美国“空中优势2030”解构思路及问题分析
来源：航空工业信息网、航空简报（ID:TiStreet），作者：远航
美"空中优势2030"：不要叫它“第六代”|“武器库飞机”|“系统之系统”
亚历克斯·格林科维奇作为“空中优势2030计划能力协作团队”(ECCT)的带头人，主导了美国空军的“空中优势2030”研究，此文是ECCT团队在研究中为得出研究结论而开展的一些工作方法的总结，以及研究过程中所分析出的一些关键问题，这对空中优势2030的形成是至关重要的。
2017年1月5日，美国空军准将亚历克斯·格林科维奇(Alex Grynkewich)在美国战争困境网刊发文章《THE FUTURE OF AIR SUPERIORITY PART II: THE 2030 PROBLEM》，对“空中优势2030”研究的解构思路及2030空中优势形成所面临的一些关键问题进行了阐述，其中的主要观点如下：
(1)美国空军的F-X项目引发对2030空中优势的重新思考
2015年初，美国空军打算启动其下一代空空战斗机项目，即F-X项目。
美国空军每启动这样一种项目往往都会伴随开展“替代方案分析”，以帮助确定新系统所期望达到的特性，分析的目标是确定最合理的优先投资方案，以确保对纳税人的承诺。空军典型的关键投资决策往往都是在这种分析之后做出的。在F-X项目上，当空军要进行决策时，它必须要确定可给予F-X这种新项目的预算上限是多少，而这往往是要根据以往类似的项目进行估算。
近年来的F-22“猛禽”和F-35“闪电II”这两个项目已经成为“昂贵”的代名词，它们从开发阶段就经历了严重的成本超支问题。这种问题最终使得国防部长卡特将F-22的采购数量限定在187架，并在2010年重新限定了F-35的项目基线。通过对五代机和四代机的支出对比，专家预测F-X项目成本将比历史上任何一种战斗机项目都要高。此外，空军规划人员也对五代机及其他战斗机的历史进度周期进行了对比，并预测F-X最早也只能约在2040年服役。很多空军将领都认为，到2040年服役对新的空中优势能力的形成势必太晚。在飞机开发快速发展的信息时代，这会使得情形变得越来越糟。
这种挑战使得美国空军将领不得不寻求不同的开发方式，以解决F-X项目所面临的问题。因此，他们决定重新核定项目的估算进度，并重塑空军的空中优势方法。
(2)“空中优势2030”的主导团队
美国空军的“空中优势2030”重塑工作由“空中优势2030计划能力协作团队”(ECCT)主导开展。亚历克斯·格林科维奇(Alex Grynkewich)是该团队的领导人，他是美国空军准将，F-16和F-22战斗机飞行员，最近担任了美国空军总部首席战略规划集成官。
按照美国空军参谋长的要求，团队要采取多领域的方法来实现空中优势。因此按照这种设想，研究团队所考虑的方案中的优势不一定完全来自空中解决方案。例如网络空间或天基能力将能够产生空中优势效应，并使得空军可实现一种全新的成本曲线。
实际上，在20世纪50年代，美国空军已经做过类似的事情，当时其如何提供核战斗能力的根本性重构导致了洲际弹道导弹的出现，并使空军摆脱了仅有轰炸机的成本和能力模式。
(3)“空中优势2030”的解构思路
美国空军领导人对能力发展的成本以及智慧的关注是等同的。对某些人来说，F-X看起来可能是一种标准的通过新式高能力平台来代替老旧式平台的重组计划。这有时候是可行的，例如在两次世界大战中，波兰都通过为部队配置全新的设备而赢得了战争。但这可能并不是任何时候都是可行的。
优势概念认知：
为了确保空军不再犯同样的错误，ECCT团队采取了一种全面的分析架构。正如所有军事规划人员所认同的那样，解决复杂问题的第一步是确保自己已经真正理解了它。因此，该团队在最初的90天内，不仅对方法论进行了概述，而且从所有可能的角度对空中优势问题进行了解构。该团队的工作起始于必须确保对空中优势的认知理解是正确的。该团队认识到，对空中的控制不需要作为空中优势的一个目的，而友军对ISR、打击、机动甚至是太空发射控制的利用并阻止敌方开展同样的行动是必要的。因此，该团队开发了一种针对各种场景的空中优势所需时间和地理条件的认知概念，并对空中优势的定义进行了扩展。
传统上的空中优势都是关注于对空中和导弹威胁的抵御，而该团队则增加了对其他威胁的抵御能力，包括基于网络空间的攻击以及其他非传统和非常规威胁。
预期作战环境分析：
