从“第三次抵消战略”看电子战关键技术发展

2016-11-11 06:55陈利玲汪立萍
航天电子对抗 2016年3期
关键词:电子战电磁武器

陈利玲,赵 霜,汪立萍

(中国航天科工集团8511研究所,江苏 南京 210007)



·情报分析·

从“第三次抵消战略”看电子战关键技术发展

陈利玲,赵霜,汪立萍

(中国航天科工集团8511研究所,江苏 南京 210007)

为保持军事优势地位,适应在对抗与拒止环境中作战,美军必须“改变游戏规则”,并发展新的技术和能力。由此,美军提出了“第三次抵消战略”。简述了“第三次抵消战略”的背景及本质,探讨了电子战关键技术的发展,并分析了电子战新的作战概念和电子战能力。

抵消战略;电子战;关键技术

0 引言

2014年11月15日,美国前国防部长哈格尔做了关于军事技术革新的重要讲话,明确提出以“第三次抵消战略”为内涵的“国防创新倡议”,以应对美国军事技术领先地位所面临的潜在挑战。美国防部“第三次抵消战略”的核心是确立在精确制导武器方面的优势,而电子战能力则是确立这一优势的关键。

美国国防部国防科学委员会发布的一份内部报告称,美军电子战战略一直是无力、不连贯和无效的。美国防部常务副部长沃克称,应该改变过去“电子战时常仅被视为作战助推器”的看法,而是清楚认识其“重要的攻防武器”的潜在能力。更重要的是,电子战可能决定着导弹战的结果,甚至关乎战略威慑。因此,2015年3月17日,美国成立“电子战执行委员会”,研究美军在电子战争中的不足,提升美军使用电子技术有效制造和防御蓄意破坏的行为,以确保美国在这一领域保持优势。为支持第三次抵消战略,美国2017财年预算将投入120~150亿美元。

1 第三次抵消战略概况

“抵消战略”是美国战略研究界一个专有名词,指利用技术优势抵消对手数量优势的战略手段,是一种战胜或削弱另一方优势的战略。

美国历史上曾两次提出过“抵消战略”。“第一次抵消战略”是20世纪50年代艾森豪威尔政府提出的核优势战略。在这一时期,美国充分利用自身在核武器技术上的优势,成功抵消了苏军庞大常规地面部队的数量优势,从而改变了苏联希望在战场上实现的“以兵换兵”的游戏规则。但是,在苏联形成了可靠的第二次核打击能力,实现与美国相互确保摧毁的核均势之后,美国的“第一次抵消战略”宣告失效。“第二次抵消战略”在20世纪70年代由国防部长布朗和副国务卿佩里提出,其内容是以先进的微电子和信息技术对抗数量优势。一方面,美国在以全球定位系统,情报、侦察与监视平台,信息网络为主的信息领域投入巨资,使这些系统与装备成为己方常规部队的“力量倍增器”。另一方面,美国还通过一系列出口、贸易管制来维持技术霸权的地位。其中,《武器出口管制法》、《国际武器贸易条例》和《导弹及其技术控制制度》等管制措施,都成为美国及其盟友保持技术优势的手段。由此,美国打造了一支重要的常规威慑力量。事实证明,以质量对数量的“第二次抵消战略”取得了巨大的成功。

2014年11月15日,美国前国防部长哈格尔表示,美军正寻求发展旨在改变格局的“第三次抵消战略”,以便通过拉大差距甚至形成技术代差来“抵消”主要对手在数量、质量、规模等方面的相对优势。

2014年10月27日,美国战略与预算评估中心也发布了一篇名为《构建新的抵消战略:利用美国的长期优势来重建美国的全球力量投送能力》的研究报告,系统阐述了“第三次抵消战略”的关键要素及最终目标。

2015年4月8日,美国国防部副部长沃克在美陆军战争学院发表演讲,阐释了其迄今为止关于“第三次抵消战略”的最清晰设想:首要是发展新能力对抗敌精确制导武器的大规模齐射,为地面部队向前推进创造空间;其次是恢复对电子战的关注;然后须实施新版的“空地一体战”(AirLand Battle 2.0),对敌方战场网络实施深度打击,并从多个方向对敌机动进攻。

