美军热议:如何对付IADS综合防空系统
作者:zvikaa
这是美空军米切尔研究院,《空军》杂志连续刊载的文章,提到美军热议的IADS“综合防空系统”,它跟上世纪冷战时期的防空系统有何区别?但至少美军IADS跟以往系统大不相同,忽视了它可能会致命。
俄罗斯的S-400 SAM系统在2017年列宁格勒附近的一次演习中处于戒备状态。IADS允许SAM无缝地应对多种威胁。照片:俄罗斯国防部
美国空军在过去的18年的作战行动中,主要是低威胁空中战役环境,然而现在国防部已经回过神来,开始把长期被忽视的敌人防空力量作为考虑的重点。
2019年6月,波斯人在波斯湾上空击落了一架美国海军使用的RQ-4A“全球鹰”,损失上亿美元,大大加剧了美伊紧张关系,几乎导致军事报复。RQ-4A这样的高空侦察机被广泛用于中东地区的行动,这次据分析是被伊朗仿制的俄制Buk M3(SA-17)中程地空导弹系统SAM击落。
伊朗如此轻松地击落美军侦察机,引起了许多军事砖家和键盘侠的关注。美空军背景的米切尔研究所所长、退役空军中将戴维·A·德普图拉说:RQ-4是一种高空亚音速无人机, 并不适合在有敌方先进SAM或空对空威胁的区域行动。但值得关注的是,各种先进防空导弹系统已经扩散到了世界各地,甚至到了像伊朗这样的二流国家。
一段时间以来,空军首长和国防部领导一直在警告这种威胁。在2015年下半年,维拉·林恩·贾米森(VeraLinn Jamieson)将军在担任空军的大区级ISR和网络行动副参谋长时,与他人合著了一篇论文“现代战争的ISR”,该论文预测了一系列趋势:到2030年,也就是10年后,拒绝区域(A2 / AD)威胁在世界范围内扩散,威胁着美国空中力量的历史影响力和主导地位。这些威胁包括超音速武器、射程超过150海里的空空导弹以及射程可达500海里的远程地空导弹。
正如2018年《国防战略》所指出的那样,美国的技术优势正受到潜在对手的挑战,这些对手试图削弱美国空军曾经可以在任何冲突中独霸的空中优势。正如著名的空中力量理论家和已退役的美国空军上校约翰·A·沃登三世(John A. Warden III)所观察到的那样,“自1939年以来,没有哪个国家能在夺取空中优势前赢得战争,没有任何重大攻势能在对方掌握空中优势时获胜,获得空中优势一直是军事胜利的必要条件。”美国的敌人和对手,尤其是被“海湾战争”震惊之后,都敏锐地意识到了这一点,并不仅仅是将重点放在增加武器的射程和威力。相反,他们正在开发在各个领域(岸海空天电磁)作战的整体能力。这些不仅是进攻能力,而且是用来阻止美国获取制空权并在未来任何冲突中建立空中优势的能力的防御工具。这些防御能力,例如雷达、通信系统和防空导弹系统,被有机地组织起,就是所谓的“综合防空系统”或IADS。
什么是IADS?