在此基础上，该团队对2030年的时间框架以及预期的作战环境进行了核定。基于大量的认知和分析成果，该团队尽可能的将预期的威胁分成了两大类。第一类包括演化和传统的威胁能力，如飞机、空空导弹以及海对空武器系统。该团队认为，这类威胁的技术在未来15年的演化发展都是易于控制的。第二类则包含更具革命性的全面威胁，其中包括先进及高精准弹道导弹、网络空间威胁，以及太空威胁。虽然大家都知道这些威胁会存在，但是却很难预测这些威胁将如何演变和扩散。2030年，美国军方必将会在世界各个地方面临来自这两类的威胁。
军力结构评估：
该团队的研究不是为所谓的近端冲突做准备，相反，其是为了应对世界广泛传播的技术以及这些技术的扩散所可能产生的预期作战环境。实际上，这种先进技术的扩散已被叙利亚先进导弹系统的使用或伊朗的采购所证实。为此，该团队的下一步任务是对针对预期威胁环境的军力结构进行评估。
空军在过去几年的能力差距分析中只有一项是符合该团队的研究需求的，即空军获得和维持2030空中优势的能力的缺失。这种差距源自于熟练程度和充分性方面的一些关键缺口。在熟练度方面，该团队认为，美国空军不仅缺乏预期威胁环境中所需的许多原始能力，而且也缺乏训练有素的飞行员来维持和操作这些能力。在充分性方面的欠缺，意味着美国目前在其技术能力充足并且精通的领域，到2030年其很多能力也不足以实现战术和战略层面的效果和结果。
该团队认为，造成这种差距的两个主要原因是：一，空军在过去二十年内没有广泛的快速发展和实地验证能力。二，即便空军已经实施了一些计划，但这些计划也多侧重于单一功能或领域的操作，而没有充分考虑与其他功能和领域的互动。例如，美空军号称全球最先进的空中优势平台F-22，由于其通信限制，而不能充分发挥其潜力。这限制了F-22飞行员将数据从平台向其他空中力量或情报部传送的速度。实际上，空军早已认识到了这一点，并且正在努力改进其通信链接，以显著扩大F-22对其他部队效力的影响。
解决方案调研与评估：
在对定义、威胁环境以及问题进行解构之后，该团队则是要提出解决方案。因此，该团队对与空军相关的各个方面进行了全方位的调研评估，包括其他军种，类似DARPA以及国家实验室的研究机构，以及学术界和工业界。该团队不遗余力的寻找解决空中优势能力差距的方法，最终获得了1500多种创意，其中包括物质的(如现代化、采购计划)和非物质的(如改进的战术或训练)。该团队按照以下四个标准对每一种创意进行了评估：有效性、技术成熟度、预期成本以及创意转化为效用所依赖的需求的数量和复杂性。
这次评估所形成的知识也构成了该团队后续研究的基础。他们掌握了很多前景看好的创意，当然其中有很多创意因为效用不够、技术成熟度不足、或者太昂贵等而无法实现。例如，其中有的创意提出了超高速、高机动性、可选择载人飞行的建议，该飞行器具有洲际航程并装备有精确的传感器和定向能武器，尽管这种平台效用很高，但是因为实际创建的技术能力需求在2030年无法实现而最终平台也无法实现。
该团队获得的其他概念还包括“3D打印”，“高超声速”、“集群”或“自主”等。很多这种类似的概念表明：3D打印可以使后勤发生革命性改变，高超声速能够推动远程打击，集群战术已经成为飞行员最钟爱的一种战术，自主性可以大大降低复杂任务执行的人员工作量。因此该团队建议要发展这些创新技术和战术，并提醒一定要发展可在预期环境中有效配合的作战概念。
评估性概念框架划分：
为了在作战环境下对各种创新进行评估，该团队将可行的概念划分成了几个框架，用于进一步分析。
第一个概念框架为2030年规划部队的强有力现代化，但是几乎没有什么新的能力可以添加进来。因此该团队提出，在这个概念框架中，可以利用老式的空中控制，通过在外围对对手空中综合防御系统的干扰，而获得在特定地理区域的空中优势。
第二个概念框架是对峙力量，它由广泛的在威胁系统有效范围之外的非渗透平台组成，这些平台可以提供大量的武器，包括非动力效应武器。
第三个概念框架是攻击力量，它包括大量的带有模块化有效载荷(包括动力或非动力载荷)的平台，这些平台可以重复多次使用，并且它们足够便宜，以便在高威胁环境中损失一些也是可以接受的。此外，第三个概念框架评估中的攻击力量不仅可存在于空域，而且也可存在于网络空间和太空。广义上来说，该团队期望对峙力量和攻击力量能够在期望的时间和期望的空间通过聚集大量的武器、效力和攻击平台集群来获得空中优势。但是，深入的分析表明，没有任何一种力量能够单独实现远超对手防御系统的优势，他们必须通过一个综合防空系统来实现。
