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关于未来导弹战形态及创新设计的研究

2018-03-21刘敏华俞启东陈升泽郑小鹏解春雷

导弹与航天运载技术 2018年1期
关键词:装备战争导弹

刘敏华,俞启东,陈升泽,郑小鹏,解春雷



关于未来导弹战形态及创新设计的研究

刘敏华,俞启东,陈升泽,郑小鹏,解春雷

(中国运载火箭技术研究院研究与发展中心,北京,100076)

随着科技革命和军事革命的加速发展,战争形态尤其是导弹战的形态正在不断发生演变。分析了战争形态的演变与导弹武器装备的发展,对导弹战的历史进行了简要回顾,并针对未来导弹战的形态提出5个方面的趋势。最后围绕作战概念创新、把握战争主动权、应对不确定场景3个方面提出认识与思考,为未来装备发展与战争设计提供参考。

导弹战;战争形态;战争设计;未来发展

0 引 言

导弹自20世纪问世以来,以其远、准、狠、快的特征,成为继火炮、轰炸机之后,具有划时代意义的重大变革武器装备。导弹已成为决定现代战争胜负和维护国际战略稳定的中坚力量,并且未来相当长的一段时间内,以导弹为主导的战争依然是战场的基本形态。但随着科技革命和军事革命的加速发展,战略前沿和颠覆性技术的不断涌现,战争形态尤其是导弹战的形态也正在不断发生演变。

本文从装备和技术的视角对导弹战的历史及未来发展进行了初步研究,重点分析了技术加速发展演进下的未来导弹战变化趋势,进而提出对作战概念创新以及主动设计战争等思考。

1 导弹战概念及发展历程

按照《中国人民解放军军语》(2011版),导弹战是指以导弹武器为主要攻防手段的作战[1]。导弹战一词最早出现于20世纪80年代,由国外军事评论家首先提出,认为导弹投入作战即为导弹战,只是各阶段导弹战所起的作用不同。

1.1 导弹战发展历程

通过对导弹、技术以及导弹战在战争中的作用等维度的综合分析,可分为机械化、高技术和信息化不同战争形态下的导弹战[2~4]。

a)第1个阶段是机械化战争形态下的导弹战,从二战末期至20世纪80年代末。这一阶段的导弹战主要运用第1、2代导弹装备,经历了近10次局部战争和主要的武装冲突(如越南战争、马岛战争)。具有3个特点:1)仍以平台中心战为主,导弹战是战争的配角;2)导弹战的战法基本沿用火炮战法,其中平台战法起主导作用;3)精确打击体系尚未形成,导弹尚属于独立作战形态。

b)第2个阶段是高技术战争形态下的导弹战,从20世纪90年代初到21世纪初,处于机械化阶段向信息化阶段的过渡时期。这一阶段的导弹战主要运用第2、3代导弹装备,经历了4次局部战争和主要的武装冲突(如海湾战争、沙漠之狐行动、科索沃战争、阿富汗战争)。具有5个特点:1)导弹战成为重要作战样式,地位作用突显,逐步成为战争中的主角;2)防区外打击是战争初期夺取战场主动权的普遍作战样式;3)精确打击体系初步构建,精确打击链形成并开始发挥作用;4)展示出“察打一体”的能力,空地一体战作战样式更加丰富;5)导弹战充分体现了非对称、非接触、非线性作战特点,形成了以“三非”作战为主的高技术战争形态。

c)第3个阶段是信息化战争形态下的导弹战,从21世纪初至今。这一阶段的导弹战主要运用第3、4代导弹装备,经历了3次局部战争和主要的武装冲突(如伊拉克战争、利比亚战争、打击IS行动)。具有4个特点:1)C4KISR更加完备,并开始形成网络一体化,网络中心战特点显现;2)信息系统和精确打击体系与导弹战融为一体,体系对抗条件下的导弹远程作战能力和发现即摧毁能力有了质的提升;3)联合作战成为主要战争样式,多军种联合导弹战成为导弹战主要形态;4)精确打击消耗的弹药量已逐步提升至95%以上,防区外导弹打击占比达10%以上。

导弹战历史的演变如图1所示。

图1 导弹战历史演变

1.2 导弹战仍然是未来战争主要形态

回顾导弹战的发展历程和发展规律,随着科技发展和军事变革,未来相当长时间战争形态依然主要是导弹战,主要有3个方面原因:

a)导弹仍然是未来较长时期内火力投送的最有效手段。美国提出了“第3次抵消战略”以及构建全球侦察监视与打击网络的实施构想[5],构建涵盖“陆、海、空、天、网”的全球作战体系,其主战装备主体仍然是导弹武器,海空基平台依然将导弹作为攻击武器。

b)目前尚未看到可以替代核导弹的战略威慑武器,核导弹武器依然是维持全球战略平衡的核心要素。国外陆基战略导弹发展路线图,已经规划到2075年,提前60年规划也从侧面说明核导弹的战略威慑作用尚不可替代。

c)可能改变战争形态的颠覆性技术和新质作战能力全面取代导弹尚需时日。高能激光武器不具备超视距打击和全天候打击能力,主要受激光器功率提升和平台能源较大限制;环境控制武器受国际法影响较大;电磁发射受平台能量限制。