1)赢得制导弹药齐射对抗

“第三次抵消战略”第1阶段任务是赢得对抗制导武器齐射的作战。要让敌方失去平衡,相信美国将在制导武器齐射对抗中占据优势,敌自身无法先于美国向战场投射力量。为赢得这一对抗,首要是发展对抗精确制导武器大规模齐射的新能力。美国防部2015年4月13日准备加速完成一项新武器技术概念的意见征询进程;沃克还呼吁美国防工业及国防部高级武器研发商向其提交新的、更加经济可承担的方法,对抗精确制导导弹。沃克称,美当前依靠造价数百万美元的导弹实施突防,成本过高,国防部必须改变当前的攻防成本方案。使用电磁轨道炮对抗敌“反介入/区域拒止”能力是一个可选方案。

2)恢复对电子战的关注

美军部队在对敌战场上不仅将面临大规模精确制导弹药,也将面对大规模持久、有力的电子战威胁。在持续至今的乌克兰危机中,俄罗斯支持的乌克兰分离主义武装使用先进的电子战设备,干扰乌政府军的GPS频率、通信和成像雷达,就是一个很好的例证。因此,美国防部重新恢复了对电子战的关注,并于2015年3月成立了电子战委员会,指导电子战领域国防支出。沃克称,如果敌人使用高端系统实施攻击,则美军将使用网络和电子战予以回应;如果敌人发起网络和电子战攻击,则美军将探测、反制和混淆敌方视线,令美方高端系统的杀伤力加倍发挥威力。

3)实施新版“空地一体战”

敌方精确制导导弹的突袭威胁一旦解除,美军地面部队将实施沃克称之为“空地一体战2.0”的新联合兵种战略。1982年取代“积极防御”的“空地一体战”,主要特点是多兵种联合作战,攻击敌人的后继梯队。“空地一体战2.0”则将对敌实施更深度打击,攻击敌指挥与控制、侦察及目标网络,将使用网络战、电子战、远程打击能力,摧毁敌人的战场网络,然后从多个方向对其发起机动进攻。

2 电子战关键技术发展分析

2.1发展新的电子战技术与能力

为抵消对手的技术优势,美国正在发展新的电子战作战概念和能力。

1)认知电子战技术

美军认为,认知电子战是一个网络化、智能化系统,可实现从传感器对抗到网络化体系对抗的转型。

认知电子战是继认知无线电、认知雷达之后提出的,采用基于动态知识库的“感知→识别→决策→行动→感知”的闭环学习处理流程,通过先验知识探测感知未知或不明确的新型电磁威胁,以应对多功能、多模式雷达以及认知雷达给传统电子战的挑战,有效提升电子对抗装备在复杂电磁环境下对抗智能化作战目标的作战效能。

为了有效提升电子战装备的作战效能,美国相继开展了认知干扰机、自适应电子战行为学习、自适应雷达对抗等项目的研究工作。

2)分布式作战技术

分布式作战是美军着眼于未来强对抗环境而提出的新作战构想,其核心思路是将昂贵大型装备的功能分解到大量小型平台上,通过自主、协同等技术达到相同或更高的作战能力,同时具有任务成本低、作战灵活性高等优势。

为获得非对称作战能力,DARPA寻求通过分布式系统、相干系统等技术对抗敌方先进网络和敏捷系统,实现关闭敌方遥感、先进干扰和欺骗。目前,DARPA正围绕空中发射回收、开放式系统架构、协同作战、战场管理等重点,开展分布式作战概念支撑技术研究。如“小精灵”、 “体系集成技术试验”(SoSITE)、“拒止环境中的协同作战”(CODE)及“分布式作战管理”(DBM)等项目。此外,DARPA提出了“低功率至零功率电磁频谱战”概念,强调“自适应电子战行为学习”(BLADE)系统应具各多节点分布式运作能力。对这种分布式、网络化运作方式的重视,充分体现了美军的网络中心战理念。

