這是美國2030空中優勢實現方法系列分析的第四部分。在該部分,亞歷克斯·格林科維奇準將對美國“空中優勢2030”的家族系統平臺的自主性、生存力實現構想進行了解析,并對2030空中優勢實現方法進行了綜合分析。第二部分請參見本站1月14日的《“空中優勢2030”解構思路及問題分析》,第三部分請參見本站1月18日的《美國“空中優勢2030”的A2/AD對抗與“數據決策”》
2017年1月18日,亞歷克斯·格林科維奇(Alex Grynkewich)在美國戰爭困境網刊發文章《THE FUTURE OF AIR SUPERIORITY, PART IV: AUTONOMY, SURVIVABILITY, AND GETTING TO 2030》,對美國“空中優勢2030”的家族系統平臺的自主性、生存力實現構想進行了解析,并對2030空中優勢實現方法進行了綜合分析,主要內容及觀點如下:
(1)新的思維和作戰概念
要獲得未來的制空權,需要新的思維。2030空中優勢的獲得與保持則需要新的作戰概念。也就是說,這需要擺脫基于平臺的思維,而實現新科技方案。這要求飛行員和聯合指揮官能夠實施跨領域作戰。盡管這種思路是2030優勢成功獲取的最關鍵因素,但如果這種作戰概念過度依賴過時的技術,它也必將失敗。任何解決2030問題的家族能力最終都必將由跨所有領域和全部軍種的平臺組成。如果2030時代的飛行員和聯合指揮官缺乏關鍵能力,那么即便他們的戰斗技能再好也于事無補。當今最耀眼的指揮官如果只配備了“昨天”的技術,那么他注定要在戰斗中失敗。鑒于此,本系列的最后一部分對之前三部分中所討論的2030空中優勢家族能力的關鍵屬性再次進行了擴展,并對研究團隊針對未來部隊發展以及采辦方法的一些建議進行闡述。
(2)“空中優勢2030”的“自主性”解析
本部分所要討論的關鍵能力屬性之一是自主性。ECCT發現了幾種可用于數據及網絡管理的自主系統應用。之前的幾個部分并沒有過多的涉及自主性問題,也沒有對未來優勢部隊的平臺究竟是有人機還是無人機給予解釋。其原因很簡單,即無論是有人還是無人,都不是能力提供的關鍵所在。因為,有時有人方式是有意義的,但有時無人方式可能更適合。總之,這個問題是不可預知的。解決它的方法就是,如果有人方式能使得平臺發揮更大的效力,則應該采用有人方式,但如果人類的存在限制了平臺的能力,那么則應該采用無人的方式。空中優勢家族中的每項能力在開發期間,都應該對有人及無人優選方案進行詳細分析。
在未來的戰爭環境中,對手可能會對空軍的通信網絡實施破壞或攻擊,無論是信息傳遞網絡,還是指揮控制網絡。空軍的未來空中優勢平臺,其使用的網絡類型及彈性會在有人、遠程有人操作(類似于MQ-1或MQ-9的地面站引導)或自主系統之間顯著變化。這其中,遠程有人操作系統是最大的挑戰,因為它們需要安全可靠的高帶寬全球通信。這在高度對抗空間環境下的戰斗中可能是一個不可取的選項,因為即便是敏捷、智能以及可自修復的網絡也不能在短距離的嚴重干擾功率面前保持所需的帶寬及吞吐量。
自主系統和有人平臺對帶寬的要求實際上是相似的。如果從網絡角度來看,有人平臺也可以認為是自主的。一旦指揮官下達任務命令后,無論是自主系統還是有人平臺都需要把任務完成,而不管是否擁有復雜或強大的可返回地面站的通信網絡。這樣說的意思是,無論自主系統在哪,它都應該高效的模仿人類的自主行為去執行任務,那么它能做到嗎?
實際上,武器系統自主性的調整幾十年來一直在進行,如從槍支向空空導彈的發展,以及從短程導彈向遠程導彈的演變。當今的遠程導彈已經遠遠超出了人類的視距范圍。但是在復雜武器系統規劃與開發的詳細設計中,面對自主性的考慮,應該是:自主系統能不能填補差距和提供能力?它的成本如何?技術成熟度如何?
