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大国重器轰炸机专题(一):未来轰炸机在空中优势作战中的作用

大国重器轰炸机专题(一):未来轰炸机在空中优势作战中的作用

原创 张昊 2023-03-09云阿云智库•大国重器•轰炸机专题

导读:美军很可能将通过B-21远程控制无人机和敏捷作战部署能力,利用无人集群饱和敌方防空火力通道,以打开攻击窗口,同时依托 JADC2 先进指挥控制能力加速杀伤链闭环,对远程关键目标实施高强度打击,在争夺空中优势方面起到关键作用。

自2001年以来,世界隐身飞机的作战能力和部署数量都有所增长,由隐身能力及与之相匹配的战术已成为获取空中优势的重要方式。美国空军《印太事务专刊》2022年7~8月发表梅尔·戴尔博士的文章《未来轰炸机在争夺空中优势中的作用》,对轰炸机发展及作战的历程进行了全面描述,指出未来将依托B-21轰炸机远程操作无人机的能力,综合利用敏捷作战部署(ACE)策略和先进指挥控制架构,为美军提供强大的新质作战手段,在获取空中优势方面起到关键作用。

01从“沙漠风暴”到“持久自由”行动:轰炸机的十年

从1991年的海湾战争“沙漠风暴”行动到2001年对阿富汗的“持久自由”行动空袭,这十年来美国轰炸机在技术和战法策略方面都产生了巨大的变革。

在1991年的“沙漠风暴”行动中,美军B-52轰炸机利用低空突防等一系列手段穿透了伊拉克军队防空体系,对其关键目标实施了高强度轰炸,展示出了空中力量能够产生的战略效应,并成为了未来十年空军思想、技术和训练相关投资和发展的主要动力。而在2001年“持久自由”行动中,B-2隐身轰炸机在阿富汗投掷大量精确制导炸弹,对多个目标实施了精准打击,展示了这十年间空军技术、弹药和作战概念的巨大变化 :

一是隐身能力成为突防关键。B-2无须再利用低空飞行来躲避敌方雷达,而是利用低可观测技术直接穿透防线。

二是弹药精度革命。精确制导弹药已成为了空袭的主要武器,而作为对比,“沙漠风暴”中其占比仅有5%。

三是作战流程不断改进。在“沙漠风暴”中首创的制导、分配和瞄准(GAT)过程演变为空军的空中联合作战规划过程(JOPPA)及其伴随的72小时空中任务指令(ATO)周期。

尽管看上去一切好像都在变,但有一点是不变的,那就是战场目标。自从空军出现,空中优势一直是作战的首要目的。美国空军计划部署其最新型B-21轰炸机,与此同时,技术的不断发展使美军武器更精确、更有效、更灵敏。但仍存在一个问题就是下一代轰炸机将如何帮助在未来的作战环境中实现空中优势,这将是美军不得不思考的问题。

02争夺空中优势的理论发展

意大利空军理论家朱利奥·杜黑是最早认识到“制空权”重要性的人之一。杜黑将制空权定义为“在保持己方飞行能力的同时,能够阻止敌人飞行”。为了获得空中优势,意大利理论家相信轰炸机在此方面具备重要作用。轰炸机将穿透敌人的防空系统,“打破巢中的鸡蛋”。一旦飞机升空,它们就变得更难以发现和摧毁。杜黑的理论依赖于一次决定性的轰炸机袭击,这种袭击会摧毁地面上的敌军,并让其失去制空权。

在第二次世界大战前夕,英国战略家兼理论家 J·C·斯莱梭尔(J.C.Slessor)提出了一种空中优势方法,与杜黑的一些想法是吻合的。斯莱梭尔认为,空中优势“使其拥有者能够对敌人实施作战,同时剥夺敌人利用自身的力量对己方实施有效干扰的能力”。然而,对于英国理论家来说,空中优势并不是一种永久的状态,并非一次攻击就能实现的。己方不仅要获得空中优势,并必须要维持其空中优势。在获得制空权后,国家仍必须不断投入部分兵力来维持这种状态。斯莱梭尔认为,争夺制空权将是一项复合工作,“空中优势是通过轰炸机和战斗机的联合行动获得的”。尽管这项工作需要战斗机和轰炸机执行,但斯莱梭尔对于轰炸机战场角色的认识与杜黑的规划愿景是一致的,斯莱梭尔建议轰炸机攻击地面敌军、机场、基地、飞机补给站和技术设施。另一方面,战斗机将在空中寻找并摧毁敌人的空军部队。

