袁成

美國國防部預(yù)研局（DARPA） 一直致力于為維持美軍在戰(zhàn)場上的絕對優(yōu)勢而開展新概念與新技術(shù)項目研究，目前他們正集中力量開發(fā)分布式空中作戰(zhàn)的概念與關(guān)鍵技術(shù)，力圖在未來的反介入/區(qū)域拒止作戰(zhàn)中提供新的力量，其中的一些子項目已經(jīng)進入研制的最后階段?，F(xiàn)本文對這一作戰(zhàn)概念和關(guān)鍵技術(shù)項目進度進行梳理與分析。

美國國防部預(yù)研局（DARPA）官網(wǎng)在2018年]月8日公布，其“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”（CODE）項目已選定由雷神公司進行最后階段，負責(zé)全功能CODE軟件的研發(fā)。根據(jù)項目構(gòu)想，多架CODE無人機可受一名人類飛行員指控，在拒止或?qū)弓h(huán)境中針對高度機動的地面和海面目標(biāo)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。目前，DARPA在發(fā)展分布式空中作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)并探索作戰(zhàn)概念上投入了大量經(jīng)費，希望在未來的反介入/區(qū)域拒止作戰(zhàn)中，為美軍的空中力量提供一種作戰(zhàn)靈活度高、戰(zhàn)斗力強、成本低的新選項。

發(fā)展分布式空中作戰(zhàn)體系的主要原因

2017年12月18日，特朗普政府發(fā)布了新版《國家安全戰(zhàn)略》，正式提出了美國面臨的三大挑戰(zhàn)，其中與中、俄等勢均力敵的大國開展競爭位列榜首，而打擊ISIS等恐怖主義處于末席。緊接著在2018年]月19曰，美國國防部公布了全新的《美國國防戰(zhàn)略》，其秉承《國家安全戰(zhàn)略》指導(dǎo)思想，認為美軍應(yīng)著眼于大國之間的戰(zhàn)略競爭，而非恐怖主義。由此可以看出，美軍目前的戰(zhàn)爭準(zhǔn)備已逐漸從打擊恐怖主義調(diào)整為與中、俄等軍事大國對抗。

美軍認為，中、俄等國圍繞先進傳感器-網(wǎng)絡(luò)-精確制導(dǎo)武器打造的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境是自身贏得大國對抗的巨大挑戰(zhàn)。在這種環(huán)境中，敵方擁有高機動的地對地彈道導(dǎo)彈、反艦彈道導(dǎo)彈、遠程巡航導(dǎo)彈、一體化防空反導(dǎo)系統(tǒng)，以及衛(wèi)星、隱身戰(zhàn)機、靜音潛艇等裝備，不但可攻擊美軍前沿基地、航空母艦和衛(wèi)星，使美軍難以進入防區(qū)，而且即便進入也無法有效組織兵力開展聯(lián)合作戰(zhàn)?？傊壳懊儡娨袁F(xiàn)有裝備為基礎(chǔ)構(gòu)建的作戰(zhàn)概念、形成的作戰(zhàn)能力無法在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中獲得壓倒性優(yōu)勢，而這也是美軍當(dāng)前發(fā)展未來技術(shù)和裝備的最重要的原因之一。

因此，美國空軍正在開發(fā)以“穿透”為特征、在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中爭奪空中優(yōu)勢的新一代裝備“系統(tǒng)簇”，包括穿透型制空平臺、穿透型電子戰(zhàn)平臺、穿透型轟炸機（8-21）、武庫機，以及配套的“小型先進能力導(dǎo)彈”與“防區(qū)內(nèi)攻擊武器”等。其中穿透型制空平臺起飛重量可能達到45～60t，十分注重遠航程、大載彈量和極高的生存能力，希望能“穿透”敵防區(qū)，并在區(qū)域拒止環(huán)境中獲得作戰(zhàn)優(yōu)勢。

思考如何在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中取得壓倒性空中優(yōu)勢的遠不止美國空軍一家。作為顛覆性軍事技術(shù)研發(fā)機構(gòu)，DARPA為此提出了分布式空中作戰(zhàn)概念，投入數(shù)億美元經(jīng)費，啟動了若干技術(shù)研究項目。目前，與分布式空中作戰(zhàn)相關(guān)的技術(shù)項目已成為DARPA最主要的投資領(lǐng)域，同時也是美國重塑復(fù)雜軍用系統(tǒng)中重要的發(fā)展方向。

