本文梳理了美军“怪兽”与“小精灵”项目的基本情况与最新计划与试验进展,简要分析了二者之间的作战关联,最后提出应高度关注“怪兽”的发展,对“怪兽”的认识也不能仅仅停留在认识电子战层面,而是应该看到其背后所赋予大飞机的战斗力。
1.“怪兽”项目:旨在应对大国对抗中敌方综合防空系统新威胁、提升大飞机的生存力;将于明年启动,包含九大部分,美军电子战重大进展
2.“小精灵”出没:即将测试新功能(投放子无人机或弹药),作战场景多样化,威胁增大
3.大“怪兽”与“小精灵” 同台出演:投放“小精灵”的大型运输机能否在战场上生存将是作战能否成功的关键。
4.重要结论与认识:对“怪兽”的认识绝不能仅仅停留在认识电子战乃至电子战层面,而是应该看到其背后所赋予大飞机的战斗力,以及由此带来的作战力量和作战方式的变化。因此需要在防空力量上对美大飞机形成有效威慑,加大破击研究,实施积极防御之道,击败“怪兽”,打跨“小精灵”。
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2021年9月8日,美国空军宣布将启动一项名为“怪兽”(Kaiju)的认知电子战项目,以应对下一代综合防空系统,确保美军未来的空中优势。1.1 “怪兽”项目背景:应对大国综合防控系统新威胁
在对“怪兽”项目的描述中,美军指出,美国一直处于技术发展的前沿,但随着全球范围内雷达与武器技术的发展,对手明显缩小了与美国的差距。美国飞机将越来越多地面临敌方先进综合防空系统的威胁,将更多在敌方严密防御的环境中作战。
根据项目描述,美军开展“怪兽”研发的重要背景是美军飞机,尤其是各型大飞机,面临新的战场作战态势。现代综合防空系统将越来越多地采用多谱技术,更加地采用射频、光电和红外等不同频段探测与跟踪系统的组合,现有的针对单一频段开发的对抗措施已不能有效对抗新型威胁。加油机、预警机、运输机等高价值空中资产(HVAA)在美军的全球到达、指挥控制和情报监视侦察等方面发挥着越来越重要的作用,但这些大飞机缺乏对抗地空导弹威胁的有效手段。
在与实力相当对手的对抗中,美军必须通过采用认知、系统集成、人工智能和机器学习等新技术新能力、才能在对抗的电磁环境中有效应对新威胁,形成或保持美军的空中优势。所以“怪兽”项目的开展主要目的是应对大国对抗中敌方综合防空系统新威胁,提升大飞机的生存力。
根据美国空军研究实验室发布的公告,美国空军将于2022年1月启动“怪兽”项目的研究,项目将研发新型认知电子战技术以穿透敌方由多谱传感器、导弹和其他防空设施构成的新型综合防空系统,主要特点包括采用开放式系统标准、敏捷的算法和过程验证工具,开发的新技术能方便移植到现役系统中。
整个项目计划投入1.5亿美元,经费将分为两部分合同授出:主合同将涵盖以下9个领域,金额为1.35亿美元,细分合同计划将投入1500万美元,加强重点部分的研究。所有合同都不会公开,美国空军将在10月下旬向工业部门进行项目介绍,在2022年1月正式招标,研制周期从2022年到2026年。以下为“怪兽”项目的九个部分,每部分都以电影中的怪兽命名:认知电子战大数据研究——'加美拉”(GAMERA)此部分重点是研究调查应将哪些关键领域开发的工具集成到联合、模块化的架构中以形成大数据。软件定义无线电研究——'基多拉王”(KING GHIDORAH)软件定义代码库需要对目标系统进行深入研究,只有掌握了目标系统的工作特征才能对其进行最佳的软件定义无线电模拟。此部分的研究包括:获取目标系统、进行数据链开发、将软件定义无线电与其他装备以及指控系统连接、分解目标系统(包括摧毁性测试),进行实验室、现场飞行测试以及采办候选的软件定义无线电软硬件。多谱威胁对抗——'机甲拉顿”(MECHA RODAN)主要研究包括:优化现有的多谱模拟仿真环境,以增加包括模型精度在内的高级能力,范围跨越电子支援和电子攻击。RAPTURE实验室——“库蒙加”(KUMONGA)主要研究包括:设计、制造、测试并记录专用硬件,以满足尺寸、重量和功率受限项目在研发和测试中的需求。