2 未来导弹战演变趋势

当前信息化战争正向纵深发展,激光武器、高功率微波武器、电磁导轨炮、高超声速武器、无人自主作战系统等武器装备的涌现,给未来导弹的发展带来新的挑战与机遇。随着新一轮科技革命的兴起,生物科技、信息科技和纳米科技的交叉融合发展,将催生智能导弹和智能化战争,未来的导弹战也将呈现全新的面貌。

2.1 组织形态的转变

得益于新型传感器技术、微系统技术快速成熟,各种武器小型化、能力拓展(同时保持廉价)成为可能,推动了装备作战体系的组织形态由过去静态集中式向动态分布式转变。

近年来,美国着眼未来强对抗环境,解决传统高集成度武器装备带来的成本、代价等问题,提出了多种“分布式作战”的新型作战理念,其核心思想是将昂贵的大型装备功能分解到大量小型平台上,通过自主、协同等技术达到相同或更高的作战能力,具有成本低、灵活性强、对抗性强等优势[6]。在此作战理念的指导和牵引下,美国积极探索分布式作战相关概念与技术,取得了诸多开创性成果。在海军方向,2015年,美国海军提出“海上分布式杀伤”作战概念[7],使更多的水面舰艇具备中远程火力打击能力,并让它们以分散部署的形式独立作战,以增强敌方的应对难度,提高己方的战场生存性。在空军方向,美国提出了“武库机”项目概念,即由B-52、B-1B轰炸机携带大量空空导弹,与F-22形成协同作战系统,由F-22为空空导弹提供制导,以解决第4代飞机载弹量少的问题。此外,美国还在探索发展分散式空间体系,提出结构分离、功能分解、多轨道分散等发展措施。可以看出,分布式作战已经成为指导美国装备未来发展的重要方向[8]。

动态分布式作战是将各种任务环节、功能组成拆散,形成更复杂的多单元协同集群,替代原有的静态集中式的作战模式,推动导弹武器“由平台中心向网络协同、由固定构型向可变构型、由预先设定向自主灵活”发展。在具备突出优势的同时,也带来了作战运用复杂、指挥决策复杂、联合协同复杂以及自主性和灵活性难以兼顾等挑战。

武库机与战斗机协同作战设想如图2所示。

图2 武库机与战斗机协同作战设想

2.2 作战链条扁平化

从世界新军事变革发展及近几次局部战争来看,作战从“平台中心”向“网络中心”转变,信息系统与武器系统紧密铰链使武器作战效能倍增释放,不断追求发现即打击,成为新的战斗力生成模式。

美国一直高度重视缩短作战链条,通过“网络中心战”等几代作战概念的发展以及体系的建设[9],并经过近期的多次局部战争的不断检验和完善,实现了作战链条由过去海湾战争的24 h,缩短至伊拉克战争的10 min,并进一步向优于2.5 min发展。

美国作战链条扁平化发展历程如图3所示。作战链条扁平化可在4个方面支撑取得导弹战作战优势:

a)快速优势:加快作战节奏,缩短战争持续时间;

b)透明优势:构建“透明”战场,参战部队可共享战场信息;

c)实时优势:实时发现目标、实时指挥、实时机动、实时打击、实时保障;

d)整体优势:参战单元构成有机整体,统一释放战斗力。

在未来更加复杂的作战场景下,要实现作战链条的扁平化,还要面临复杂战场环境下网络化信息获取与融合、强对抗条件下安全可靠低延时通信网络支持、高效协同自动化的指挥控制、与网络中心相适应的武器及信息保障等挑战。

图3 美国作战链条扁平化发展历程

2.3 导弹的智能化水平提升

当前人工智能技术、无人飞行器技术是迅猛发展的领域,也带来了一系列能力的跨越提升:一方面随着火力投送的方式改变,人将从直接作战中脱离出来;另一方面随着无人自主系统技术发展,装备逐渐具备自主任务规划等能力,自主性程度持续提升。未来装备的智能化水平将不断提升,未来作战将呈现有人无人混合模式甚至完全无人化形式[10]。

