根據(jù)美國空軍的構(gòu)想,通過面對氣候風(fēng)險保持空天優(yōu)勢、基于氣候影響作出知情決策,以及提升能源利用效率并尋求替代能源等舉措,可以更好地適應(yīng)氣候變化所帶來的軍事挑戰(zhàn),維持強(qiáng)大可靠的作戰(zhàn)力量。
氣候變化正在重塑日益復(fù)雜的地緣戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和作戰(zhàn)環(huán)境,成為這個時代最不穩(wěn)定的外部力量之一。面對更加頻繁、強(qiáng)烈和不可預(yù)測的極端天氣條件下的國家利益風(fēng)險,美國國防部(DoD)已將氣候變化確定為關(guān)鍵國家安全議題、威脅倍增器和首要管理挑戰(zhàn)。2022年10月,美國空軍正式發(fā)布了《氣候行動計劃》(Climate Action Plan),明確了應(yīng)對氣候變化的優(yōu)先行動事項,即在一個由氣候變化塑造的安全環(huán)境中優(yōu)先考慮空中和空間優(yōu)勢,基于知情決策提升整體戰(zhàn)備水平和任務(wù)執(zhí)行能力。同時,承認(rèn)并努力降低自身對氣候變化的影響,減少對傳統(tǒng)能源的需求,提高作戰(zhàn)系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施的效能。
美國空軍發(fā)布《氣候行動計劃》
氣候變化會影響空軍執(zhí)行任務(wù)的能力,而且這些影響預(yù)計將隨時間的推移越發(fā)嚴(yán)重。美國空軍將《氣候行動計劃》概括為三個方面:一是削弱軍事系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,升溫、降水模式變化以及更頻繁的惡劣天氣會對空軍的設(shè)施和戰(zhàn)備構(gòu)成越來越大的威脅,空軍基地的力量投送面臨重大考驗;二是出現(xiàn)了全新的任務(wù)場景,氣候變化下的糧食危機(jī)、水源短缺、經(jīng)濟(jì)混亂和自然災(zāi)害問題可能成為地緣政治沖突的催化劑,空軍需要對由各種不穩(wěn)定因素引發(fā)且急劇增加的區(qū)域動蕩做出快速響應(yīng);三是為滿足各種緊迫的全球機(jī)動和運輸需求,空軍消耗了大量的燃料并成為溫室氣體排放占比最高的軍種,提高能源效率和部署先進(jìn)能源技術(shù)不僅能夠減排還有助于降低作戰(zhàn)風(fēng)險和后勤壓力。在這種情況下,美國空軍擬通過三大優(yōu)先事項來提升空軍作戰(zhàn)的韌性和敏捷性,從而更有效地應(yīng)對氣候變化、維持戰(zhàn)斗能力。
作為實現(xiàn)全天候無死角訓(xùn)練和部署的核心依托,美國空軍基地及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施正在承受著氣候變化帶來的全新挑戰(zhàn)。例如,永久凍土逐漸融化致使北極地區(qū)道路、地基等發(fā)生不同程度的變形;海岸侵蝕對沿?;赝练浇ㄔO(shè)造成了破壞;強(qiáng)降水超出了排水系統(tǒng)的處理能力,跑道被淹沒、機(jī)場暫時關(guān)閉;極地渦旋減弱導(dǎo)致冬季寒潮風(fēng)暴,機(jī)場供電網(wǎng)絡(luò)受沖擊;長期的干旱妨礙水源供應(yīng),野火更容易隨風(fēng)蔓延,不但降低能見度、削弱了空軍測試和訓(xùn)練能力,也危及到基地基礎(chǔ)設(shè)施的運轉(zhuǎn)以及工作人員的健康和安全。
在這種情況下,為了保持空天作戰(zhàn)優(yōu)勢、確保全球力量投送,美國空軍一方面將集中力量進(jìn)行基地及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的改造,使得機(jī)場建筑物、配電和照明、燃料分配系統(tǒng),以及供水管線能更好地抵御極端氣象條件,并全面評估基地運行魯棒性,通過兵棋推演找出供應(yīng)鏈薄弱環(huán)節(jié),盡快推動那些有助于在作戰(zhàn)中降低電力依賴的前沿技術(shù)投入使用;另一方面有必要確定一系列有針對性的方法和工具,將氣候因素納入計劃部署流程,指導(dǎo)部隊科學(xué)有效判別氣象條件、確定能源需求從而形成更加合理的作戰(zhàn)策略,此外還應(yīng)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)以及行業(yè)伙伴通力協(xié)作,形成能夠增強(qiáng)設(shè)施適應(yīng)力和復(fù)原力的整體解決方案。
