新概念，新装备：美国空军研究实验室展示多领域先进项目研发

原创 张盛

本月美国空军和太空军协会在科罗拉多州召开了“2023年战争研讨会”。在这场以“威慑、作战、取胜”为主题的研讨会中，不仅美国空军高级将领悉数到场，美国空军的100多家供应商以及空军研究实验室也来到现场和媒体分享了最新装备科研成果。美国空军部长弗兰克·肯德尔（Frank Kendall）认为，目前美国正逐步在各军事领域遇到与日俱增的挑战，尤其是当西太平洋的潜在战争风险日益增加，美国空军应该做好最充分的准备以避免战争实际的发生。肯德尔认为越是做好充分的威慑准备，越是可以使各方不至于做出危险的举动造成误判以引发冲突。然而另一位美空军高层将领查尔斯·布朗（Charles Q. Brown）则认为，美军应该在当下就做好战争开始的准备。显然，作为空军参谋长的布朗对于战备的关注程度更高，他认为与其关注下一年乃至未来十年的作战，空军应当将精力投入到“今晚”或“明天”就展开的作战。去年11月刚刚接任太空军司令的钱斯·萨尔茨曼（Chance Saltzman）认为在太空领域美国的优势正在缩小，特别是在近地轨道领域，美国已经处于落后，因此与在其他军种在地球上以取得胜利为目标不同，太空军目前的首要目标是避免失败。

美国空天部队的最高领导者们所做的主旨演讲是他们对自己职权范围内所涉及问题的考量，比如文职领导肯德尔更关注战略发展，而武职领导布朗和萨尔茨曼更关心“怎么打”。对于美国空军与太空军未来的作战需求，空军研究实验室主任希瑟·普林格尔（Heather L. Pringle）表示此次带来的最新项目集中反映了该机构对作战人员需求的响应。

应对未来作战的项目研发

作为美国空军曾经的采购部门负责人的空军部长肯德尔对于在哪些领域投资空军未来作战资产有着自己的独到见解。根据《空中与太空力量杂志》（Air & Space Forces Magazine）报道，肯德尔对乌克兰危机中的乌克兰使用的不对称作战理念颇为重视，他认为这是一种以极小成本去限制对方高价值目标的具有“性价比”的手段。在追求“投资效益比”的理念下，空军研究实验室在此次研讨会带来三大类在研项目。

作战攻击武器

“快沉”反舰导弹（QuickSink）：该项目为联合能力技术验证(JCTD )的一环，其体现了美国空军技术部为作战人员创造的空中发射的低成本打击水面舰艇的能力。该项目的关键是空军研究实验室开发一种武器开放系统架构(WOSA)导引头，用于以低成本精确瞄准海上水面舰艇。搭配WOSA导引头的是联合直接攻击弹药(JDAM )，一种颇为成熟的战斗杀伤部。由于WOSA导引头具有普遍的适配性，因此该技术可以被各种当前和未来的武器系统采用，并使它们能够攻击静止和移动的海上目标。2021年美国空军进行了第一次空中测试，由三架携带搭“快沉” 反舰导弹的F-15E攻击鹰提供演示，创造并演示了新的战术。美国海军新闻网（Naval News）指出在完成了第一阶段的实验后，未来第二阶段将着重于该款反舰导弹的空中飞行姿态调整与增加WOSA导引头的半自动自我识别目标能力的成熟程度。

“变种人” 铰接式弹头导弹（Mutant）：空军研究实验室表示这一款导弹的技术概念最早可以追溯到上个世纪50年代，在经过了六年在相关技术方面所做的研发，从而发展出了带有铰接式弹头的导弹。这种导弹的弹头可以弯曲，从而增强导弹击中目标的机动性和准确性。《战区》杂志（The Warzone）认为美国空军未来会面临越来越多的机动性越来越强的空中威胁，包括先进的战斗机、无人机和导弹。无人驾驶平台无需考虑人类飞行员的身体限制，很可能会以高超音速甚至高超音速飞行，同时进行特别极端的机动。因此这可能会降低现有导弹系统对付它们的能力，而这正是MUTANT技术的强项，通过以有限的成本拦截更远距离的高机动目标或威胁来满足未来空战中夺取制空权的目标。

辅助作战装备

无人长航时侦察机（ULTRA）：这是一款已经取得研发成果的项目。《空中与太空力量杂志》在2019年12月16日报道了该款无人侦察机的试飞成功信息，当时在美国的犹他州完成了为期两天的留空飞行试验，尽管在公开报道中尚未有资料展示其侦查能力，不过其滞空时间长的性能已经得到体现。根据空军研究实验室负责人威廉·库利（William Cooley）的说法，截至目前该款无人机已经完成了超过18000个小时的试飞试验，是所有类似飞机中事故率最低和所需的控制人数最少的无人机之一。由于美国空军将未来的作战中心摆在太平洋地区，而现有的侦察无人机无法实现从美国出发横跨太平洋的能力，因此ULTRA的出现弥补了这一缺失。

