马英
(空军装备部装备项目管理中心,北京 100038)
预警指挥机(airborne warning and control system,AWACS)指拥有远程警戒雷达系统、电子侦察系统、通信系统和指挥控制系统,用于搜索、监视空中或海上目标,并可指挥引导己方飞机执行作战任务的飞机。预警指挥机通过机载雷达在高空对目标进行探测,可以克服雷达对低空目标的探测盲区,增大对空对海探测范围。除了对空中目标进行探测识别之外,预警指挥机还可通过网络完成对各类飞机的指挥引导,通过态势图分发提升战场效能[1]。
近距空中支援(close air support,CAS)是利用具备地面攻击能力的攻击机、直升机和无人机等,对距己方部队较近的敌方目标实施打击的空中行动,其目标是将空/地多兵种火力与多项任务进行全面有效整合、有效协调,从而消灭、破坏、压制、围困、骚扰、瘫痪或迟滞敌方部队,对己方地面部队提供快速支援。近距空中支援一般在己方部队靠近敌军的区域和时间实施,由于近距离、火力打击、目标移动等特点,需要空地一体有机融合形成体系能力[2]。
在近距空中支援过程中,有效的发现、识别和跟踪目标是进行高效攻击的前提,此外及时准确的指挥引导、分析敌我态势和威胁估计,可以减少我方战损和误伤,此作战样式对预警指挥机提出了相应要求。本文通过分析近距空中支援的典型组织架构和实施流程,分析预警指挥机在近距空中支援中起到的作用,以及预警指挥机支持近距空中支援作战的不足和未来发展方向。
如图1所示,近距离空中支援是由空军对己方地面部队实施支援的作战行动,在作战过程中敌方地面目标距离我方地面部队较近。图1中火力支援协调线是为了区分近距空中支援区域和空中遮断区域而制定的地理划分。近距离空中支援任务最突出特点是利用具备突出对地攻击能力的飞机为地面交战的友军提供支援,就其最终效果来看,它与地面炮兵火力支援没有本质区别,但是通过空中部队能够加强火力支援速度、强度和范围[3]。
图1 近距空中支援作战概念Fig.1 Operational concept of close air support
传统的近距离空中支援主要依赖于纸质或电子化地图,以及复杂的话音引导,地面引导员执行决策控制和空地引导时,需要与飞行员进行协调的时间较长,且每次只能引导攻击一个目标。此外,在近距空中支援发展的初期,在作战行动中还普遍存在难以进行打击效果评估、难以打击时敏和移动目标、容易造成友军和平民误伤等问题[4]。因此,美军和北约等国家和组织积极构建高效的决策控制和打击体系,通过空地协同,形成以地面战术控制组(tactical air control party,TACP)为中心的数字化高效CAS任务执行体系,以满足快速响应、精确打击的应用需求。
美军实施近距空中支援的流程主要分为任务规划、任务准备和任务实施3个阶段,其支援作战流程如图2所示[5]。
图2 美军近距空中支援作战流程Fig.2 Close air support operational process of U.S.armed forces
如图3所示,在任务实施阶段,近距空中支援大致分为以下步骤:首先,地面的引导人员使用联合空中请求网络与ASOC/E-8进行即时近距离空中支援请求。然后,ASOC响应近距空中支援请求,并发送至AOC。执行近距空中支援任务的攻击机从机场起飞后由预警指挥机进行引导,接近联络CP点时,ASOC通知近距离空中支援飞机与引导员进行联系,并将任务关键更新数据传递给飞机。最后,地面引导员指挥引导攻击机进行末端攻击。完成任务后,攻击机由ASOC和预警指挥机进行指挥引导返航,或者在预警指挥机引导下进行空中加油。
通过分析美军和北约等国家和组织在近距空中支援作战中对预警机的使用,分析预警指挥机在近距空中支援中的作用,如图4,5所示,预警指挥机主要协同前方指挥所对后方空域和途中空域进行监视和管理,而对地监视飞机主要协同空战支援中心对前方对地交战空域进行管理,并对敌方地面目标进行监视。预警指挥机从后方指挥所接收任务信息,向前方飞机发送战术信息,是一个承上启下的关键指挥控制节点,保证了空中行动从任务层向战术层的执行[6]。
图3 美军近距空中支援任务实施阶段流程图Fig.3 Flow chart of Close air support technical process of U.S.armed forces
预警指挥机在近距空中支援中,主要有空中目标识别、指挥引导、通信中继、态势生成与分发4个作用。