当前,全球超过60个国家军队已装备军用机器人,种类超过150种。美国一直高度重视智能无人领域的规划和技术研究,先后发布了如《国家人工智能研究与发展战略规划》等。2010年,提出无人武器占未来远程精打45%,2020年无人潜航器、X-47B等装备将投入应用,2040年左右一半以上的美国军队是机器人。一旦达到预期能力,将推动信息化战争由当前的“数字化+网络化”的初级阶段向“智能化+类人化”的高级阶段加速演进。

无人自主技术及装备发展设想如图4所示。

图4 无人自主技术及装备发展设想

智能化技术与装备的结合,以及无人装备的大量参与作战,将拓展作战领域、提升决策效率、降低战争代价,实现有人无人优势互补,极大提升作战效能和效费比。推动的重点转变有:

a)由无人装备向机器人部队转变;

b)手控武器向脑控武器、自控武器转变;

c)人海战术向装备集群战术转变;

d)最终实现将战争和游戏的有机结合。

但无人装备作战、机器人部队作战等概念一经提出,就面临来自战争伦理等问题的质疑,还将面临有人与无人的关系处理、自主决策的程度界定、敌我识别的全面普及、智能化程度提高等方面的挑战。

2.4 民商用系统的军事化应用

随着民用航天技术、先进电子技术等的持续发展,民用小卫星、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)、网络技术、通信设施等民商用系统的军事化应用将大量出现,会对战争产生深远的影响。

美国战略能力办公室正在开展商业使能技术研究,推动高速发展的商业技术尽快应用于军事系统。

美国部分商业使能计划如表1所示。

表1 美国部分商业使能计划

Tab.1 Part of the United States Business Enabling Plan

项目名称项目内涵进展情况 先进导航技术利用商业、智能手机级传感器升级空对地武器,解决某些地区GPS信号拒止的问题空军2017财年预算中涉及超过37000件武器将进行升级 信息通用作战图利用大数据、深度学习等商业技术提升战场指挥官利用和理解战场数据的能力已发布了首个测试版本,支持美国、菲律宾“肩并肩”联合军演 山鹑无人机利用3D打印技术研制蜂群微型无人机,可在无人条件下有效搜索危险区域试验了从F-16及F-18上投放第5代蜂群平台,2015年参加“北方边界”演习

民商用系统的大量军事化应用,具有4个方面的优势:a)军民两用技术规模大、低成本;b)以民掩军,难以破坏和打击;c)利用商用系统迅速弥补能力缺失;d)商用技术发展较快,能够快速更新现有装备,提升能力。未来民商用系统实现普及应用,还需要解决安全性、可靠性、军民系统兼容性、军民融合后的误攻击等几个方面的问题。

2.5 作战空间和领域攻防对抗的拓展

随着装备能力的发展,以及主要大国利益的拓展,未来导弹战的作战空间和维度将向立体多维延伸。一方面,高超声速导弹武器、深海预置导弹武器的出现,将使传统物理空间攻防对抗将向太空、临近空间、深海等领域拓展;另一方面,赛博对抗技术、生物交叉技术的快速发展,使得网电空间和认知空间的争夺将逐步升级。可以预见,未来战场环境越来越复杂,新领域抢占、电磁频谱争夺与攻防对抗将日趋激烈[11]。

导弹战的作战空间和领域的攻防对抗发展趋势包括:a)战场全域化,未来作战范围将拓展至全物理空间;b)战场全维化,由物理域拓展至信息域、认知域;c)美国率先提出“低至零功率”的频谱战概念,主导影响未来战争胜负结果的频谱作战领域。旨在挫败对手被动和主动传感器,挫败对手低截获概率/低探测概率传感器及通信,降低自身军队遭到反探测的可能性;d)美国积极推进全球监视与打击网络构建,持续强化在亚太地区的6类进入能力,构成全域对抗态势。

未来全维空间对抗态势如图5所示。

图5 未来全维空间对抗态势

在该趋势下,未来的导弹和导弹战将面临的威胁有:全作战剖面、全维对抗、跨域交叉作战、场景不确定性、复杂体系设计和运用的挑战,需要装备发展由面向确定性设计向面向不确定性场景设计进行理念转变[12]。

3 对战争设计的思考

综合对上述导弹战的发展历程、未来形态的认识,针对战争设计所涉及的作战概念创新、把握战争主动权、应对不确定场景3个方面进行深入分析。

3.1 作战概念创新

美国装备和技术的引领发展,除了技术先进、基础雄厚之外,其持续提出的作战概念也发挥了不可替代的作用,甚至比单一装备和技术的发展所起的作用更加显著。近年来,美国陆续提出了“网络中心战、空海一体战”等新的作战理论和“陆军多域战、海军分布式杀伤”作战概念。“网络中心战”基于把信息优势转化为决策优势和作战力量的行动优势的背景,发展了协同交战能力系统、战术瞄准网络、非协同式数字化敌我识别系统、国家网络靶场、全球信息栅格等,提升了一体化作战能力;“海军分布式杀伤”概念,是按照独立作战增加敌方应对难度、提高己方生存性的需求,使海上作战能力分散、提升单舰作战能力、实现分布式杀伤,率先引领集群对抗模式发展。