现代的IADS系统,比单一的S-300 或者“爱国者”这样的防空导弹系统(包括发射车,指挥车,雷达车,电源车等)要复杂得多。参谋和任务规划人员在讨论IADS时,应努力使用一种通用语言,并吸收这些知识,以便能正确地作出合理的任务规划,来对抗这种复杂的IADS系统。这种理解里最关键的就是——传统对付防空导弹系统的那种简单的、OODA线性的对抗方法是不够的,必须综合多域力量一起协同行动。
一名空军情报专家表示,IADS是“用来抵抗敌人的空中打击,避免敌人空中力量穿透其控制空域的结构、设备、人员、程序和武器的综合”(这个定义的确有点学究)。它不是一个简单的武器或者武器系统,而是所有元素的有机组合,旨在将空域中的被敌人突破的威胁降至最低。因此,有效的IADS可以执行三大功能——空中监视,战斗管理和武器控制。其中,仅空中监视就又包括五个子功能:检测(有无),启动(接战过程),识别(敌我),关联(多航迹,前后台)和维持(航迹)。
空中监视:通常被描述为防空系统的“眼睛”。雷达将“检测”进入IADS的覆盖区域的飞机点迹,而“启动”功能将建立“航迹”开始后续处理,“识别”功能将检查航迹并将其归类为敌、友、中立或未知。
这三个阶段相对独立地并行运作,这需要“关联”功能。例如,如果系统看到三个轨迹非常接近,则传感器操作员就要判断,这是同一架飞机的三个“分身”?还是真的两架或者三架不同的飞机。“关联”功能很重要,因为它会对武器分配使用产生重大影响。最后,“维持”功能允许连续监视特定航迹。在现代防空系统中,其中许多功能可以自动实现,从而减少了“人在回路 man in the loop”的环节,而产生了更多的“man on the loop”的模式。这降低了对抗条件下利用人的弱点和局限性为突破口,来战胜现代IADS系统的可能性。但反过来,就可以对空中监视节点进行综合对抗,从而降低整个IADS的感知能力。
战斗管理:IADS的战斗管理方面包括四个功能:威胁评估、交战决策、武器选择和交战授权。战斗管理标志着从识别威胁到采取行动的过渡。战斗管理确定给定的雷达轨迹实际上是威胁,然后选择武器来应对该威胁。交战授权是战斗管理中的最后一步。
武器控制:这些决定最终落实到武器控制,特定特定的防空武器系统来执行最终的对目标的受领任务,目标匹配,获取航迹,跟踪,引导,交战和打击效果评估功能。为了满足武器控制的要求,对前面空中监视和战斗管理的精细程度要求也在提高。区别在于不同的威胁,不同的武器系统,对信息的精确程度要求不一样。
IADS所使用的现代指挥、控制、通信、计算机和情报(C4I)系统以及流程的复杂性常常被低估了。例如,IADS系统里某个导弹武器系统的子单元(如一部火控雷达)也可以在IADS系统中承担空中监视任务。因为毕竟防空导弹系统的火控雷达也是雷达,与预警机的雷达在功能上有类似之处,只不过以前独立时功能单一,但通过现代IADS的整合,就可以出现这种使用方式。
所以,IADS的指挥、控制、制导等功能方面通常比IADS系统杀伤链的其他部分要素(譬如雷达探测距离,导弹射程之类)要重要得多,值得仔细分析。这是因为,诸如具有一定指控功能的火控雷达、导弹发射车,可以在整个IADS系统中行使一定的指挥控制功能,不仅控制自己的所控制的雷达和武器,甚至在整个系统“跨界”行使指挥控制功能,而不受该雷达系统、防空导弹系统在IADS系统中的职责分工限制。
通信方面也是,现代的IADS利用多种通信网状通讯,包括传统的有线电话、光纤网络以及射频链路。针对现代IADS的打击不再能够针对单个节点或单个链路,因为IADS通信系统是网状多路径的。
俄罗斯的自行式中程地对空导弹和火炮系统(右),Pantsir S1,于2015年守卫叙利亚的一个空军基地。左侧有两个S-400 SAM发射器。这些系统在俄罗斯IADS中一起使用。图片:俄罗斯联邦国防部
防空与IADS系统
顾名思义,防空是保护某些重要目标或确保其行动不受干扰,特别是针对空中威胁。但是,并非所有军队都以类似的心态来对待防空。
例如,俄罗斯规定,防空部队应“在联合作战环境中和行军中保护部队和设施免受不同的空袭手段(轰炸机、攻击机、巡航导弹、无人机)的攻击”。为了支持这一职责,俄罗斯防空部队进行了以下工作:防空作战、侦察敌机动向并向地面部队提供警告、摧毁敌方空袭手段以及战区导弹防御。