如图6,7所示,一是空中目标识别,是指预警指挥机通过雷达等传感器探测空中目标,发现突袭的敌方空中目标,对敌我目标进行查证识别。二是指挥引导,是指预警指挥机对自身管辖空域内的飞机进行引导,防止空域内出现的冲突,引导接敌空战,并引导进行空中加油等。三是通信中继,是指预警指挥机通过语音和数据链将友方的信息传至其他平台,例如将地面部队发送的信息发送至后方指挥所。四是态势生成与分发,是指预警指挥机通过综合各平台的信息,形成统一态势图发送至其他空中平台和后方指挥所等。
当空军执行近距空中支援任务时,一般已经取得绝对或优势制空权,但不能保证敌方不会进行空中袭扰。因此,需要预警指挥机通过自身的雷达、电子侦察、数据链等设备对战场空域内的目标进行探测和综合识别。预警指挥机可以通过主被动手段探测敌方目标,也可以通过语音数据链网络识别我方目标。
考虑现代空战的紧迫性,战斗机飞机员可能没有太多的时间来完成识别和评估过程。因此,需要预警指挥机在目标检测、跟踪定位、识别、决策和评估阶段发挥重要作用。预警指挥机作为空中战斗管理平台,可以帮助飞行员优化任务决策,可以在交战过程中协助飞行员对敌方目标进行检测定位、跟踪识别和攻击后评估[7]。预警指挥机上的空战管理人员与飞行员可以进行语音和数据链联系,能够有效优化空中交战决策和最大化战斗效能。
图4 近距空中支援中与预警指挥机相关的组织机构Fig.4 Organizations associated with AWACS in close air support
图5 近距空中支援中预警指挥机的作用Fig.5 Roles of AWACS in close air support
从实施近距空中支援的组织架构图中可以看出,预警指挥机可以指挥引导管辖空域内所有空中飞行平台,并通过前方指挥所与后方指挥所进行指控流程的交接。在近距空中支援作战实施阶段,攻击机在起飞集结和途中飞行时由预警机进行指挥引导,在实施末端攻击时由地面监视飞机或者引导员(包括地面的引导员和空中的引导员)进行指挥引导。
在近距空中支援中,空中指挥平台包括预警指挥机和有人对地监视飞机。
在近距空中支援作战中,预警指挥机主要作为战场空域管理平台对途中飞行和空中加油的飞机等提供指挥引导。在近距空中支援的实施攻击阶段,空中的攻击和空中引导员则可由预警机或者有人对地监视飞机进行引导。
图6 预警指挥机进行空中目标识别Fig.6 AWACS conduct air target identification
图7 预警指挥机进行指挥引导Fig.7 AWACS conduct command and guidance
预警指挥机提供飞行安全通道信息,雷达监视控制并且监视引导飞机从基地/航母到目标区域和返回。此外,当预警指挥机管辖空域内有敌机来袭时,预警指挥机指挥引导空中拦截作战[8]。
有人对地监视飞机为地面和空中指挥官提供态势信息、目标定位、攻击计划和打击效果评估信息。有人对地监视飞机通过向预警机和指挥所提供对地态势信息来支持近距离空中支援作战。有人对地监视飞机通过对地监视雷达提供地面监视态势感知,并直接向近距离空中支援飞机、引导员提供目标信息[9]。
美军的近距空中支援通信网络如表1所示。从表中可以看出,E-3预警指挥机装备的数据链和网络主要包括指挥空中网络、空域控制网络、飞行报告网络和语音网络等[10]。
指挥控制网络(commander and control net,C2)用于指挥控制平台(指挥所/预警指挥机/E-8)间的通信,发布作战任务和命令、协调信息、态势情报和防空警报。
联合空中请求网(joint air request net)是地面引导员进行近距空中支援请求的网络,请求的信息传输至ASOC,CRC和E-8飞机。
空域控制网(air control net)。E-3通过该网络对空中的战斗机、攻击机和E-8进行飞行状态监控和指挥控制。
战术空中指挥网(tactical air direction net)是ASOC、空中引导员、地面引导员、攻击机和E-8飞机在近距空中支援任务进行战术指挥联络的网络。
飞行报告网(inflight report net,INFLTREPS)。所有在战区空域飞行的飞机通过该网络进行飞行报告。飞行报告通常传递给CRC,E-3或E-8,然后转发给AOC/ ASOC。ASOC和AOC在全局范围内进行空域监视。
地面引导员管理网(tactical air control party administration net)是ASOC与地面引导员进行联络管理的网络,E-8飞机也可以装备该网络对地面引导员进行管理。