3)电磁频谱控制技术

电磁频谱控制,即电磁频谱作战(EMSO),包括电子战战斗管理(EWBM)和电磁频谱管理两部分,亦即电磁频谱控制是通过有效地管理和协调己方系统同时对抗敌方系统来实现的。电子攻击是限制敌方使用电磁频谱,电子战支援是使指挥官能够精确地估计战斗空间中的作战态势,而电子防护则是保护己方能够有效地使用电磁频谱,这三者必须谨慎地综合使用才能更为有效,而且所有电子战行动都必须确保与通信、ISR 以及其他信息作战行动之间的最佳与最大综合,并通过影响电子系统的电磁频谱产生、控制、交换及应用电磁能来达成电子战作战的物理、信息和认知效果。

2.2提高远程精确打击能力

美国国防部常务副部长沃克称,第三次“抵消战略”的核心是确立在精确制导武器方面的优势,在成功躲避敌方精确制导攻击的同时摧毁对方。

定向能武器具有发动精确打击并产生可观效果的能力,且能够实现远程打击。未来10年,定向能武器可能会在各种任务运用中融入海、陆、空军力量架构之中。

1)高功率微波(HPM)武器

HPM武器是指发射强大功率微波波束能量、直接杀伤破坏目标或使目标丧失作战效能的武器, 它不但能对电子设备起干扰破坏作用, 还能利用强微波束烧毁目标, 引爆炸弹、导弹、核弹等武器, 因此, 它具有电子战的“软杀伤”和“硬杀伤”的双重机理。HPM武器是未来信息战的重要软、硬杀伤武器,也是攻击敌方信息链路或节点的主要手段之一。

目前,国外正从两个方面着手研制和发展实用的HPM武器:一是研制高功率微波炸弹( 也称电磁炸弹) ,由“战斧”巡航导弹或精确制导炸弹携带微波弹头,比如美国正在研制携带微波弹头的Mk84 联合直接攻击弹药(JDAM) 和质量为360kg的AGM-154 联合防区外武器( JSOW) 等几种HPM 炸弹;二是研制可重复使用的HPM 武器。

2012年10月16日,美国进行了反电子装置高功率微波先进导弹项目(CHAMP)的首次飞行试验。导弹飞行约为1 h,向7个预定目标分别发射高功率微波脉冲,对目标中电子设备( 如计算机、数据系统等) 进行电磁攻击。结果显示,所有目标设施内的电子设备都不同程度地受到损坏或失效,同时验证了用单枚CHAMP导弹打击多个目标的能力。CHAMP技术一旦成熟,将可以替代常规弹药,对未来战争产生重要影响。

2)电磁轨道炮

电磁轨道炮已成为美海军正在研发的一项未来关键武器。

电磁轨道炮是一种新概念动能武器,与常规动能武器相比,它应用于舰载平台具有明显的优势。在对岸远程打击中,舰载电磁轨道炮具有射程远、反应时间短等优点,能为陆战部队提供更强的火力支援;在军舰防御体系中,它所发射的弹丸初速高,飞行时间短,对目标的毁伤性能高,可大大提高军舰对抗常规炮弹、巡航导弹时的生存能力;同时它所使用的弹丸体积小,不含炸药,易于存储,并且消除了对弹药装填、运输和回收的需求,比导弹、火箭等更为廉价。

电磁轨道炮能增强美军的杀伤力和效率,其弹头能够以速度Ma数为6的高速击中100海里以外的目标。电磁轨道炮采用电力驱动,不需要使用化学推进剂或发射药。美国海军研究局2005年启动了电磁导轨炮的原型开发项目,2013年,BAE系统公司和通用原子公司先后向美国海军水面作战中心交付了电磁导轨炮发射装置原型。经过比较后,海军研究局选择了BAE系统公司对电磁导轨炮项目进行进一步开发,要求其将发射系统技术从仅可单次发射提升到可重复发射。海军计划于2016年夏季在“先锋”级联合高速船“特里同”号上进行首次测试。

3)高能激光武器

美军是最早开始研制激光武器的国家,经过近10年的努力,美军已经将高能激光武器从“蓝图”变成了具备部署价值的硬杀伤武器。其系统结构如图1所示。它主要用于防空、反导和反卫星,重点摧毁、破坏空中、空间目标的电子系统和相关设备。其杀伤机理是:利用高能激光束直接照射目标表面,不仅能够烧穿敌方信息战系统中的电子设备,而且还能毁伤其中的物理设备及人员。

