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CSBA《走向大国竞争时代的美国空军报告》未来重点发展机型一览

plus评论员 学术plus 2022-04-11


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美国“鹰派”智库战略和预算评估中心(CSBA)在2019年3月29日发布报告《走向大国竞争时代的美国空军(An Air Force For An Era Of Great Power Competition)》,报告根据大国竞争时代的要求,主要提出了对2030年的美国空军飞机结构和规模的建议,还在兵棋推演中开展了有关中国南海作战概念的研究。对其主要内容摘编如下。



文章仅供参考,观点不代表本机构立场。




CSBA发布《走向大国竞争时代的美国空军》报告,先进飞机采购的假期该结束了


作者:MARK GUNZINGER CARL REHBERG JACOB COHN TIMOTHY A. WALTON LUKAS AUTENRIED

发布日期:2019年3月29日

编译:学术plus高级评论员  元男

来源:https://csbaonline.org


报告关键内容一览       


1. 全面评估美国空军飞机装备现状,认为存在:规模小、设备老旧、未能与时俱进等问题,并从战略威慑、保卫本土、战胜对手方面提出空军部队的规划建议。

2. 《空军2030年飞机清册》为美国空军各类飞机进行详细的建议,包括:轰炸机、战斗机、察打一体无人机等7种飞机各个机型的详细发展建议。

3. 进行南海冲突的兵棋推演,并针对夺取制空权、打击作战如何开展、以及作战场景中ISR、BMC2、空中加油等场景的设想三个方面展开,详细描述了推演过程,并分析了其中所使用的策略方法。



文章主要内容编译如下

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1. 报告背景


根据战略威慑、保卫本土及击败中俄的要求,美国空军作为联合部队的重要组成部分,其未来的飞机清册的结构与规模都需要聚焦于实现更强杀伤力、更富弹性和更佳能力的目标。


根据《2018年国防授权法案》,报告提出了对未来美国空军的结构和武器装备的塑造建议,报告建议未来美国空军的飞机数量要比现在略多一些,而且目标也将转向摄止和击败竞争对手,而不仅是反恐行动和击败地区性国家。


在研究过程中,美国的军事战略学家、国防规划研究人员、飞机设计与作战领域的技术人员都参与了方案研讨,并想定了2035年与中俄的重大冲突场景,开展了兵棋推演,从而对作战概念和能力进行评估。


2. 当前美国空军飞机装备,如何?


2.1规模小而老旧


空军目前拥有269个作战飞机中队。战斗机中队数为55个,约为30年前冷战末期战斗机中队数量的一半。轰炸机数量虽然是世界第一,但也比冷战时期小,而且对手先进的一体化防空系统的出现也削弱了其全球打击能力。美国有史以来最小规模、最老旧的空中加油机部队,亦很难满足未来作战需求。


冷战后国防预算的削减,911恐怖袭击后的全球反恐,都让美国空军的结构、规模、采购方式已不适应于中高复杂程度的作战环境。目前,美国空军的飞机总体规模已降至历史低点,飞机平均服役年限则升至历史高点。


 

2.2未能与时俱进


冷战结束后,国防部将其部队规划的重点从威慑苏联对西欧的军事入侵转向了像1991年伊拉克沙漠风暴行动这样的地区冲突。在这些作战中,美国空军在靠近敌方战区基地、迅速实现空中优势、实施精确打击等方面占据明显优势。对局势的乐观估计让美国防部缩减了空军规模,并放弃了下一代飞机采购计划。最后一次大规模地对空军的战斗机、空中加油机、情监侦(ISR)飞机和战场管理与指挥控制(BMC2)飞机进行投资和现代化建设,还是上世纪70年代末80年代初的事情。


