手”可能會留下來(圖 6)。
圖 6. 通過使用速度相近的導彈,大規模發射序列呈現出可預測的聚集模式。(作者圖片來自星云艦隊指揮部)
這種可預測性可以通過幾種措施來緩解,包括使用速度相差很大的武器進行組合發射。使用速度較快的武器的平臺,即使距離目標比聚集的禮炮更遠,也仍有可能提供火力,這有助于在禮炮接近時保持兵力分布(圖 7)。如果敵方在 100 英里外看到戰斧式導彈來襲,就可以排除遠在該射程之外的任何平臺無法向該禮炮增射戰斧式導彈的可能性。但 150 英里外的戰艦仍可通過發射 SM-6 型導彈構成威脅,這種導彈的速度足以追上戰斧導彈,并在最后幾分鐘聯合攻擊目標。
圖 7. 通過將不同速度的導彈組合在一起,大規模火力序列采用了一種較難預測的聚合形式。(作者圖片來源于星云艦隊司令部)
與此類似,發射亞音速反艦武器的大國軍隊仍然可以讓彈道導彈和高超音速導彈與其發射結合,盡管這些速度更快的武器是從發射亞音速武器的平臺后方數百英里處發射的。集超遠射程和高速度于一身的武器可以隨時待命,在整個戰區范圍內迅速與其他各種炮彈結合。因此,使用各種速度武器的部隊的分布形式更為復雜,更難以預測它們的火力如何組合。
航向定位是一種關鍵戰術,可降低聚合的可預測性,并使對手先發制人打擊等待中的弓箭手的選擇變得更加復雜。射程遠、飛行時間長的武器可以讓指揮官在飛行路徑中設置航點,人為地延長瞄準目標的時間,從而延長會聚火力的時間。航路定點可以讓距離目標較近的平臺更早地發射協同火力,而不是簡單地等待其到達目標的時間與行進中的聯合炮火重疊。
例如,一艘軍艦正等待為一輪齊射提供火力,而這輪齊射距離打擊目標的時間比軍艦自身的火力還要遠 30 分鐘。航路定位可以讓這艘軍艦立即開火,并通過非線性飛行路徑彌補時間差(圖 8)。這種對發射的炮火進行航向定位的戰術可以使軍艦在對手發射箭矢之前就剝奪其摧毀弓箭手的機會,即使這些“弓箭手”的射向目標的時間可能比與之匯聚在一起的齊射短。
圖 8. 與遠處的平臺相比,離目標更近的一對戰艦利用航向定位在發射序列的早期進行發射,同時還能與其他集結火力的發射時間保持一致。(作者圖片來自星云艦隊指揮部)
當參戰火力由速度相近的武器組成時,航向定位和飛行中重新瞄準的方法不僅能讓這些炮彈在目標上空匯合,還能讓它們在飛往目標的途中匯合。通過有選擇性地合并炮火,并在發射序列的早期形成更明顯的火團,攻擊者可以操縱對手的感知,誘使防御空中力量朝特定方向前進。合并發射火力可使對手誤認為某個編隊發射了比實際更大的炮彈,從而造成兵力更加集中和彈倉更加枯竭的假象(圖 9)。對手可能會認為某個編隊的武器裝備比以前認為的更多,兵力更集中,從而將更多的注意力轉向該編隊。或者,對手可能認為編隊耗盡了大部分進攻火力,降低了其作為潛在目標的價值,從而將注意力從編隊上轉移開。
圖 9. 由多艘戰艦組成的兩個海軍編隊使用航向定位,讓人以為是從一艘戰艦(USS Mustin)附近發射的大型獨立炮彈。(作者供圖,來源:Nebulous Fleet Command)
通過提供人為增加命中目標時間的能力,航向定位可使部隊的發射序列更加難以預測。定點發射的炮彈到達目標的路徑不是線性的,因此對手不清楚炮彈究竟何時到達,目標是什么,以及可能與哪些其他火力結合在一起。一連串的航向定位火力可能無法預測從外向內的聚集火力。相反,每個平臺都使用航向定位功能,使其發射的炮彈與其他從不同射程、以不同路徑射向目標的炮彈的目標時間保持一致。通過航路定位,發射順序不再純粹取決于誰離目標更遠或更近,從而使敵方確定中斷打擊優先次序的能力變得更加復雜。這種方法可能是航路定位在加強分布方面最強大的力量倍增器之一。
圖 10. 分布式部隊發射完全由定點炮彈組成的大規模射擊序列。(作者圖片來自星云艦隊指揮部)
創造性的集火方法不僅有助于產生壓倒性的火力,還能操縱對手對集火的理解以達到戰術效果。根據分布式作戰的基本原則,導彈航向定位是通過復雜的威脅展示來挑戰對手的重要手段。
在射擊序列中的什么時候,密集炮火的火力會達到足以壓倒一切的程度?由于在集火過程中會發射各種輔助火力,因此戰術上的優勢和劣勢將取決于齊射火力在射向目標的途中何時達到壓倒性威力。保持分布不僅是一個管理平臺和發射火力的物理位置問題,也是一個在發射序列中分配不同發射時間點的問題。分布合理的發射時間可以使火力強勁增長,但又無法預測。要想知道如何通過中斷性打擊破壞集群發射序列并確保戰術優勢,了解不同時間點的發射分布至關重要。
背負式射擊序列依賴于在射擊序列接近尾聲時將密集炮火推向壓倒性規模。如果密集禮花彈直到射擊序列即將結束時才達到壓倒性規模,那么攻擊就會變得更加脆弱,很容易被攻擊貢獻火力和等待的弓箭手所破壞。如果遠程戰斧禮花彈在很大程度上依賴于與機群發射的魚叉禮花彈相結合,則會采取后置發射序列的形式。
前置式方案可在發射序列的早期實現壓倒性的火力。雖然早期發射了大量助推火力,但在整個發射序列的其余時間內,該禮炮幾乎不會收到任何助推火力。對手可以將更多的注意力和指揮控制權集中在管理防御上,因為前置發射序列可以使對手免于為實施干擾性打擊而不得不迅速啟動自己的發射序列的壓力。多艘戰艦從遙遠的對峙距離同步發射大量戰斧式導彈,就是前置發射序列的形式。
這兩種發射序列方案--前裝和后裝--在時間上都是不利的集中形式。將火力的增長集中到射擊序列的前端或后端會產生各種弊端。如果對手面對的是一支反復使用集中射擊序列的分布式部隊,那么分布就會減弱,集群火力就會變得更容易預測。
分布合理的射擊序列可降低火力增長的可預測性,同時兼具前裝和后裝方案的優勢。通過像前裝方案那樣在發射序列的早期實現高火力,可以在后期增加更多的火力,以增加超配余量,確保齊射能保持壓倒性優勢。新的發射將有更多機會加入主動射擊序列,特別是在損耗損失火力或友軍平臺在提供火力之前被先發制人摧毀的情況下恢復火力。
分布式發射時機在發射序列的后期也有一定數量的發射,可使敵方認為有必要同時采取進攻和防御行動來限制齊射火力的增長。他們可能會認為自己必須先發制人地攻擊等待的弓箭手,以中斷發射序列并抑制火力的增長。敵人會感到有壓力,因為他們既要防御導彈,又要通過攻擊等待的平臺來中斷正在進行的發射序列,這就使他們的決策工作既要進攻又要防御。
分布合理的發射序列在后勤方面可能更為密集,部隊在序列的早期會消耗足夠的彈藥以實現壓倒性的火力,而在后期仍會有大量的發射。這種發射模式消耗更大,但卻能達到一個關鍵目的,即減少對發射序列后期發射的依賴,同時還能利用發射來加強分布和進一步擴大火力。理想情況下,密集齊射有足夠的火力,不僅能對敵方防御保持壓倒性優勢,還能在多個友方弓箭手還沒來得及按計劃開火就被摧毀時保持壓倒性優勢。發射足夠的火力以抵御中斷的射擊序列,會增加這種戰爭形式的極端費用和過度殺傷的可能性。
中斷主動射擊序列的壓力會迫使指揮官在中斷性打擊中使用更多速度最快、性能最高的武器。這些武器的飛行時間足夠短,可以在對手發起大規模射擊后發射,并仍能及時到達目標以中斷射擊序列。相比之下,亞音速禮花彈進行中斷性打擊的可能性要小得多。當美國海軍的主要對陸攻擊和反艦巡航導彈是一種需要近 2 小時才能達到射程極限的武器,而大國發射的射程相近的反艦彈道導彈可在 15 分鐘內到達目標時,美國海軍可能有很大的機會干擾其大規模發射。