通过分析,美国提出的作战概念,有以下几个方面的独特做法:a)对众多智库持续开展威胁、作战等研究,例如集结5家顶级智库开展安全战略和部队结构研究(含卡托研究所、新美国安全中心、战略和预算评估中心、战略与国家研究中心、美国企业研究所);b)依托体系仿真和作战推演开展研究,美国海军分布式杀伤概念就是仿真推演中提出的;c)强烈的危机感和保持全球优势的使命感,促使美国持续提出新概念(如:开展频谱战、作战云等研究,考虑更加长远的未来;通过黑掉国防部计划和成立“红队”预测中国、俄罗斯对“第3次”抵消战略反应,主动预测对手不断调整战略和策略)。

为了能够创新提出如下的作战概念:a)要高度重视思想和战略的价值,思想是产品之上的产品;b)打通智库的链条,形成贯穿作战、运用、研制全链条的智库,提出的概念既要满足需求又要切实可行;c)建立战略级、战役级、战术级等不同级别的仿真推演系统,基于推演提出新的作战概念;d)通过在实战演练中找到问题,不断挖掘提升点。

3.2 把握战争主动权

真正战争,发生在战争之前。随着装备能力的提升,表明战争的形态和烈度在战争之前已决定,战争确实是设计的。一流军队设计战争,二流军队应对战争,三流军队尾随战争。世界上没有两场一样的战争。以往的战争和军事斗争准备无法直接借鉴,需要独立设计战争、动态设计战争、创新设计战争。

对于人、装备和战争关系,随着装备和技术的发展,不同时期认识不同,关系也在深刻演变。1808年,拿破仑指出:战争的胜负,四分之三取决于精神因素,只有四分之一取决于实际力量的对比。1919年,富勒指出:只要找到合适的工具或武器,胜利就有了九成九的把握。在人和装备作为直接作战力量的年代,强调的是人对于装备的运用;当前装备作为主体作战的力量,强调的是人对于装备的设计进而决定战争。当前及未来战场由装备主导、战争由人主导、人对于战争的影响更加显著,且作用更加前置。

战争及装备的形式体现的是一种需求牵引,更多的是应对式创新,对战争形态影响和体系、运用设计考虑不足。而主动设计战争是面向引领发展的需求,是一种更加主动的创新,充分考虑对战争形态的影响,充分考虑装备的作战体系和作战运用。为适应对战争的主动设计,需要培养集技术创新、体系创新、作战运用创新的综合科技人才,综合考虑实战化设计、体系化设计和转变设计理念。

3.3 应对不确定场景

随着科技革命和军事革命的加速发展,体系能力和装备能力将得到飞速发展,导弹武器装备将在未来面临体系复杂性、场景不确定性和新质作战力量的挑战,现有导弹武器装备可能将被变革也有可能效能出现大幅削弱。

为应对不确定的场景,需要从两个方面开展工作:a)转变发展理念,由过去“强调基于特定场景最优性能”向未来“基于不确定场景能力储备和灵活可拓展”转变;b)采用“体系构建+智能化发展”的装备发展思路,构建开放架构的体系,具备体系动态智能可拓展能力,并提升导弹的智能感知、学习、决策、适应等能力。

4 结束语

随着科技革命和军事革命的加速发展,战争形态尤其是导弹战的形态正在不断发生演变。本文从装备和技术的视角,对导弹战历程及未来演变开展了深入研究,认为导弹战在当前及未来一段时间仍是战争主要形态,并在组织形态、作战链条、对抗环境及军民融合等方面发生深刻演变。后续在导弹战的基本前提下,需要从作战概念创新、把握战争主动权、应对不确定场景等方面进一步深入研究。

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Study on Future War Morphology and Warfare Innovative Design

Liu Min-hua, Yu Qi-dong, Chen Sheng-ze, Zheng Xiao-peng, Xie Chun-lei

(R&D Center, China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076)

The war form evolution along with missile equipment development is analyzed in this paper, and the history of missile warfare is briefly reviewed. It is proposed that the development trend of future missile warfare reflects in five aspects. Finally, we present our preliminary understanding and thinking on three aspects that are combat concept innovation, military initiative control management and uncertain scenario responding. The results will provide basic reference for weapon development and warfare design.

Missile warfare; War morphology; Warfare design; Future development

1004-7182(2018)01-0001-06

10.7654/j.issn.1004-7182.20180101

TJ761.1

A

2016-12-22;

2017-03-04

刘敏华(1974-),男,研究员,主要研究方向为导弹武器总体设计

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