未來空天一體化力量的發展方向探討

湯一華, 陳士櫓, 徐敏

(西北工業大學 航天學院, 陜西 西安 710072)

未來空天一體化力量的發展方向探討

湯一華, 陳士櫓, 徐敏

(西北工業大學 航天學院, 陜西 西安 710072)

分析了空天一體化力量在未來戰爭中的重要作用,以及國外空天一體化力量的發展概況和發展趨勢。在此基礎上,重點探討了我國空天一體化力量未來發展的五個主要方向。最后,針對世界空天一體化力量的發展趨勢,結合我國具體國情給出了幾點建議。

航空; 航天; 空天一體化; 軍事變革

引言

歷史表明,任何一次新技術革命的興起,往往首先被應用于軍事領域。當今信息技術的迅猛發展,帶來了世界范圍內新軍事變革的蓬勃興起。隨著現代航空航天技術的緊密銜接,戰場空間逐漸向太空領域拓展,空中戰場逐步發展為空天戰場,空天一體化作戰力量將成為世界空軍力量發展的大趨勢[1]。

空天一體化力量簡單來說是航空軍事力量和航天軍事力量的有機集成與融合。具體來說,空天一體化力量包括空間信息作戰力量、防空反導作戰力量、遠程精確打擊力量以及空間攻防對抗作戰力量等重要內容,將成為未來打贏高技術信息化戰爭的決定性因素。

美國空軍在20世紀50年代末首先提出空天一體概念。1959年,美國首次在空軍條令中以“空天力量”取代“航空力量”,把地球表面以上的整個空間稱為“航空航天空間”,視為空軍的作戰空域[1]。20世紀90年代以來的幾次高技術局部戰爭表明,航天力量的支援使傳統航空力量得到了迅猛的提升,航空力量與航天力量融為一體的空天力量,正逐漸成為國家安全中不可或缺的重要組成部分。

1 空天一體化力量的重要作用

20世紀60年代初,美國首先發射了具有明顯軍事目的的照相偵察衛星,從而宣告太空軍事利用的開始[2]。美國總統肯尼迪曾聲稱:“誰控制了宇宙,誰就控制了地球;誰控制了空間,誰就控制了戰爭的主動權”。美國空軍大學在1996年完成的《空軍2025》研究報告中預測,到2025年,空軍活動的介質將從以空中為主、空間為輔轉變為以空間為主、空中為輔,從而使空間從支援陸、海、空作戰的輔助戰場變成由陸、海、空支援的主戰場[3-4]。俄羅斯也在其2000年制訂的軍事學說中稱:“未來戰爭將以天基為中心”,“制天權將成為爭奪制空權和制海權的主要條件之一”[5]。盡管國際社會極力反對空間軍事化,但目前全球已有大約50個國家掌握了空間技術,30多個國家和地區擁有彈道導彈,未來戰爭中的空天一體化聯合作戰已成為必然的發展趨勢。

空間力量具有獲取信息的突出優勢,使得在未來高技術戰爭中,陸、海、空等作戰行動將越來越依賴于空間信息獲取與傳輸系統所提供的作戰信息保障。經過半個世紀的發展,美、俄已經建立了龐大的軍用衛星系統,在為戰略決策服務的同時,也為武器裝備和作戰部隊提供各種通信廣播、偵察監視、導航定位等支持,極大地提高了武器裝備的整體作戰效能,成為直接支援作戰行動不可替代的手段。例如,目前美軍95%的偵察情報、90%的軍事通信、100%的導航定位和100%的氣象信息來自空間,俄軍70%的戰略情報和80%的軍事通信也依賴于空間;精確制導彈藥在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭和伊拉克戰爭中的使用量分別從8%,35%,55%快速增長到70%,其中GPS制導武器在整個精確制導武器中的比例由海灣戰爭時的10%急增至伊拉克戰爭時的98%[6]。依靠航天力量的信息支援,美軍的空襲行動從獲取信息到實施攻擊的時間由海灣戰爭的3天縮短到科索沃戰爭的101 min,阿富汗戰爭中又縮短到19 min,伊拉克戰爭中則更是縮短到了12 min,實現了戰場目標的發現即摧毀[7]。另外,有數據表明:伊拉克戰爭中,1架飛機和1枚GPS精確制導彈藥,就能實現二次世界大戰中1 000架飛機9 000多枚炸彈(CEP=1 km)空襲的效果,且不產生間接損傷。