如图8所示,在近距空中支援作战中,预警指挥机可以通过通信中继为友军部队传递信息,例如地面部队的支援请求,空中平台的飞行位置状态等。
例如2003年伊拉克战争的纳西里耶战斗中,美军飞机在飞临执行地面攻击任务的陆战队上空时,由20架飞机成功地组成了链接陆战队战术数据网的飞行局域网,直接受理来自地面的火力打击召唤。将从陆军召唤到空中打击完成的整个流程压缩到3~5 min。
在美军阿富汗山区作战中,由于地形遮挡,E-3将地面引导员发送的任务信息和相关的语音通话进行转发。预警指挥机可以接受地面引导员请求,并发送给AOC。一旦对地攻击请求获得批准,更新的任务消息就通过E-3预警指挥机发送给地面引导员。在美军“持久自由行动”期间发生的真实案例表明,这种任务请求在行动期间往返所需的时间通常少于30 s。
表1 美国空军和美国陆军通信网络Table 1 U.S.air force and land force communication network
预警指挥机作为操作中心整合战区各种传感器和系统,生成战场空间内的完整的、准确的、及时的统一战术态势图,此外可以通过多种传感器和数据链网络数据,在战术、任务层面进行通用态势图生成和共享分发[11],如图9所示。
在近距空中支援任务中,地面引导员装备的终端系统可以将多个传感器的信息、蓝军跟踪数据信息和数字地图进行集成。目前,地面引导员可以通过装备的数据链终端通过数据链接受预警指挥机发送的态势信息。
近距空中支援的作战样式最早出现在20世纪五六十年代,但长期以来,作战概念和作战样式的发展较为缓慢。按照美军的装备概念,未来将通过网络中心战中传感器网格、信息网格和交战网格在空中的延伸,依托预警指挥机、电子战飞机、对地侦察监视飞机、战斗机和无人机等各类空中平台,基于数据链和空中网络,构建空基多平台协同探测、瞄准和武器控制等作战能力,支持近距空中支援作战资源的协同运用[12]。
图8 预警指挥机进行通信中继Fig.8 AWACS conduct communication relay
图9 预警指挥机态势生成与共享Fig.9 AWACS conduct situation generation and sharing
对地支援作战打击存在3个典型问题:一是各环节和平台的时间与空间统一难度大,例如美军需要通过战区时空终端来统一时间和地理坐标,未装备该终端的平台进行临时近距空中支援时将遇到很大困难。二是打击活动之间的转移、交接、闭环耗时较长,美军需要预警指挥机、对地监视飞机、攻击机和无人机等多个平台协同完成对地攻击,目标信息和指控信息在多平台之间的传输时间一定程度上决定了打击闭环时间。三是多任务并行或者自适应完成多次打击较难实现,近距空中支援任务中往往需要分时分批对目标进行攻击,在大规模作战条件下指控人员的调配难度较大。未来预警指挥机支持近距空中支援任务的发展趋势如下:
空军支援性空中精确作战,需要打击的大多是时间敏感目标,必须在有限的攻击窗口内完成发现、定位、跟踪、瞄准、打击。对于时间敏感目标必须适时打击,目标一经发现,就应该争取在最短的时间内、在其未发挥军事作用之前予以摧毁。只有具备了适时打击时间敏感目标的能力,才能及时有效地歼灭敌人的有生力量[13]。
要提高支援性空中精确作战的效率,仅靠改进指挥体制和完善协同关系的传统方法是远远不够的,应该发展预警机装备实时、高效的专门对地面运动目标实施精确打击的系统。该系统应能够将地面侦察雷达、机载雷达的数据进行融合,使用数据链实时为飞行中的各种精确制导武器系统更新打击目标的位置,使其具备全天时、全天候,对防区外地面运动目标实施打击的能力。高质量的数据通信网络是缩短杀伤环节,打击运动目标的关键。各种武器系统安装数据链指挥,不仅能够实时获得地面运动目标的数据,而且还能让指挥员直观确认打击效果。因此,发展开放式、软件定义的小型化无线通信系统至关重要(现有数据链设备质量大、体积大,不能直接安装在小型平台和精确制导武器上),该系统需要能够根据各军兵种对战术通信系统的特殊要求加以修改,能在短时间内单独重新编程,可为精确制导武器实时提供可靠的运动目标参数。
未来预警机指挥机可通过构建将电子战飞机、对面监视飞机、情报侦察飞机、指挥通信飞机等平台联通一体的统一数据链网络,形成稳定、统一的情报获取、电子对抗、通信保障、指挥控制网络,全面获取战场感知信息,合理调配空中力量完成近距空中支援作战任务。