对客户设计的硬件进行实验室测试与现场测试。本部分将构建一个可重构的电子攻击处理架构,对包括辐射源跟踪、技术选择和技术生成等电子攻击能力进行评估。本部分将应用政府提供的硬件架构描述,对将由政府提供的非实时机器学习算法用于实时应用的可行性进行确定。用于下次任务数据重编程的射频电子战验证器——“巴拉刚”(BARAGON)涉及开发、改进和评估先进的电子战算法概念,以探测、分选、识别、去模糊和跟踪复杂环境中的复杂辐射源,其中包括利用DARPA“自适应雷达对抗”项目、空军研究实验室的“电子支援关键试验”(ESCE)和海军研究办公室“响应式电子攻击措施”(REAM)等项目开发的算法。本部分将开发新型的认知电子战能力,以形成远程杀伤网中的多层电子攻击手段。充分利用分布式感知、机器学习和人工智能技术,并与自主飞行器的先进战斗管理系统(ABMS)的概念协调,实现联合全域指挥控制(JADC2),最终达成协同的联合火力与电子战效应融合。项目管理——怪兽之王“哥斯拉”(GODZILLA)本部分将对整个项目,包括合同与各研究项目与研发活动的计划、成本、风险进行管理。
尽管“怪兽”项目透露的信息不多,但结合美军电子战的发展以及当前大国竞争的战略背景,不难看出:认知电子战是当前电子战的重大发展方向,经过近年来的发展,美军在认知电子战上取得了重大进展,应用到美国空军F-15、F-16战斗机、美国海军的EA-18G电子战飞机上。空军新启动的“怪兽”项目与以往开展的电子战项目有很大不同,表现在:
以往的认知电子战项目主要是为了实现对新型或未知射频威胁(重点是雷达)的智能识别与对抗,而“怪兽”项目更多的是在现有技术的基础上识别并开发新技术,实现对雷达、光电、红外等多种类型威胁的对抗,更像是对现有认知电子战技术的综合集成,以实现认知电子战更广泛和更高阶的应用。
以前的认知电子战研发多侧重于单个项目或单项技术,“怪兽”项目可以被视为一个从研发到应用的纵向流程的项目群,覆盖了从大数据生成、算法开发、仿真模拟、演示验证、能力生成等各个方面。项目的开发不仅将全面提升美军当前认知电子战能力水平,也便于对现役系统进行升级改进。
美国空军目前基本完成了现役老式战斗机的认知电子战升级布局。2021年,美国空军明确提出对F-15、F-16战斗机进行电子战改进,采用人工智能和机器学习算法赋予F-15“鹰”有源无源告警与生存系统(EPAWSS)的认知能力,同时正在为F-16提供新型的AN/ALQ-131C电子战系统,使其电子战能力能与五代机媲美,并完成了F-16在飞行中的重编程试验。
“怪兽”项目的目的则是提升预警机、运输机、加油机等大飞机的认知电子战能力以对抗先进面对空导弹威胁。这些大飞机雷达截面积大、机动性差、飞行速度慢,难以在大国对抗冲突前沿地带生存,美国空军希望通过“怪兽”项目提升大飞机对远程导弹的防御能力,弥补大飞机在高端对抗中的致命弱点,从而提高美军整个空战体系的作战能力。
“小精灵”项目是DARPA在2016年发起的一个项目,旨在探索小型无人机集群的空中发射和回收等关键技术。无人机通常由运输机在敌防区外投放,然后进入对抗空域,执行任务后返回,并在空中进行回收并准备再次投放。“小精灵”项目分别在2019年11月、2020年7月和10月完成了三次飞行试验并计划在2021年10月-11月进行新的飞行试验。据报道,“小精灵”将具备新的功能,即能投放子无人机或弹药,在完成一项任务后,返回母机,加油并重新武装后发动另一次攻击。可以设想“小精灵”的作战场景包括:多架C-130秘密飞抵敌防区外,分批投放“小精灵”无人机,其载荷组合包括侦察、干扰、子无人机、弹药等;“小精灵”无人机群低飞,继续向前突入进入预定的攻击区域后,一些无人机对敌防空系统实施干扰或欺骗,一些投放子无人机或弹药;子无人机继续前飞,对目标进行火力攻击、防空压制;整个无人机群能实时监测敌辐射源变化,调整干扰或攻击目标和方案……后续无人机飞抵;第一波返回,由母机回收,根据战场态势重新配备载荷,准备再次投放。“小精灵”一旦成功部署,将在未来空袭中承担电子侦察、干扰和动能打击等多种任务,其应用可能比普遍预计的更广泛,威力更大。但“小精灵”要取得应用上的成功,“怪兽”项目将是一个重要的保障。目前对“小精灵”项目关注的重点是无人机的投放和回收。但在实际应用中,投放“小精灵”的大型运输机能否在战场上生存将是作战能否成功的关键。
