面向机弹一体的未来空战火力运用思考

空中优势是夺取未来战争胜利的决定性因素，空中平台和机载武器始终得到高度重视和快速发展。随着信息化技术的发展，未来空战将呈现“智能、无人、自主、分布、协同”的新特征，飞机与机载武器在体系和网络的支持下，任务构型和使用模式更灵活，长时滞空和火力打击相互渗透、重构组合，呈现机弹一体化深度融合的趋势，将大幅提升空中平台的打击效能，变革现有打击链路和火力的运用方式。

本文从“观察、判断、决策、行动”（OODA）环作战理论出发，分析机弹一体火力形态的适用场景和新质能力，提出机弹一体化技术特征、演进方法和运用模式，支撑未来空战打击链路向“扩展适用空域、缩短循环时间”的方向演进。

图4　空战样式发展方向

Fig.4　Development directions of aerial combat styles

2.1　机弹一体理念

机弹一体是在OODA环和打击全链路上，打破载机、导弹传统分工局面，充分发挥机弹融合能力优势，通过载机平台（感知、决策能力）与导弹火力（感知、射程等打击能力）之间联合优化设计和多样化组合运用，实现更广的任务包线，实现“1+12”的作战效果（图5）。

图5　载机与导弹组合OODA环

Fig.5　The OODA loop of aircraft-missile combination

机弹一体的典型特征之一是全空域速度可变，例如，将现有空空导弹主动段的“短时快速”与巡飞器的“长时慢速”特点相结合。使用时，以巡飞构型作为助推投送平台长时滞空搜索目标，在探测器发现并截获目标后，巡飞器发射空空导弹直接进入末制导模式，敌方无法通过我方载机火控雷达的锁定及照射进行规避判断，极大提高了对敌方的威胁程度；同时在转入末制导前也可持续处于目标搜索及空空导弹待发状态，大幅延长了对敌机的威胁时间。巡飞器可在发射后长时间处于高亚声速巡航状态，并充分利用第三方提供的态势信息慢速巡飞搜索并压制敌机，可有效降低甚至脱离对载机高精度制导信息的依赖；还可通过集成多枚不同探测制导体制的空空导弹，同时对目标进行搜索探测，尽可能提高探测距离；另外，多枚异构制导体制的空空导弹协同攻击，可提高截获及杀伤概率，有效降低目标干扰和诱骗。

2.2　“观察”（Observe）环节

在观察环节，通过构建机弹互联网以及机弹多种传感器多维探测信息的侦测和融合，实现信息感知在时间上提前、空间上扩展。

单独依靠载机探测，随着距离变远，位置分辨率变差，精度链闭合越困难。通过集成多枚采用异构制导体制的空空导弹，同时对目标进行搜索探测，再融合载机探测信息实现机弹一体信息融合，可大幅提升远距离探测位置分辨率，支撑远距离作战信息链路闭合。

2.3　“判断”（Orient）环节

判断环节中，集成载机及异构制导体制空空导弹对目标的实时探测信息，可以对威胁源目标的位置进行更精确的识别；采用智能算法对提取出的目标特征进行关联、融合，再与目标数据库里的对象进行综合比对，可实现对目标属性、威胁等级以及行为更快速的研判，为决策提供更精准可信的依据^[17-18]，如图6、图7所示。

图6　威胁属性识别

Fig.6　Threat attribute identification

图7　目标识别算法流程

Fig.7　Target recognition algorithm process

2.4　“决策”（Decide）环节

在决策环节，构建典型作战任务与作战模式下机弹协同决策机制，通过协同作战中机弹功能优化分配，可以最大限度地发挥导弹的决策能力，提高整个系统指挥决策的快速性、实时性及精准度。例如，针对远程拒止作战，美军认为我军可能通过预警机或歼-20进行探测制导实现链路闭合，但在强对抗环境下，更可能需要充分发挥导弹的决策能力，通过多弹协同自主决策的攻击方式实现链路闭合。

2.5　“行动”（Act）环节

行动环节中，通过机弹协同制导、协同机动、协同抗干扰等途径，创新作战样式，提升机载武器系统战术使用的灵活性，提高机载武器攻击精准度与抗干扰能力；通过载机平台深度参与行动环节，简化部分弹上分系统，降低导弹研制生产和使用成本。如美军利用F-16战斗机发射AGR-20A制导火箭弹拦截巡航导弹（图8），将亚声速巡航导弹拦截成本降低到10万元量级（AGR-20A 单价2.5万美元）。

