引言
近年來,美國為了支撐戰略力量由舊“三位一體”向新“三位一體”的戰略結構調整,確保美國軍事優勢地位,國防部制定了全球快速打擊\\(PGS\\)計劃,目的是形成戰略威懾條件下的1h打擊全球任何地方的實戰能力。目前,美國的全球快速打擊系統處于世界領先水平。全球快速打擊系統的快速發展及作戰應用將對未來戰爭產生重要影響。
1、全球快速打擊系統組成
全球快速打擊系統隨著全球快速打擊計劃的實施而不斷完善,是美國提高戰略實戰威懾能力,確保絕對戰略優勢的重要手段;是增強應急快速反應能力,應對全面武力威脅的重要舉措;是提升跨區戰略投送能力,實現全球控制戰略目標的重要途徑。
2011年2月,美國國會迫于美俄簽署的《戰略進攻型武器消減條約》的限制,取消了2008年常規全球快速打擊計劃中攜帶常規彈頭并沿常規彈道導彈軌跡飛行的洲際彈道導彈和潛射彈道導彈方案,將2008年常規全球快速打擊計劃中包括助推-滑翔式導彈\\(BGM\\)、潛射全球打擊導彈\\(SLGSM\\)、常規三叉戟改裝\\(CTM\\)和高超聲速巡航導彈\\(HCV\\)組成的全球快速打擊系統,調整為主要包括陸基打擊系統、空基打擊系統、天基支持及打擊系統組成的陸空天三位一體的全球快速打擊系統,其結構圖如圖1所示。具體情況如下。
1.1信息支持系統
美國信息支持系統包括戰術星-2、戰術星-3、戰術星-4三顆作戰及時響應型太空系列試驗衛星和ORS-1首顆作戰響應空間工作衛星。其中,戰術星-3已經交付空軍航天司令部運行使用,ORS-1進行了實戰部署。這些天基作戰響應空間信息支持系統將為全球快速打擊系統提供及時高效的信息支撐。
1.2陸基打擊系統
陸基打擊系統主要包括前沿部署全球打擊導彈\\(FBGS\\)、常規打擊導彈\\(CSM\\)、低成本快速發射小型運載火箭\\(SLV\\)等。
1.2.1前沿部署全球打擊導彈
前沿部署全球打擊導彈載荷質量達453kg,使用兩級火箭發動機進行動力推進,目標攻擊精度在5m以內,可在諸如關島、迪戈加西亞或阿拉斯加等基地進行部署,接到命令后可在25min內對目標進行攻擊。
1.2.2常規打擊導彈
常規打擊導彈,也稱常規彈道導彈\\(CBM\\),是美國空軍全球快速打擊計劃方案之一。CSM主要包括兩種型號:初始型號的常規導彈\\(CSM-1\\)和二代型號的常規打擊導彈\\(CSM-2\\)。常規打擊導彈主要通過改裝和平衛士和民兵-3洲際彈道導彈,進行非核彈頭處理,搭載常規彈頭獲得。與其它類型導彈相比,這樣的改裝可以攜帶更多的有效載荷,攻擊更多的目標。作戰時,使用現有導彈或火箭進行推進,將再入飛行器提高到一定速度,然后再入大氣層進行目標攻擊。CSM-1和CSM-2預計2017—2022年形成作戰能力。
1.2.3低成本快速發射小型運載火箭
SLV具有成本低、機動發射和快速反應等特點,用來執行全球精確打擊和快速發射進入空間等任務。作戰時,SLV組合通用航空飛行器形成一個新的作戰系統,通過SLV將通用航空飛行器發射到再入點,然后通用航空飛行器再入大氣層對地面目標進行精確攻擊。SLV與通用型航空飛行器組合作戰系統于2015年前后初步形成作戰能力。
1.3空基打擊系統
空基打擊系統主要包括新型無人機系統、遠程戰略轟炸機和機載高超聲速巡航導彈等。
1.3.1新型無人機RQ-4B