(3)“空中優勢2030”的“生存性”解析
本部分討論的優勢能力第二個關鍵屬性是生存性。近三十年來,從早期F117在伊拉克的配置到近期F-22在敘利亞的部署,隱身性能為美國空軍提供了特有的作戰優勢。因此,很多人不自覺的將生存力視同為“隱身”的代名詞。而也有些人則認為,隱身技術對空軍已經過時。但是研究團隊認為,這兩種觀點都不正確,而真相則應該介于這兩者之間。
隱身性并不過時,但它也不是空中武器平臺生存力的唯一屬性。研究團隊認為,生存性是應該分析和討論的真正重點。這個問題非常復雜,例如飛機的信號、機載系統的冗余度、速度、機動性以及電子攻擊能力的相互作用,都對平臺的生存性有影響。應該考慮一種特定的設計和優化方案,來綜合考慮與所有這些特性相關的因素。以F117為例,雖然美國在隱形戰斗機技術方面取得了關鍵性突破,但該技術的狀態卻與超聲速或高機動性不相容。而后來的F-22在這些性能之間進行了權衡優化,以最大化其生存力,F-22既具有隱身性能,又具有快速、高機動性,它可以在F-117所達不到的地方作戰和生存。
影響生存性的另一個屬性是“致命性”,即確保自己生存的最好方法就是確保對手無法生存。彈匣的深度、可更精確瞄準的傳感器質量以及武器效力(包括動力或非動力武器)都會影響生存力。但是,所有這些性能不可能同時擁有。如果彈匣太多,則平臺會變得太大而機動性不好。如果增加太多的傳感器,則飛機的信號會受到損害。在空中優勢家族能力的整體優化中需要對這些屬性進行詳細分析。
為此,研究團隊向空軍高級領導人提出建議,放棄“第六代”戰斗機概念,轉而重點關注滲透性對抗平臺(PCA)的能力屬性。研究團隊認為,采取這種方法的原因有以下幾個方面:
首先,在進行定義時需要明確的弄清楚這些問題:它是超聲速的嗎?它如何隱身?它可攜帶定向能武器嗎?它可以飛多高?有人駕駛嗎?但是這些問題似乎又不是在對六代機進行定義。正如空軍的第五代戰斗機在開始開發時,并沒有意識到它們就屬于第五代,而是在真正看到了所謂的五代機所具有的與F-15以及F-16不同的能力后,再經過重新劃分,而形成了所謂的戰斗機代的劃分。
研究團隊提出的PCA平臺概念所回避的另一個詞是“戰斗機”。在大多數情況下,戰斗機給人的印象是,它是一種擁有短程、高機動、超聲速特性和有人駕駛的心理暗示模型,并且通常會裝備有限數量的導彈和機炮。但是,未來的PCA可能并非是這樣的平臺,在本系列分析的第三部分已經強調了PCA平臺改進航程的重要性。同時,有效載荷、機動性和速度的改進也很重要。盡管如此,最終研究團隊還是給PCA平臺冠以了F-的稱呼,并稱之為戰斗機。
(4)指揮人員的轉變及優勢能力的實現--任職及采辦改革
PCA平臺概念在“空中優勢2030飛行計劃”發布后,獲得了很大關注,但它只是2030空中優勢問題解決方案的一個部分。其他一些空中、太空和網絡空間能力對空中控制能力也是至關重要的。如前所述,在殺傷鏈前端的發現、鎖定、跟蹤能力是最難實現的部分。在沒有空域保護的情況下,太空及網絡空間不能自我實現對殺傷鏈前端的支持,反過來也是如此。
未來的指揮官,需要了解每個域以及它所能帶來的能力,以便他們進行力量部署決策。那么空軍未來指揮官應該如何發展?未來指揮官在2030年的作戰環境中需要什么樣的教育和經驗才能取得成功?空軍如何提供這些條件?要實現這些,可能需要對職業軍事教育、職業發展道路以及領導人任用進行創新。而且必須要從現在開始發展這樣的飛行員。只有這樣,才能保證到2030年之前能夠擁有可有效利用多域能力知識和經驗的領導人員。
那么如何保證在2030年前能夠獲得這樣的優勢能力呢?現在還僅有13年的時間,研究團隊認為,國防部的采辦改革必須要進行。為此,研究團隊也給出了提升能力發展速度的四條原則:
第一,需求規則,即要熟知所需要的基礎能力,并堅持改進這些能力。不要因為需求的復雜和變化而延遲周期和擴大成本,更好的一種方法是堅持一種基本需求,同時保留足夠的設計余地,以便隨時修改和增添能力。
第二,空軍應該恢復并行開發的概念。這個建議所考慮的是各種技術的開發周期可能并不同步。并行開發背后的理念是,使正在開發的航天器、飛機或網絡空間工具可以在每一個單獨的開發線和正式程序之外成熟化,一旦技術達到適當的成熟水平,它就可以從并行的開發中移出,并集成到一個綜合程序中,同時,該技術可以進行下一階段能力開發,以備將來使用。通過實現資金使用和重點的一致性,并行開發可以顯著減少任何計劃中發現的技術風險。
第三,空軍應該管理綜合風險。例如,原型設計和試驗是一種很好的解決方案,但是像YF-22和YF-23原型,實際上它們并不是真正的原型,它們并沒有把飛機最終版本所需的所有系統和子系統包含進去。為了使原型真正起作用,必須要超越原型的技術演示目的,而進行所有子系統集成驗證的真實能力驗證。一旦原型評估完成,應該決定是否宣布計劃并進行生產投資。在生產決策做出后,項目管理者必須快速保持需求的穩定。技術開發的并行線將會推動運營者和開發者進行需求調整。但是不要受限于這種因素的影響。
第四,能力開發要采取漸進方法。技術的并行開發成熟化過程,應該有幾個不同的原型設計階段,這可能會導致單個程序中的多個塊或能力的增量。隨著新的能力進入,舊的能力必須重新利用或退出。
最后,研究團隊認為,建立2030空中優勢部隊需要時間、精力和持續的承諾。盡管技術和平臺開發不是靈丹妙藥,但是關注能力開發的基本原理,維持需求規則,以及利用實驗和原型的采辦游戲規則,是優勢成功的先決條件。將這些采購和開發技能同新的作戰概念及具備跨領域作戰和指揮能力的飛行員和聯合指揮官發展的新概念相結合,2030空中優勢部隊的建立必將實現