當更多武器必須與 "戰斧 "導彈同時發射時,美國反艦導彈最大飛行時間的分布將使發射序列更加緊張(圖 11)。如果 "戰斧 "導彈從接近其射程極限的地方發射,但仍要與其他類型的反艦武器一起發射,那么發射其他武器的發射平臺將不得不等待大約一個小時,才能輪到它們進入發射序列。如果不使用 "戰斧",而使用美國的其他反艦武器,就可以縮短整個發射序列,但這些武器需要更密集的發射平臺才能集結足夠的火力,尤其是對機翼而言。美國主要通過在整個作戰空間和距離目標很遠的地方部署足夠多的戰斧導彈射手,同時利用該導彈強大的航向定位和重定目標能力,來實現分布合理的發射序列。下圖說明了在整個發射序列時間軸上的不同分布和集中形式(圖 12-14)。
圖 11. 發射序列時間軸,描述了美國所有反艦導彈的最長飛行時間,以及在所有列出的導彈類型的序列中每種武器的最早發射時間。(作者制圖)
圖 12. 前裝發射序列在序列早期實現了壓倒性的發射量,但在序列末期即使有發射也很少。(作者制圖)
圖 13. 后裝射擊序列只有在射擊序列的最后階段才能達到壓倒性的火力。這種情況在更多地依賴于將速度較快的武器與速度較慢的武器相結合,或將許多短程武器與較少的遠程武器相結合的射擊序列中較為典型。(作者制圖)
圖 14. 一個分布合理、穩健的射擊序列可在序列的早期達到壓倒性的火力。它還會在整個序列中繼續增加輔助火力,以進一步加強火力對抗減員,并持續進行分布式射擊,使對手的挑戰更加復雜。(作者制圖)
這些動態因素為使用高端武器帶來了難題。這些武器由于速度特別快,通常飛行時間很短。它們的速度通常會使其在發射序列中處于較后位置,可以與更常見的武器結合攻擊目標。因此,使用高端武器更有可能使混合齊射的發射順序倒退。由于對一輪齊射殺傷力貢獻最大的武器通常會在最后發射,這就更有賴于確保這些部隊及其殺傷鏈能在齊射序列的最后幾分鐘內存活下來。如果這些平臺被摧毀或壓制,或者如果少數高端導彈被防御系統擊落,那么組合發射的其余部分可能會面臨失敗的風險,而且幾乎沒有時間來增加更多有貢獻的火力。依靠高端導彈在發射序列的最后階段將混合齊射推向壓倒性的規模,在攻擊過程中幾乎沒有挽回損失的余地。
指揮官可能不想冒這些風險。因此,他們可能會選擇縮短射擊序列的總長度,例如主要使用高端武器發射禮炮。與需要等待數十分鐘或更長時間才能讓更多普通武器形成集火相比,以最快的武器為主發射禮炮將大大縮短決策周期。在發射一次速度較慢的禮花彈所需的相同時間內,可以進行更多的發射序列和大規模發射。在一次 "戰斧 "齊射達到其射程極限的時間內,可以進行 20 多次連續的 SM-6 攻擊或 7 次 DF-21 反艦彈道導彈攻擊(圖 15)。當然,這要假定有足夠的 SM-6 和 DF-21 庫存、目標明確并隨時可以發射。
圖 15. 飛行時間較短的武器可以在飛行時間較長的武器進行一次交戰所需的相同時間內完成多次交戰。(作者制圖)
更快的武器可以帶來更快的殺傷鏈,增加決策優勢。更快的殺傷鏈為發動更多攻擊、根據需要調整火力、提高對對手防御的了解以及轉向新目標創造了更多機會。這些優勢可能需要付出更高的后勤代價,因為高端庫存消耗的速度更快。然而,那些嚴重依賴像 "戰斧 "這樣飛行時間較長的普通武器的分布式部隊,可能會在決策周期的速度上處于相當不利的地位。
這些密集火力框架假定,從發射序列的開始到結束,兵力部署相對靜止。這是一個相當合理的假設,因為導彈可以在數百甚至數千英里的時間范圍內飛行,而艦艇或陸地車輛只能行進數十英里。大多數發射平臺將不得不依靠導彈的速度和射程來彌補其平臺在導彈交換中缺乏近距離機動能力的缺陷。
航空是一個重要的例外。航空是唯一速度可以接近甚至超過巡航導彈的發射資產。航空發射平臺的速度和射程可以極大地增強武器的覆蓋范圍,在類似的時間范圍內,航空兵可以比戰艦使用類似射程的武器在更多地方開火。通過速度和機動性,航空兵可以動態地重新定位,在戰術上有意義的時間范圍內加強集結炮火。這種按需增加靈活火力的能力使航空兵成為一種特別強大的力量倍增器,可用于分配和集結。但是,利用航空兵集結火力也面臨挑戰。
首先,必須對航母戰斗群、戰艦和轟炸機的火力可用性進行重要對比。與戰艦相比,航母航空兵在發動反艦打擊方面的一個關鍵優勢是后勤保障。航母擁有特別深的彈倉,航空聯隊可以在數小時內完成重新武裝,而戰艦在離開戰區時需要數天或數周才能完成重新武裝。但很可能的情況是,航空聯隊無法在更短的時間內迅速完成武裝和編隊,以滿足緊迫的作戰需求,如進入緊湊的射擊序列。確定大規模空降打擊的任務規劃、為數十架飛機配備特定武器、發射這些飛機、在飛行中集結航空聯隊,然后實施打擊,這些都需要相當長的時間。在飛機裝載完畢并升空之前,航空火力無法發揮作用。
雖然軍艦不能像航空兵那樣在海上重新武裝巡航導彈,但航空兵也不能總是像軍艦那樣迅速發射火力。通過在發射單元內部署武器,軍艦可以在做出攻擊決定后相對較短的時間內發射炮彈,基本上繞過了通過航空兵提供類似火力所需的一些步驟。試圖將航母航空兵和戰艦的火力結合起來的指揮官可能會發現,建立航空兵所需的短期時間限制了快速集火的選擇。需要快速部署火力的指揮官很可能會選擇戰艦火力而非航空火力,并愿意付出消耗戰艦的高昂后勤代價來換取更早地使用火力。
為了保持更快的火力選擇,讓航母上的大部分航空聯隊保持空降和駐扎,在后勤上可能會造成太大的負擔。相反,航母戰斗群更有可能在明確選定目標并下達打擊命令后立即武裝出動。如果反艦火力足夠強大,以至于不需要整個航空聯隊來實現火力打擊,那么數量較少的艦載機就可以提供一小部分火力,并減少準備空中打擊所需的時間。但與艦載機相比,轟炸機因其更長的續航時間,可提供更穩定、更持久的空中火力。與需要時間準備和升空進行大規模打擊的航空聯隊相比,轟炸機的這種在站續航時間可使其提供更快速部署的火力選擇。以下利用航空兵集結大規模火力的方案,使用重型轟炸機比使用完整的航母戰斗群更為可行。
艦載機與飛機之間的聯合火力通常取決于航空兵需要多少重新定位才能建立起自己的火力。但重新定位需要時間,而利用航空兵的高速度來按需加強炮火則需要花費時間來利用這種速度。利用速度來彌補美國飛機通常只能攜帶比艦載武器更小、射程更短的巡航導彈的缺陷,也需要時間。
航空兵重新定位所耗費的時間可能會延誤集群火力,使航空兵在射擊序列中處于較后位置,并迫使其他平臺等待航空兵移動。靈活的重新定位是航空兵對大規模火力的最大潛在貢獻之一,但重新定位所需的時間會使集結和射擊序列復雜化。一個關鍵問題是如何提前對航空兵進行定位,為快速靈活的火力攻擊提供選擇。
軍艦被迫等待航空兵的程度取決于航空兵相對于目標和與之協同作戰的友軍軍艦的位置。在軍艦啟動射擊序列后,航空兵需要重新定位的程度主要取決于航空兵與目標的距離。簡單地說,如果航空兵駐扎在對立艦隊之間,或駐扎在友軍艦隊后方,情況會有什么變化?