面對氣候風(fēng)險保持空天優(yōu)勢的主要工作部署
要在適應(yīng)氣候變化的同時占據(jù)對敵上風(fēng),美國空軍必須從根本上改變思維、戰(zhàn)備和行動方式。準(zhǔn)確的氣候數(shù)據(jù)和預(yù)測分析對于基礎(chǔ)設(shè)施工程標(biāo)準(zhǔn)的制定、武器系統(tǒng)的采辦和全生命周期的保障,以及作戰(zhàn)計劃的實施都至關(guān)重要。一支熟悉氣候知識的專業(yè)隊伍能夠確保空軍成員具備相關(guān)知識和技能,了解應(yīng)在何時、基于何種理由以及如何采取手段將氣候因素轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)場優(yōu)勢。美國空軍將加強(qiáng)極端天氣感知能力建設(shè),助力氣象學(xué)科技術(shù)的發(fā)展,更好地歸納整理、分析研判氣候規(guī)律,以便對作戰(zhàn)環(huán)境有更全面的了解,做到資源配置最優(yōu)決策。
2020年,美國空軍氣象體系戰(zhàn)略報告中明確了發(fā)展和增強(qiáng)天基環(huán)境監(jiān)測能力,利用及時、準(zhǔn)確的天氣數(shù)據(jù)為聯(lián)合軍事行動(特別是在拒止區(qū)域和環(huán)境惡劣區(qū)域)的決策提供支持。美國空軍努力將氣候風(fēng)險變量納入戰(zhàn)略規(guī)劃和實戰(zhàn)情景中統(tǒng)籌考慮,既有高氣候適應(yīng)性戰(zhàn)法、培養(yǎng)未來作戰(zhàn)能力需求和武器裝備系統(tǒng)能源優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)這樣的指導(dǎo)性文本,也包括用來測試全新作戰(zhàn)平臺、優(yōu)化燃料后勤運輸系統(tǒng)以及評估作戰(zhàn)過程中環(huán)境風(fēng)險的各種軍事演習(xí)活動。此外,在美國空軍需求流程、物資采辦監(jiān)管指南,以及供應(yīng)鏈架構(gòu)中也會涉及越來越多的氣候因素,根據(jù)實時氣候影響對物資儲備動態(tài)調(diào)度,確保突發(fā)情況下的高可靠性快速保障。
燃料既是空軍作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵賦能因素也是其限制因素,往往決定著最遠(yuǎn)任務(wù)距離和部署位置。美國空軍的總體目標(biāo)是用更少的燃料提供更強(qiáng)的戰(zhàn)斗力,在減輕燃料儲存和后勤保障壓力的同時起到了降低碳排放、減少氣候影響的正向反饋效果。以“每加侖殺傷力”為作戰(zhàn)能量密度的概念已經(jīng)被引入用來對作戰(zhàn)能源強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行評估。通過與工業(yè)界合作,將那些已在民用航空中得到驗證的飛機(jī)和發(fā)動機(jī)技術(shù)應(yīng)用到軍事領(lǐng)域,并借助更精確的燃料規(guī)劃與分配軟件工具、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)等多種手段,培養(yǎng)空軍從業(yè)人員的節(jié)能意識,進(jìn)一步優(yōu)化對航空燃料的使用效率。
通過上述措施,美國空軍預(yù)計未來5年可降低3.7%的二氧化碳排放,節(jié)省航空燃料超過2.5億L,到2032年碳減排量計劃將再翻一番。而立足更長遠(yuǎn)的考慮,在航空動力系統(tǒng)和替代燃料的使用和開發(fā)上的跨時代變革勢在必行。例如,美國空軍正利用敏捷至上(Agility Prime)項目促進(jìn)電動垂直起降(eVTOL)飛行器商業(yè)市場的成熟,建立和完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈、最終促進(jìn)軍用電動飛行器的發(fā)展,此外還和國防部國防創(chuàng)新小組(DIU)以及美國國家航空航天局(NASA),合作啟動了翼身融合布局飛行器的開發(fā)工作,氣動效率有望提升30%以上。
