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未来冲突中空中威胁的演变

学术 2024-11-04 23:02 山东

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来源：专知智能防务

目前，固定翼和旋转翼飞机的设计呈现出持续和全面发展的明显趋势。此外，无人驾驶飞行器、巡航弹药、致命自动武器系统、弹道导弹、巡航导弹、高超音速巡航导弹、轻于空气的传感器平台、高空伪卫星和其他武器的发展也在不断进步。现代技术的发展和新材料的获取为现有空中威胁的现代化和新型威胁的发展创造了机会。此外，人工智能在无人系统中的潜力也是一个不容忽视的重要因素。上述情况促使对当代军事空中威胁进行了深入研究，并对未来冲突中空中威胁的演变进行了预测。

图：空中威胁的演变趋势

未来有人驾驶的空中威胁

可以说，在未来许多年里，战斗机仍将是空中威胁的主要来源。据估计，在未来的武装冲突中，战斗机将通过 “进攻性反空”（OCA）和 “防御性反空”（DCA）行动对抗敌方的空中能力，同时还将为地面、海上和特种部队等其他部门提供支持。为了创造执行上述任务的必要条件，战斗机必须执行任务，以达到预期的空域控制水平（DD/3.3.2014）。这包括压制敌方防空力量（SEAD）和摧毁敌方防空力量（DEAD）的行动，以及在联合 SEAD 行动中发挥关键作用。

如果认为在未来二十年内只有第五代和第六代战斗机才能执行空中任务，那就大错特错了。虽然空中作战的主要任务，如进攻性反空（OCA）、防御性反空（DCA）、压制敌方空中防御（SEAD）和摧毁敌方空中防御（DEAD），确实将由这些先进飞机承担，但第四代和第四代以上飞机的作用仍将十分重要。目前，许多国家都在对第四代战斗机进行现代化改造，使其继续服役几十年，直到最终被第五代及以后的战斗机取代。这些现代化改造主要侧重于提高飞机的生存能力，主要是通过安装电子自卫系统来干扰和欺骗敌方的传感器和效应器。老式飞机升级的一个重要方面是将现有雷达更换为采用有源电子扫描阵列（AESA）技术的新雷达，后者可在主动、被动和电子战模式下运行。现代化的飞机配备了综合侦察、瞄准和导航系统，可使用先进的空对地弹药，包括对地武器和雷达探测能力较弱的武器。

毫无疑问，第五代飞机将在未来几年发挥越来越重要的作用。这将通过利用隐形技术来实现，该技术依赖于特定的机身设计、可吸收或散射特定波长电磁辐射的复合材料，以及减少喷气发动机发出的热信号。正是由于这种技术及其从远距离和高空实施精确打击的能力，在未来的武装冲突中尤为可取。一切都表明，通过利用以网络为中心的指挥和控制系统，第五代飞机可作为一个综合系统--空中平台--中的一个要素，其中包含可根据任务要求灵活配置的传感器和效应器。

然而，即使是最先进的第五代战斗机也将逐步转型。目前已在加紧研制所谓的第六代战斗机。这种战斗机将具备在机上没有飞行员的情况下执行任务的能力。此外，在空中行动中，它们将与无人驾驶飞行器（UAVs）、巡飞弹药和忠诚僚机结合在一起，发挥对它们的控制功能。

在发明了专门用于为战斗机上的定向能武器（DEWs）提供动力的相对较小但高效的储能或发电系统后，战斗机将获得更多的能力，可以攻击更多的目标，还能防御敌方导弹。这种能力在空战中至关重要，例如在面对敌方无人机蜂群时。

直升机目前在武装冲突中发挥着重要作用，这得益于它们的特殊能力，即垂直起降以及将人员和物资运送到难以进入地区的能力。直升机可执行各种任务，包括近距离空中支援（CAS）、近距离战斗攻击（CCA）、战斗搜索和救援（CSAR）运输行动以及特种作战和电子战。直升机是携带大量制导和非制导武器的绝佳平台。通常，直升机通过超低空飞行，能够穿透敌方雷达而不被发现。然而，目前有一种明显的趋势，即限制攻击直升机在战场上的作用。当前武装冲突的经验表明，攻击直升机极易受到机枪火力和专业防空武器的攻击。飞行员和直升机的重大损失导致其被无人机取代。侦察任务也有类似情况。然而，这并不意味着直升机在未来的武装冲突中将不再使用。它们将更频繁地执行运输、CSAR 和特种作战任务。至于进攻性任务，它们将与无人机和巡飞弹药合作执行，使直升机能够保持在便携式防空导弹、敌方高射炮和机枪的射程之外。今后，现有直升机将进行现代化改造，配备综合瞄准和导航系统，并安装夜视和热成像装置。直升机还将进行改装，以使用现代武器。与飞机类似，预计也将在直升机平台上安装 DEWs，使其具备自卫能力。