如果航空兵駐扎在友軍戰艦后方,那么戰艦往往需要等待足夠的航空兵集結完畢,然后操縱航空兵穿越出發線,戰艦才能使用射程較遠的武器啟動射擊序列。這樣一來,這些飛機在飛往目標途中的機動能力就會受到很大限制,因為它們既要遵守發射序列的時間安排,又要向前飛行數百英里到達發射點。
如果在對立艦隊之間的空隙中保持航空,那么戰艦就可以發起大規模射擊,而無需等待航空兵重新定位。在這種方案中,航空兵重新定位的需要可以推遲,以至于它不再是啟動射擊序列的硬性先決條件。在射擊序列進行過程中,航空兵將有更大的靈活性根據需要進行機動,而不是從一開始就被鎖定在更受限制的飛行路線上,飛行距離也更長。
將航空兵保持在對立艦隊之間的空隙中,可以更早地發起大規模火力攻擊。但部署在這一空間的航空兵可能會失去友軍戰艦所能提供的寶貴防空和感知支援。在這樣的前沿陣地保持空中存在和空中油罐也會有更大的風險,保護前沿陣地的攻擊機可能會給航母戰斗群和其他飛機帶來大量的防空需求。但是,除非航空兵擁有與大型戰艦武器射程和飛行時間相近的導彈,否則想要更快集結火力的部隊就會通過在對立艦隊之間保持空中存在來接受航空兵面臨的更大風險。
無論它們在戰斗空間的哪個位置,一旦下達攻擊命令,航空兵往往需要遠遠超出友軍戰艦的保護范圍,而友軍戰艦可以在更遠的距離上開火。如果一架攜帶 LRASM 的轟炸機需要與附近戰艦 800 英里長的戰斧式攻擊聯合開火,那么該轟炸機可能需要深入爭奪戰場 500 英里或更多,然后才能發射自己的武器。當其他有貢獻的炮彈正在飛行時,航空兵將不得不深入戰區,直到必要的時間因素重疊,它們才能增加自己的火力。通過裝備更大或能力更強的巡航導彈,將更多的機動負擔從平臺轉移到有效載荷上,例如為轟炸機裝備戰斧或超遠射程的 JASSM,可以大大緩解這一挑戰。這將使航空兵能夠從與戰艦相媲美的更靈活的射程內發射導彈。
1979 年 12 月 6 日--B-52 轟炸機釋放 AGM-109 戰斧空射巡航導彈的左側視圖。(圖片來源:美國國家檔案館)
航空兵的部署將受制于飛機速度與導彈速度之間的關系。在美軍中,許多轟炸機和巡航導彈的亞音速速度相近。與速度更快的飛機相比,亞音速轟炸機(如 B-52、B-2 和 B-21)與亞音速巡航導彈合射的選擇較少。而能超過亞音速導彈的飛機,如攻擊戰斗機和 B-1 轟炸機,則可以被擋在更后面,分布范圍也更廣。如果指揮官愿意付出后勤代價,他們可以利用超音速飛行將這些飛機及時向前推進,以便與速度較慢的亞音速禮花彈聯合發射。
從分布式部隊中集結大規模火力將是一項復雜的挑戰。它將涉及不同有效載荷、平臺、團體和兵種的殺傷鏈的混合與協調。其中每個因素都有各自的依賴性和隱患。當各軍種希望將大規模火力投入實戰時,他們必須注意過多的復雜性和對緊密協調的過度敏感性可能會導致作戰設計變得脆弱。
第 4 部分將重點討論武器消耗和最后一擊的動態。
作者:Dmitry Filipoff
閱讀第1章,定義分布式海上作戰。
作者:Dmitry Filipoff
隨著海軍在導彈時代的發展,其威脅其他艦隊的能力在很大程度上取決于導彈火力的集結能力。對戰艦進行聯合火力攻擊的能力在很大程度上取決于武器本身的特性。這些特性為確定單個武器的集火潛力和更廣泛的部隊集火能力提供了一個寶貴的框架。
在以下對戰術動態和武器能力的分析中,我們可以清楚地看到,美軍目前幾乎所有的反艦導彈都缺乏集火所必需的關鍵特性。其后果是,美軍在用導彈擊沉艦艇方面幾乎沒有什么好的選擇,而且這種情況可能會持續到下一個十年。但是,改變游戲規則的新武器即將問世,而 DMO 概念有望為美國海軍的火力帶來重大變革。
既要分散兵力,又要聯合火力,這是一個基本的矛盾。武器裝備的射程是一個關鍵因素,它限制了部隊既能相互分散又能聯合火力的程度。分布與集結之間的這種核心矛盾對分布式部隊的戰術和部署有很大影響。
射程較遠的武器可以更廣泛地分布發射平臺,而射程較短的武器則會迫使部隊更加集中。這種動態變化可以用射程環來說明,射程環顯示了部隊在聯合火力打擊共同目標時必須駐扎的區域。射程環通常用于顯示武器的射程,并以武器發射平臺為中心。在這種不同的 "反向 "射程環(沒有更好的術語)使用方法中,射程環以目標為中心,顯示特定武器可擊中目標的區域。換句話說,要打擊 "戰斧 "導彈射程內的目標,發射平臺必須在目標周圍 1000 英里的范圍內。使用相同武器的其他平臺也必須在這一環形區域內,這突出表明了在聯合發射的情況下可能的分布范圍。相比之下,使用 SM-6 或 "魚叉 "導彈的平臺必須分布在更狹小的空間內才能進行聯合發射(圖 1)。
圖 1. 以目標為中心的射程環說明了各種武器的分布范圍,同時還能進行合并射擊。(作者制圖)
使用不同射程武器的發射平臺必須使射程環相互重疊,至少在它們的火力在目標上空結合時是如此。這些反向射程環顯示了射程較遠的武器如何使發射平臺分布更廣,而射程較近的武器,尤其是常見的魚叉導彈,如何迫使目標更緊密地集中在一起(圖 2)。
圖 2. 美國所有反艦導彈的 "反向 "射程環。(作者制圖)
導彈的具體射程受其飛行剖面的影響很大,實際上并不總是一個線性的固定值。飛行高度越高的導彈和飛機射程越遠,部分原因是高空空氣稀薄。低空掠海飛行可最大限度地提高出其不意的效果,但在航程和燃油經濟性方面卻要付出巨大代價。根據戰術環境的不同,導彈可編入不同的飛行程序,許多反艦導彈可編入非線性飛行路徑和航點程序。
這些因素使得射程環比看上去更具彈性。飛行剖面的這種可變性又增加了火力組合的復雜性。為使此處使用的圖形保持一致,假定所有同類型導彈在線性攻擊中使用相同的飛行剖面。另一個彈性因素是武器的最大有效射程,這與最大飛行距離不同。導彈的有效瞄準距離可能小于導彈的飛行距離。這里使用最大飛行距離是為了保持一致性。
擁有遠程武器在現代海戰中極為重要,因為武器射程有助于將機動負擔從速度較慢的平臺轉移到速度較快的有效載荷上。這一優勢對海軍尤為重要,因為艦船與導彈之間的速度差距很大。一艘裝有短程反艦導彈的軍艦需要機動數小時甚至數天才能打擊遍布海洋的多個目標。但一艘裝有遠程武器的軍艦卻可以在不進行機動的情況下同時威脅到所有這些目標。一艘裝有 "戰斧 "的軍艦可以同時威脅呂宋島、臺灣和沖繩附近的目標,而一艘裝有 SM-6 的軍艦一次只能威脅其中一個地區。配備 SM-6 的戰艦必須花費大量時間進行機動,才能最終依次守住所有這些危險區域(圖 3)。
圖 3. 以發射平臺為中心的常規射程環突出表明,與射程較短的武器相比,射程較長的武器能夠同時鎖定更多的目標。(作者制圖)
射程與機動之間的這種關系凸顯了一支部隊的分布如何使對手的兵力捉襟見肘或集中的關鍵動態。如果一攬子部隊比對手擁有射程更短的武器,那么它可以分配的空間就更小,而且還能進行聯合火力攻擊。射程短的部隊比對手更集中,如果能進入射程,可能一次只能威脅到對方分布式部隊的一部分。相比之下,分布式部隊中更多的人員可以在更安全的距離內對短程部隊構成威脅。環中環可以說明擁有射程較遠武器的部隊如何比射程較短的部隊享有更廣泛的分布和大規模射擊優勢(圖 4 和圖 5)。
圖 4. 以一艘 REDFOR 艦艇為中心的反向射程環說明了 BLUFOR 艦艇與 SM-6 組合發射的分布范圍,以及 REDFOR 艦艇與 YJ-18 組合發射的分布范圍。如果 BLUFOR 艦艇能進入射程內,它們一次只能使一艘 REDFOR 艦艇處于危險之中,而所有 REDFOR 艦艇都能同時使所有 BLUFOR 艦艇處于危險之中。大多數 REDFOR 艦艇可以在對峙距離內開火。(作者制圖)
圖 5. 以 BLUFOR 艦艇為中心的反向射程環說明了 BLUFOR 艦艇與戰斧聯合發射的分布范圍,以及 REDFOR 艦艇與 YJ-18 聯合發射的分布范圍。如果能進入射程,REDFOR 艦艇一次只能讓一艘 BLUFOR 艦艇處于危險之中,而所有 BLUFOR 艦艇可以同時讓所有 REDFOR 艦艇處于危險之中。BLUFOR 的大部分艦艇都可以在對峙距離內開火。(作者制圖)
什么可以被定義為分布式、集中式或延展式,與其說是部隊的具體范圍或密度問題。相反,最好將其理解為自身能力與對手能力之間的關系。一支自認為分布合理的部隊,在對手擁有更遠射程能力的情況下,實際上可能會高度集中。