基于氣候影響作出知情決策的主要工作部署
在敏捷至上項目框架下,2022年3月美國空軍完成了人類歷史上首次eVTOL飛行器軍用適航能力測試,這架名為“埃利亞”(Alia)的試飛樣機(jī)可搭載6名旅客外加1名飛行員,設(shè)計最大航程和最大飛行速度分別為460km和280km/h。根據(jù)美國空軍設(shè)想到2023年實現(xiàn)eVTOL飛行器部署服役,為此在擬議的2023財年預(yù)算中已要求國會撥付360萬美元專項資金用來采購5架eVTOL飛行器。此外,美國空軍還計劃于2027年前完成全尺寸翼身融合布局原型機(jī)的測試,雖然在公開的聲明中只涉及運輸機(jī)方案,不過業(yè)界普遍認(rèn)為美國空軍會在綜合權(quán)衡運輸能力的前提下,折中貨艙尺寸與隱身化外形等因素打造不同于B-2或B-21的全新平臺以兼顧新型加油機(jī)的開發(fā)。
2022年9月12日,美 國 空 軍和GE公司在阿諾德工程發(fā)展中心(AEDC)完成了第二臺XA100自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機(jī)的測試,這也標(biāo)志著GE公司通過了美國空軍自適應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)化計劃(AETP)的最后一個里程碑考核。美國空軍表示未來F-35全系將配裝這款三涵道自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機(jī),在推力增大10%、燃油效率提升25%的同時支持任何美國空軍批準(zhǔn)的可持續(xù)航空燃料。事實上不只是XA100,美國空軍投資6000萬美元支持的“序曲”超聲速客機(jī)也能夠使用100%可持續(xù)航空燃料,這也是其“以民促軍”加快先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的又一次嘗試,未來軍用型“序曲”飛行器有望成為美國空軍執(zhí)行快速反應(yīng)監(jiān)視和偵察、指揮和控制,以及極端條件下移動和后勤任務(wù)的利器。
提升能源利用效率并尋求替代能源的主要工作部署
目前,美國空軍開展了300多個可再生能源試點項目,評估了與現(xiàn)有能源運行體系整合的可行性,并進(jìn)行了美國國防部首個微型反應(yīng)堆試驗,嘗試?yán)冒踩曳€(wěn)定的清潔能源來確保能源安全和自給。美國空軍還將持續(xù)探索基礎(chǔ)設(shè)施和武器系統(tǒng)使用替代能源的可能性,加快非戰(zhàn)術(shù)支援車輛和設(shè)備的電氣化替換,向符合空軍要求的企業(yè)發(fā)出更為清晰的能源需求信號。當(dāng)然,為了實現(xiàn)燃料效率目標(biāo)、確定更多有待改進(jìn)的領(lǐng)域,收集、獲取和分析作戰(zhàn)能源數(shù)據(jù)也是必不可少的,這樣可得出能源消耗與任務(wù)完成度和溫室氣體排放的關(guān)系,為優(yōu)化作戰(zhàn)效率提供支持,也有助于了解基礎(chǔ)設(shè)施和武器系統(tǒng)的改造進(jìn)展。
2021年1月27日,剛上臺的拜登政府發(fā)布14008號行政命令,將氣候問題提升到氣候危機(jī)的高度,視之為未來美國外交和安全政策的優(yōu)先切入點,并號召所有聯(lián)邦機(jī)構(gòu)采取行動應(yīng)對氣候變化。美國軍隊對此響應(yīng)十分積極,國防部長奧斯汀多次作出類似“國防部必須迅速而大膽地采取行動面對氣候挑戰(zhàn)”“美國軍隊為保護(hù)美國人民免受氣候變化影響所做的工作還不夠”這樣的表態(tài)。同年9月和10月,美國國防部相繼發(fā)布了《國防氣候適應(yīng)計劃》(DoD Climate Adaptation Plan)和《國防氣候風(fēng)險分析》(DoD Climate Risk Analysis),明確了軍隊關(guān)于氣候問題的立場和責(zé)任、闡述了不同場景的氣候危害與安全影響,借助多個使能因素,重點開展氣候知情決策、人員和裝備氣候適應(yīng)能力提升、基礎(chǔ)設(shè)施改造、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和復(fù)原力優(yōu)化以及氣候多方協(xié)作等五方面的工作。這是美國軍隊在將氣候因素正式納入作戰(zhàn)思維、形成完備的軍事氣候戰(zhàn)略上邁出的關(guān)鍵一步,也為后續(xù)各軍種明確各自的氣候應(yīng)對策略提供了依據(jù)。