“雷神”高功率微波干扰系统（THOR）：这是一个机遇高功率微波技术开发的用于空军基地的反蜂群无人机平台，曾于2021年获得美国国防新进项目奖。在俄乌冲突中，参战双方均向世界展示了无人机在现代作战环境中的重要地位，虽然不至于改变冲突走势，但是只要使用得当仍然可以在局部给对方造成重大损失并迟滞对方的既有战役规划。“雷神”系统使用密集爆发的无线电波来摧毁小型无人机，并且能够一次破坏多个目标。据防务新闻网（Defense News）消息，美国空军将计划最早在2024年装备几批“雷神”系统进行实地测试。由于该系统可以装在一个20英尺的运输集装箱中，因此可以很容易地用美军现役的C-130运输机转移；此外该系统在设计之初其用户界面的设计需求是用户可以迅速使用，故而“雷神”可在到达前线空军基地三小时内安装完毕后通电即可使用。

支援系统

目标移动轨迹预测系统（PreVAIL）：该系统是一个人工智能工具，具备机器自我学习能力。它通过研究一种使用新型神经网络和预测流量分析的自动目标检测和识别(ATD/ATR)的方法，实现了基于卫星的跟踪能力。PreVAIL利用商业和军事资产，使用不依靠传感器的算法来保持对目标的监控，即使在间歇性覆盖期间也是如此，从而提高了全球综合情报、监视和侦察(GI-ISR)任务的有效性。在系统的工作期间，PreVAIL使用机器学习和道路网络来预测未来图像中目标车辆的外观和方向，然后综合交通数据和目标运行特征来确定给定时间点最可能的搜索区域。该系统可以赋予美军不完全依靠卫星来观察并实时追踪目标，而是只要通过卫星发现目标的在数个地点的存在即可推演出目标接下来的运行轨迹。

“边缘互联”系统（EDGE Connect）：这是美军开发的综合作战网络下的一个子系统，旨在为美国空军提供安全、灵活、强大和富有弹性的战术通信。在过往的演习中，空军太平洋司令部(PACAF)发现了严重阻碍执行敏捷作战部署(ACE)能力的关键通信问题，包括低带宽、缺乏弹性和单点故障。在2022年的“勇敢之盾”演习中，“边缘互联”系统第一次亮相并进行了部分通信与指挥测试。

美国空军未来作战概念

在“2023战争研讨会”期间，美国空军参谋长布朗认为未来空军将不再是战斗机与战斗机之间“骑士决斗”式的交战，而是要将空军融入全军体系，既能配合其他军种执行任务同时也可以寻求其他军种给予相关支援的双向实时联合作战。而此次研讨会期间美国空军研究实验室所带来的几个开发中的项目体现了以下具体的作战概念：

分布式作战

兰德智库（Rand）在2019年曾发布一篇报告介绍了空军分布式作战的构想，其主要针对的是在未来高强度环境下美国前沿空军基地易受攻击这一特殊问题，并认为“鸡蛋不能放一个篮子里”，通过增加美国空军基地的数量从而降低每个基地中存放的美军物资的数量。空军可以使用大量的简易前沿基地来使对方的目标选择复杂化，而自身可以采用更加分散的指挥和控制方法来增强这些基地之间的协同作战能力。美国空军并非是唯一有分布式作战需求的军种，美国海军陆战队所提出的“远征前进基地”构想与之有着相同的思路，都是希望在高烈度作战环境下实现较强前线生存能力并且通过高效的指挥中枢随时将“点状分布”的部队聚拢，因此像“边缘互联”系统这样的新一代综合作战网络就显得十分重要。

高性价比的作战

当前空军主战装备的采购价格随着尖端技术的密集程度以及通货膨胀不断升高，以美国空军最先进的F-22为例，单价动辄接近2亿美元的采购价格使得美国空军已经停止采购，转而开始装备其廉价的替代机型F-15EX。相比于具有极强隐身能力的F-22，F-15EX并不具备第五代战斗机的这一能力。《空中与太空力量杂志》刊文认为如果F-15EX要想在执行飞行任务中不至于完全落后于其他国家的第五代战斗机，唯一的方法就是增强其飞机的综合系统，其中挂载的弹药就是其中的重要一环。拥有能够在更远距离发射、更高精准度的导弹可以弥补美国空军战机在战场上被对方雷达发现后的不利处境，因此加强机载雷达、提升机载武器性能成为提高作战性价比不可或缺的渠道。

及时的情报、精准的监视

美国空军情报办公室网站认为情报国防中发挥着至关重要的作用，为决策者提供他们所需的关键信息，以应对、威慑和击败随时随地出现的国家安全威胁。不论是无人长航时侦察机还是目标移动轨迹预测系统，都可以让美国空军更全面与高效的掌握想定战区内的情报，并对潜在目标开展长期监视，这不仅有利于空军在战争中执行任务，同时也可以通过数据分享让其他友军部队获取重要情报与对方的动态。

本文作者：张盛，上海市美国问题研究所研究助理，现就读于澳门大学

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原标题：《新概念，新装备：美国空军研究实验室展示多领域先进项目研发》

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