RQ-4B無人機系統具有長航時、遠航程、環境適應性好、零傷亡等優點,可用來執行偵察、監視、目標打擊等作戰任務。與RQ-4A相比,新型全球鷹RQ-4B無人戰略偵察機可以攜帶更多更重的載荷,飛行更長的時間以及具有更高的自主可控制性。目前,RQ-4B正在進行測試評估驗證各種系統性能,預計在2016年形成初始作戰能力。
1.3.2遠程戰略轟炸機B-3
遠程戰略轟炸機是遠程精確打擊的重要利器。
B-3遠程戰略轟炸機是在B-52與B-2等已有戰略轟炸機技術設計和作戰經驗基礎上,采用新的高速渦輪噴氣發動機技術和新型復合材料機身技術設計的一種全新超聲速巡航轟炸機。新型的遠程戰略轟炸機具有超聲速和長航程的顯著特點,巡航速度可達Ma=4,飛行航程可超過11000km,能夠滿足1h全球快速到達的要求。目前,美國空軍正在攻關高速轟炸機的關鍵技術,估計在2021年形成初始作戰能力。
1.3.3機載高超聲速巡航導彈
機載高超聲速巡航導彈是美國最新的高超聲速巡航導彈發展計劃,X-51A是機載HCM的典型代表\\(見圖2\\)。X-51A由火箭助推器和高超聲速巡航飛行器兩級組成。作戰過程為:由轟炸機或戰斗機將X-51A攜帶到14km的高度釋放,火箭發動機工作,助推到Ma=4.5,火箭助推器分離;高超聲速飛行器動力系統工作,加速到Ma=5,開始巡航飛行進而打擊目標。2009年、2010年以及2011年分別進行了X-51A攜載飛行試驗和X-51A飛行試驗。
2009年12月9日,X-51A成功完成了首次攜載飛行試驗,驗證了X-51A與載機B-52轟炸機的兼容性。2010年5月26日試飛了X-51A超燃沖壓發動機驗證機,由于遙感測試數據丟失,在飛行了210s左右,試驗結束。2011年6月13日,美空軍進行的第二次X-51A驗證機試驗因為發動機進氣道未啟動而導致試驗失敗。雖然X-51A的兩次飛行試驗沒有完全成功,但試驗也取得相關技術成果。如試驗充分證明了碳氫燃料雙模態超燃沖壓發動機推進技術的可行性,同時在高超聲速飛行器的設計、模型驗證、試驗方法的確定等方面也邁出了重要一步。
1.4天基打擊系統
天基打擊系統主要包括上帝之棒\\(RodsfromGod\\)、助推-滑翔式高超聲速飛行器、空間操作飛行器和空間機動飛行器等。
1.4.1上帝之棒
上帝之棒是全球快速打擊系統的中遠期目標之一。上帝之棒平時部署在衛星平臺上\\(每個衛星平臺可攜帶100枚上帝之棒\\),作戰時,所有的上帝之棒同時與載體衛星平臺分離,再入大氣層后以其強大的速度對地面目標進行攻擊。上帝之棒主要對深埋地下或堅固的目標采取高速直接撞擊的方式摧毀目標。該計劃始于20世紀80年代,目前研究未見報道。
1.4.2助推-滑翔式高超聲速飛行器
目前,美國助推-滑翔式高超聲速飛行器包括獵鷹高超聲速飛行器和先進高超聲速武器\\(AHW\\)兩種。
1\\)獵鷹高超聲速飛行器
獵鷹高超聲速飛行器主要包括通用航空飛行器\\(CAV,后改成HTV-1\\)、增強型通用航空飛行器\\(ECAV,后改成HTV-2\\)、軌道型CAV以及高超聲速巡航飛行器\\(HCV,后改稱HTV-3\\)。