虽然国防部的部队规划想定和作战概念在上世纪90年代是没问题的,但目前已落后于不断变化的威胁环境。


中国和俄罗斯评估了冷战结束后美国和其他发达国家开展的重大常规军事行动,认为自1991年海湾战争以来,美军已将精确打击、隐身和信息技术用于作战。中国和俄罗斯已经研发出多域的反介入/区域拒止(A2/AD)复合体,并形成了相较于美军的“主场优势”,导致美国部队必须从美国本土前来阻止或击败中俄对其边境附近地区的侵犯。


 

2.3空军部队的规划建议


战略威慑方面,美国空军核威慑的“铁三角”为“民兵3”洲际弹道导弹、可携带核武器的B-52H/B-2轰炸机、一定数量能投放核炸弹的多功能战斗机。这些部队由空中加油机、E-4b国家空中作战中心(NAOC)飞机提供对国家核力量的指挥控制和支援保障。建议美国空军坚持保有这些部队,从而在与一个或多个大国发生冲突时实现战略核威慑,减少对手升级冲突的可能性。


在保卫本土方面,建议美国空军继续保有保卫美国本土、海外领土、空运的部队。可在美国本土发生重大袭击或灾难性事件后,美国空军在国土防御中实施空中作战、防御有限数量巡航导弹的攻击。


在战胜竞争对手方面,建议美国空军的结构和规模能够支撑几乎同时击败中俄双方同时进行军事行动的状况,否则在对一方作战的过程中,另外一方利用时空优势对美军实施压倒性地作战行动。即使没有上升到高端冲突,这样的结构和规模也能支撑长期大国竞争、反恐行动和击败一个或多个地区性国家的侵犯。


3. 未来飞机清册的总体建议


未来美国空军的飞机清册中的飞机数量和相应的中队数的建议如表2所示。未来空军轰炸机和战斗机的总数分别为383、2107架,有24个轰炸机和65个战斗机中队建制,其中可执行任务(PMAI)的轰炸机和战斗机分别为266、1329架。KC-46A铁翼油库和未来的空中加油机将执行加油任务,其中KC-46A铁翼油库项目将采购179架,之后可以采购其它的有人、无人加油机或定制化有人加油机,未来空中加油机的总数为630架,比现在的数量多38%。


如果空军的战斗、ISR和BMC2飞机不能在与中俄大国竞争的中高复杂程度作战环境中实现持续的穿透性制空,将极大阻碍空军进行多域战,所以应补充研发新的全球打击、近距离空中支援、夺取制空权、电子战和跨域战的作战概念,并使未来空军结构向一个更能威慑和制胜大国侵犯的复合体转变。


 

4. 空军2030年飞机清册中,各类飞机的建议


 

4.1 轰炸机


B-21突袭者。为确保大规模打击任务,需使用远程穿透性轰炸机。现有计划的100架B-21尚不能达到一场大国冲突所需的穿透性打击的要求。如果到2020年代末,年产量可达10到20架,2030年将有55架服役。

B-2幽灵。在B-21具备作战能力之前,它将是深入作战区域的唯一指望。预计2040年前,空军还将保有一定数量并对其进行现代化升级。

B-52H同温层堡垒。在B-21具备核打击能力前,B-52H将是美国“三位一体”核力量的和全球打击力量的支柱之一,未来可能还需要维持现有75架的规模,并对其进行现代化升级。

B-1B枪骑兵。它无法穿透未来的中高烈度作战环境,且无法外挂武器,所以按计划退役吧。


4.2 战斗机


上世纪90年代及更早前设计或交付的非隐身战机占据现有可执行任务战斗机的97%。F-22A这样的五代机(编者注:美国标准,相当于我国划代的四代机只有187架,远未达到起初设想的750架。老旧和现代化升级的匮乏导致与大国竞争中的作战能力要求存在巨大差距。所以建议如下。


A-10雷电II攻击机。按计划保留208架该型飞机,直到2030年代早期逐步被取代。未来其它战斗机都可以为地面部队提供对地火力支援,所以不用再研制后续机型。

F-16战隼。首先淘汰该机型中的老旧飞机,保留一些能力更强的直到2030年。

F-35A闪电II。F-35A将取代F-16和A-10。目前单架F-35A采购价格为8920万美元,到2020年有望降到8000万美元。未来空军应将其采购量增加到每年至少70架。