二战后,美国对战略空军的思考短暂中断了。几十年来,朝鲜战争和越南战争往往将空中力量的应用集中在与地面部队的协同作战上。美国空军约翰·沃登上校在国家军事学院就读期间,撰写了一篇论文,将空中优势的定义为“优势方空军能在任何时间和地点行动,而不受劣势方空军的过多干涉,另一方面,不受敌人严重空中入侵的威胁”。沃登通过两次世界大战和冷战期间的代理战争分析研究得出结论 :“没有空中优势,很难获得胜利。”与以往理论家不同,沃登提出了空中霸权的概念。沃登将空中霸权概念定义为“劣势方空军完全无法对优势方空军的行动进行有效干涉”。沃登针对空中优势的计划不同于其他理论上的先行者。杜黑和斯莱梭尔都聚焦于特定飞机所扮演的角色,但沃登的方法论将超出特定的作战平台,专注于作战目标,专注于平台能达到的预期打击效果。他将目标集放置于五个同心环中,居中目标类型比外环中的目标具有更高的战略回报价值。敌军领导层和指挥控制(C2)目标最具打击价值。然后从内到外,这些环路扩展到了有机必需品(电力、石油)、基础设施、人口和军事装备(装备战场回报是最低的)。五环模型是“沙漠风暴”中空中作战计划的起源。

海湾战争证明了美军在隐身技术和精确制导武器方面的投资的有效性。当伊拉克点燃油井时,烟雾阻止了美国空军使用激光制导炸弹。美国空军开展一系列采办计划,以实现全天候精确打击能力,最终发展了 JDAM 精确制导炸弹。在隐身技术方面,美国空军开发了F-117隐身战斗机。

除技术发展外,对目标瞄准的考虑也在进化。海湾战争后,沃登发表了一个更为完善的民族国家瞄准理论。他将国家视为一个系统,并设想随着现代空军的精确打击能力的不断增长,有能力导致敌国战略瘫痪。战略瘫痪的关键在于同时攻击多个关键目标,这将使对手无法指挥部队。精确打击能力将使美军每架飞机可对敌方多个目标实施打击。沃登的想法引入了并行作战的概念,这意味着飞机不受地理限制,可以在同一任务中打击多个环上目标。沃登的理论假设了一个高度组织化的状态。只要对敌方“头部”实施打击,就能使敌方整个组织失能。

在沃登手下工作的大卫·德普图拉(DavidDeptula),曾担任“沙漠风暴”空中战役的架构师,提出了使用基于效果作战(EBO)瞄准框架的快速决定性作战(RDO)概念。RDO 强调更小的武器重量以及更高的打击速度,这使得增加空基精确武器的数量成为了可能。将基于目标的系统与并行打击相结合将产生“对敌方所依赖的一套系统的控制权和影响力”。此外,精确武器的增加意味着在目标区域需要更少的飞机。德普图拉认为,隐身和精确重新定义了在实现空中优势时的规模性。从理论上讲,并行打击、使用基于效果作战和快速攻击可以在时间线上前所未有地实现空中优势。

03理论回溯

美国空军“沙漠风暴”“联盟力量”和“持久自由”行动三次空中战役为实现空中优势的上述理论方法的有效性提供了佐证。以下是对这些活动的简要讨论。这并不是对这些战役的详尽讨论,而是为了强调对手的实力、美国联盟部署的兵力规模、战略轰炸机在各自战役中的作用、精确武器的有效性以及获取空中优势所需的时间。

(一)“沙漠风暴”行动

“沙漠风暴”行动的首要目标就是确保空中优势。战争爆发首日晚上,B-52 轰炸机低空突防打击了伊拉克机场跑道和飞机掩体;F-117隐身战斗机(唯一一款可执行任务的隐身飞机),使用精确武器打击了巴格达市中心的 22 个领导层和指挥控制目标;巴克斯代尔空军基地的6架B-52向伊拉克发电设施发射了多枚防区外武器。另外,美军利用海基“战斧”对地攻击导弹(TLAM)攻击伊拉克一体化防空系统。驻扎在沙特阿拉伯附近的战斗机袭击了已知的地空导弹(SAM)阵地以及位于伊拉克、沙特阿拉伯边境地区的机场。此外,还有100架战斗机配合攻击机实施作战,它们执行了17次进攻性指控(OCA)和对敌防空压制(SEAD)任务,为攻击机开辟道路。据美国空军中将巴斯特·格罗森(Buster Glosson)称,第一晚的目标是在最初的24小时内破坏伊拉克指挥控制体系。美国空军提前16小时实现了这一目标,进而在一周内取得了空中优势。在战后评估中,隐身打击和精确制导打击仅占飞行总架次的2%,但攻击了43% 的计划目标。当战争接近尾声时,伊拉克点燃油井,限制了美国空军使用激光制导武器的能力。战后,美国空军开展采办项目,以获取全天候精确打击能力,精度革命就此开始。