第四个概念框架是很多人所描述的六代机概念，即一种高生存力、高致命性平台，它可由网络空间和太空能力做支持。这一概念框架在战术层面非常有效，但因平台的成本很高，大量能力无法实现，此外，它还将面临很大程度的技术风险，这些都使得六代机在2030年很难实现。
亚历克斯·格林科维奇还将讨论下一期主题，即对战斗网络概念进行深入讨论，并揭示该团队为支持反空中任务而开发的“数据决策”概念。敬请期待。
美国空军发布《空中优势2030飞行规划》
来源：国际航空（ID:interavi）
作者： 柴水萍 黄 涛
美国空军于2016年5月31日正式对外发布公开版《空中优势2030飞行规划》。这份文件是在美国空军参谋长领导下，由新成立的“事业能力协作小组”（ECCT）取得的一项前瞻性研究成果，旨在针对2030年强对抗作战环境，全面评估美国空军当前及未来作战需求，研判能力缺口，从多领域综合考虑，提出装备层面和非装备层面解决方案。方案提倡借助仿真试验、原型机开发、灵活的采办模式等手段强化装备发展战略灵活性，确保美国空军到2030年能够全面获得空中优势并加以保持，以更好地支持联合作战行动。
美国空军“空中优势2030飞行规划”旨在针对2030年的强对抗作战环境，研判能力缺口，并提出装备和非装备层面解决方案。
未来作战环境与威胁
ECCT认为，随着来自空中、地面、外空和网络空间的一体化和网络化威胁的不断增强，加上美国空军的机队日益老化、规模缩减，美国空军很难提供未来高对抗环境作战所要求的空中优势能力。未来15年，两大威胁因素值得重点关注。
传统威胁不断升级和扩散
潜在对手已经拥有先进的战斗机、传感器和武器等传统装备，且一些先进航空装备和地面防空装备已逐步向其他国家扩散。可以预见，2030年，在更为广泛的地理位置和作战场景下，对手的传统装备数量会不断增长，美国的空中优势将面临挑战。
综合威胁因素将产生巨大影响
这类不特定的威胁因素将带来不可预测的影响，包括对手不断增长的、能抵消美国外空优势的能力；日益复杂化、多样化的网络空间威胁；以高超声速武器、隐身巡航导弹、尖端常规弹道导弹为代表的空中威胁等。这一系列威胁将何时何地以何种方式出现尚不明确，但可以确定，美国的空中优势在2030年将面临多种这类威胁的挑战。
面对这些威胁，凭借现有规划中2030年的部队结构，美国空军将很难打赢对手。为此，必须促进多领域能力和实力一体化，同时必须采用灵活的采办模式，确保美国能够快速交付关键技术和作战能力，避免交付工作“晚于需求”的时间节点，不让对手有机会赶超美国的技术优势。
重申“空中优势”
制空作战是指获得对天空的控制以及从敌军手中夺取这种控制权。空中优势是一系列对空中控制状态中的一种，这个概念包括敌方空中优势、敌我空中均势以及己方空中优势3种状态。当己方作战行动可以顺利开展，而不会受到敌方有效干扰时，则认为夺取了空中优势，获得了制空权。
美国正在研制的KC-46A加油机将提供“空中优势2030”所要求的先进空中加油能力。
在现代军事作战中，获取制空权是取得胜利的重要先决条件。获得空中优势可让己方免遭来自空中的攻击，并实现自由攻击、自由行动、自由介入和自由侦察。有很重要的一点需要注意，制空权的争夺是“你死我活”的战斗，一旦己方取得空中优势，就意味着阻止了敌方获取上述军事上的优势。
另外，获得空中优势使全谱联合作战名副其实，空中力量可以使友军获得非对称优势。空中优势的缺失会显著增加联合军事任务失败的风险，同时也会增加获胜成本，包括物资消耗和人员损失。
传统概念上，人们通常把空中优势设想为一种覆盖整个战区的优势状况。而在高对抗环境中，这种设想可能不切实际，而且也没有必要。在未来作战中，仅需要在联合作战所要求的时间和空间里保持空中优势，而具体需要的时间长短和空间范围会随着作战场景、任务目标和冲突阶段的不同而发生明显变化。相应地，空中优势的能力开发工作必须提供多种选项，以便空军指挥官根据不同的时间与空间要求部署部队。
要求强化“五大能力领域”
ECCT强调，针对未来“反介入/区域拒止”等高对抗环境，必须打造一体化、网络化“空中优势”能力。ECCT提出从以下“五大能力领域”出发，对其能力建设进行充分规划。
基地与后勤