F-15E攻击老鹰。作为F-15型飞机的最新款,2030年前可继续保有并进行现代化升级。2030年后如要继续保有,则需在2020年对其延寿。

F-15C/D老鹰。按计划在2020年代退役吧。

F-15X。2020年代可采购一些这样的四代半飞机,但别太挤占宝贵的资源。

F-22A猛禽。2030年前应保有并持续现代化升级该型飞机,因为在未来穿透式制空平台服役前,它们仍是美军最有效的制空力量。

PCA/P-EA穿透式制空平台及穿透式电子战平台。它们应是一种广空域、能在中高复杂程度作战环境中自由穿行、实现远距快速空对空、压制和摧毁敌方防空(SEAD/DEAD)作战的空中优势平台。该型飞机与B-21类似,都要利用成熟技术、部件和分系统,以降低研制的时间和成本。


4.3 察打一体无人机


MQ-9收割者。2030年继续保有该型飞机,以满足对机载ISR的强烈需求,还应评估使用改进型MQ-9实现本土防卫和战区基地防御的可行性。

MM-UAS多任务无人机。作为现有无人遥控飞机的后续升级版本,可作为通信网络节点,并实施一些空地打击、国土防御、ISR和电子战等任务。

未来的MQ-X。未来急需这种穿透性无人飞机,它可以与有人机协同,并执行空地打击、电子战、制空权争夺等战斗任务。


4.4 作战管理与指控(BMC2)飞机


E-3 AWACS望楼。2030年前继续保有该型飞机,并实施高级作战管理系统的现代化升级,预计2030年代中期退役。

E-8C联合星。生存性差且很难升级改造,2020年代中期逐步退役吧。

先进的作战管理系统。2030年左右应开始装备该系统,为联合作战部队提供作战管理与指控、空中/地面动目标指示,并具备自主、多域的信息融合的能力。


4.5 情监侦(ISR)飞机


RQ-4全球鹰和U-2蛟龙夫人。2030年前继续保有并进行现代化升级。

RC-135眼镜蛇球电子侦察机。虽然已经服役许多年,但2030年前甚至2040年前还将继续保有并进行现代化升级。

未来穿透性ISR飞机。未来发展一种或多种穿透性无人ISR飞机,将成为美空军全球感知力量建设的首要任务之一。


4.6 空中加油机


未来大国冲突中,需要空中加油机能为高度分散的美空军作战部队进行加油。

KC-135同温层油船。按计划退役。

K-10补充者。计划2024年退役,但可能也会延迟2年甚至更长时间。

KC-46A铁翼油库。2027年前按计划采购并进行升级,未来还可将其作为通信网络、态势感知的节点以支持多域战、反A2/AD。

未来空中加油机。按当前计划完成179架KC-46A采购后再寻求研制新的空中加油机。


4.7 运输机


C-17A环球霸王与C-5M战略运输机。2030年继续保有并进行现代化升级。

战术运输机。2030年继续保有并进行现代化升级。

此外,按计划继续保有并现代化升级战斗搜索与救援(CSAR)飞机、特种作战和教练机。重视未来空军基地防御力量的升级、弹药/导弹工业生产能力的提升。

 


总而言之,针对大国竞争的需求,美国空军必须射程更均衡、生存能力更强、杀伤力更大,希望国防部和国会大幅增加空军的年度预算。近30年的先进飞机采购的假期该结束了,否则将应对不了中俄的军事进步。


南海作战兵棋推演

   


以下部分兵棋推演了未来的南海作战场景,针对如何夺取制空权打击作战如何开展、以及作战场景中ISR、BMC2、空中加油等场景的设想三个方面展开,进行了详细的分析与推演。


5. 南海推演:如何夺取制空权?