在早期的机械化战争时代,由于空中力量作战能力有限,而且各航空大国的航空兵都隶属于陆军,陆军自然从战术角度考虑航空兵的作用与地位,认为航空兵能将火力延伸到空中,削弱敌军,可以作为一种辅助力量,弥补地面火力的不足,支援地面部队作战。近距空中支援基本上由陆军军官负责,由于缺乏先进的侦察与通信等手段,以往的近距空中支援主要靠预先计划。受领作战任务后,空中力量按计划在特定的时间或地域待命,在攻击或防御战斗开始前,升空执行近距空中支援任务。随着空中力量信息化程度和作战能力的显著提升,大量使用空中力量实施近距空中支援,是对空中力量战略进攻能力的浪费。由于受援地面部队单位多,级别低,分布广,大量使用空中力量担负支援与保障己方军队地面力量的任务,有违集中使用空中力量的原则。因此,空中力量应该主要通过相对独立的空中战略战役进攻,瘫痪敌战争体系,削弱敌战争潜力和陆海军有生力量,来支援陆海军作战,而不应该将大量空中力量用于直接实施近距空中支援,也不应该再把空中力量作为辅助或配属力量,事先和陆军作战行动“捆绑”在一起做出支援计划,而应该根据战场态势变化,对敌地面部队实时、灵活进行近距火力打击,支援己方地面部队行动。
现代信息技术的发展及其在航空武器装备特别是预警机上的应用,增强了空中力量执行实时近地支援任务的能力。过去不良天候、夜暗、弹药精度差等是近距空中支援的障碍。而传感器的改进,弹药精度的提高使空中力量能够克服上述障碍,能够在夜暗、不良天候和靠近己方军队的情况下进行近距空中直接打击任务。通过通信技术的改进及全球定位系统的普及等,使空中力量随时可以发现、跟踪敌军所处位置,查明和掌握己方军队位置,知己知彼,提高了反应速度。近距空中支援形式由过去偏重预先计划向实时出击转变,由逐级报批向直接召唤打击转变。例如,2003年伊拉克战争的纳西里耶战斗中,美军飞机在飞临执行地面攻击任务的陆战队上空时,由预警机、攻击机等20架飞机成功地组成了链接陆战队战术数据网的飞行局域网,预警机可以直接受理来自地面的火力打击召唤[14]。从陆军召唤到空中打击完成的整个流程,已经压缩到3~5 min,军兵种一体化无缝隙的联合作战达到了新的水平。
未来预警机指挥机可通过加强情报获取的手段和能力,并进一步提升机载情报处理的自动化和智能化程度,压缩系统响应和处理时间,缩短决策周期,满足实时打击作战的指挥需要。
在近距支援飞机的能力探讨上,不可避免的一个问题就是无人机和有人机的对比。实际上无人机并不能完全替代有人机参与作战任务,无人机参与作战可以弥补有人飞机的性能局限,完善作战飞机的“应用包线”。比如,无人机在设计时不考虑人的因素,因此过载强度高,机动性及生存力比有人战斗机更好。无人机能几十小时留空侦察待命,而有人飞机由于机组人员的存在无论如何做不到这点。无人机的优势正是这些与有人飞机互补的方面。但是,无人机不适合在高对抗强度的作战中应用。例如,1999年美国攻打南联盟时,美国和法国的无人机被打下二三十架,这还是美国的压制地面防空作战已见成效的情况下。无人机飞行高度一般较低,速度慢,抗低空紊流能力较弱,在山区作战有一定风险。美军攻打南联盟的78天里,有数十架次“猎人”无人机的作战行动因各种原因而提前取消。无人机不适合对抗的另一方面是自主性不足,无人机无法做到对敌方部队进行扫荡而不伤及己方阵线,它的具体攻击过程由地面站控制,数据链的可靠性是关键问题[15]。
未来预警指挥机可通过与各类攻击无人机和侦察无人机平台进行协同作战,获得更多的信息源支持,而预警指挥机通过有效指挥控制将更有针对性地发挥无人机平台的探测和作战能力。未来预警指挥机将作为战场管理飞机,在执行和完善现有指挥控制功能的基础上,进一步增加管理无人机、各类侦察机、对地监视飞机、电子侦察与干扰飞机等各类平台的功能,实施平台间的交叉引导任务,更好地获取战场的目标信息,发现、识别、应对并引导打击地面目标。
近距空中支援中,预警指挥机作为战场管理飞机,需具备管理对地监视飞机、无人机、侦察机、电子侦察与干扰飞机等各类平台的功能,实施平台间的交叉引导任务,更好地获取战场的目标信息,发现、识别、应对并引导打击目标。因此,预警指挥机应通过构建高效的空地多级态势生成策略,通过综合不同来源的异构情报信息,为地面引导员提供精确、及时的多级态势支持,并以清晰、友好的方式在地面引导员装具上进行呈现,真正做到精确掌握敌我信息,提高支援效率,降低误伤的可能性。此外,还应发展空地通信网络,促进空地之间远距离、高质量、高带宽、低时延、抗干扰的网络通信。