现代防空面临的十大挑战

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战机轰鸣,弹炮摇曳,网电搏杀.转圜间,防空与空袭之间的对抗已经走过了百年历史.百年来,空袭发生了哪些变化,对防空产生了多大影响,又将向什么方向发展.这是当今世界军事界最为关注,而又迫切需要研究探索的问题.从空袭发展历程、技术手段突破和作战发展趋势看,现代防空无论是在需要防范的对象,还是行动覆盖的范围,以及作战样式变革上,均面临着前所未有的挑战.

低空、超低空突防的威胁

1987年,19岁联邦德国青年鲁斯特驾驶“塞斯纳”单引擎运动飞机,采取低空、超低空飞行的方式,穿越前苏联防空体系的多层预警监视网,成功降落在莫斯科红场,在世界防空领域引起强烈震动和不安.众所周知,由于受地球曲率的影响,一般地面雷达对地表面300米以下低空、超低空飞行目标的探测距离远小于中高空目标,比如,对于飞行高度100米的目标,雷达探测距离仅为40～50千米,因而低空、超低空是大多数雷达的探测盲区,是对空防御最为薄弱的区域.虽然使用预警机或者气球载雷达可以延伸对低空飞行目标预警探测范围,但若不能有效掌握战场制空权和制电磁权,实现这一目标仍然是比较困难的.因此,就保证突防安全而言,降低飞行高度有利于提高空袭兵器的生存概率.西方军事专家研究认为,目前飞机和巡航导弹超低空突防的最佳高度为海上15米,平原地区60米,丘陵山地120米.在近几场局部战争中,美及西方等国军队首战均以巡航导弹为主,采取低空亚声速掠地（海）飞行（AGM-158巡航导弹低弹道飞行高度一般为10～150米）,实施防区外远程精确打击,展现出了极好的突防效果（1999年科索沃战争中,北约联盟军队使用巡航导弹数量高达1300余枚）.美国正推进弹道导弹核潜艇改装潜射巡航导弹计划,4艘“俄亥俄”级弹道导弹核潜艇已改造为能携带巡航导弹的核潜艇,可以进一步增强打击平台的隐蔽性和机动性.在未来战争中,低空、超低空突防仍将作为重要空袭行动样式而广泛使用.

超视距空战的威胁

早在100多年前,意大利军事家杜黑就提出了著名的制空权理论.他认为,空中战场是决定性战场,夺取与保持制空权是赢得胜利的先决条件.第二次世界大战及其后的局部战争表明,虽然夺取制空权的方式有多种,但空中交战依然是主要方式,歼击机、截击机及其机载武器还是空战的主体和制胜的关键.

第一代作战飞机主要靠目视进行空战,机载武器使用的是机和航炮,作战方式主要靠地面指挥、人机对话和空中缠斗.第二代作战飞机装备近程搜索雷达,机载武器主要是红外制导的近距格斗导弹,作战方式主要是地面指挥引导和空中格斗.第三代作战飞机已实现高度信息化和自动化,装备远程搜索雷达,机载武器主要是中距复合制导导弹,具有发射后不管和下视下射能力,作战方式实现了预警机空中指挥和中距导弹拦射.第四代作战飞机已完全实现信息化,而且具有全隐身突防、超视距攻击和超声速巡航能力,作战方式将采取空中预警指挥和有人、无人飞机协同作战.

2005年12月,美国空军组建第一支F-22战斗机中队,由于F-22飞机装载了先进有源相控阵雷达、超视距目标识别系统和先进中距拦射导弹等,可实现先敌发现、先敌发射、先敌摧毁,成为美军引领21世纪空中力量发展、在世界军事技术竞争中保持优势地位的重要支撑.为此,西方各国紧随其后,纷纷发展具有隐身突防和超视距攻击能力的飞机及导弹,如,欧洲6国联合研发的“流星”中远程空空导弹,采用主动雷达导引头,固体冲压喷气发动机,最大速度可达马赫数4,最大攻击距离超过150千米,其非逃逸区是目前世界上所有空空导弹中最大的,同时还具备高毁伤概率的特性.可以认为,下一代空战将很难在不同代别的飞机和导弹之间进行.

隐身飞机的威胁

19世纪末期,英国科学家麦克斯韦尔和赫兹先后发现了电磁场和电磁波,随后雷达技术应运而生,并于20世纪30年代走向战场.第二次世界大战,英国在首都伦敦防空中大量使用地面雷达探测德国飞机,为高射武器和截击机提供空中预警情报,打破了空中目标不可探测的神话.上世纪70年代初,美国和前苏联科学家开始考虑降低飞机被地面雷达探测发现距离的技术措施,人们最先想到的是在飞机外壳上涂抹一层可散射或吸收雷达反射波的涂料,但仅靠这一方法飞机的隐身效果有限,于是美国人决定另避蹊径,即通过对飞机外形优化设计使其最大限度降低雷达反射截面积.1973年,美国空军和国防高级研究计划局决定启动代号为“海弗兰”的隐身飞机设计计划.1975年,美国洛克希德马丁公司最先取得突破,研制出试验型隐身飞机XST.1977年12月1日,在内利斯空军基地格鲁母湖区进行了首飞,取得了试验成功.1981年6月18日,生产型隐身飞机F-117A首飞,代号为“夜鹰”,从此诞生了世界上第一种隐身作战飞机.1991年1月17日,F-117A在海湾战争的“沙漠风暴”行动中首次投入实战使用,成功突破了伊拉克防空预警网,在巴格达上空投下了第一枚炸弹,揭开了隐身飞机的神秘面纱.