5.1 对于战区和平台生存能力的想定

中国将提升其高密度、多维监测传感器体系的水平,从而更好地掌握美国空军基地以及作战区域的行动。此外,未来中国海军众多的水面舰艇作战群、航母战斗群及其它海军部队能够在中国沿海地区之外,与美国空中优势进行较量。为了进行有效的多域战,美国空军需要夺取制空权,以降级、削弱中国空军力量及陆海空的防空反导能力。


5.2 空军基地的防御中防御性制空作战概念

在该项兵棋推演中,初始想定是制空部队部署在菲律宾、日本、马里亚纳群岛、澳大利亚北部、迭戈加西亚、阿拉斯加以及其他太平洋中部等基地中,从这些比较分散而遥远的空军基地实施作战,将有助于稀释中国的齐射火力,以便各基地使用不同层次的防空反导手段就足够应付。另外还有一个想定是,驻韩美军因为需要遏制朝鲜的侵犯而无法参与对中国的作战。


 

美国及其盟国在第一岛链军事基地的防御需要比北约在西欧的军事基地更加严密,这是因为中国具有大量的陆基导弹(编者注:俄罗斯由于此前《中导条约》的约束,中程导弹较少,但目前美俄都已退出该条约),而且太平洋区域可用的空军基地也较少。在内层防御圈,陆基防空装备和多任务无人机来完成大容量、全方位、可持续的中近程感知与防御。


除了主动防御,基地还应开展基地加固和被动防御的工作。在外层的防御圈,萨德系统实施弹道导弹防御,无人机和四代机(编者注:此处为美国标准,相当于我国划代的三代)将携带增程空空弹来探测和攻击敌方飞机和导弹。内外层防御圈都有强大的地面、空中感知和综合火控系统。


 

需要注意的是,预计到2035年,中国的隐身轰炸机将大量部署,可能会对美国空军基地构成重大威胁。中国H-20隐身轰炸机、JH-XX隐身战斗机等未来先进飞机可携带大容量近程武器。除非轰炸机在发射这些攻击载荷前就被发现和摧毁,否则大量空投武器可能会摧毁美国空军基地的防御。这就让建立密集而有弹性的地面、空中和太空传感器网络变得非常重要,实现“在敌人发射前即摧毁”。未来H-20隐身轰炸机还可能携带远程打击武器,攻击美国阿拉斯加、夏威夷等曾经可以高枕无忧的军事基地。针对远程打击武器,需要做好前沿、整个战区内甚至美国本土的基地防御。


5.3 要保护美国高价值航空资产

包括空中加油机在内的美国高价值航空资产只能在距离中国大陆800-1000海里外活动。只要是太过靠近中国,即使高价值航空资产在防御性制空区域内有别的战机护送,这种威胁都将存在,所以还是保持对峙距离,降低和抵消敌方传感器和其它任务系统的效能。


5.4 实施护卫、清除和压制敌人防御的作战行动

美国空军的五代机可护卫实施打击的平台前往高烈度作战区域的外部边缘,而穿透式制空平台及穿透式电子战平台可护卫其它实施穿透性制空的飞机至高烈度作战区域(红色区域)。


图30中的蓝色区域将由美有人或无人战斗机来护卫,它们携带增程拦截弹以对抗中国的飞机和包括高超音速滑翔飞行器在内的导弹;还可在高烈度作战区域内进行定期集中清除作战。这些多向、脉冲型出击的空军力量将消灭敌人的轰炸机和其它飞机,刺探中国的防御,探测机会目标,诱导中国重塑防御方式以有利于盟军作战。美第五代飞机、穿透性平台将在中、高烈度作战区域内执行这些作战任务(绿色和紫色区域)。在相对低烈度的作战区域内,五代机或耐力更强的穿透性制空平台将护送海军海上巡逻机等高价值航空资产,以应对海底潜艇威胁(黄色区域)。


 

6. 南海推演:打击作战怎么战?