可以看出:航空軍事力量與航天軍事力量的結合已使得原來意義上的陸戰、海戰、空戰發生了實質性變化。戰爭形態正加速向信息化戰爭演變,空天一體化力量具有快速反應、全球到達、隱身突防、遠距離精確打擊、使用靈活等獨特優勢,很好地滿足了高技術信息化戰爭的需要。當今的空天一體化力量主要是以支持陸海空作戰為主要任務,起著力量倍增器的作用。未來的空天一體化力量將會以空間對抗和空間與地面對抗為主要任務,起著力量投送器和武器的作用,成為主宰未來戰爭的關鍵性因素。

2 國外空天一體化力量發展概況

美國在20世紀60年代初,將北美防空司令部擴展為以對付洲際彈道導彈、潛射彈道導彈為主的防天防空系統,并于1979年10月成立了“空間防御活動中心”。1982年9月,美國空軍組建了航天司令部。1983年美國提出“星球大戰”計劃。1985年9月,美國正式成立了聯合軍事航天司令部,統一管理國防部的航天規劃,集中執行太空作戰任務,這標志著“天軍”在美國的實際誕生。2000年,美空軍總部成立了“太空作戰指揮部”。布什政府上臺后,熱衷奉行“控制空間、主宰全球、空間威懾、先發制人”的戰略。2001年,宣布退出反導條約。2002年,宣布開始部署導彈防御系統。2004年,美空軍在其出臺的《空間對抗作戰》中首次明確指出將把空間對抗作戰作為首要任務之一,必要時先發制人，對敵方遂行反衛星作戰。2006年8月,美國又在新發布的國家太空策略方針中著重強調建立具有攔截對方彈道導彈功能的各種空間系統,從而將導彈防御向太空延伸,大大增強了空間主動防護能力[8]。

前蘇聯則于1964年成立了空間防御司令部。1992年8月,俄羅斯在前蘇聯國防航天部隊基礎上,正式把軍事航天力量組建為獨立的新兵種——俄羅斯軍事航天部隊。1997年10月,俄羅斯又把軍事航天部隊和導彈防御部隊合并到戰略火箭軍。2001年6月1日,俄羅斯正式宣布組建“天軍”,并投入戰備值勤。

美俄兩國除了積極為空天一體化軍事力量構建強有力的指揮管理和后勤保障機構外,也大力發展空天作戰武器裝備。早在20世紀60年代初,美國和前蘇聯除大力發展各類軍用衛星外,還開始競相研制反導彈和反衛星武器,以及攻擊性的太空武器。

美俄空天一體化作戰體系及裝備發展趨勢如表1所示。其中,尤為值得關注的是,2010年4月22日,美國空軍在佛羅里達州卡納維拉爾角航天中心成功試飛了X-37B空天飛機,這是世界上第一架完全自主飛行的空天飛機,也可將其稱之為世界第一架空天戰機,因為它不僅能進行偵察、導航、控制和紅外探測等任務,還能攜帶武器在2 h內打擊地球任何目標,甚至能攻擊軌道空間的衛星、飛船及空間站等。2011年3月,美國又成功發射了第二架X-37B軌道試驗飛行器。可以說,這是美國十多年來在空天一體化軍事裝備技術領域持續發展的一個里程碑。

表1 美俄空天一體化作戰體系及裝備發展趨勢

注:EELV——漸進性一次使用運載火箭;MSP——軍用空間飛機;TSTO——兩級入軌;RLV——重復使用運載器;SOV——空間作戰飛行器;SMV——空間機動飛行器;CAV——通用航空飛行器。