(二)“联盟力量”行动

截至1999年,美国空军拥有两种新型武器:一是B-2 隐身轰炸机,其有效载荷能力远远超过F-117(16 枚炸弹对比 2 枚炸弹);二是美国空军使用具备全天候精确能力的 JDAM 炸弹。空袭于1999年3 月24日打响,美军第一波打击为远程防区外弹药。防区外弹药攻击之后,隐身战斗机和B-2隐身轰炸机对指控节点目标以及防空导弹部队实施打击。此外,空袭的目标是塞尔维亚和科索沃的机场。在战争首夜400架次飞行行动中,只有120架次是针对地面目标的打击行动,攻击了对方40个地区的目标,主要包括机场、军队驻地、指挥控制中心和补给站。美军空袭行动所受到的限制包括欧洲多云的天气(阻碍激光制导炸弹的使用)以及塞尔维亚针对性的防空作战。美军前12天时间的战果与“沙漠风暴”行动中最初12小时内的战果差不多。B-2轰炸机最初只计划在行动的前几个晚上使用,但在欧洲云层阻止其他平台使用激光制导轰炸机的情况下,仅能依靠6架B-2对南联盟实施持续轰炸。最终,联军空军建立了空中优势,尽管行动比伊拉克更精确、更隐蔽,打击的目标也更少,但建立空中优势所需时间与“沙漠风暴”是一样长的。

(三)“持久自由”行动

“持久自由”行动的打击目标是阿富汗塔利班政府。尽管其拥有相当数量的防空武器(SA-3 和高射炮),但几乎没有一体化防空系统。空中行动于2001年10月7日开始。与以前的行动类似,首先齐射一波防区外弹药,目标是领导层和指挥控制机构。来自迪戈加西亚的轰炸机(B-52 和B-1)和战斗机袭击了塔利班和基地组织训练营。与此同时,2架B-2轰炸机深入阿富汗领空,以塔利班机场和雷达为目标,利用飞机的合成孔径雷达(SAR)发现并摧毁塔利班空军。B-2在接下来的2个晚上进行了类似的行动,包括创纪录的44小时任务,确保联军在短时间内拥有空中优势。

上述空袭行动验证了美国空中力量理论和瞄准战略的发展方向。首先,夺取空中优势仍然是美国空军的首要任务。没有空中优势,作战行动就无法成功。在“持久自由”行动中,精确武器成为了美军使用数量最多的武器,这是一个里程碑式事件,使得诸如基于效果作战和实现战略瘫痪的想法成为可能。

回顾上述空中力量理论发展的历史和过去战役中空中力量的执行,可以洞察未来争夺空中优势的斗争。它还提供了轰炸机在获得空中优势方面的作用。在深入研究轰炸机未来可能扮演的角色之前,有必要定义未来的作战环境:空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)在空军协会大会上发表讲话时表示,尽管俄罗斯在乌克兰采取了大量军事行动,但中国仍然是美国的重要威胁。

根据美方数据,中国空军目前拥有2250架作战飞机,其中1800架为战斗机,并拥有大量H-6轰炸机,部署了强大且具备冗余特征的一体化防空力量,实现了体系高度集成,对美军构成了重大挑战。

04未来轰炸机作战概念

中国威胁给美国空军带来了前所未有的挑战。如果美中之间发生冲突,空中优势将一直是美军作战第一要务。没有空中优势,战场成功的概率呈指数下降。

2017年,兰德公司进行了一项研究,研究了美国在“保卫台湾”或“南海冲突”中获得和保持空中优势的需求。当时,中国有700架第四代战斗机,现在有800架。兰德公司的评估是,在台湾战场情况下,至少需要30个(72架飞机)联队,在南海战场情况下,需要10个(72 架飞机)联队才能在空中击败对手。这项评估的大部分内容都是美国及联军飞行员与中国飞行员的较量。

而战略轰炸机在空中优势争夺战中的作用仍然如杜黑所概述的那样—“打破巢中的鸡蛋”。轰炸机可以穿透敌人的防空系统,同时瞄准敌方指挥控制节点、雷达、机场,甚至单架飞机本身。这种穿透能力在伊拉克、南斯拉夫及阿富汗的实战中得到了证明。随着防空系统的不断进步,B-2隐身轰炸机的突防能力很可能将被不断削弱。在未来十年,美国空军的主要突防轰炸机将是B-21新型轰炸机,以应对战场挑战。