分布式空中作戰(zhàn)是DARPA著眼于反介入/區(qū)域拒止環(huán)境發(fā)展的全新作戰(zhàn)樣式，主要思想是將大型、昂貴、多功能空戰(zhàn)裝備的功能分解（disaggregatedcapa bilities）到大量無人機平臺上，通過架構(gòu)、自主、協(xié)同、指控等技術(shù)使少量有人機和大量無人機形成統(tǒng)一的空戰(zhàn)整體。與目前空中作戰(zhàn)的樣式相比，采用大量具有分布式協(xié)同作戰(zhàn)能力的無人機可大幅降低任務(wù)成本，提高作戰(zhàn)靈活性，而且大量的目標(biāo)可使敵方防御系統(tǒng)產(chǎn)生“飽和”而無法全部應(yīng)對，即便無人機受到部分損失，但作戰(zhàn)整體仍可完成任務(wù)。

目前，DARPA的分布式空中作戰(zhàn)概念已有較好的實現(xiàn)基礎(chǔ)。首先，無人機在未來融入空中作戰(zhàn)體系是大勢所趨。美軍現(xiàn)役的“全球鷹”和“死神”等無人機均獨自開展偵察或察打一體任務(wù)，較少融入美軍空戰(zhàn)體系，而且并不具備隱身能力，在強對抗環(huán)境中的作戰(zhàn)能力較差。然而隨著美軍布局越來越多的無人機項目（如DARPA目前的絕大多數(shù)航空總體平臺類項目都與無人機相關(guān)）以及自主、智能、隱身等技術(shù)的飛速發(fā)展，可以預(yù)見，在未來的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中將有越來越多的無人機融入美軍空戰(zhàn)體系。例如，美海軍的MQ-25“黃貂魚”艦載無人機將為有人戰(zhàn)機進行空中加油，具備了輔助作戰(zhàn)的能力。再如，2017年美國空軍研究實驗室（AFRL）又公開了其“低成本可消耗飛機技術(shù)”（ LCAAT）項目，未來作為“忠誠僚機”的無人機將配合有人戰(zhàn)機遂行電子戰(zhàn)或打擊等實戰(zhàn)任務(wù)。

其次，美軍的F-22、F-35等五代機相比F-15等四代機的顯著特點除超高的隱身能力外，還擁有強大的信息通信指揮系統(tǒng)（C41SR）、電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)等能力。這使其能夠不完全依賴預(yù)警指揮機、專用電子戰(zhàn)飛機和對地監(jiān)視飛機等平臺的支持（上述機型雷達截面積大，在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中生存力不強），可在區(qū)域拒止環(huán)境中指揮、操控?zé)o人機開展作戰(zhàn)行動，成為無人機的“空中指揮所”。另外，F(xiàn)-35等機型的開放式任務(wù)系統(tǒng)可使其隨時植入最新的軟件和硬件，特別是任務(wù)決策和人機交互等系統(tǒng)，具備同時指控多型、多架無人機等復(fù)雜任務(wù)的能力。

根據(jù)DARPA“體系集成和技術(shù)試驗”（SOSITE）項目公布的概念圖，可以大致勾勒出其分布式空中作戰(zhàn)的構(gòu)想。需要說明的是，圖中所描述的僅僅是當(dāng)下設(shè)想的概念，隨著技術(shù)的不斷推進也可能有較大出入，但其在一定程度上卻可反映出DARPA分布式空中作戰(zhàn)概念的愿景和努力方向。

根據(jù)與敵方距離的遠近程度，分布式空中作戰(zhàn)平臺從縱向看可分為三個層次。

最遠一層由E-3和E-2系列空中預(yù)警指揮機構(gòu)成，說明未來空、海軍都可具備遂行分布式空中作戰(zhàn)的能力。兩型平臺通過數(shù)據(jù)鏈連接（綠線），或者通過LlNIK-16等通用數(shù)據(jù)鏈（藍圈）與五代機連接，針對整個分布式空中作戰(zhàn)任務(wù)開展指揮控制和作戰(zhàn)管理。

中間一層由F-22和F-35戰(zhàn)斗機構(gòu)成，擁有打擊、ISR、電子戰(zhàn)和通信等功能，與前方的各類無人機組成自主的有人一無人機編隊，指揮控制無人機開展作戰(zhàn)任務(wù)。雖然圖中只有一架F-22和F-35，但DARPA的構(gòu)想應(yīng)該可解讀為中間層是由五代機組成的。因為在強對抗環(huán)境中，完全可由多架五代機指控更多的無人機組成強大的分布式空中作戰(zhàn)體系，形成更強大的作戰(zhàn)能力。