美國《國防氣候適應(yīng)計劃》整體架構(gòu)
在美國國防戰(zhàn)略和《國防氣候適應(yīng)計劃》的牽引下,美國陸軍在2022年2月率先發(fā)布了《氣候戰(zhàn)略》(Climate Strategy),依托三大路徑應(yīng)對氣候變化:增強(qiáng)軍事設(shè)施可持續(xù)性,加大無碳能源在裝備上的應(yīng)用;優(yōu)化供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),降低能源需求、提升保障能力;普及氣象知識,在訓(xùn)練和演習(xí)中充分考慮氣象風(fēng)險。美國海軍在幾個月后發(fā)布了《氣候行動2030》(Climate Action 2030),具體五項舉措與《國防氣候行動計劃》保持一致,預(yù)計2030年海軍碳排放較2008年下降65%、實現(xiàn)100%無碳電力供應(yīng),2035年海軍全部車輛實現(xiàn)零碳排放。而接下來美國空軍《氣候行動計劃》的出臺則標(biāo)志著美國軍隊自上到下的氣候戰(zhàn)略布局基本建成,并通過隨后的《2022年氣候適應(yīng)計劃進(jìn)展報告》對取得的階段性成果進(jìn)行了總結(jié)。
可以說,美國已經(jīng)深刻地認(rèn)識到氣候變化對未來軍事作戰(zhàn)的重要影響,應(yīng)對氣候影響涉及到整個美國軍事體系變革,絕非一項由某個項目管理辦公室能夠全權(quán)處置的工作。在將氣候政策和行動納入國防部和各軍種整體規(guī)劃的同時,隨著技術(shù)水平的進(jìn)步、對氣候問題認(rèn)識的加深以及作戰(zhàn)任務(wù)需求的變化,美國軍隊也將對氣候部署進(jìn)行不斷的評估與調(diào)整。例如,美國空軍將通過高級領(lǐng)導(dǎo)人氣候論壇為氣候工作提供監(jiān)督監(jiān)測和實施指導(dǎo),該論壇將由部長辦公室、空軍副參謀長辦公室和空間作戰(zhàn)副部長辦公室聯(lián)合承辦,并由負(fù)責(zé)能源、設(shè)施和環(huán)境的部長助理主持。
無論是美國國防部還是各軍種的氣候戰(zhàn)略,其核心著眼點總結(jié)起來不外乎兩大方面:一是提升氣候適應(yīng)能力,面對日益惡化的氣候條件確保部隊人員和設(shè)施系統(tǒng)能夠繼續(xù)高效運行并完成各類軍事任務(wù);二是降低氣候威脅,立足自身作戰(zhàn)環(huán)境提升能源效率,盡量減少溫室氣體排放、做到生態(tài)系統(tǒng)友好。對于前者而言,盡可能全面地遍歷并預(yù)判未來所有可能受到氣候影響的場景尤為關(guān)鍵,預(yù)則立,不預(yù)則廢,只有找準(zhǔn)氣候變化與軍事需求的結(jié)合點才能夠有的放矢地進(jìn)行應(yīng)對和準(zhǔn)備。而后者則是一個全局性的低碳乃至零碳發(fā)展問題,電氣化轉(zhuǎn)型受到各方高度重視,當(dāng)然這里的方法工具籃子本質(zhì)上也是軍民相通的,美國空軍敏捷至上和“序曲”超聲速飛行器項目就是很好的例子。
正如所宣稱的那樣,“這既是美國空軍應(yīng)對氣候問題的路線圖,也吹響了后續(xù)行動的號角”,氣候變化不但對軍隊的人員訓(xùn)練、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法和后勤保障產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,也促使其在碳減排和能源變革上發(fā)揮更大的作用。顯而易見,應(yīng)對氣候變化也是未來我國國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)過程中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié),識別氣候變化風(fēng)險、提升氣候適應(yīng)水平以及推進(jìn)替代能源利用,將成為完善國家軍事戰(zhàn)略體系和練兵備戰(zhàn)能力建設(shè)必須做好的重要方面。