总体来讲,隐身飞机主要通过外形设计和布局、吸波材料涂抹和阻抗加载等技术降低目标可探测特征,使其难以被敌方雷达等探测手段发现和识别.如美空军B-2隐身轰炸机雷达反射截面积仅为B-52的百分之一,而X-47B舰载无人机雷达反射截面积又比B-2降低了一个数量级,据报道,美正着手研制的第六代战斗机未来将具有全向多波段隐身的能力.可见,先进隐身技术的广泛应用,使现有常规雷达对空中目标的探测跟踪性能大幅下降,有专家认为,世界各国现有防空预警体系作战效能正在面临“归零”的风险.

有人/无人机协同作战的威胁

近年来,人工智能和信息技术发展迅速,世界主要国家加紧发展无人化作战力量.目前,拥有无人机部队的国家和地区已由5个增至41个,大中型无人机装备数量从不足100架激增至1500余架.先进无人机被称为“蓝天骄子”、“空中超人”.X-47B无人机空中加油后,作战半径可达3800千米,被设想作为“空海一体战”构想中突防攻击的“前锋”.法、意等国联合研制的“神经元”无人机具有自动捕获和识别目标的能力,可以在不接受任何指令的情况下自主编队飞行,同时还可进行有人/无人机联合编组作战,即由1架“阵风”战斗机指挥4～5架“神经元”无人机,在有人机前方实施空中截击和对地攻击.未来空中进攻,将可能首先使用具有隐身化、智能化的无人机对防空体系进行电子干扰和火力压制,并采取有人/无人机协同作战模式,使空袭行动的隐蔽性更好、攻击力更强、安全风险更小,从而实现高效能、低成本、零伤亡的作战效果.这一作战方式的转变,将彻底颠覆传统的空中、空地和空海作战概念,推动战争形态产生重大变革.

弹道导弹的威胁

第二次世界大战后期,德国科学家发明了V-1、V-2火箭,导弹武器和航天运载系统应运而生.此后数十年,弹道导弹是技术发展最快、最难防御的中远程打击武器,并成为的主要载体.虽然1972年美苏两国签署了《反弹道导弹条约》,2010年4月美俄签署了《进一步削减和限制进攻性战略武器条约》,试图限制弹道导弹技术扩散和对手的发展.然而事与愿违,发展和掌握弹道导弹技术的国家越来越多,迄今,世界上至少已有8个发达国家和15个发展中国家能够研发弹道导弹,40个多个国家和地区拥有弹道导弹,现役弹道数量超过1万枚,它被许多非军事强国视为“撒手锏”装备而倍加看重.

早在冷战时期,美苏就在发展弹道导弹的同时,全力发展反导防御系统,企图获取能够随时打击敌手而又不受报复的“绝对优势”和“绝对安全”.仅美国每年投入反导防御系统建设经费就超过100亿美元.但由于弹道导弹采用分导式多弹头、伴飞诱饵、电磁干扰和末段机动变轨等突防技术,其突防打击能力大大增加.截止2010年12月,美国共进行陆基中段拦截试验16次,其中实现碰撞拦截8次,仅有一半取得了成功.2013年7月,陆基中段拦截系统进行3年来首次拦截试验,以失败而告终.由上可见,弹道导弹不仅现在而且将来,都是中远程进攻作战最具威慑力的打击手段.

高超声速巡航导弹的威胁

不断追求速度优势是空袭兵器突破现有防空体系的又一重要法宝.在世界航空发展历程中,空袭兵器经历了亚声速、超声速和高超声速三个时期.随着高超声速武器的产生和使用,现代战争即将进入读秒时代.

2012年7月,印度宣称,将研发“布拉莫斯II”高超声速巡航导弹,它能以马赫数6.5的速度飞行.该导弹采用复合式导引头,可从陆基、空基和海基等多种平台发射,具备发射后不管的能力.2012年8月,俄罗斯表示,最新型“亚森”级巡航导弹核潜艇“北德文斯”号将装备3枚高超声速巡航导弹,射程2500千米,命中精度2～3米,可打击固定和有限移动目标.2013年5月,美国X-51A进行了第4次飞行试验,由B-52战略轰炸机携载到1.5万米高空投放,由火箭发动机加速到马赫数4.8,高度18000米后,超燃冲压发动机启动,将飞行器的飞行速度推过马赫数5,在约6分钟的时间内飞行距离超过426千米.X-51A试验的最终成功为美国发展高超声速巡航导弹奠定了技术基础.

由于受预警探测、识别跟踪和拦截武器的限制,对于这种飞行速度大于马赫数4的飞行器,现有防空导弹和末段拦截武器均已无能为力.