最近一層由三型無人機構(gòu)成，即對空作戰(zhàn)無人機、電子攻擊無人機和察打一體無人機。如果說五代機是獵人，那么各型無人機就是獵犬，沖鋒陷陣直搗敵營。

另外，根據(jù)需要摧毀的敵方目標(biāo)性質(zhì)，分布式空中作戰(zhàn)平臺又可分為空空作戰(zhàn)和空地作戰(zhàn)兩個序列。

在空空作戰(zhàn)方面，具備強大空中優(yōu)勢的F-22可指控兩架無人機打擊敵人的蘇-27系列戰(zhàn)斗機，與導(dǎo)彈相平行的藍線可解讀為火力打擊之意（其中無人機類似“捕食者”C，而空空導(dǎo)彈類似現(xiàn)役“地獄火”空地導(dǎo)彈，這也反映了出該圖的“概念設(shè)想”屬性）。

在空地作戰(zhàn)方面，F(xiàn)-35指控了兩型飛翼布局的無人機。前端的一型兩架無人機為多用途分布式平臺，可針對敵方的一體化防空系統(tǒng)的雷達開展分布式電子攻擊（白線），而由于執(zhí)行電子戰(zhàn)任務(wù)的無人機相對較多，因此部分損失也不會導(dǎo)致整個空戰(zhàn)體系的電子戰(zhàn)能力歸零。后端的一型兩架無人機可能是察打一體無人機，因為它們可執(zhí)行分布式目標(biāo)確認任務(wù)，而無人機與敵防空導(dǎo)彈發(fā)射車之間的藍線，也體現(xiàn)了該機型擁有攻擊能力。

需要說明的是，在空空作戰(zhàn)序列和空地作戰(zhàn)序列之間有一架與察打一體無人機外形相同的無人機，其承擔(dān)了兩個序列間的通信中繼任務(wù)，可使分布式空中作戰(zhàn)的各平臺擁有統(tǒng)一的戰(zhàn)場圖像，增強了整個作戰(zhàn)體系的態(tài)勢感知能力。另外，F(xiàn)-35自身也可投放類似“小直徑炸彈”的空地武器，這可解讀為五代機在作戰(zhàn)時可根據(jù)實際情況，既可在后端指控?zé)o人機，又可在前端與無人機聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)（五代機和無人機的層次可能不會特別明顯）。

無人機留空時間長、作戰(zhàn)半徑大，在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中遂行分布式空中作戰(zhàn)可擁有多種出動方式。例如，可從遠離作戰(zhàn)前沿的陸上機場起降，或者從航空母艦上起降。另外，無人機也可借鑒DARPA“小精靈”項目，采用空中發(fā)射/回收方式，可利用巡航于敵防區(qū)外的運輸機或武庫機作為無人機的發(fā)射/回收平臺，而F-35、B-2等隱身飛機也可在機翼下吊掛無人機并在防區(qū)外發(fā)射。如此，進入敵防區(qū)的隱身飛機即可指控?zé)o人機，又可重新?lián)碛袕姶蟮碾[身能力，而且彈艙內(nèi)仍滿載彈藥。

關(guān)于分布式空中作戰(zhàn)與無人機蜂群的關(guān)系，筆者認為后者可融入前者的作戰(zhàn)體系。例如，在空地作戰(zhàn)序列中，飛翼布局的無人機可由多架尺寸更小的無人機蜂群替代，無人機蜂群各平臺之間進行自主協(xié)同，作為一個整體接受五代機的指控，并執(zhí)行分布式電子戰(zhàn)或ISR等任務(wù)。上述認識也可從SOSITE項目公布的另一張概念圖和視頻中得到印證。

在圖中，一架F-35指控一架大型飛翼布局無人機和多架小型無人機蜂群共同開展電子戰(zhàn)、感知和成像等任務(wù)。而在視頻中，一架F-35直接指控若干從防區(qū)外武庫機上發(fā)射的小型無人機蜂群開展ISR和電子戰(zhàn)任務(wù)，在蜂群確認目標(biāo)后再由武庫機發(fā)射多枚導(dǎo)彈予以摧毀。

關(guān)于分布式空中作戰(zhàn)與“忠誠僚機”的關(guān)系，筆者認為后者可為前者提供參考借鑒。美國空軍在《2016-2036年小型無人機系統(tǒng)飛行規(guī)劃》中認為，“忠誠僚機”是一種“有人/無人協(xié)同”的作戰(zhàn)概念，有人長機可控制多架無人僚機，但無人僚機之間并沒有協(xié)同關(guān)系。“僚機”一詞也說明在作戰(zhàn)時，有人長機是執(zhí)行任務(wù)的主體，而無人僚機可輔助長機執(zhí)行部分作戰(zhàn)任務(wù)。