目前B-21的大部分能力仍然保密。已知的信息主要来自美国空军的新闻稿和开源报道。诺斯罗普·格鲁曼公司有6架B-21正在建造当中。B-21最初将部署在南达科他州埃尔斯沃思空军基地,新轰炸机的维护设施建设将于2024年完成。B-21的有效载荷能力仍处于保密状态,但美国空军预计在未来10年购买100~200架该型飞机。鉴于对该轰炸机的了解,再加上空中力量理论和之前的战役,可对该型轰炸机如何与中国作战进行设想。

05与中国的作战场景设想

在此前的战争中,美国空军总能快速获取空中优势,以便后续作战行动的执行。但如果与高适应性的均势对手发生冲突,空中优势很可能转瞬即逝,需要仔细加以利用。

未来与中国冲突可能会像之前的作战行动一样,最初将发射远程防区外弹药。由轰炸机发射的联合空对地防区外导弹(JASSM)可能将与海基巡航导弹同步打击,将遵循“集群饱和攻击”策略。该概念最早由约翰·阿奎拉(JohnArquilla)提出,指从各个方向全面攻击敌人。在当前战场环境下,该概念进行了更新,可涵盖从多个作战域(空中、太空和网络)的众多攻击方法。“饱和攻击”敌方防空系统需要将己方作战资产耦合成群,中国防空导弹系统将被大量远程弹药所淹没,从而打开一个攻击窗口。

在与此前的对手作战中,从战机起飞到抵达目标区域,70%的打击目标会被临时改变。由于美军是长途奔袭,这为重新配置目标文件和改变任务提供了充足的时间。但与中国这样高反应性、强适应性的敌人作战,很难再让空军有这样近乎“奢侈”的待遇,美军认为其必须进行“加速”,否则可能会失去优势。美国正试图依靠联合全域指挥与控制(JADC2)项目将所有联合传感器连接到网络化框架中,利用人工智能、云技术和网络化系统,提供“人在回路”管理,实现动态瞄准,以加速杀伤链闭环。在战斗中,除预先计划的发射巡航导弹外,美军空中计划人员还需要部署防区外备份轰炸机,以便在几分钟内进行动态瞄准,还可在轰炸机机队中配置高超声速武器,从而进一步缩短对敌方高机动目标的反应时间。

一旦美军发射的远程防区外武器打开“作战窗口”,B-21轰炸机就必须利用缺口造成敌方战略瘫痪。美军认为,隐身是低观测能力与恰当战术的结合,B-21轰炸机仍需各类力量支援,以最大限度地提高其突防能力。美国空军部长肯德尔概述的七项行动任务的部分内容将影响这一任务集 :通过在传统基地外的不同位置部署无人机将使中国的瞄准能力变得更加复杂化,这些分散化部署的无人机有助于落实敏捷作战部署概念。这些无人机可以与B-21空中协同,这种有人- 无人编队意味着敌方将被大量无人目标所迷惑,掩护B-21突防。

与以往的空袭行动一样,B-21将依托其多目标交战能力,发射精确制导武器,打击对手机场、燃料储存库、指挥节点和单个飞机目标,实现并行作战,瘫痪敌作战体系,对中国国防战略造成重大威胁。美军的空中优势很可能从局部同心圆开始,并随着后续打击而慢慢扩大。美国的部分打击力量(约10%)必须保持待命状态,使用小口径炸弹(SDB),并可从B-52/B-21轰炸机发射高超声速导弹打击敌机动目标。这需要美军持续“保持空中优势”,但其所需的工作可能随着打击的持续进行而不断减少。

未来的作战规划人员必须考虑的一件事是战略储备问题。在即将与对等大国展开的竞争中,战场损耗可能是重要因素,需对空中任务指令进行全面思考。除在B-21获得初始作战能力(IOC)后不断完善战术外,空军还必须完善训练计划、建立和执行每天 1000 架次的空中任务指令,将轰炸机分配执行防区外任务、“待命”防区外使命、穿透任务、机动、动态瞄准任务,以及轰炸机预备部队。这不仅仅需要作战规划人员的相关计划,还是作战、后勤和智能间协同的结果。

06结语

轰炸机在空中优势中发挥的作用可以追溯到空中力量理论的发展初期 :独特高负载能力、持久性和大航程使其成为击破敌方鸟巢的理想平台。美军推断,未来将首先在局部区域获取空中优势,然后随着打击的进行将逐步扩大空中优势范围,同时仍将分配作战力量以持续维持空中优势。美军很可能将通过B-21远程控制无人机和敏捷作战部署能力,利用无人集群饱和敌方防空火力通道,以打开攻击窗口,同时依托 JADC2 先进指挥控制能力加速杀伤链闭环,对远程关键目标实施高强度打击,在争夺空中优势方面起到关键作用。


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