空天一體化作戰力量已在近幾次高技術局部戰爭中顯示出巨大威力。2003年,美國空軍參謀長和空軍部長聯合簽發的《2020空軍構想:全球警戒、全球到達和全球力量》中明確了未來美空軍發展的核心思想,即建設一支航空航天一體化的空軍部隊。同年11月,美國空軍又擬定了《美國空軍轉型飛行計劃》[9],列出了近期(2004～2010年)、中期(2010～2015年)和遠期(2015年后)研制空天武器的清單和路線圖。2009年1月,美國參聯會又頒布了繼2002年后的最新版《空間作戰》條令[10]。它是美軍多軍種、多機構聯合實施空間作戰以及參與多國協同空間行動的基礎,旨在進一步將空間軍事行動納入到聯合戰役、主要軍事行動、戰斗和交戰之中,全面推進空間作戰與聯合作戰的一體化。

綜合分析,當前世界各國的空天一體化作戰力量還處于起步階段[11-12],主要是將空基和天基信息融合用于支援傳統作戰形式。例如,空基和天基偵察手段為傳統空襲作戰提供信息支持;衛星導航定位系統用于目標定位和武器制導;空基和天基信息網絡融合為作戰任務提供高效的指揮控制;導彈預警衛星為地面反導作戰提供及時精確的信息支持等。

可以預測,在不久的將來,空基和天基技術的結合將越來越緊密,空天一體化攻防對抗體系將日益凸顯其重要性。未來高性能的通信、導航、偵察、預警和氣象衛星將大大增強空天一體化的態勢感知、信息傳輸和指揮控制能力。同時,天基激光武器、天基動能武器以及空間作戰飛行器等眾多新概念天基武器也將會出現在未來戰場[13-14],傳統空軍將向空天一體化的空軍轉變。

3 我國未來空天一體化力量發展方向探討

通過最近幾場高技術局部戰爭,不難看出,空天一體化作戰已經成為超級大國掌握絕對軍事優勢的重要手段。在世界軍事變革日新月異、國際政治形勢風云變幻的今天,我國所面臨的空天對抗形勢將日益嚴峻。

為確保我國和平發展的根本任務、維護國家核心利益、打破超級大國的空間威懾和空間霸權,就必須擁有適合我國國情的“殺手锏”軍事力量。下面探討我國未來空天一體化力量的主要發展方向。

(1)全球衛星導航定位系統

全球衛星導航定位系統是重要的空間基礎設施。從最近幾場高技術局部戰爭來看,全球衛星導航定位系統已成為各種精確制導武器和傳統軍事力量的效能倍增器,在未來信息化戰爭中起著關鍵性作用。我國所用的各種導航定位服務大都要依靠美國的GPS系統,而隨著我國“北斗”衛星導航系統預計在2020年左右對全球的覆蓋,將使我國在衛星軍事應用方面擺脫對國外衛星導航系統的依賴,大大增強我國的空天一體化作戰能力;同時,也能帶動一大批高技術產業,對于促進國家經濟建設、提高人民生活水平也具有重大意義。

(2)空天一體化信息系統

空天一體化信息系統是以各類衛星、臨近空間飛艇、亞軌道飛行器、高空飛機,以及航空領域的預警機、無人機和偵察機等為平臺,利用網絡技術把平臺上的偵察監視、導彈預警、通信中繼、導航定位和氣象觀測等載荷設備有機地連接在一起,相互配合和協調,組成空天一體的信息系統網絡[15]。未來戰爭中,誰能在獲取、傳輸、處理和利用戰爭信息方面占優勢,誰就能掌握戰爭的主動權。而信息化戰爭是體系與體系的對抗,單系統只有融入空天一體化信息系統網絡中才能發揮最大效能。利用空基和天基立體交織的傳感器系統,組成一體化、分布式體系結構的空天信息系統,為作戰準備和決策、作戰行動的實施和打擊效果的評估等提供全方位的態勢感知,將成為我國新歷史時期下空天一體化力量的主要(也是必然)發展方向。