然而在DARPA的分布式空中作戰(zhàn)概念中，各無人機之間協(xié)同關(guān)系密切，且無人機是執(zhí)行任務(wù)的主體，五代機多位于后端開展指揮控制。雖然分布式空中作戰(zhàn)與“忠誠僚機”的理念存在上述不同，但后者發(fā)展的有人/無人機協(xié)同、智能人機交互界面、低成本可消耗平臺等技術(shù)，可為前者打下部分技術(shù)基礎(chǔ)。

DARPA分布式空中作戰(zhàn)相關(guān)技術(shù)項目及進展

SoSITE項目

SoSITE項目于2014年啟動，著重探索開放式體系架構(gòu)技術(shù)，目標(biāo)是以美軍現(xiàn)有能力或平臺為基礎(chǔ)，把單一裝備的空戰(zhàn)能力分布在大量可互操作的有人和無人平臺上，實現(xiàn)各種先進機載系統(tǒng)和武器在體系層面的即插即用，極大提升分布式空戰(zhàn)的靈活性。最新的消息是2016年8月DARPA向洛馬公司授予金額為3640萬美元的第二階段合同，繼續(xù)發(fā)展體系架構(gòu)，驗證架構(gòu)的作戰(zhàn)效能和魯棒性，預(yù)計2019年完成。根據(jù)DARPA2018財年的預(yù)算文件（下同），目前項目累計投入達1.17億美元。

“分布式作戰(zhàn)管理”（DBM）項目

“分布式作戰(zhàn)管理”（DBM）項目在2014年立項，其目標(biāo)是通過發(fā)展先進算法和軟件，提高分布式空戰(zhàn)任務(wù)自適應(yīng)規(guī)劃和態(tài)勢感知等能力，幫助履行戰(zhàn)場管理任務(wù)的飛行員進行快速且合理的決策，以在強對抗環(huán)境中更好地執(zhí)行復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)。2016年5月，DARPA向洛馬公司授予金額為1620萬美元的項目第二階段合同，設(shè)計全功能決策輔助軟件原型，幫助策劃有人機和無人機參與的復(fù)雜空戰(zhàn)。目前，項目累計投入達6898.3萬美元。

“小精靈”項目

“小精靈”項目于2015年推出，旨在發(fā)展并演示小型無人機蜂群的空中發(fā)射和回收技術(shù)。2017年3月，項目進入第二階段，Dynetics公司和通用原子航空系統(tǒng)公司脫穎而出，而且后者還公布了兩種無人機空中發(fā)射/回收方案概念。

一種是采用改裝的拖曳靶標(biāo)卷式拖放系統(tǒng)?！靶【`”無人機安裝在C-130機翼下方擁有空中發(fā)射/回收平臺的卷式拖放機上。作戰(zhàn)時，無人機和發(fā)射/回收平臺相連并一起放出，之后釋放無人機?；厥諘r無人機與飛行平臺重新連接，之后被一起回收。

另一種是使用機械手臂回收無人機。這種方案存在一些困難，因為小型無人機正好處于C-130的尾流場中，劇烈的湍流會對發(fā)射和回收產(chǎn)生嚴重不良影響。DARPA希望在2019年下半年開展飛行試驗，驗證空中發(fā)射回收無人機蜂群的可行性及作戰(zhàn)潛力。目前項目累計投入達8999.6萬美元。

“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)” （CODE）項目

“拒止環(huán)境中的協(xié)同作戰(zhàn)”（CODE）項目于2015年啟動，旨在發(fā)展先進算法和軟件，拓展美軍現(xiàn)役無人機的能力，實現(xiàn)在拒止或?qū)弓h(huán)境中針對高度機動的地面和海面目標(biāo)執(zhí)行動態(tài)、遠距作戰(zhàn)任務(wù)。多架裝備CODE軟件的無人機可以根據(jù)導(dǎo)航飛往目的地，基于已經(jīng)建立的作戰(zhàn)規(guī)則遂行尋找、跟蹤、識別和攻擊任務(wù)，而且僅需要1名人類任務(wù)指揮官的監(jiān)管。

2018年1月8日，DARPA選擇雷神公司進入項目第三階段，負責(zé)完成CODE軟件的研發(fā)。一旦通過全面的演示驗證，CODE軟件將極大提升現(xiàn)役無人機的生存性、機動性和作戰(zhàn)效能，同時也可降低未來無人機的研發(fā)周期和成本。目前項目累計投入達1.15億美元。