图8　美F-16战机发射AGR-20A拦截巡航导弹靶弹

Fig.8　U.S. F-16 launches AGR-20A to intercept a cruise missile target

基于机弹一体的设计和运用理念，通过功能分配、转移与融合，发挥载机、导弹及新式平台的能力优势，并衍生类似“远射”的无人机弹一体制空的新型空中交战样式，可大幅丰富战术战法选择，提高执行远程拒止、中距交战、主动防护和制空巡飞等急难险重任务的空中作战效能。

3.1　远程拒止

针对远程/超远程威胁目标难以探测的问题，通过云端多源信息实时共享，将探测到的信息融合成火控级的目标航迹。

载机通过多源信息融合进行初始定位；导弹发射后，多枚导弹自主组网，通过弹间协同、探测信息共享与融合进行二次定位，在飞行过程中进行自主决策、目标分配与协同弹道在线规划，形成“围猎式”攻击，实现对单目标和编队目标高概率杀伤^[19-20]，如图9所示。

图9　“远程空域拒止”OODA环

Fig.9　The OODA loop of“long-range air denial”

机弹一体能力需求如下。

机：① 战场资源整合管控，战场态势实时共享和决策支持；② 实现地域、空域、时间域分散的各有源、无源传感器协同探测及信息融合。

弹：① 弹群任务规划；② 弹间组网；③ 自主决策与目标分配；④ 多弹协同探测与信息融合。

机弹协同：① 机弹联合被动探测定位；② 快速可靠信息传输。

3.2　中距交战

针对高动态、强不确定性的多方向来袭威胁，机弹一体可实现全向防御和攻击。

载机融合探测信息，根据敌我当前态势，综合载机与导弹能力模型进行联合火控解算；导弹发射后，依托平台全向探测，实现导弹全向攻击精度链闭环，同时多弹攻击过程中，进行实时目标分配和攻击策略解算，通过高带宽数据链实现导弹终端与载机节点的精准协同（图10）。

图10　“中远距空中交战”OODA环

Fig.10　The OODA loop of “Medium-to-long range air combat”

机弹一体能力需求如下。

机：① 战场态势级探测；② 快速火控解算，体系层面实现战场资源动态高效管控。

弹：① 大机动能力；② 高速、实时、分布式信息处理与共享。

机弹协同：① 机弹协同探测；② 低时延、高带宽数据链；③ 以载机和导弹为体系节点终端的空战云架构。

3.3　主动防护

目前技术水平条件下，导弹武器对高速弱小目标探测能力弱，主动拦截难度大，综合防御效能不高。为此，需要结合主动防御任务的特点，在机弹协同作战运用方面寻找新的策略途径。

（1） 载机或护航机对来袭弹进行远距快速预警和探测定位（图11）。

图11　预警探测OODA环

Fig.11　The OODA loop of warning and detection

（2） 载机射前快速决策，基于载机-来袭弹-拦截弹的三体运动规律设计三体博弈策略，综合当前来袭态势、平台逃逸能量、拦截弹能力，计算不同逃逸选择、不同拦截策略下的三体博弈成功率，自动选择并实施载机逃逸机动序列、拦截弹发射序列^[21-23]，如图12所示。

图12　三体博弈OODA环

Fig.12　The OODA loop of three body game

（3） 快速发射多枚拦截弹后，未来空战中载机可为拦截弹群提供全程全向制导，降低弹上探测压力并有助于小型化高密度挂载（图13）。

图13　载机全程制导OODA环

Fig.13　The OODA loop of full process guidance

（4） 根据目标机动情况，机弹进行射后的联合动态调整，拦截弹/弹群的拦截与载机的逃逸实施协同机动（图14）。载机提前发射拦截弹/弹群，通过设计的三体博弈策略，拦截弹/弹群在来袭弹的进攻路线提前拦截，同时载机通过机动尽可能地规避进攻，把载机的逃逸作为拦截的一个引诱环节，提升综合防御效能。