6.1 对于美国打击目标集的基本想定

(1)基本想定。美国空军将马里亚纳群岛、澳大利亚北部、迭戈加西亚和美国大陆作为进攻的起点,其它区域广泛分布的战斗机和其它飞机也充实到打击部队中来。图38为最初的态势,包括从美国起飞的轰炸机和加油机,以支撑早期的攻击。


 

(2)概念目标集设定。目标集中有5万个目标,包括大约2100个深埋或加固的军事设施,6500个移动式发射架,11000个可起降战斗机和轰炸机的机场,14000个关键设施,其中约有70%位于中国海岸线250海里以内,9%位于海岸线1000海里以内。最深色的目标(图39中红色圈)表示已知或可疑的军事空间飞行器发射场、反卫星武器装备和其它潜在高价值目标。在兵棋推演中,采用此目标集来想定攻击,包括中国在南海的军队和军事设施、指挥控制节点以及对解放军的进攻行动至关重要的目标。


 

6.2 初始36-72小时作战中的打击优先级作战概念

(1)削弱中国的远程ISR和打击能力。进攻空中作战概念优先考虑减弱中国大陆及南海岛屿上的A2/AD威胁。中国远程精确搜索、确认和跟踪的能力是中国A2/AD复合体的致命弱点,所以美军的打击最初将集中于解放军远程预警传感器和指挥控制网络节点上,同时打击距离中国海岸线150海里内的空军机场、军用航空设施、导弹基地和导弹发射架,进一步削弱中国对美国部队和基地发动火力齐射的频次和能力。


(2)全方位的攻击以降级和压制中国区域拒止威胁。可以从多种路径对中国大陆和南海的军事目标发动空袭,如图40所示。这种作战概念采用远程穿透性B-21轰炸机、PCA和穿透性ISR飞机以及一些非隐身攻击机。在空中打击的头三天的时间里,实施穿透性打击的重点将放在中国内陆大纵深部署的反卫星设施、大陆和南海上的指控节点、轰炸机和运输机的指控设施上。


 

(3)进入中国南海的攻击线路。在F-35和穿透性平台的护卫下,从澳大利亚北部和马里亚纳群岛机场起飞的远程轰炸机将压制解放军的地空导弹、预警装备和南海的指挥控制通信(C3)装备。对南海的打击将逐步从南到北,从东到西,这些作战行动将与海军火力、电子战、网络战充分结合,达到作战效果最大,降低穿透进敌方领空的平台所受威胁。


(4)对近海和沿海目标的攻击线路。穿透性轰炸机在穿透性制空平台和穿透性电子战平台的护送下,对中国大陆境内的远程早期预警和指控节点进行攻击作战。穿透性电子战平台实施干扰,并诱使中国防空系统的雷达开机而暴露方位。实施压制和摧毁敌方防空任务的飞机将压制中国地空导弹和其它防空威胁,从而实现一个足够时长、局部的空中优势来支撑穿透性攻击。无人穿透性ISR飞机将给轰炸机提供定位、跟踪和指示信息,以便更好地对移动地空导弹系统实施打击。


隐身轰炸机在穿透性制空飞机和未来电子战飞机的护卫下,探测并压制敌方的突然出现的防空威胁,还将打击解放军机场,降低其轰炸机、战斗机出动的能力。轰炸机将携带精确制导弹药,还通过保持一定的对峙距离以将风险降低到可承受范围内。F-35A和B-52H发射其它穿透性武器,打击位于海南岛的南海舰队总部和指控节点。


(5)对纵深目标的攻击线路。B-21轰炸机、穿透性作战平台、穿透性电子战平台、穿透性ISR飞机,对解放军空间控制网络和反卫星部队进行深度穿透性攻击。这些攻击在头三天进行,目标是削弱美国和盟国的空间网络方面的能力。B-21将采用生存性好的的远距攻击武器,从而不用太深入敌后,避免遭遇可能部署在高价值军事目标周围的防空系统。B-21轰炸机还可以对位于中国东海岸的一体化防空系统。这将给解放军造成多方位的压力,削弱他们防空的专注度。