“射頻任務(wù)操作中融合的合作式單元”（CONCERTO）項目

“射頻任務(wù)操作中融合的合作式單元”（CONCERTO）項目旨在發(fā)展能在通信、雷達和電子戰(zhàn)之間自適應(yīng)和靈活切換，且可配裝于小型無人機平臺的射頻原型系統(tǒng)。項目在2016年5月公布跨部門公告，第1階段將孵化各項技術(shù)和創(chuàng)造架構(gòu)，持續(xù)15個月；第二和第三階段將開展設(shè)計、制造和試驗，持續(xù)33個月。

相比美國空軍的“穿透型”裝備，分布式空中作戰(zhàn)的使用靈活度較高?！按┩感汀毖b備主要面向中、俄等國的反介入/區(qū)域拒止環(huán)境設(shè)計，針對性較強。如果起飛重量45～60t級的穿透型制空平臺在國際關(guān)系緊張時刺入對方防區(qū)，能很容易被解讀為是挑起大規(guī)模戰(zhàn)爭的信號。然而在當(dāng)前的國際環(huán)境下，大國之間直接爆發(fā)沖突雖并非不可能，但概率仍較低，這很可能導(dǎo)致“穿透型”裝備更多地只能起到戰(zhàn)略威懾作用。

另外，未來高性能的“穿透型”裝備很可能與目前的F-22處境相似，研發(fā)成本高而服役數(shù)量較少。因此，在強對抗環(huán)境中戰(zhàn)損的代價可能較大，而在弱對抗環(huán)境中或沒必要使用，或使用成本較高。反觀DARPA的分布式空中作戰(zhàn)，其在前端使用的是無人機，可通過控制無人機的數(shù)量相對有效地控制大國間的沖突等級。而且分布式空中作戰(zhàn)即可在非反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中使用，又可在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中單獨使用，也可配合“穿透型”裝備作戰(zhàn)或作為其有效補充，作戰(zhàn)靈活度較高，且作戰(zhàn)成本較低。

DARPA的分布式空中作戰(zhàn)基于美軍現(xiàn)有能力設(shè)計，不同于“穿透型”裝備將擁有全新的平臺與全新的能力，分布式空中作戰(zhàn)特別強調(diào)基于現(xiàn)有能力。例如SOSITE項目表示所發(fā)展的體系架構(gòu)將以現(xiàn)有航空系統(tǒng)的能力為基礎(chǔ)，將飛機、武器、傳感器和任務(wù)系統(tǒng)納入其中，并可把各種空戰(zhàn)能力分布于大量可互操作的有人和無人平臺上，如有需要還可以經(jīng)濟快速地增加或替換相應(yīng)能力。而CODE的項目經(jīng)理、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室代理副主任Jean-Charles Lede也表示：“CODE項目立足于發(fā)展一種升級現(xiàn)役無人機的低成本方法，通過突破性的算法和軟件使無人機共同工作時所需的監(jiān)管最少且協(xié)同更加有效，這同時也將降低未來無人機的研發(fā)周期和成本。”以現(xiàn)有能力為基礎(chǔ)，可使美軍有效控制分布式空中作戰(zhàn)的研發(fā)成本，快速集成未來的航空作戰(zhàn)平臺與先進技術(shù)，進而形成分布式空中作戰(zhàn)能力，使作戰(zhàn)能力迭代攀升。

美國各軍種目前都在發(fā)展具備分布式特征的作戰(zhàn)概念和關(guān)鍵技術(shù)。除了DARPA提出的分布式空中作戰(zhàn)，美國海軍也提出了分布式殺傷作戰(zhàn)概念，其設(shè)想使用更多的水面艦船，具備更強的中遠程火力打擊能力，并讓它們以分散部署的形式，形成更為獨立的作戰(zhàn)力量，以增加敵方的應(yīng)對難度，并提高己方的戰(zhàn)場生存性。另外，美國空軍航天司令部提出了分散式空間體系概念，提出采用結(jié)構(gòu)分離、功能分解、載荷搭載、多軌道分散、多作戰(zhàn)域分解等措施，提高空間系統(tǒng)的可恢復(fù)性、經(jīng)濟性、安全性與生存能力。

隨著美軍各作戰(zhàn)域分布式作戰(zhàn)概念研究的不斷深入，可以大膽設(shè)想五角大樓未來可能會啟動跨作戰(zhàn)域的分布式作戰(zhàn)體系架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)研究，把各作戰(zhàn)域的分布式作戰(zhàn)裝備組合成互聯(lián)互通互用、無縫協(xié)同作戰(zhàn)的整體，使美軍具備靈活、強大的多域融合作戰(zhàn)能力。