很明显，战斗机和直升机的作战能力在很大程度上取决于它们所能使用的空中武器。此外，通过利用多种制导方法，包括惯性导航系统、全球定位系统、红外、雷达或其他手段，将导弹和炸弹引向预定目标，可明显提高目标精度。这不仅增强了此类空中武器的反制能力，还使其小型化成为可能，小直径炸弹（SDB）就是一例。这些打击的精确性使弹头质量得以减少，便于战斗机和直升机携带更多炸弹，并能打击更多目标。重要的是，这种方法还有助于降低附带损害的风险。预计未来战斗机将越来越多地装备导弹、滑翔炸弹和采用隐形技术的巡航导弹。此外，其中许多武器将具备在地基防空系统（SBAD）射程之外发射或投放的能力。最近，注意到使用了全新类型的空中武器。俄罗斯的高超音速空射弹道导弹（如 Ch-47M2 Kinzhal）和高超音速巡航导弹（如 3M22 “锆石”）已经可以从飞机上发射。可以预见，这一趋势将继续上升。此外，激光和微波武器的广泛使用很可能无需等待太久。

未来无人驾驶的空中威胁

在各种类型的空中威胁中，无人驾驶飞行器（UAV）的发展最具活力，这一点很难不引起人们的认同。它们正在承担越来越多以前由载人平台执行的任务，而且由于其独特的特性，还在承担新的任务。如今，最大的无人飞行器能够在地球的另一端执行持续几十个小时的任务，而较小的无人飞行器则可以在城市化的环境中航行，无论是在室外还是在室内。因此，不禁要问：未来的无人机还能带来什么出其不意？

当然，与目前的无人机相比，未来的无人机将在操作和技术参数上有所改进，如增加最大航程和高度、延长续航时间、提高速度和增强数据传输能力。它们还将通过使用隐形技术、采用电子对抗措施（ECM），甚至在设计中模仿某些自然生物（如鸟类）来减少雷达和热信号，从而表现出更强的生存能力。由于航空武器的小型化，即使是 I 级无人机也将能够携带制导炸弹、导弹和电子战系统。目前，已经可以看到无人机与巡飞弹药合作的案例。例如，在纳戈尔诺-卡拉巴赫冲突中就发生过此类行动，而且似乎大有可为，这表明这种战术在未来将得到进一步完善。被称为蜂群战术的大规模部署小型无人机的概念尤其具有前景。这些战术似乎特别适用于战胜强大的 SBAD 集群。

从乌克兰战争中获得的经验表明，在某些情况下，大量设计简单、生产成本低的无人机可以成功地与技术先进、因此价格昂贵的无人机相抗衡。先进技术的可获得性也可能成为许多国家独立制造无人机的障碍，特别是在它们无法从其他国家获得现代无人机的情况下。此外，采购成本本身也会成为一些国家的巨大障碍。因此，可以预见，未来既会使用技术先进的无人机，也会使用能够大规模生产的简单机器。

未来，人工智能（AI）可能会在无人机的作战应用中发挥特别重要的作用。无人机有可能成为能够探测、识别和攻击目标的自主系统。人类控制的程度可能各不相同，从 “人在环内”，即由人类启动武器行动（换句话说，并非完全自主），到 “人在环上”，即人类可以干预或中断行动，甚至到 “人在环外”，即无需人类参与。

可以预见，巡飞弹药的发展也会出现类似的趋势。与无人机一样，巡飞弹药的战术和技术参数也将不断进步，雷达和热信号也将减少。人工智能的应用将进一步增强其作为传感器和射手的现有双重功能。在蜂群战术中利用巡飞弹药的潜力也很乐观。不过，重要的是，在未来的冲突中，相对廉价和设计简单的此类弹药将占据主导地位。这些具有成本效益的解决方案将被大量生产和部署，以实现大规模作战行动。此外，预计巡飞弹药将从各种平台上使用，包括陆基移动发射器、有人和无人驾驶飞行器以及水面舰艇和潜艇。

比空气更轻的传感器平台（LAPs）是一种不太常见但却令人感兴趣的解决方案。事实证明，这些无人驾驶飞行器具有挑战性，价格相对低廉，易于操作，主要用于侦察目的。虽然 LAPs 在航向修正方面有明显的局限性，但在特定的有利环境下，它们可以发挥优势。因此，不排除冲突各方将来会考虑部署此类平台。

导弹发展预测

"导弹"一词包括弹道导弹、巡航导弹以及对防空系统构成重大挑战的最新导弹的发展预测：高超音速滑翔飞行器（HGV）和高超音速巡航导弹（HCM）。

说到弹道导弹，预计它们将保持现有的优势。这些优势包括从固定陆基平台、移动发射器、舰船甚至飞机（如 Kh-47M2 Kinzhal航空弹道导弹）发射的能力。弹道导弹，尤其是最新型的弹道导弹，具有很高的瞄准精度。它们的射程遍布全球，洲际弹道导弹（ICBM）在这方面尤为突出。此外，洲际弹道导弹可以从敌方控制区以外发射，并配备了提高其生存能力的系统。由于其雷达信号低、速度快，因此很难被发现和拦截。重要的是，弹道导弹有能力携带各种类型的弹头，包括常规弹头、核弹头、化学弹头和生物弹头。