通用航空飛行器看似一種高超聲速再入機動滑翔飛行器,實質上是一種通用彈藥布撒平臺。CAV可以由彈道導彈、運載火箭、HCV、空間操作飛行器等工具進行發射。CAV包括三種型號:CAV、ECAV和軌道型CAV。它們都可以作為其它武器平臺的備用載荷,但軌道型CAV由于在設計和技術上考慮了離軌動力、電磁環境等因素,其還可以單獨組網部署于軌道之上,由空間機動飛行器或其它衛星平臺攜帶部署于軌道上。作戰時,接到命令,離軌再入大氣層對目標進行攻擊。目前,通用航空飛行器已經完成了系統定義、初步設計評審、關鍵設計評審以及風洞試驗等前期過程,并且于2010年4月22日、2011年8月11日進行了其技術驗證機HTV-2兩次飛行試驗,但結果均未完全取得成功。圖3為HTV-2高超聲速飛行器飛行效果圖。
高超聲速巡航飛行器是一種采用渦輪基組合循環發動機\\(TBCC\\)推進的無人高超聲速巡航飛行器,具有從常規軍用跑道起飛和可重復使用等特點,飛行高度35~75km,飛行速度可達Ma=10。
作戰時,可攜載CAV、小型巡航導彈等武器系統對全球任意目標進行精確打擊,執行完任務返回基地回收。目前,該項目已經終止。
2\\)先進高超聲速武器AHW計劃是美國陸軍提出的一種低升阻比的全球快速打擊系統方案。AHW由高超聲速滑翔體\\(HGB\\)載荷和戰略目標系統運載器組成。AHW由三級助推器助推到預定高度,HGB與助推器分離,進而對目標進行攻擊,末段攻擊速度可達Ma=4。
2011年11月17日進行的首飛試驗中,AHW成功在35min內完成了從夏威夷考愛島到馬紹爾群島的跨賈林環礁的6000km飛行,且精度小于10m。
這是第一次采用助推-滑翔技術方案飛行器飛行成功的試驗,這次試驗也驗證了助推-滑翔導彈技術的可行性。相比HTV-2和X-51A的不完全成功,這堅定了美國全球快速打擊系統前進的信念,加快了全球快速打擊系統研制的步伐。
1.4.3空間操作飛行器
空間操作飛行器\\(SOV\\)是一種亞軌道軍用可重復使用飛行器,其可在空間和大氣層內執行多項任務,但其主要功能還是發射和運載作用,SOV可攜載的有效載荷包括CAV、SMV、OTV以及MIS。其中,CAV是通用航空飛行器,已在上文作了介紹;SMV是空間機動飛行器,將在下文介紹;OTV是指將有效載荷轉移到更高軌道的軌道轉移飛行器;MIS是指將有效載荷轉移到中、高軌道的模塊化入軌級。作戰時,先由SOV飛行到一定高度后,釋放所攜有效載荷對目標進行攻擊。目前,美國正在積極開展SOV方案和推進系統選型工作,估計2025年達到預計設計功能。
1.4.4空間機動飛行器
空間機動飛行器\\(SMV\\)是一種小型無人軌道飛行器,具有可重復使用、可長期滯留軌道以及軌道機動作戰等特點。平時,SMV攜帶CAV長期滯留軌道,作戰時,接到命令,釋放CAV離軌再入大氣層對地面目標進行精確打擊。目前,美國已經完成空間機動飛行器驗證機X-40A的掛飛和自動進場試驗。2010年4月22日,對X-37B軌道測試飛行器發射試飛并取得了成功。SMV將作為全球快速打擊系統的遠期計劃,預計2025年實現目標。
2、全球快速打擊系統發展動向
前面分析了全球快速打擊系統的組成及發展現狀,下面從組織機構、政策資金和技術推進三個方面分析該系統的發展動向。
2.1組織實施越來越完備