空军兵力部署与运用时要确保基础保障，以保证能够根据联合作战的需求进行有效配置和投送力量。在此，可借助自适应基地部署、前沿空军基地运行、不受限运行、全谱弹性化/网络化后勤、联合后勤和资源共享、后勤团队绩效优化等概念来强化基地与后勤能力建设。在未来发展规划中，着重考虑5个方面的要素。
战区设置。为指挥官提供作战行动战备所需，包括加强各机构间的合作关系等非装备层面的因素。
减少受攻击风险。发展主动和被动防御能力，以应对弹道导弹、巡航导弹和超声速武器，同时也要加强与其他军种、机构和盟友的合作关系。
恢复与重建。重点确保作战力量能够在发动攻击后快速恢复或重新生成战斗力。
支援与保障。重点发展灵活的全球一体化后勤体系，包括装备层面以及新的后勤战术、技术与程序（TTP）等非装备层面。
先进空中加油。确保防区外和防区内混合力量能够借此实现远程作战。
发现、锁定、跟踪与评估
ECCT提倡强化全域、全源数据的收集、分析、分发和辅助决策能力，确保获取信息主导权，为联合部队提供不对称的信息优势。为避免高对抗环境下远程传感器使用受限，建议美国空军构建涵盖空、天和网络空间的一体化传感器网络，支持从战术到作战层面的快速高效决策。ECCT建议重点发展以下4个方面的能力。
数据到决策试验活动。 借助试验活动，研究如何将来自各传感器网络的云数据融入到高质量决策情报信息，供战术、战役决策使用。这类试验包括将数据转换成情报和知识的自动处理技术，为人力提供辅助决策；同时，还包括借助大数据分析，评估能力体系架构的备选方案，为“空中优势2030”找到合理的一体化、网络化架构。
情报收集与持久ISR。重点是发展多域替代方案，以将合适的传感器在合适的时间安置在合适的地方。
纵深突防制空（PCA）。重点是在航程、载荷、生存性、威力、可承受性和保障性等多个指标之间达成全局最优。PCA不仅在瞄准与交战中扮演重要角色，还起着网络节点的作用，其所收集的数据可供防区外或防区内武器使用。对此，美国空军应在2017年进行PCA的备选能力分析工作，并结合灵活采办模式，采用快速原型和开发等方法，确保研发进度，在威胁迫近之前交付所需能力。
灵活通信。旨在提升一体化通信网络的弹性和适应性。将借助多域平台、武器、天线孔径和波形等手段，有效构建一个能适应高对抗作战环境的网络化通信体系。
瞄准和交战
这部分能力强调的是应用一些手段生成“联合作战”的效果。高对抗环境中的突防和防区外打击相结合，能够较为均衡地应对敌方的“反介入/区域拒止”战略。ECCT明确提出了以下几个关键的动能打击和非动能概念。
防区外“无人机母机”。美国空军将继续与战略能力办公室（SCO）合作，探讨如何借助此概念构建远程任务效应链。
纵深突防制空。在上述防区外发现、锁定、跟踪和评估（F2TA）能力以外，纵深突防制空能够在防区内提供空基的动能或非动能作战。
B-21。对敌方防空系统发动远程打击是获取和保持空中优势的关键。B-21具备的突防能力使之能够安全地、反复地对目标发动攻击。
电子战。重点是为“空中优势2030”规划中的防区外和防区内部队体系提供电子攻击和电子防护能力。
武器。重点是抓住机遇，创建平台、传感器和武器之间的配置方案库，以确保武器发展与平台发展配合良好。远程武器和高能武器将提升“空中优势2030”体系的整体效能。
挫败敏捷智能目标（DAIT）的试验活动。焦点是各个作战域中最具挑战性的目标。挫败此类目标需要新的多域技术和概念。
指挥与控制
ECCT认为，随着敌方武器的威力和射程不断进步，美国的大型战场管理指挥控制系统（如预警机）在2030年面临的风险将显著上升，这将限制美国在对抗或高对抗环境下的战场监视和管理能力。
为了克服这些不足，美国空军将发展新概念，采用多传感器平台来使能力分散，诸如有人/无人编组系统、鲁棒性好的战场信息架构、分散式指挥控制系统等。ECCT建议在该领域方面着重发展以下几点。
先进作战管理系统（ABMS）。2018年美国空军将推进ABMS备选能力方案分析工作，其中应包含非传统概念，如将网络化的、专用的传感器纳入统一体系，确保BMC2系统能在高对抗环境下发挥作用。
战役级指挥控制。重点为空、天和网络空间的作战指挥提供新型能力。到2030年，应为指挥官提供装备与非装备层面的方案，能够实现跨域同步指挥，且在必要时无须直接联系部队。
非装备领域发展规划