图1 激光武器系统结构示意图

自20世纪90年代末期以来,美国国防部已投资数十亿美元用于发展激光武器,尤其是机载激光武器和空天激光武器。根据美海军报告,2017年,激光光束功率将达到60~100kW,高能激光武器将形成初始作战能力,能够对抗无人机、光电制导的反舰巡航导弹,可用于精确追踪以辅助电磁轨道炮的防空任务和弹道导弹防御任务,以及增强舰载雷达能力和情景感知能力等;2022年,激光光束功率将达到300~500kW,激光武器将具有更远的射程以及对抗反舰巡航导弹的能力;到2025年以后,激光光束功率达到1MW以上,还具有对抗反舰巡航导弹和再入机动式多弹头的全自防御作战能力,以及全弹道导弹防御任务能力。

2.3加强无人作战系统的能力

无人机是空基作战体系中信息获取、传输、中继的主要装备。未来技术霸权基础是全球监视和打击网络,而以无人机为主体的无人军事系统可长时间持续执行任务,成本低且几乎不会造成己方人员伤亡,在空中加油机的帮助下,可高性价比地完成全球情报、侦察、监视与打击任务,将成为监打系统的核心。报告《迈向新的“抵消战略”:利用美国的长期优势恢复全球力量投送能力》把无人作战系统技术视为未来美军五大技术支柱的核心,并指出,未来由无人机实施的远程火力打击将是美军全球力量投送的主要手段之一。无人作战飞机与有人驾驶飞机将共同组成机动灵活的空中作战网络,快速到达重要地区,实施火力压制和精确打击。据美国媒体预计,未来5年,美国国防部的年度无人机采购预算将增加一倍,达到155亿美元。

当前美军无人作战系统存在隐身性不强、智能化不高、临机应对能力不足等缺陷。因此,集远程、隐身、侦察、打击能力于一身,且能够模仿人类判断过程并自主对情况作出反应的高智能无人化技术,是美军发展下一代无人作战系统的发展方向。美海军将加快“人鱼海神”无人侦察机、“幽灵游泳者”无人水下航行器的测试进度,继续探索和改进X-47B无人机的作战运用,并对无人艇“蜂群”作战技术进行更严格的实验验证;空军将批量采购MQ-9“死神”无人机,对现有无人机群进行升级,并集中精力开发远程隐形无人轰炸机,使其成为未来空军挫败“反介入/区域拒止”作战的杀手锏。

3 结束语

美军为确保未来长期技术优势而提出的“第三次抵消战略”,其核心是确立电子战能力这一关键优势,发展重点将放在新的电子战技术、远程精确打击技术及无人作战技术上。另外,在加快先进技术原创的同时,美国为防止技术扩散而失去优势基础,还采取了一系列旨在提高对手技术研发成本和削弱其预期效益的手段,阻滞其研发先进武器,抵消对手在“反介入或区域拒止”技术方面的投入。■

[1]Manz B. DARPA——no surprise is the prize[J]. The Journal of Electronic Defense,2014,1:28-32.

[2]Martinage R.Toward a new offset strategy [R]. Washington DC:center for strategic and budgetary assessments (CSBA),2014.

[3]张春磊,杨小牛.认知电子战初探[J].通信对抗,2013,32(2):1-4.

[4]刘建.电子战新技术发展综述[J].电子侦察干扰,2014,35(1):1-5.

Viewing the key technique development of electronic warfare from the third offset strategy

Chen Liling, Zhao Shuang, Wang Liping

(No.8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China)

Maintaining U.S. military advantages to countering A2/AD strategies, American forces must take “game-changing” strategy and develop new military technology and capability. To counter these threats, the third offset strategy was presented by U.S..The context and essence of third offset strategy are mentioned. Key technologies for EW development are discussed, and a special analysis for some new EW concept and capability is given.

offset strategy;EW;key technology

2016-02-23;2016-05-04修回。

陈利玲(1980-),女,工程师,硕士,主要从事电子对抗情报研究。

TN97

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