相比之下,美国空军历来根据其射程和高度对防空武器系统进行“错误的”描述。例如,短程防空系统被称为“战术防空”,而远程防空系统被称为“战略防空”,这完全是相对于防空系统自己射程远近而言,来妄议其作用是“战略or战术”。其实“战略or战术”,是相对于被保护目标来说的。因此,防空系统的“战术或战略”的界定不应与其射程相关。尽管通常确实存在正相关关系,但这种防空观点可能会导致误解防空武器可能对防御区域产生的影响,并且会误以为对特定系统的影响。这可能会导致某个要素被摧毁,而该要素对当前的作战似乎没有影响,但可能在后续,或者另一个角度看,就会产生战略的、后续的、全局的破坏性或拒止的影响,对敌人来说就足够了。
俄罗斯这一点就做的很好,防空导弹系统SAM遍布该国所有军种,而界定系统“战术or战略”是基于SAM所保卫的目标或地区的性质——美军称之为“重心”。“重心”以指挥所居多,决定因素可能包括指挥级别、指挥控制能力、设施、被指挥的部队或其他问题。这些“重心”是通过将它们所隶属的指挥控制(C2)系统并承担的任务来定义的。这对于S-300,-400和-500 防空导弹系统来说,是很重要的区分标准,因为根据最新的分析,俄罗斯的大多数防空系统依然属于中短程。因此,射程往往决定了一种防空武器系统在IADS系统中的角色和定位。比如一套射程号称500英里的S-500导弹系统,将是俄罗斯IADS系统的第一道防线,而不是传统认为的SU-35战机,或者Pantsir-S1导弹系统。
从目标的角度来看,“防空”一词提供了IADS的功能特征,并有助于理解特定系统的功能,其在更大目标系统中的功能及其重要性。显然,像S-400或Pantir这样的系统是为防空设计的。但是,其他系统(例如Su-35或MiG-35 Fulcrum战斗机)也可以提供防空功能,就像美国空军F-15C Eagle执行防御性防空(DCA)任务一样。电子战系统也是如此。其他防御能力可以并且确实会间接或直接影响空中作战并支持空中防御。
俄罗斯军事人员在2016年在俄罗斯阿斯特拉罕的Ashuluk射击场进行的一次演习中监视S-300指挥和控制车中的数据。照片:俄罗斯联邦国防部
一个系统的系统——体系
在美国空军中,防空导弹系统经常被误认为是用于瞄准目标的单个设备,例如导弹发射车或火控雷达。这无意中忽视了SAM系统中的其他组成设备,以及更大的IADS体系中的其他要素。因此,应该回答这个问题——在IADS系统,防空导弹系统,都是“系统”的概念下,到底什么是“系统”?谁大谁小?
诸如S-400 SAM之类的系统不应仅仅被视为导弹发射器(TEL)或单个雷达。俄罗斯人自己将S-400描述为由“战斗管理系统+6个独立的SAM导弹系统+维护设施和其他节点”组成。根据俄罗斯国防文献,S-400系统至少需要7辆车才能执行其任务,除了导弹和雷达,还包括:指挥控制车,发电机,油料车,工程设备和支持人员(或被保护资产本身) 。
因此,S-400只是构成IADS的一系列系统中的一个要素。IADS中可能有一个S-400或多个S-400系统,具体取决于任务或要防御的地区大小。不同的武器也可以通过不同的功能捆绑在一起,例如将S-400与Pantsir-S1(一种短程道路机动SAM系统)配对。字面分析会得出错误的结论,认为这只是两个紧密相邻的系统。现实情况是,Pantsir和S-400都是大系统中的一部分。根据武器制造商Rosoboronexport的文献,在抗击“大规模空袭”时,Pantsir-S1通常用于加强给其他的防空群。这与战斗机、电子对抗能力相似。最终,所有这些系统都被有机地联合在一起,用于提供无缝的综合防御能力。
一体化与防空
“系统集成”工作将各种系统整合到一个高效的防御体系中,并允许IADS的三个功能多线程同时运作。实际上,它虽然采用线性IADS事件链,但也可以在更广泛的网状系统中同时并行发生。比较过时的摧毁IADS的方法,就是“拔点,断链”,让人想起了童年时期的“电话游戏”,即人们阻断了电话线路中的任何一环,整个通话就会失败。而现代IADS更具弹性和网状特性,就像社交媒体平台一样运作:删除一个用户或断一根网线,并不能阻止一条微博的传播。在IADS中必须使用多种攻击来拒绝、延迟和降低“消息”的质量,因为任何一种攻击都不可能永久破坏每个关键链路。