上述每项能力的发展都离不开条令、组织、训练、器材、领导力和教育、人员、设施、政策（DOTMLPF-P）等非装备层面的因素，这类“软实力”也是“空中优势2030”规划中不可或缺的一个重要组成部分，其重点包括以下几方面。
新型研发与采办模式。 采用新采办模式，加快先进技术在武器系统中的应用。美国空军必须在在册项目之外加大对子系统和元器件技术的投入，直到技术成熟。采用增量升级和模块升级的方法，根据技术的发展周期，定期进行增量升级。
基于网络空间的能力。 网络空间能力发展和相关人员的培养是在2030年确保空中优势的一项必要能力。美国空军将积极组建一支规模适度的网络部队，专门承担与空军有关的任务，包括保护空军关键任务系统等。
增强天基装备能力。美国空军及美国的联合部队越来越依赖航天装备来保持空中优势。为此，保证空间装备的生存性尤为重要。构建航天任务部队和落实《航天事业构想》对于“空中优势2030”体系尤为关键。
投资基础设施。建立鲁棒性好的建模、仿真与分析（MS&A）体系，确保其能够在所有的密级对多域能力进行准确评估，从而促进部队发展。这项工作的目的是保证政府机构、工业部门、学术界所研发的先进技术和概念能够借助其模拟作战环境进行快速评估。MS&A的角色是为基础研究、演习推演、发展规划、试验活动和作战/战略分析提供支持。
继续寻求“改变游戏规则”的技术。定向能、高超声速武器、自主技术是三项潜在的能够“改变游戏规则”的技术。美国空军在制定此类技术发展路线图时必须明确决策点，在每个点上评估技术成熟度和向武器装备集成的难度。
低成本系统。这一部分的重点是通过不断提升制造技术，确保生产出既能买得起、又能大量快速部署的装备。美国空军应重点关注关键技术的进展，包括低成本和增材制造技术、自动制造技术、模块化部件研制、程序化认证和自主操作等。后续原型机制造和验证工作将对其技术概念成熟度和实际应用效果进行检验。
版权声明：原文刊载于《国际航空》2016年第9期。欢迎分享，请注明出处。
一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看： |
创新发展：习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧 |
热点专题：军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 |
预见未来：预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 | |
前沿科技：颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 | 基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 | 机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子 | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口 |
先进武器：中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 战斗机 | 六代机 | 网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 | |
未来战争：未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 |
领先国家：俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度 |
前沿机构：战略能力办公室 | DARPA | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 俄先期研究基金会 | 军工百强 |
前沿人物：钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 |
专家专栏：黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 |
全文收录：2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 |
其他主题系列陆续整理中，敬请期待…… |