2002年,美國戰略司令部把航天司令部合并進來并賦予全球打擊和空間作戰等四項作戰使命,這使全球快速常規打擊能力與戰略核力量并列成為美國的雙重威懾力量。2003—2009年,美國空軍成立了相應的全球快速打擊系統指揮控制機構。2003年1月,美國總統布什要求戰略司令部負責全球打擊規劃和計劃的制定,并負責全球快速打擊的指揮和控制,這標志著全球快速打擊系統從作戰概念向作戰能力開始轉化。2005年,美軍戰略司令部建立了太空和全球打擊聯合功能司令部,并在2006年將其重組為全球打擊和一體化聯合功能司令部,職能包括負責全球打擊能力的指揮和控制,以及將全球打擊融入戰區作戰行動。2009年9月,美國空軍全球打擊司令部成立,職能為負責管理戰略轟炸機和洲際彈道導彈,加強對核彈頭的監管和跟蹤。
2.2政策支持,資金到位
1997—2008年,美國對全球快速打擊的發展一直走在世界的前列,從起初的作戰概念,到任務需求、作戰計劃、裝備研發,以及如今一部分裝備已經具備初始作戰能力,這些都離不開美國國防部、空軍、國家研究委員會等部門的相關政策的大力支持。美國全球快速打擊的相關政策發展情況見下表。
2004—2011財年,美國國防部對全球快速打擊系統的國防預算成逐年增加的趨勢,其中對HTV等高超聲速項目和再入系統投入資金相對較多,這在一定程度上反映了美國對高超聲速武器系統重視程度。2012財年和2013財年,雖然國防財政預算緊張,但對全球快速打擊系統的國防預算資金仍超過1億美元,分別為1.048億美元和1.10383億美元。
2.3穩步推進技術
從美國的戰略規劃及全球快速打擊系統的技術難度來看,美國全球快速打擊系統的近期目標為實現戰略核導彈換裝常規彈頭、SLV、CAV、ECAV、FBGS;中期目標為實現助推-滑翔導彈和高超聲速巡航導彈、CSM-1、RQ-4B、上帝之棒、X-51A;遠期目標為實現天基打擊武器、B-3、HCM、SOV、SMV、CSM-2、HCV、AHW。目前來看,全球快速打擊系統已經具有一定的基礎,并將初步具有初始作戰能力。在以作戰響應空間系統為信息支撐的陸空天三位一體全球快速打擊系統中,作戰響應空間信息支持系統發展較為成熟,并已進入實戰部署階段,助推-滑翔式導彈、高超聲速巡航導彈和新型戰略轟炸機處在重點攻克高超聲速關鍵技術階段。高超聲速武器系統作為全球快速打擊系統的關鍵組成部分,HTV-2、X-51A和AHW的飛行試驗不同程度地為全球快速打擊系統的實現奠定了基礎。
總之,美國正從組織機構、政策、資金等方面對全球快速打擊系統給予大力支持,全面展開各個打擊系統的建設,但從技術層面看,全球快速打擊系統在積極推進,可以預見,在不久的將來,美國將具備全球快速打擊作戰能力。
3、全球快速打擊系統作戰能力及影響分析
3.1作戰能力剖析
根據上文全球快速打擊系統組成及研究現狀分析,可以看出全球快速打擊系統具有以下4個作戰能力。
3.1.1快速打擊能力
作戰時,全球快速打擊系統能夠接到命令1h內對全球任何目標實施精確打擊,這對于美軍在解決阿富汗戰爭、伊拉克戰爭等近幾次高技術局部戰爭中暴露的不足具有重要作用。如存在過于依賴盟國和前沿部署基地,缺乏對時敏目標及深埋地下目標等的有效應對手段和能力等。其次,對付移動的敏感和重要目標,以及沖突中實施震懾斬首的高價值目標,做出及時快速的響應至關重要。
3.1.2極強突防能力
現有的巡航導彈、戰斗機等武器裝備主要依靠隱身技術與低空飛行突破防空體系,由于速度相對較慢,被發現后很容易被攔截摧毀。而相對于高空飛行的高超聲速巡航導彈和其它高超聲速武器裝備來說,現有的防空武器幾乎不能發揮作用。在可以預見的將來,全球快速打擊系統一旦用于作戰,將猶如進入無人之境。