临近空间助推滑翔武器的威胁

由于高超声速飞行器技术日趋成熟,临近空间武器逐步进入人们视野.其中,最有可能首先投入作战部署的是高超声速助推-滑翔式武器.2003年,美国国防高级研究计划局和空军联合推出“猎鹰”计划,展开“高超声速技术飞行器”（HTV）项目研发,目标是将火箭助推与无动力高超声速滑翔技术相结合,研制一种能够遂行全球打击任务的超级武器,它的最大速度可超过马赫数20,可在2小时内对16000千米外的目标实施精确打击.与此同时,美国还在研发另外一种无动力高超声速滑翔飞行器,即“常规打击导弹”武器（C）,滑翔时间为800～3000秒,最大飞行距离11000千米,可投送动能侵彻弹头,打击深埋目标.

常规精确打击武器的出现,使得进攻一方无需对海空力量进行战略投送部署,即可在2小时内从本土对全球任一目标实施打击,形成“全球非核闪击”效果.该系统的使用,甚至连美正在构建的全球导弹防御系统都无拦截可能,足以使战略对手产生头悬“达摩克利斯之剑”的威慑效果.

天地往返飞行器的威胁

早在2000年前,孙子就说过：善守者,藏于九地之下；善攻者,动于九天之上.100年来空中力量促使战争由陆地、海洋向空中发展.而21世纪战争形态的发展趋势是：天空和战争都将向太空延伸.推动战争走向太空最为典型的事件是天地往返无人飞行器的诞生并用于军事目的.2010年4月,美国空军首架X-37B轨道试验飞行器由“宇宙神-5”运载火箭发射入轨,标志着美太空军事化步伐明显加快.X-37B是一种可在轨驻留和重复使用的新型轨道飞行器,飞行高度在30～100千米范围内,可根据作战指令部署小型航天器或者快速进入大气层,甚至投放对地打击武器.虽然现有空间目标监视系统可对其侦测和定位,但是由于这类飞行器平时在自由空间飞行,战时又无法预知在何时使用、投放什么武器和打击什么目标,因而其攻击行动具有很强的隐蔽性和突然性,很难对其预先采取防范措施.它的出现,有可能突破太空领域非武器化的门槛,是美空天一体打击力量的雏形.

电子战的威胁

电子战是战争从有形走向无形的主要特征.电子战与防空作战如影随行,可使战场环境单向透明,大幅降低防空作战系统效能,被称为“战场上寂静的搏杀”.

二次世界大战的不列颠空战中,电子欺骗与干扰最终成为战争的制胜因素.越南战争中,由于电子干扰的作用,越军“萨姆-2”导弹由最初的平均10枚导弹击落1架飞机,到1966年底平均发射70枚导弹才能击落1架飞机,

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网络战的威胁

网络战是自电子战迅猛发展后,战争手段在无形领域的又一创新和突破,具有震慑性、全域性和非对称性.有人预言,未来战争最有可能首先从无形空间发起.实施网络攻击代价小、隐蔽性强、破坏力大,可从瞬间瘫痪对方体系支撑环境,并且在政治、经济、科技、传媒等国家安全的所有赋值领域给敌造成不可估量的损失和重大影响.

随着人类社会和军队对网络技术的依赖程度日益加深,各国均把维护网络空间和信息安全提升至战略地位,加紧发展网络攻防作战力量.2009年6月,美将网络空间司令部升格为战区总部级作战司令部,并在各战区组建“联合网络中心”,建立国家和战区两级网络战指挥体系,扩充专业化网络作战部队,开发网电战武器,发展革命性技术,目前已研制出2000多种计算机病毒武器,启动了旨在推动下一代网电攻击能力的X计划.尤其是美军于上世纪90年代独辟蹊径所发展的“舒特”（以“红旗”系列演习发起人理查德舒特上校命名）机载网络攻击系统,高度集成情报监视侦察、电子攻击、网络渗透与控制等手段,可在不进行物理攻击的情况下,以对雷达、通信和网络节点无线渗透方式,对敌空防指控系统等核心网络实施监视、控制与攻击,包括干扰、欺骗和瘫痪等.可以看出,“舒特”系统成功实现了网络战与电子战的完美结合,其实战运用将彻底改变传统意义上的空防对抗模式.

仰望百年硝烟弥漫的空天战场,在飞行器与导弹轰鸣的背后充满了战争的杀戮与毁灭.当第一次世界大战中出现了制造灾难的空中轰炸时,西方军事家曾提出“空军的轰炸能决定战争的胜负,防空是没有用的”结论.但防空的发展从未停歇,而且在第二次世界大战及其以后的局部战争中取得了惊人的战果.近年来,激光、动能、微波和粒子束武器研发取得了重大进展,战略预警、导弹防御和空间对抗技术也日趋成熟.有理由认为,在信息化战争背景下,空袭与防空将以全新的理念和模式,向着空天一体、攻防一体和软硬一体的方向发展,共同构筑起维护国家安全与世界和平的矛与盾.