在要素级别,某些局地防空系统能够运行IADS的本地化版本。S-400具有自己的空中监视能力、战斗管理和交战功能。但是,一套独立运行的S-400并不能单独提供防空能力,毕竟低空和近程可能有盲区。在这种情况下,单套或多套S-400将与Pantsir-S1紧密配合,以提供全面的防空能力,以最大化一个系统的防空能力,同时减轻另一个系统的弱点和漏洞。换句话说,IADS系统一方面可以阻止Su-35、S-400或Pantsir-S1各自为政同时去攻击某一目标,但允许每个系统无缝地应对多个威胁。这可以通过冗余的现代通信工具来完成,这些工具包括卫星通信、4G(现在为5G)蜂窝网络、公共交换电话网、数据链、Wi-Fi网、云计算等。现代通信网络范围不仅可以实现冗余,还可以实现数据的无缝传递,而不管单元的层级或可达范围如何。因此,对IADS的各要素级别和线性联系的理解,并不是战术单位上下级和指挥链这种传统模式能套用的。
现代的系统集成,使得“越级沟通”的概念得以频繁地出现,其中沟通跳过了组织的中间步骤。如果在战斗行动中,中级战斗管理节点被摧毁或与IADS的其余部分通信终端,则单个防空部队可以直接与更高级总部联系。这与“海湾战争”时期的伊拉克、空袭南联盟、甚至利比亚“奥德赛黎明”行动中要面对的防空系统都不太一样。上述防空系统大多采用1980年代甚至1970年代的技术建造,具有有限的通信手段和静态分配的防空角色。而当今的现代IADS可以通过上面列出的网络和工具进行集成,从而实现更加无缝的数据共享,仅受指挥官授权的限制。
结果,如果不适应多领域、多渠道的方法,现代空中作战中的“ SEAD”模式将彻底过时。与上世纪那些害怕“斩首,点穴,断链”的系统相比,现代IADS可以轻松地轻松缓解单个节点的破坏或隔离。
结论与建议
《2018年国防战略》称俄中为“修正主义大国”,旨在挑战美国在各个领域的军事优势。如上所述,现代IADS为这些国家挑战美军创造了条件,极大削弱美军空中优势,保护自己的力量。因此,情报分析人员和任务规划人员必须学习并充分理解现代复杂IADS的特点和对传统SEAD作战的影响,以便在战术、战役和战略层面上向决策者正确传达这些威胁,以支持战役目标。必须在各级领导层之间达成共识,以建立一个共享的模型,并建立一种批判性思维文化,这对于战胜现代IADS至关重要。
应该从现代联合作战行动中逐步淘汰对传统“SEAD循环”的依赖。相反,领导人和参谋人员应通过利用跨领域的致命和非致命影响来击败敌人的防空力量,鼓励真正的联合战役互操作性。分析人员和计划人员必须了解,在未来的冲突中,可能永远不会发生完全破坏或瘫痪单个节点或通信媒介的情况。更加现实的做法是寻求破坏、降级或延迟的效果,并同时施加力量以实现这些效果,以摧毁包括IADS在内的敌方重心。
最终,军事分析人员和战役计划人员应借鉴沙漠风暴行动,南联盟和利比亚的经验教训,同时努力调整其作战方法以应对更复杂的威胁,以确保美国空军在未来掌握主动权的独特能力。对敌对的IADS重心的全面理解(包括人员依赖、关键设备和基础设施、通信、规划以及部署和使用策略、技术和程序)对于制定和执行有效的多域反IADS战略仍然至关重要。随着系统复杂性的不断提高,以及直到2030年及以后的国防技术的不断提高,这些要求将不断提高。
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美国空军少校彼得·W·马特斯少校(Maj。Peter W. Mattes)是一名情报官员,目前担任内华达州内利斯空军基地第19武器中队(美国空军武器学校的一部分)的作战总监。先前的任务包括为各种空军平台和任务提供支持,包括F-16CM,分布式公共地面系统(DCGS)和空中作战中心(AOC)。他已部署支持Odyssey Dawn,Unified Protector,New Dawn,Freedom's Sentinel,坚决支持,Restore Hope和Inherent Resolve。本文改编自米切尔论坛(Mitchell Forum)的论文“系统的系统:什么是集成的防空系统?”,可在以下位置全文下载:www.mitchellaerospacepower.org。这里表达的观点和观点仅为作者的观点,并不一定反映美国空军或国防部的观点。
来源:默虹美海军学习小站