图14　协同机动OODA环

Fig.14　The OODA loop of collaborative maneuver

机弹一体能力需求如下。

机：① 全程全向精准感知探测制导；② 配备不破坏隐身的发射方式；③ 大型高价值空中平台可由护航机提供预警探测制导信息。

弹：① 小型化高密度；② 适应新型发射等方式；③ 大机动高敏捷弹体。

机弹协同：① 高密度快速发射；② 简化武器电气连接以实现高密度挂载、发射；③ 机弹协同机动提高拦截和生存概率。

拦截弹为实现多拦一，必须“小而强”。机弹博弈机动是此任务中机弹一体的核心思想。

3.4　制空巡飞

机弹在形态、能力特征上高度融合，实现巡打一体的自主作战能力。

载机根据战场态势判断巡飞器发射时机，发射后即可脱离威胁区域；巡飞器发射后，根据态势信息前往风险区域，利用多枚内埋载弹的导引头进行雷达红外复合探测，实现探察和区域监视，同时可伺机发起突然攻击；导引头截获目标后，巡飞器发射导弹进行协同快速打击（图15）。

图15　“机弹一体制空巡飞”OODA环

Fig.15　The OODA loop of “aircraft-missile integration air patrol”

从平台角度而言，巡飞器即是缩小化的载机，从能力而言，巡飞器更多依靠内置导弹的能力。

机弹一体能力需求如下。

（1） 结构外形一体，如导弹与巡飞器耦合设计，小型化、集成化。

（2） 飞行控制一体，如内置的一型空空导弹作为主控弹控制巡飞器飞行。

（3） 探测感知一体，如采用一套探测感知系统。

（4） 固液动力一体，如兼有涡喷与固体火箭动力，实现导弹变速攻击。

此模式参考了前文介绍的美军“远射”项目，在结构外形、飞行控制、探测感知、动力系统等方面具备机弹高度一体的特征，实现了广域联合探测与监控、多模式联合攻击的作战能力。

机弹一体在多个任务中都能显著拓展任务包线，提高作战效能。当前，空战平台、导弹武器正迈入信息化、智能化时代，仅仅依靠单体能力的强大，往往成本代价会更高，同时也不利于发挥体系化的效能。而机弹一体是在体系化作战的要求下，从射前到射后高度融合的一体化火力控制单元，在多个任务中都能显著拓展任务包线，提高作战效能。为实现机弹一体的设计、研制和作战运用，主要从技术维度对机弹一体发展做几点展望。

4.1　“观察”：建设空天一体机弹互联网

在机弹编队协同作战环境下，为应对各种频谱战的威胁，要充分利用导弹导引头探测精度高、空天平台探测范围广的优点，通过标准化接口、协议和服务创建空天一体机弹互联网，使载机、导弹与多源信息平台实现互联互通、协同探测，提高位置分辨率，进而提高战场透明度，需开展机弹组网信息共享融合、分布式协同探测、多源信息融合等关键技术研究。

4.2　“判断”：建设机弹融合战场认知系统

未来，复杂空战场的态势无法直接表现出来，存在多种分支、多种选择、多种可能结果。为避免被复杂战场环境迷惑，应创建机弹融合战场认知系统，在复杂系统体系工程方法论的支撑下形成对群体智能协作能力和对各作战单元相互作用深层次的理解，实现机弹互联互通、协同判断，准确识别目标、判断战场态势，需开展态势理解、机弹组网信息共享融合、智能目标识别等关键技术研究。

4.3　“决策”：建设机弹协同决策框架

为快速闭合OODA作战链路，应基于任务规划综合考虑战场所有资源的可利用程度、多任务之间的协调调度，创建机弹协同决策框架，并通过大规模快速运算快速形成决策方向，需开展智能辅助决策、协同任务规划等关键技术研究。

4.4　“行动”：建设“新平台+弹”新组合

为实现作战能力的跃升，应创建“新平台+弹”新组合，在体系支撑下，实现打击链路快速闭合。导弹需适应大过载、大攻角、高速等更严酷的机弹分离环境以及高密度新型挂载方式，应开展机弹编队自主作战和协同控制、机弹分离参数智能柔性输出、自适应弹射等技术研究。

4.5　创建机弹联合作战仿真平台与一体化论证设计模式

应联合论证与设计机、弹两大平台在未来复杂空战场的协同作战模式，创建机弹联合作战仿真平台，在联合仿真方面相互匹配、开放，打破机、弹间的鸿沟，以联合对抗为指导，大力构建基于多传感器、多平台、多任务的作战体系模型，融合机、弹两大平台的各自优势，进一步提高作战效能。应采取先进载机平台-新型导弹联合论证、火控系统联合设计等措施，打破传统设计方式，实现机、弹两大复杂系统的良性迭代与相互促进，创新实践新型机载武器系统论证与设计方法。

本文发表于《空天防御》2024年第4期，作者：李晓冬， 朱玉虎， 金鹏飞， 孔晓俊， 吴昕芸。点击文末“阅读原文”可至期刊网站下载全文。