(6)打击可移动目标的概念。中国的A2/AD系统严重影响美军在中国南海的作战行动。实现对高可移动性的地空导弹、导弹发射架和其它A2/AD系统的压制,将极具挑战性。计划一架B-21轰炸机每12小时从不同的方向起飞,携带可生存的空射武器,以提高其打击时敏可移动目标的能力。这需要天基传感器和穿透性ISR飞机持续给予辅助,以便在潜在目标重新定位前闭合杀伤链。


 

非穿透性轰炸机携带联合空地增程导弹和远程高超声速武器,可以作为上述穿透性打击行动的有益补充,尽管超远程攻击的飞行时间可能会降低对先进、可快速重定位的地空导弹系统等目标的打击效能。


此外,还兵棋推演了B-2、B-21和F-35A来攻击位于中国南海的中国海军水面舰艇部队。因为美国航母很可能无法在战斗初期就足够靠近中国南海,对所有指定目标发动攻击,所以为海军提供海上打击支援,是一项高度优先的任务。


7. 南海推演:ISR、BMC2、空中加油如何进行?


7.1 对战区基地和飞机生存能力的假设

情监侦(ISR)、战场管理与指控(BMC2)、加油机部队分散到第一岛链外的基地,以增加中国应对的复杂度,降低其导弹对少数几个美国空军基地打击的聚集度。


目前的机场后勤基础设施、空军基地主动和被动的防空反导、整个印太战区的空军基地重建能力都尚不足以支撑空军高节奏的ISR、BMC2和空中加油等作战行动。为弥补这些不足,需要加强对关键基础设施、掩体和重建能力的投入。


 

7.2 未来ISR和BMC2的作战概念

在兵棋推演中,研究了如何提高美国未来机载ISR和BMC2作战的覆盖范围、耐久力和恢复能力。像E-3 AWACS望楼和E-8 JSTARS这样的高特征信号的侦察机飞行于中、高烈度的作战区域内,会存在较大风险。即使距离较远,也会面临中国远程打击武器的威胁。为了适应2030年中、高烈度战争环境,提出一种新的架构,即将ISR和BMC2功能广泛分布于多个平台和武器系统上。这取代了空军原先大型有人的高价值飞机,取而代之的是数量更多的小型ISR、BMC2平台,其中还有一些是无人机,可以执行分布式网络化作战。


这些是穿透性ISR飞机的补充,从而穿透中高烈度的作战区域。这些系统与更小更坚固的地面站、持久生存性好的空间与网络部队、弹性通信相结合,构成一个先进的BMC2系统,适应各种低、中、高烈度的分布式作战。


 

7.3 未来加油机作战概念

利用KC-46A铁翼油库、KC-135同温层油船或轻型专用加油机将燃油从安全的空军基地运送到作战区域之外的集中卸载点,未来无人加油机或定制化加油机再装载上燃油。较小的无人加油机将分散到低威胁区域给战斗机和其它穿透性平台加油,然后返回集中卸载点重新加油。图46展示了在低烈度作战或中烈度作战中较低风险的区域中,为分散部署的部队加油的作战概念。这一作战概念有助于减少大型加油机的燃油消耗,并增加了可用加油机的数量,以更好为广空域作战提供支撑。此外,KC-46A铁翼油库、KC-135同温层油船可在作战区域外为穿透性轰炸机加油,但需要使用有人或无人战斗机为其护航以降低风险。


在作战区域内,穿透性平台如能获得一次一百至两百英里的空中加油,将有助于延长其航程和任务期限,从而产生力量倍增的效果。与大型宽体的飞机相比,较小的无人加油机或定制化加油机能够在西太平洋大量的军用和民用机场进行起降。这将进一步提高未来加油机为大量、分散部署的部队进行燃料补充的能力。


 


报告目录如下

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(全文完)

作者专栏 

元男,学术plus高级评论员,专注于未来行动概念、装备能力等领域研究。

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