考虑到发展趋势，预计未来的弹道导弹将采用多种制导方法，提高目标制导精度。此外，它们还将提高制导系统的抗干扰能力。弹道导弹已经装备并将继续装备越来越先进的诱饵，以迷惑拦截导弹，使其失去作用。毫无疑问，通过采用扁平化飞行轨迹和在末端阶段利用空气动力来操纵飞行参数，包括执行加速度极高的机动动作，利用飞行隐形技术将进一步提高弹道导弹的效能。所有这些都是为了使它们在防空系统的反击下更具挑战性。在未来的冲突中，重要的是要考虑到老一代弹道导弹将被部署，并进行各种改装，特别是为了提高其射程和精度。这些改装将由中低级发达国家和所谓的 “无赖 ”国家进行。

就巡航导弹（CM）而言，预计未来的发展将增加其射程，并继续保持其低空高速机动的能力。这些新的巡航导弹将能够以亚音速和超音速运行，特别是在终端阶段。从乌克兰冲突中吸取的经验教训表明，为了有效穿透防空系统，未来的集束炸弹在设计时应采用隐形技术。预计标准做法是在集束弹药中采用多种制导方法，如使用 INS、GPS/GLONASS、红外（IR）和利用雷达的地形轮廓匹配（TERCOM）。此外，还将集成数字场景匹配区域相关系统（DSMAC），以便对目标区域进行光学比较。从陆基、机载、水面舰艇和潜艇等不同平台发射集束弹药的能力仍将是一大优势，并将在未来武装冲突中发挥重要作用。不过，应该认识到，一旦高超音速巡航导弹（HCM）的生产技术得到充分发展，超级大国更倾向于优先使用 HCM 而不是 CM。

高超音速巡航导弹（HCM）被认为是非常先进和有前途的武器。这是因为它们能够以 5 到 10 马赫或更高马赫的速度在大气层低层的整个飞行轨迹中进行机动。它们的雷达信号很低，几乎无法被探测到，而且它们在整个飞行轨迹中的机动性阻碍了对方对目标的准确推断。

高超音速飞行器的独特之处在于其推进系统。它们最初由火箭助推以达到高超音速，然后利用喷气发动机（scramjet）维持这一速度。与高超音速滑翔飞行器（HGV）相比，高超音速飞行器发动机的进气方式使其能够使用更小的发射火箭，从而提高了成本效益，并扩大了从各种平台发射的能力。

然而，仍有待解决的一个重大挑战是如何有效消散高速高超音速飞行器与大气低层稠密空气摩擦产生的热量。不过，据预测，工程师们将在不久的将来克服这一障碍，从而实现 HCM 的大规模生产。必须指出的是，在未来许多年里，只有少数几个国家有能力展示HCM生产技术。

高超音速滑翔飞行器（HGV）是弹道导弹中使用的弹头，具有以高超音速机动和滑翔的能力。其主要用途是在弹道导弹发射后对其弹道进行重大改变。虽然高超音速飞行器与机动再入飞行器（MaRV）有相似之处，但它们的不同之处在于高超音速飞行器在发射后不久就会与火箭助推器分离，而机动再入飞行器只能在撞击前不久进行机动。传统弹道导弹遵循可预测的弹道轨迹，因此容易受到先进反弹道导弹（ABM）系统的拦截。而 HGV 的飞行机动性增加了不可预测性，使其能够有效规避防空系统。高超音速飞行器的主要特点包括其全球射程、超过 5 马赫（约 10 马赫）的高超音速飞行速度、短时间内到达目标以及难以探测和拦截。高超音速滑翔飞行器（HGV）与高超音速巡航导弹（HCM）类似，未来将对空中构成重大威胁。然而，在未来几十年中，只有少数国家拥有这种武器。

具有双重用途能力的其他空中威胁

具有双重用途能力的其他空中威胁的概念包括将商用无人机用于军事目的，如侦察和定点打击。这些无人机可配备特定型号的改装套件，以安装手榴弹、迫击炮弹和其他弹药，使无人机操作员能够在适当的地点和时间部署这些武器打击敌人。在某些情况下，无人机甚至被用于执行神风特攻队任务。

此外，还为军事目的对软件进行了修改，以克服民用无人机使用中的某些固有限制。必须指出的是，改用于军事用途的民用无人机在对抗反制措施方面不如典型的军用无人机有效和有弹性。然而，正如乌克兰冲突所表明的那样，成功的关键在于这些无人机的战术运用和大规模可用性。获取和改装无人机用于军事目的的成本大大低于军用无人机。

长期冲突的特点是导弹和弹药库存最终会耗尽，即使这些库存最初很充足。这种情况在乌克兰的持续战争中显而易见，特别是在俄罗斯武装部队的行动中。随着地对地导弹供应的减少，俄罗斯人选择重新利用地对空导弹，特别是 S-300 和 S-400 防空系统来打击地面目标。虽然这些导弹的效能不如同等规模的常规地对地导弹，但它们弥补了由此造成的能力差距。

这两个案例都凸显了局限性是如何刺激工程师和军事人员进行创造性思考的。因此，有理由预计，在未来的武装冲突中，原本为不同目的而设计的机载资产可能会在战斗场景中得到应用。