3.1.3遠程精確打擊能力
全球快速打擊系統最大作用距離可達10000km以上,可從本土發射,對全球任何目標進行攻擊,這種打擊方式可以實現零接觸和零傷亡地執行任務,避免人員傷亡帶來的種種后果。另外,全球快速打擊系統對全球任何目標實施精確打擊,精度可達米級,能夠收到一擊摧毀的效果,可以減少附帶損傷及外交壓力。
3.1.4強大目標毀傷能力
全球快速打擊系統比現有非核武器具有更強的威力,可以執行多種作戰任務\\(如攻擊時敏目標、摧毀地下深處目標等\\),具有同核武器一般的毀傷效果,但具有比核武器更靈活的作戰應用和可信性。這種具有戰略威懾作用的武器系統的出現,使常規武器達到懾戰并舉的效果。
3.2相關影響分析
全球快速打擊系統具有極高的實戰性,其主要功能是不在于威懾,而在于先發制人。全球快速打擊系統已經并將繼續產生一系列的影響。
3.2.1提升實戰威懾能力
美國政府正在謀求具有摧毀與反摧毀絕對戰略優勢,美軍不但擁有頂尖的導彈防御系統,在主動打擊方面,全球快速打擊系統也大步走在世界最前列。全球快速打擊系統可以降低美國對其盟友或海外基地的依賴,客觀上降低了動武的門檻。另外,與戰略核力量相比,全球快速打擊系統不僅具有核力量的戰略威懾能力,還具有靈活的戰略實戰能力,這將使美國形成核常兼備的戰略威懾能力,實現用不同的武器裝備對付不同的作戰對手。
3.2.2增加作戰運用模式
通過全球快速打擊系統現狀及能力分析,美國未來的全球快速常規精確打擊將可能有CAV、HCV、超聲速巡航轟炸機和X-51A等多種裝備的組合模式。美國未來全球快速常規精確打擊的作戰模式可能有:衛星平臺+上帝之棒、軌道型CAV、HCV+CAV、SOV+CAV、SMV+CAV、SLV+CAV、CSM+CAV、遠程超聲速巡航轟炸機、X-51A。全球快速打擊系統中不同武器的有效組合,將增加許多新的作戰運用模式,一方面這樣可以減少對盟國的依賴,提升作戰反應速度;另一方面,這種快速精確打擊將降低對方防御系統攔截概率,減小作戰行動風險。
3.2.3推動高新科技發展
全球快速打擊系統由信息支持系統和打擊系統共同組成,它不僅依賴高超聲速的飛行技術和極強的打擊技術,還需要有效支撐全球快速打擊任務的情報搜集與分發,情報、監視與偵察,指揮控制與通信以及戰場毀傷評估等能力,這將推動監視偵察、高速信息分發、指揮控制、海量信息處理等相關技術的發展。
3.2.4引發各國軍備競賽
無核是和諧新時代的趨勢,而在無核化時代,誰擁有最先進的常規武器,誰就能贏得戰爭的勝利。全球快速打擊系統威力巨大,它的出現,將有可能激發其它國家為了更好地確保國家安全謀求類似的系統,從而引發新一輪軍備競賽。俄羅斯針對美國戰略意圖做出其軍事態勢調整,近來努力加強軍事力量尤其是進攻性力量,以確保實現與美國的戰略平衡。
4、結束語
全球快速打擊系統是進攻作戰的重要組成部分,具有速度快、遠距離攻擊時敏目標等能力,必將對未來戰爭的作戰理論、作戰樣式產生深遠影響。作為未來戰場的利器,在發展全球快速打擊系統的同時,應合理優化資源、科學規劃發展,頂層設計全球快速打擊發展規劃和技術路線圖,探索全球快速打擊計劃熱點高超聲速技術,漸進推動高超聲速技術發展,加快提升遠程快速運輸及投遞能力,增強部隊應急作戰水平。