專為多用途飛機設計的反艦武器通常比以大型發射單元部署的戰艦武器小得多,這往往導致這些機載武器的射程較小。飛機可以用較快的平臺機動來彌補較小的武器射程,而軍艦則可以用較大型武器的較遠射程來彌補較慢的平臺機動。了解平臺機動與有效載荷機動之間的這種關系,以及它們如何相互補充和補償,對于集結大規模火力至關重要。
但射程只是評估集火能力的一個關鍵變量。其他關鍵因素包括發射單元兼容性、平臺兼容性、采購的武器數量以及每個平臺部署的武器數量。這些因素結合在一起,凸顯了海軍進攻火力的真實水平。
魚叉導彈是美國海軍的第一種反艦導彈,45 年來一直是美國海軍的主要反艦武器。美國海軍繼續部署這種導彈的方式給美國的制海權和美國在印度洋-太平洋地區的安全保障帶來了嚴重的作戰隱患。魚叉導彈凸顯了美軍反艦導彈火力的不足,從而強調了具有重大戰略意義的關鍵能力差距。美國在戰爭中要想充分利用這種武器,就必須采取特別冒險的戰術,這也凸顯了這種武器的缺陷。
魚叉導彈最大的弱點是射程短,較常見的變型導彈射程僅為 80 英里,而且除了航空母艦之外,所有兼容的發射平臺都缺乏有意義的庫存。這種導彈的短射程將美國海軍最昂貴、最不值得冒風險的平臺引向更深的作戰空間,同時將航母戰斗群引向極為集中的反艦攻擊。但由于美國海軍數十年來一直未能推出有意義的 "魚叉 "導彈替代品,因此用航母戰斗群攻擊艦艇這種高風險的方法是美軍在遠距離擊沉高端戰艦的唯一有效手段。
在美國所有反艦武器中,"魚叉 "導彈具有最廣泛的平臺兼容性,潛艇、水面艦艇、轟炸機、陸基發射器(美國將其出售給合作伙伴,但自己并不采購)和航母戰斗群都可以使用。盡管美國海軍擁有 9000 多個導彈垂直發射單元,但 "魚叉 "與這些發射器并不兼容。相反,它必須安裝在魚雷發射架或頂部的發射器中,這種方法非常不經濟,嚴重減少了每艘戰艦可部署的武器數量。美國海軍驅逐艦和巡洋艦雖然每個平臺有大約 100 個發射單元,但只能攜帶 8 枚魚叉導彈,而每艘潛艇的魚雷發射管數量通常只有個位數。發射單元可為單個平臺和整個部隊提供巨大的彈倉深度,因此發射單元兼容性是集火的關鍵特征。
太平洋(2008 年 2 月 18 日)注意背景中的四個 "魚叉 "導彈發射器和前景中的 64 個垂直發射單元。原始標題: 在美國海軍伊利湖號導彈巡洋艦(CG 70)上航行時,來自加州諾戈的海員羅伯特-帕特森(Robert Paterson)在船尾垂直發射導彈平臺旁站崗。(美國海軍二等大眾傳播專家邁克爾-海特拍攝)。
根據一般經驗法則,任何大于護衛艦的警戒型現代軍艦都應該能夠抵御 8 枚亞音速反艦導彈的齊射,否則軍艦就難以證明其造價的合理性。美國的水面和潛艇發射平臺很難聚集足夠的火力來威脅大多數現代軍艦,因為它們的 "魚叉 "導彈庫存稀少。由于彈倉深度較淺,因此亟需在多個平臺之間進行集火,以達到足夠的火力。但是,"魚叉 "導彈的射程極短,這意味著這種武器幾乎不可能與其他艦載 "魚叉 "導彈集火,除非指揮官愿意將眾多戰艦集中到一個極端的程度。
海軍的主力反艦武器發射單元不兼容,射程又短,這就迫使艦載航空兵承擔起集結足夠火力的重任。可以想象,只有航空兵能夠集結足夠多的平臺來形成足夠大的火力,同時有機會讓這些平臺接近目標軍艦以發動攻擊。這些因素使得航空母艦成為唯一能集結可信的魚叉火力的平臺。
一架F/A-18 "大黃蜂 "戰斗機最多可裝備四枚 "魚叉 "導彈,其中只有兩架可與美國海軍巡洋艦或驅逐艦的 "魚叉 "火力相媲美。但是,面對高端戰艦,要實現可信的魚叉火力,就必須集結大量艦載機。可以想象,要壓倒一個由數艘現代驅逐艦組成的水面行動編隊(每艘驅逐艦都配備了數十種對空武器和數層硬殺傷和軟殺傷防御系統),可能需要一個航空聯隊的大部分力量。剩下的幾架飛機將在維持戰斗空中巡邏、為打擊中隊提供坦克和干擾支援等任務中捉襟見肘。將火力集結的重任主要集中在航空聯隊身上,這些航空聯隊在執行其他眾多關鍵任務時就會捉襟見肘。
試圖用射程很短的導彈集火會帶來嚴重的戰術風險。由于 "魚叉 "導彈射程短,航母艦載機必須極為密集地集中在目標周圍,才能集結足夠的火力形成壓倒性優勢。與許多反艦導彈不同,"魚叉 "的短射程也使其無法總是在現代防空系統射程之外的距離自信地發射。相反,"魚叉 "可以迫使機群集中到對方艦載防空武器的射程之內。軍艦防空武器,如中國的 HHQ-9B 導彈,可以接近甚至超過 "魚叉 "的短程射程,使對手處于更有利的地位,能夠在弓箭手射箭之前就對其構成威脅(圖 6)。
圖 6. 以目標為中心的魚叉和 LRASM 反向射程環說明了集火時的分布限制。中心環顯示了目標最遠程防空武器的射程,說明了裝備 "魚叉 "的飛機必須進入這些防空武器的射程內才能集火。(作者制圖)
生存能力問題不僅適用于航母,也適用于航母的機翼。航空聯隊對減員非常敏感,在這種情況下,即使每架次損失幾架飛機,也會很快導致某些任務難以為繼。對于需要大量飛機才能實現足夠火力的反艦任務來說,尤其如此。海軍航空聯隊使用射程如此之短的導彈,可能會冒著遭受重大損失的風險,迫使他們派出龐大而密集的空中編隊,沖向現代海軍防空部隊的陣地。如果僅在幾次這樣的冒險打擊中遭受輕微損失,那么航空聯隊集結足夠反艦火力的能力將在幾天甚至幾小時內喪失殆盡。
飛機減員率可視化。(圖片來源于 Seth Cropsey、Bryan G. McGrath 和 Timothy A. Walton 的幻燈片 "鋒利的長矛: Seth Cropsey、Bryan G. McGrath 和 Timothy A. Walton,哈德遜研究所,2015 年 10 月)。
航母戰斗群的防空力量可能遠遠超過戰艦的防空力量。大批航母艦載機在高空飛向目標時產生的信號可以提供足夠的警告,使對方空中力量就位以阻擋打擊。與保衛領空的飛機相比,反艦中隊很可能在硬點和機動性方面處于劣勢。他們的許多硬點將被重型反艦武器和空投坦克占據,與對方的戰斗機相比,裝載的對空武器可能更少。如果反艦飛機在進入攻擊戰艦射程之前遭到攔截,它們可能會被迫進行狗斗和躲避導彈,同時其機動性也會受到重型反艦武器裝載的影響。投放坦克、防空和反艦武器將爭奪航母艦載機上的類似硬點,這就為在生存能力、集中度和足夠的巡航導彈火力之間進行艱難的權衡創造了條件。
一架攜帶多種武器的 F/A-18E 戰斗機。(洛克希德-馬丁公司照片)
反艦攻擊可以在接近航空聯隊射程的極限時進行,以最大限度地增加對峙距離。但魚叉的射程短,加上目前這一代航母艦載機的射程相對較短(與過去和未來幾代的航空聯隊相比),迫使航母更深入到有爭議的作戰空間,并可能帶來更大的風險。魚叉不僅威脅到寶貴的艦載機在目標周圍的緊密集結,還可能將航母本身拖入更危險的境地。
通過投放油箱或油箱飛機來擴大航空翼的航程,可以幫助航母保持更遠的距離,但這樣會減少火力,因為硬點和飛機都被用于燃料而不是武器。這對航母生存能力的益處大于對航空翼的益處,增加航空翼的航程可以使航母從更遠的地方發動攻擊,從而提高航母的生存能力。但這對航空聯隊的生存能力影響較小,因為無論如何,反艦武器的短射程仍會迫使目標緊密集中。
在管理航空母艦的特征時,不僅要考慮航空母艦的特征,還要考慮航空聯隊的特征。機翼行動的特征和足跡可以掩蓋或暴露航母的位置。要最大限度地擴大航空聯隊發動大規模反艦攻擊的距離,就必須采用更線性的飛行路線往返于目標之間,在整個飛行路線上密集地部署飛機,并采用更高的飛行高度,這樣既能延長攻擊距離,又能提高飛機的可探測性。盡管線性飛行路徑能最大限度地拉近與目標的距離,但由于其可預測性,更容易將對手引回航母。
縮短航母到目標的航程,或將更多的硬點和飛機用于加油,可以為空中聯隊提供更多的余地,增加兵力展示的復雜性。它可以讓航空兵更廣泛地分布,并采取非線性路徑往返目標,這有助于隱藏航母的位置(圖 7)。然而,與線性打擊相比,確保分散的航空聯隊能及時有效地聚集在一起進行大規模火力打擊,對任務規劃提出了更復雜的挑戰,尤其是在與其他類型的平臺聯合火力打擊時。而且,分布式非線性飛行剖面可能不得不以降低航母的總體打擊范圍為代價,使其更深入作戰空間。
圖 7. 航母打擊飛行剖面圖,其中每條飛行路徑都是從航母到目標的 500 英里距離。與分布式非線性打擊相比,集中式線性打擊的總航程更大,但在某些方面的力量表現卻不那么復雜。然而,分布式飛行剖面縮短了航母打擊力量的總體范圍。(作者制圖)