除了“小精灵”外,当前美军围绕大型运输机、加油机开展的一系列重大项目以及取得的进展都表明,美军正在加紧为下一场战争做准备,而在这战争中大飞机是必不可少的一个角色。
2021年7月,美国空军在新墨西哥州白沙靶场进行了C-17A运输机空投JASSM-ER导弹的系统级飞行测试,评估使用军用运输机投放远程打击武器的作战效用。这是美国空军“迅龙”项目的一部分,该项目的目的是在不对运输机进行改装的情况下,将其打造成为“武库机”,大量投放远程打击武器,从而将运输机转变为致命的打击平台。
2021年9月,美国空军特种司令部发布公告称,计划将C-130运输机改造成为一款两栖特种作战飞机,预计在2023年初下水试飞。同样在9月,诺马公司发布了美国空军LMXT下一代战略加油机方案。新一代加油机不仅可以提供空中加油能力,而且是美军全域指挥控制的重要组成,可以作为战场通信节点,为战区美军提供弹性通信和数据链接。此外,B-52H轰炸机是发射“小型空射诱饵”的重要平台,P-8反潜巡逻机将携带“远程反舰导弹”(LRASM)……美军需要倚靠大飞机实现对新型攻击武器以及电子战武器的部署应用,这就涉及到运输机、加油机、预警机、反潜机、轰炸机、侦察机等一系列大飞机的自卫,尤其是在美军所称的在与水平相当对手的高端对抗中的生存能力。“怪兽”项目的主要目的是提升大飞机的认知电子战能力,这是技术层面的理解,而从作战上,通过美军近期的一系列动作,不难看出,“怪兽”的战略目标就是:针对中俄,尤其是中国,其战役战术目的就是保护大飞机,掩护大飞机突防。随着美国将中俄作为主要战略目标,美军当前的几乎所有举措都是围绕与中俄的对抗展开的。美国空军在冷战结束后的一系列战争中,都保持着强大的空中优势,各型飞机基本上都是在宽松的战场环境中作战的。当前美军意识到,要与中俄这样实力相当的对手交战,各种情报侦察监视飞机、预警机、加油机、运输机都将得到广泛应用,但面对中俄强大的防空力量,大飞机在战场上难以生存。对此,美军一方面加强各型战斗机的电子战能力,实施穿透型制空,同时加大对大飞机电子战自卫的投入,确保其能免于远程防空导弹攻击,在战区大量投放弹药,对目标进行致盲和攻击。
如果美军“怪兽“项目进展顺利,其大飞机战场生存能力会得到极大改善,那么在未来大国对抗中,美军就可以实践大量新的作战概念,实施更多作战方案,杀伤力将呈指数增长。从这个层面看,对”怪兽“的认识绝不能仅仅停留在认识电子战乃至电子战层面,而是应该看到其背后所赋予大飞机的战斗力,以及由此带来的作战力量和作战方式的变化。
如果防空力量不能对美大飞机形成有效威慑,不能有效攻击、驱离这些大飞机,那么在未来对抗中处于极其被动的不利地位。因此,必须高度重视美军的“怪兽“项目,加大破击研究,实施积极防御之道,击败“怪兽”,打跨“小精灵”。
https://www.nextgov.com/emerging-tech/2021/09/air-force-looks-kaiju-advanced-anti-aircraft-countermeasures/185278/https://sam.gov/opp/5061e79f0f4b44dc8429703850389cfb/viewhttps://www.thedrive.com/the-war-zone/38125/darpas-gremlins-drones-were-just-inches-from-successfully-being-recovered-in-flighthttps://afresearchlab.com/technology/rapid-dragon
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