總體而言,"魚叉 "導彈的特性大大加劇了在反艦任務中使用機翼和航母的許多生存性問題和權衡。但與美國武庫中的所有其他反艦武器相比,"魚叉 "導彈的最大優勢在于其庫存數量。8 可以合理地推測,與美國采購的其他大多數反艦導彈只有數百枚或數十枚相比,"魚叉 "導彈目前的庫存數量仍在數千枚左右。但是,由于發射單元不兼容,"魚叉 "的單個平臺彈倉太淺,這嚴重制約了利用 "魚叉 "庫存深度的能力。
由于航空聯隊和航母必須冒重大風險才能有效集結射程極短的 "魚叉",也許海軍航母最好不要在艦隊對艦隊的戰斗中使用這種武器。這樣做可以提高航母、航空聯隊和為其護航的水面艦艇的生存能力。但這意味著美國海軍的絕大多數兵力結構和導彈武器庫都難以對現代海軍編隊構成反艦火力威脅。這樣一來,美軍幾乎所有的反艦能力都只能局限于潛艇部隊僅靠魚雷就能完成的任務。
鑒于能力上的不足可以通過創造性的作戰設計來彌補,因此從基本武器的極限推斷具體戰術時必須小心謹慎。也許海軍寄希望于潛艇部隊擊沉對手的高端水面作戰艦艇,為航母反艦打擊鋪平道路,但這對于那些航母艦載機可能仍需與之糾纏的陸基空中力量來說,作用不大。
2015年11月--一架裝備有 "魚叉 "Block II+導彈的F/A-18戰斗機在加利福尼亞州穆古點海上靶場進行自由飛行試驗。(美國海軍照片)
這種將美軍全部遠程反艦能力完全集中在大型航母上,而航母又必須大量集中寶貴的航空兵來執行該戰術的設計,是極其違背分配原則的。魚叉戰術所揭示的是,在反艦導彈發展嚴重滯后半個多世紀之后,美國海軍已經失去了許多與另一支大國海軍作戰的關鍵選擇。
在海軍的反艦導彈中,SM-6是獨一無二的。它是海軍武器庫中唯一的超音速反艦武器,既可用于打擊空中目標,也可用于打擊軍艦目標,而且是海軍最新一代反艦武器中生產率最高的。較常見的變體射程為 150 英里,比最新的魚叉變體射程略有提高。它也是海軍艦載防空導彈中唯一可用于遠距離集結防御火力的導彈。然而,SM-6 的一些所謂優勢在集結火力進行反艦打擊時也會產生缺點。
SM-6 的速度超過 3 馬赫,在突破軍艦防御和高速打擊目標時提高了導彈的生存能力和殺傷力。然而,導彈的高速度使其與海軍其他反艦武器(均為亞音速武器)的火力組合變得復雜。如果 SM-6 要與亞音速導彈聯合發射,那么它必須在大規模發射序列接近尾聲時發射,以確保及時重疊,或者發射亞音速導彈的平臺必須比發射 SM-6 的軍艦更接近目標。(這種動態變化將在第 3 部分中詳細討論)。
該武器的多任務通用性使釋放授權復雜化,從而對有效的大規模發射構成挑戰。如果一支分布式部隊要在多個平臺上聯合發射反艦火力,那么進攻性反艦武器的釋放權自然會在比單艦指揮官更高的級別,因為單艦指揮官通常缺乏針對遠距離軍艦發射這些武器的有機傳感器。但導彈攻擊軍艦的速度快、殺傷力大,這意味著單艦指揮官應有權主動執行本地防空任務,尤其是避免在細節上失敗。如果部隊一級的指揮官認為為了艦艇自衛而不得不使用 SM-6,那么這可能會減少上級指揮官集結反艦火力的選擇。
遠程對空武器的典型飛行剖面對 SM-6 作為反艦武器的有效性提出了另一個挑戰。遠程對空武器固然可以打擊海平面目標,但其初始飛行階段通常會有一個助推階段,使其飛向更高的高度。較高的高度使導彈更容易達到最大速度和射程,然后再下降打擊較低高度的威脅。然而,高空飛行剖面在攻擊軍艦時會產生不利因素。高空飛行擴大了導彈的探測和攻擊范圍,可能使更多軍艦有機會攻擊導彈,并有更多時間進行多次射擊。相比之下,掠海飛行只能迫使防空部隊在目標軍艦附近區域交戰。SM-6 導彈的高速度還不足以有效彌補高空飛行的這些風險。與速度較慢的亞音速導彈相比,SM-6 發射的助推階段對目標軍艦雷達的反應時間幾乎是后者的兩倍,后者只有在導彈飛越目標地平線后才會被探測到。
目前還不清楚 SM-6 能否以更扁平的彈道發射,并保持端到端的掠海飛行剖面。這樣做很可能會使其喪失大量射程。這也會使導彈更難發揮其對付軍艦的最大殺傷力--高速。防空武器的彈頭比專用反艦武器的彈頭小得多,SM-6 的彈頭只有 LRASM 或戰斧彈頭的 15%。SM-6 需要達到很高的速度才能對軍艦發揮最大殺傷力,但要達到這樣的速度在很大程度上依賴于較高的飛行高度,這就降低了導彈的生存能力。
美國海軍 "阿利-伯克 "級導彈驅逐艦 "約翰-保羅-瓊斯 "號(DDG-53)在太平洋進行宙斯盾武器系統實彈射擊試驗時發射一枚 SM-6 導彈。(美國海軍照片)
SM-6 的射程并沒有長到可以將其進攻性反艦作用與防御性防空作用截然分開的程度。對峙 "火力的概念意味著可以通過超越對手的反擊能力來贏得寶貴的生存空間。但是,許多大威力反艦導彈的射程足以讓 SM-6 在攻擊現代軍艦時無法舒適地發揮純粹的對峙作用。如果一艘軍艦在使用 SM-6 攻擊另一艘高端軍艦的射程之內,那么它也很可能在反艦導彈威脅的射程之內,而這些威脅可能迫使該艦將 SM-6 用于防御。如果對方的反艦彈道導彈等射程較遠的武器能在數千英里的海域投下長長的陰影,那么這種影響就變得更加重要。指揮官可能會選擇保留最強大的防空武器,以抵御對手最強大的反艦導彈。
由于現代反艦武器的射程往往超過大多數防空武器,因此將分布在各地的部隊的進攻火力結合起來要比防御火力可行得多。SM-6 可能是一個例外,它利用獨特的 NIFC-CA 能力,可以在發射軍艦的雷達視平線下鎖定目標。SM-6 的射程、相對于亞音速反艦導彈的高速度以及在地平線下重新瞄準目標的能力,使聚集防御火力成為可能。這是一種特別獨特的能力,但也增加了集群火力的指揮控制安排的復雜性。
與海軍所有其他現代反艦導彈(不包括老舊的 "魚叉 "導彈)相比,SM-6的優勢在于自2013年問世以來,多年來一直保持全速生產,庫存導彈超過1300枚。相比之下,海軍其他所有最新一代反艦武器目前的數量都非常少,很難滿足現代海戰的大規模齊射要求。
然而,迄今為止生產的 SM-6 大多是早期變型,其反艦射程僅比最新的 "魚叉 "變型略勝一籌。雖然即將推出射程更遠的 SM-6 型,但目前的絕大多數庫存在擴大戰艦的分布范圍并仍能進行聯合作戰方面并無多大改進。
即使射程更遠的 SM-6 版本很快就會大量出現,該導彈的大部分通用性也可能不得不擱置,以填補海軍在短期內關鍵的反艦能力缺口。SM-6 是目前海軍唯一一種數量較多、發射單元兼容的遠程反艦武器。但它的多任務能力有可能稀釋各種威脅的庫存。海軍可能被迫將 SM-6 作為其唯一可行的現代反艦導彈,直到其他反艦武器的產量足以發揮真正的作用,并使 SM-6 能夠發揮其防空潛力。但從目前的生產趨勢來看,這至少需要 10-15 年才能實現。如果海軍發現自己在這十年中陷入重大海上沖突,可能會被迫放棄 SM-6 的大部分尖端防空能力,以保留少量遠程反艦火力。
在反艦 "戰斧 "導彈首次擊中海上目標的試驗40多年后,美國海軍將再次引進反艦改型導彈。與美國未來幾年投入使用的其他反艦武器相比,"海上攻擊戰斧 "最有希望促進海軍平臺分布和大規模反艦火力能力的重大發展。
戰斧的最大優勢在于其發射單元兼容性和超過 1000 英里的超遠射程。許多平臺都能攜帶大量射程特別遠的武器,從而為大規模火力攻擊提供了多種選擇。射程遠還能使武器有更多機會改變飛行路徑和使用航路定點,可用于執行各種戰術,并便于與其他炮彈集結。
通過最終擁有一種既能遠程發射又能與發射單元兼容的反艦導彈,海軍將能在更多平臺上大幅增加反艦火力。美國陸軍和海軍陸戰隊的陸基 "戰斧 "發射器也即將面世,如果這兩個軍種大量采購這種武器,將大大增加集火的選擇。
美國陸軍中程能力地基導彈發射器計劃。(美國陸軍幻燈片)
然而,"海上攻擊戰斧 "的潛力要到許多年后才能完全發揮出來。它要到 2024 年才能達到初始作戰能力,目前正處于低速率初始生產和測試的早期階段,迄今為止已采購了大約 100 套 MST 套件。海軍希望將所有 Block IV 型戰斧升級為 Block V 型,每年可能安裝多達 300 個重新認證套件。但目前還不清楚是否每次重新認證都會通過特定 Block Va 配置增加海上打擊能力。
按照這個速度,海軍可能需要 10 年或更長時間才能擁有足夠的基礎導彈庫存,從而真正實現分布式和大規模反艦火力。
2015年1月27日--一枚戰斧巡航導彈從加利福尼亞州圣尼古拉斯島附近的美國海軍基德號(DDG-100)上發射后擊中了一個移動的海上目標。(美國海軍視頻)
遠程反艦導彈(LRASM)將標志著海軍反艦火力的重要升級。LRASM 具有隱身外形,射程估計在 350 英里左右,超過了海軍除戰斧以外的所有其他反艦武器。然而,LRASM 對提高海軍從分散的部隊中集結火力的能力作用不大。
LRASM 的大規模發射潛力受到平臺兼容性的嚴重制約,因為它不是一種發射單元兼容的武器。LRASM 目前只能在轟炸機和艦載機上使用。盡管測試表明 LRASM 可以從發射單元發射,但海軍仍將該計劃描述為 "海軍整體巡航導彈戰略的關鍵空射組成部分......"。2021 年,工業界與一家澳大利亞公司合作,改進了 LRASM 地面發射變體的開發工作,該變體被稱為 "LRASM SL",這表明該武器的發射單元兼容型與美國海軍自行采購的武器不同。
2016 年 7 月,海軍自衛試驗艦上的 MK-41 發射器進行 LRASM 測試。(洛克希德-馬丁公司照片)
盡管與 "魚叉 "導彈相比,LRASM 的射程使其成為空中聯隊向目標發射風險更小的導彈,但這些打擊仍將束縛空中聯隊的大部分力量,使其無法集結足夠的火力。LRASM 并沒有減輕對大量火力的需求,這就限制了航空聯隊在打擊之外承擔其他多種任務的能力。即使 LRASM 具有先進的能力,它也無法改變集結航空聯隊對軍艦實施遠程打擊的某些基本缺點。
迄今為止,海軍采購的 LRASM 導彈數量極少,大約只有 250 枚。空軍的庫存量更少,只有略低于 100 枚。雖然空軍的轟炸機可以裝備魚叉導彈,但這種武器射程短,而且其 LRASM 的采購率特別低,這可能意味著在可預見的未來,美軍的轟炸機幾乎沒有任何反艦火力可用于美國的制海。
LRASM 與數量更多的聯合空對地對峙導彈(JASSM)共用一條生產線,美國空軍迄今已采購了 2000 多枚 JASSM 武器,海軍也在過去兩年內開始采購該武器。JASSM 對地攻擊導彈即將推出的最新 "極限射程 "變體的射程將達到 1000 英里,成為首批可與 "戰斧 "導彈媲美的空射巡航導彈之一。JASSM 的生產線也是迄今為止所描述的所有導彈中最強大的,年產量可達數百枚,而其他導彈的年產量僅為數十枚。
2015年8月12日--遠程反艦導彈(LRASM)。(圖片來自維基共享資源)
2018年9月13日--卡塔爾烏代德空軍基地,一枚惰性AGM-158A聯合空對地對峙彈藥(JASSM)正在B-1B "藍瑟 "上用于訓練演習。(泰德-尼科爾斯(Ted Nichols)中士拍攝/發布
最有前途的兩種反艦武器--LRASM 和 "海上攻擊戰斧"--都是對現有彈藥(JASSM 和 "陸上攻擊戰斧")的改裝,而這些彈藥的生產數量要大得多。與全盤建造新武器相比,升級這些現有武器,使其具備反艦能力和尋的器,可能是增加美軍反艦武器庫存的一種更迅速、更具成本效益的方法。如果即將推出的 JASSM 增程型能夠具備反艦能力,那么美軍將為海空軍之間的火力分配和集結開辟大量新的選擇。
海軍攻擊導彈(NSM)具有隱身外形和先進的尋的器,但與 "魚叉 "相比,它的性能僅略有提高。與 "魚叉 "類似,NSM 的射程相對較短,僅為 115 英里,而且與發射單元不兼容。它主要裝備海軍的瀕海戰斗艦,每艦只有 8 枚武器,海軍陸戰隊正在采購陸基版本。該武器射程短,與發射單元不兼容,因此不適于從分散的部隊中集結火力。由于采購率低,目前的導彈庫存略高于 110 枚,不足以使該武器廣泛部署并用于大規模發射。在重大海上沖突中,"魚叉 "和 NSM 的主要用途可能僅限于對付規模較小、較為孤立的作戰人員,或許是在二級戰區和大型齊射交火的外圍地區。
飛行中的海軍攻擊導彈。(圖片來源:美國國防部 DOT&E)
在各種平臺上部署大量遠程導彈從根本上增強了大規模火力打擊的能力。就數量、射程和種類而言,美軍都遠遠不夠。如今,美軍無法對軍艦實施分布式大規模火力打擊戰術,因為它根本不具備實現這一戰術的武器。美軍目前的反艦導彈火力主要集中在航母上,其他地方則捉襟見肘。
除了 "戰斧 "之外,美國較新的反艦導彈都無法提高海軍的火力分布能力。LRASM 可以在一定程度上擴大發射平臺的物理分布范圍,但由于其平臺兼容性較窄,仍是一種高度集中的武器。LRASM 對減輕航母承擔美國海軍大部分反艦能力的沉重負擔作用不大。
而 "海上打擊戰斧 "則是最有希望實現變革的武器,它是實現《國防現代化條例》的絕對基礎。最后,美國海軍將擁有遠程反艦武器并與其發射單元兼容,最后,美軍將擁有更多可行的反艦導彈平臺,而不僅僅是航母。這與大國競爭對手形成了鮮明對比,后者已經在其水面艦隊、轟炸機、陸基部隊和潛艇上廣泛部署了反艦火力。
一個核心的風險因素是考慮每種武器在總火力中所占的比例。基于這些關鍵特征,越不適合大規模發射的武器風險越大。魚叉 "或 "海軍攻擊導彈 "等武器當然可以增加一部分火力,但這些武器在大規模火力中所占的比例越大,部隊必須承擔的風險也就越大。
美國反艦武器和集火關鍵武器特征表。(作者制圖)
在所分析的武器特性中,庫存深度是現代艦炮作戰資本密集型的一個特別重要的制約因素。即使正在采購高能導彈,庫存深度也是關鍵變量,它將使美軍至少在本十年的剩余時間內無法擁有足夠的現代反艦導彈火力。美軍目前的現代反艦導彈庫存遠遠不能滿足這種戰斗的需求,這種戰斗可能需要一百多枚導彈才能壓垮幾艘驅逐艦的防御,而在這種戰斗中,十年的武器采購量可以在數小時內輕松消耗殆盡。
從目前的情況來看,除 "魚叉 "導彈外,海軍反艦導彈的大部分庫存都可以在少數幾次炮擊中消耗掉。應對大國海軍威脅的適當數量不是幾十枚甚至幾百枚,而是數千枚--這個數字遠遠超過了美軍所有最新一代反艦武器的庫存量。即使從現在起的 15 年后,美軍的反艦武器庫存大幅增加,競爭對手也可能在同一時期增加自己的武器庫,例如建立反艦彈道導彈和高超音速武器的深厚庫存,以維持關鍵的超配優勢。
目前尚不清楚美軍究竟是如何分配或集中其數量雖少但卻不斷增長的現代反艦武器庫存的。一場重大危機可能會迫使美軍在部隊中四處搜羅,匆忙集結足夠的武器,以實現足夠的火力打擊。如果這些稀有武器分散在東西海岸的艦隊中,海軍可能不得不進行精心策劃的洲際交叉部署,以便在危機應對部隊中集中足夠的可靠火力。
這些普遍存在的能力差距為大國挑戰者提供了一個重要的機會之窗,使其可以利用美國海軍武庫薄弱所帶來的戰略責任。在新武器大量投入使用之前,美軍可能不得不危及其最昂貴的平臺--航空母艦,以縮小差距。
第三章將重點討論集火和現代艦隊戰術。
旨在爭奪聯合部隊作戰準入的武器系統的出現,為許多國家提供了防止入侵其周邊領域的低成本選擇。由于認識到這些武器對美軍構成的威脅,參謀長聯席會議制定了 "聯合作戰準入概念"。該概念的第一個子概念是 "空海一體戰",即使用空軍和海軍資產擊敗復雜的A2/AD系統的聯合概念。按照JOAC的初衷,本文考慮了使用美國陸軍和美國海軍陸戰隊炮兵和防空炮兵資產的跨域能力來對抗反介入威脅,同時為聯合部隊的利益再現相同的能力。它解釋了炮兵資產作為一種可快速部署、靈活的威懾選擇為聯合部隊指揮官帶來的戰略利益,以及在爭奪制海權的戰斗中為海上部隊指揮官帶來的作戰利益。最后,它向聯合部隊提出了整合功能和發展未來能力的建議,以便有效地使用這些資產來支持海上部分。
現代軍隊依靠電磁頻譜來運作。因此,通過干擾和定向能量攻擊電子和信息系統會降低現代對手的作戰系統。冷戰結束后,美國的對手在電子攻擊能力方面進行了投資,而美國陸軍則基本上放棄了自己的能力。意識到這一點,陸軍現在正投資于新舊電子武器以縮小差距,在陸軍試驗多域作戰概念時重新獲得電子攻擊能力。本專著的目的是回答這樣一個問題:"美國陸軍如何在MDO空間中利用電子攻擊?" 本專著提出,陸軍作戰部隊應將新興的干擾和定向能武器整合到一個作戰系統中,將物理、控制論和道德效應融合到對敵人的深度攻擊中。這一建議對條令、組織和領導者的發展有重大影響。作者的意圖是鼓勵陸軍領導人將環衛系統中的進攻行動視為當前和未來戰場上聯合武器作戰的關鍵。
無人機系統和傳統的干擾技術已經融合在一起,形成一種新的能力。正如前面的案例研究中提到的,俄羅斯已經在無人機上安裝了干擾器,作為其Leer3 EW系統的一部分。在美國,陸軍和空軍希望更深入地測試空中發射的多功能無人機群,這些無人機可以快速穿越戰場進入對手的支持區,以識別、破壞甚至摧毀高回報目標。陸軍作戰能力發展司令部的合同提案要求這些無人機配備ES傳感器和EA武器,能夠同時探測敵人的作戰秩序,進行干擾,并觀察火力任務。陸軍的建議表明,網絡化的EW無人機在近距離、縱深和支援領域都有作用。除了在更大的收集-火力架構中的整合,EW無人機群可以通過欺騙性的信號和特征支持作戰機動。雖然這一系統尚未投入實戰,但該提案表明,陸軍正在考慮將EA能力與不斷擴大的無人機群整合到一個更廣泛的作戰系統中。
反無人機干擾系統有效地發揮了機動短程防空(SHORAD)武器的作用,保護單位和關鍵節點免受觀察和攻擊。許多反無人機武器干擾或欺騙測向和通信系統,導致無人機墜毀或返航。理想情況下,反無人機EA系統可以與戰區的IADS相連接,能夠迅速解除空域的沖突,辨別敵我雙方。然而,在有爭議的EMS環境中與低空飛行的無人機交戰的被動性質將使蓄意的空域和EMS解沖突變得不可能,特別是對于裝備有便攜式變體的部隊。
定向能源武器的破壞潛力來自于隨著時間推移轉移到目標的能量。高能(HE)激光器的能量通常在千瓦到兆瓦之間。在低端,這些武器可以使傳感器失明。隨著能量的增加,它們可以降低敏感的電子元件,加熱設備和人員,使其不能再發揮其功能,并導致燃料或彈藥爆炸。 美國海軍在實施高能激光器方面處于領先地位,2014年在一艘水面艦艇上安裝了第一臺。它現在在許多艦艇上都有一系列的激光器,從光學 "炫目 "到150千瓦的光束。光學、發電和傳播方法的進步使得在海上、空中和太空以及陸地移動系統中使用高能激光成為現實。
陸基高爆激光系統可以發揮許多功能。在戰術層面上,高爆激光器可以抵御來襲的彈藥,使無人機失效,并壓制敵人的主動防護系統,作為動能射擊的補充。空軍安裝在卡車上的 "恢復基地拒絕的彈藥"(RADBO)系統使用高爆激光器在舒適的距離內引爆地雷。陸軍目前正在開發一種300千瓦的車載激光器,以防止火箭彈、火炮和迫擊炮的攻擊。在戰區和戰略層面,高爆激光器可能是對抗高超音速導彈的唯一有效手段。根據大氣條件和可用功率,地面高爆激光器可以瞄準敵方軌道上的衛星。
高爆激光器可以有效地作為動能武器的彈藥替代物。這也是有代價的:功率要求、交戰時在EMS中的信號增加,以及由于遠距離和跨域的影響而可能造成自相殘殺。高爆激光器還可能受到大氣條件的限制,盡管該領域的進展正在努力克服這一挑戰。
激光與物理環境中的元素的相互作用使DE有了非致命的用途。美國軍方在伊拉克和阿富汗的反叛亂行動的高峰期試驗了 "疼痛射線",作為其主動拒絕系統(ADS)的一部分。該系統是為控制人群而設計的,它將電轉化為毫米級的無線電波,加熱皮膚中的水,在幾秒鐘內產生難以忍受的熱感。對ADS的1.1萬次測試只導致了兩次受傷。另一種應用是用激光在人員附近產生等離子體球,然后用其他激光誘發物理效應,如幽靈般的聲音或周圍空氣中難以忍受的噪音。聯合非致命武器局正處于將激光誘導的等離子體效應武器用于加熱目標的皮膚,產生極其響亮或混亂的聲音,以及投射口頭命令的邊緣。
非致命的DE武器可用于固定地點的安全,可在安全和鞏固行動中使用,并可通過使人群遠離道路來提高流動性。然而,這些武器的新穎性可能會在信息環境中產生負面效應。斯坦利-麥克里斯特爾將軍在ADS部署后的幾周內就下令將其從阿富汗撤走,因為塔利班讓人們相信美國在對平民進行 "微波",使其患上癌癥和不孕癥。
高功率微波(HPM)武器旨在通過用電磁能量壓倒目標的電子裝置來拒絕、干擾、損害或摧毀它們。HPM是可擴展的,根據HPM投射的能量的多少來呈現所需的效果。在較低的范圍內,HPM激增的能量足以 "鎖定 "一個系統,拒絕其使用。在較高的功率范圍內,HPM會破壞集成電路。與干擾器不同,HPM可以在目標系統不工作的情況下實現其效果。反擊HPM需要對整個電子系統進行加固,因為激增的能量會通過暴露的電線、端口、天線和光學器件滲透進去。與高爆激光器不同,HPM是區域性武器。破壞性效果通常是在較近的范圍內產生的,而破壞性效果可以在較遠的距離上實現更大的面積。作為區域性武器,HPM在對付無人機群時特別有用,空軍已經部署了至少一種HPM武器來保護其地面設施免受無人機攻擊。2017年,波音公司和空軍成功測試了 "反電子高功率微波高級導彈項目"(CHAMP),這是一種巡航導彈,旨在用機載HPM摧毀計算機和電子設備。將這種技術應用于無人機系統或基于直升機的運載系統,為遠程HPM攻擊提供了另一個載體。
具有最大戰略潛力的HPM武器是非核電磁脈沖(EMP)。一旦美國研究人員認識到核爆炸伴隨著電磁能量的大規模激增,美國和蘇聯就開始研究用非核彈藥復制這種效果。雖然CHAMP使用機載電池來發射其HPM以達到局部效果,但EMP炸彈將爆炸能量轉移到磁場中,在整個作戰區域產生HPM效果。組件技術已經成熟到EMP炸彈或導彈是可行的地步。雖然國防部沒有公開其EMP研究,但在2017年,國防部向工業界征集一種 "彈藥投送的非動能效應",該效應能夠 "在不破壞與這些系統相關的硬件的情況下使對手的基本工業、民用和通信基礎設施失效"。該提案要求用標準的陸軍155毫米射彈來實現這一效果。96F 97 該提案所要求的能力指向某種火炮發射的EMP武器。由于C2系統和光電傳感器依賴于敏感和脆弱的電子器件,成功的EMP攻擊對對手的影響可能是決定性的。
博伊德斷言,戰斗人員必須有道德-心理-身體的和諧才能進行抵抗。要破壞這種和諧,需要將致命的、機動的和道德的努力結合起來。施耐德斷言,戰斗有三個領域:道德、控制論[心理]和身體。各個領域都會受到能力的影響,包括EA。結合這些觀點,我們得出了一種方法來理解新的電子攻擊能力如何在多領域作戰中被利用(見圖3)。考慮到案例研究,現在的任務是考慮我們如何將新興的EA系統與現有的能力相結合,在物理、控制論和道德領域產生影響,以支持致命的、機動的和道德的努力。
圖 3.“在作戰中應用電子攻擊的模型”。
電子武器特性的最重大變化是開發了能夠直接摧毀敵人系統和平臺的電子武器。HPM和HE激光系統有能力摧毀無人機和飛機。陸軍的高爆激光器目前集中在防空和反無人機任務上,但這些激光器瞄準地面上的敵方平臺只是時間問題。戰斗車輛上的主動保護系統,如以色列的 "戰利品 "系統的擴散,可能需要在用直接或間接火力攻擊這些平臺之前,通過干擾或DE武器對其進行抑制。為工兵部隊配備RADBO或類似的高爆激光系統,將使他們能夠迅速減少雷區,在行動中能夠更快地進行地面機動。
無人機群ES/EA干擾器,與間接或精確火炮協同作戰,形成了一種觀察-壓制-打擊的能力,有可能遠遠超出前線部隊的作戰范圍,支持偵察和反偵察任務。裝有高爆激光器的航空平臺將為陸軍提供其最遠距離的直接火力武器系統,能夠在距離目標數英里的地方升空進行瞄準射擊,然后落回地面。作為常規致命打擊的一部分,EMP炮彈將摧毀主動防護系統和反火力雷達的電路。
陸軍EA系統也將在物理領域支持MDO的其他服務。DE武器的效果上限可以延伸到太空,使其能夠與飛機交戰以支持空軍。消耗性的無人機干擾器可以激活敵方的EA系統,顯示其位置以便聯合瞄準。裝備有小型EMP裝置的特種作戰部隊可以使岸基雷達和導彈系統在沿海和海上行動中無法使用。陸軍高能激光器有可能通過從地面瞄準敵方衛星來支持太空部隊。
雖然美軍傳統上將EA集中在網絡領域,但現代EA武器為陸軍提供了沿著作戰區域的長度和寬度攻擊網絡決定性點的潛力。蜂群無人機可以將陸軍各師的干擾范圍擴大到遠遠超過空地作戰的30公里。ES系統可以提示高爆激光器來干擾(或炸毀)指揮節點的天線。HPM和EMP彈藥將使整個網絡無法使用,嚴重降低了指揮官在分布式部隊之間提供目的和方向的能力。成群的EA無人機和固定的誘餌可以模擬平臺和指揮節點的電子特征,欺騙敵人并模糊其電子監視工作。同樣的能力也可以用噪音淹沒EMS,在關鍵時刻隱藏關鍵系統的使用或機動。
無人機干擾器和高爆激光器可以壓制防空系統以支持空軍行動。電磁炮是在MDO中產生機動窗口的完美武器,因為它可以使不發光的防空雷達失效,而不會使載人的空中干擾機處于危險之中。地面干擾器可以破壞衛星和地面站之間的聯系,使太空部隊的資產騰出來用于其他行動。EA系統可以刺激敵方網絡,或創造可能有利于敵方網絡內部的網絡行動的缺口。針對網絡決定性點的EA的累積效應將使敵人無法對加速的致命打擊作出反應,也無法對進入脆弱地區的滲透性機動作出反擊。
陸軍可以在戰術、作戰和戰略層面上將現代EA技術用于對抗敵人的意志。在戰略層面上,EMP彈藥可以作為一種有效的威懾手段來對抗對手的行動。從多個載體--空中、太空、海上和陸地--發射的EMP提供了核交換之外的升級選擇。在作戰層面,一個模擬蜂窩網絡同時干擾真實網絡的系統,如俄羅斯的Leer 3,將幫助指揮官更有效地管理信息環境。對分散的部隊使用戰術電磁脈沖,從電子上切斷他們的總部和相鄰的編隊,將在紀律性不強的部隊中產生恐懼和威脅。激光誘導的等離子體效應可以在塑造行動中使用,作為致命的動能打擊或快速穿透機動的前奏,制造恐懼和焦慮。
正如俄羅斯人在烏克蘭所展示的那樣,操縱性電子攻擊是利用聯合網絡行動中獲得的情報的一種機制。我們的網絡戰士必須與EA和心理行動相結合,以收集情報,制作欺騙或信息,然后以無線方式投射到對手的網絡。
隨著美國陸軍發展其在多域戰場上的競爭、威懾和制勝的理論,戰爭規劃者必須考慮互操作性的價值,以促進校準的部隊態勢。在歐洲,當考慮到俄羅斯構成的威脅時,俄羅斯反介入/區域防御武器的強大將限制美國陸軍前哨部隊的能力。為了克服這一不足,能夠與美國陸軍部隊習慣性地建立互操作關系的北約盟友最適合于促進調整部隊態勢。然而,完美的互操作性在北約聯盟內仍然難以實現。在與歐洲盟國合作時,了解并平衡互操作性的三個領域的美軍指揮官,最能激發出有效的、習慣性的、有說服力的互操作性解決方案。美國陸軍和盟軍部隊如果能夠在他們選擇的時間內再現有效的互操作性,就會直接加強校準部隊態勢的想法,在沖突期間提供前沿能力,并在競爭環境中推進盟軍的說法。
前沿作戰基地(FOB)防御是一項人力密集型任務,需要占用作戰任務的寶貴資源。雖然能力越來越強的無人駕駛飛行器(UAV)具備執行許多任務的能力,但目前的理論并沒有充分考慮將其納入。特別是,如果操作人員與飛行器的比例為一比一時,并沒有考慮提高無人機的自主性。本論文描述了使用先進機器人系統工程實驗室(ARSENL)蜂群系統開發和測試自主FOB防御能力。開發工作利用了基于任務的蜂群可組合性結構(MASC),以任務為中心、自上而下的方式開發復雜的蜂群行為。這種方法使我們能夠開發出一種基于理論的基地防御戰術,在這種戰術中,固定翼和四旋翼無人機的任意組合能夠自主分配并執行所有必要的FOB防御角色:周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應。該戰術在軟件模擬環境中進行了廣泛的測試,并在現場飛行演習中進行了演示。實驗結果將使用本研究過程中制定的有效性措施和性能措施進行討論。
2019年,美國海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍發布了他的規劃指南,作為塑造未來四年的部隊的一種方式。他在其中指出:"我們今天做得很好,我們明天將需要做得更好,以保持我們的作戰優勢"[1]。這句話摘自海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍的《2019年司令員規劃指南》(CPG),呼吁采取集中行動,以應對海軍陸戰隊在未來戰爭中預計將面臨的不斷變化的挑戰。在為海軍陸戰隊確定未來四年的優先事項和方向的CPG中的其他指導,呼吁建立一個 "適合偵察、監視和提供致命和非致命效果的強大的無人駕駛系統系列"[1]。伯杰將軍進一步呼吁利用新技術來支持遠征前沿基地作戰(EABO)。EABO將需要靈活的系統,既能進行有效的進攻行動,又能進行獨立和可持續的防御行動。簡而言之,實現EABO將需要最大限度地利用每個系統和海軍陸戰隊。
從本質上講,伯杰將軍正在呼吁改變無人駕駛飛行器的使用方式。通過使用大型的合作自主無人飛行器系統,或稱蜂群,將有助于實現這一目標。無人飛行器蜂群提供了在人力需求和后勤負擔增加最少的情況下成倍提高戰場能力的機會。正如伯杰將軍所提到的 "下一個戰場",海軍陸戰隊將必須利用各種技術,最大限度地利用自主性和每個作戰人員在戰場上的影響。
目前的無人系統使用理論是以很少或沒有自主性的系統為中心。另外,目前的系統依賴于單個飛行器的遠程駕駛;也就是說,每輛飛行器有一個操作員。部隊中缺乏自主系統,這在監視和直接行動的作戰能力方面造成了差距。此外,側重于一對一操作員-飛行器管理的無人系統理論要求操作員的數量與車輛的數量成線性比例。這對于 "下一個戰場 "來說是不夠的。相反,海軍陸戰隊將需要能夠讓操作員擺脫束縛或提高他們同時控制多個飛行器的能力系統[2]。
考慮到這些目標,美國海軍研究生院(NPS)的先進機器人系統工程實驗室(ARSENL)已經開發并演示了一個用于控制大型、自主、多飛行器的系統,該系統利用了分布式計算的優勢,并將駕駛的認知要求降到最低。ARSENL在現場實驗中證明了其系統的功效,在該實驗中,50個自主無人駕駛飛行器(UAV)被成功發射,同時由一個操作員控制,并安全回收[3]。
這項研究的主要目標是證明使用無人機蜂群來支持前沿作戰基地(FOB)的防御。特別是,這需要自主生成、分配和執行有效的、符合理論的基地防御所需的子任務。這部分研究的重點是開發基于狀態的監視、調查和威脅響應任務的描述;實施支持多飛行器任務分配的決策機制;以及任務執行期間的多飛行器控制。
輔助研究目標包括展示基于任務的蜂群可組合性結構(MASC)過程,以自上而下、以任務為中心的方式開發復雜的蜂群行為,探索自主蜂群控制和決策的分布式方法,以及實施一般的蜂群算法,并證明了對廣泛的潛在蜂群戰術有用。總的來說,這些目標是主要目標的一部分,是實現主要目標的手段。
基地防御戰術的制定始于對現有基地防御理論的審查。這一審查是確定該行為所要完成的基本任務和子任務的基礎。然后,我們審查了目前海軍陸戰隊使用無人機的理論,以確定這些系統在基地防御任務中的使用情況。
在確定了任務要求的特征后,我們為基地防御的整體任務制定了一個高層次的狀態圖。子任務級別的狀態圖等同于MASC層次結構中的角色。
ARSENL代碼庫中現有的算法和游戲以及在研究過程中開發的新算法和游戲被用來在ARSENL系統中實現子任務級的狀態圖。最后,根據高層次的狀態圖將這些游戲組合起來,完成基地防御戰術的實施。
在游戲和戰術開發之后,設計了基于理論的有效性措施(MOE)和性能措施(MOPs)。通過在循環軟件(SITL)模擬環境中的廣泛實驗,這些措施被用來評估基地防御戰術。在加利福尼亞州羅伯茨營進行的實戰飛行實驗中,也展示了該戰術和游戲。
最終,本研究成功地實現了其主要目標,并展示了一種包含周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應的基地防御戰術。此外,開發工作在很大程度上依賴于MASC層次結構,以此來制定任務要求,并將這些要求分解成可在ARSENL蜂群系統上實施的可管理任務。這一戰術在實戰飛行和模擬環境中進行了測試,并使用以任務為中心的MOP和MOE進行了評估。最后的結果是令人滿意的,在本研究過程中開發的戰術被評估為有效的概念證明。
本論文共分六章。第1章提供了這項研究的動機,描述了這個概念驗證所要彌補的能力差距,并提供了ARSENL的簡短背景和所追求的研究目標。
第2章討論了海軍陸戰隊和聯合出版物中描述的當前海軍陸戰隊后方作戰的理論。還概述了目前海軍陸戰隊內無人機的使用情況,并描述了目前各種系統所能達到的自主性水平。
第3章概述了以前自主系統基于行為的架構工作,ARSENL多車輛無人駕駛航空系統(UAS)和MASC層次結構。
第4章對基地防御戰術的整體設計以及高層戰術所依賴的游戲進行了基于狀態的描述。本章還詳細介紹了用于創建、測試和評估這一概念驗證的方法。在此過程中,重點是對每一戰術和戰術所針對的MOP和MOE進行評估。
第5章詳細介紹了所進行的實戰飛行和模擬實驗,并討論了與相關MOPs和MOEs有關的測試結果。
最后,第6章介紹了這個概念驗證的結論。本章還提供了與基地防御戰術本身以及更廣泛的自主蜂群能力和控制有關的未來工作建議。