(3)快速進出空間系統

快速進出空間系統是空天力量首要的和最基本的組成部分,是空間攻防對抗和空間信息利用的基礎和前提,也是保持空間優勢核心能力的關鍵支柱。快速進出空間系統主要包括一次使用運載火箭、重復使用天地往返運輸系統、軌道運輸系統等。長期以來,快速進出空間系統得到了各航天大國的充分重視,幾乎每一次航天史上的巨大成就,都是以進出空間系統的技術進步為前提的。

在天地一體化作戰時代,快速進出空間系統不再只是承擔空間運輸任務,它還要執行確保進出和利用空間、快速全球投送/打擊、空間對抗作戰和天對地(陸海空)打擊等各項任務。因此,快速進出空間系統兼有運載器、飛行器和武器的屬性。當前時期,我國大力發展快速進出空間系統不僅能大大促進和提高我國的空間開發利用水平,而且還能形成我國新的空天運輸平臺和空天作戰平臺,具有重大的經濟、技術、社會和軍事等多重戰略意義。

(4)基于空間系統的對地作戰平臺

基于空間系統的對地作戰平臺不僅能夠利用天基信息使傳統武器裝備作戰效能倍增,以較小代價、較短時間完成現有軍事力量的升級,而且還能將各種空間系統與天基、地基的各種傳感器及指揮控制系統進行綜合集成,實現及時響應的全球精確打擊。基于空間系統的對地作戰具有快速反應、全球到達、遠程精確打擊及破壞效能高等特點,將成為未來高技術信息化戰爭中實施“癱瘓戰”和速戰速決的一種有效的作戰樣式。

根據我國積極防御的戰略方針,要有能力對突發事件作出快速響應,靈活應對各種不可預知的情況。充分發揮空天一體化技術的應用潛力,進行遠程精確打擊或快速偵察監視,應該是我國未來空天力量一種“快、好、省”的合理選擇。

(5)寓軍于民

空天一體化力量是一個高投入、高風險、高回報的軍事裝備領域,雖然世界各軍事大國都積極進行研究和發展,但在具體應用和部署上都顯得格外謹慎。

當前,和平與發展始終是我國長期的根本任務。從我國的政治、經濟、技術發展水平以及我國所處的世界政治形勢格局來看,我國不可能與軍事超級大國展開軍備競賽。因此,我國空天一體化力量建設應堅持寓軍于民的發展方向,以最大化我國的國家利益。空天一體化力量建設中的寓軍于民可以同時是技術、功能和應用等方面的軍民融合。美國發展的GPS全球定位系統便是新軍事變革中空天力量寓軍于民的一個典型范例。

4 結束語

未來戰爭中的空天一體化力量將成為國家戰略威懾力量的重要組成部分,對于打贏信息化戰爭具有十分重要的意義。空天一體化力量也將是我國在特殊國情和歷史時期制約戰爭發生、維護國家利益的“殺手锏”手段。今后的一二十年,將會是世界軍事變革快速推進的高潮,也將是我國空天力量發展的重大戰略機遇期。為應對世界空天一體化力量的發展趨勢,針對我國具體國情提出幾點建議:

(1)盡早制定我國的空天一體化力量發展規劃。增強國家戰略安全的憂患意識和新一輪世界軍事變革的緊迫意識,盡快制定全面協調發展的我國空天一體化作戰力量規劃,以增強我國未來反空間控制和空間威懾的能力,確保國家戰略安全。

(2)加速空天一體化作戰組織機構的建設,盡早設立一體化作戰指揮控制中心。未來海、陸、空、天緊密配合的一體化作戰需要具備高效的天地一體化指揮自動化系統,確保決策機關和指揮員能夠從瞬息萬變的戰場態勢中做出科學、高效、正確的指揮決策,并能迅速將指令轉變為空天一體化武器裝備出奇制勝、制敵關節的效能。

(3)加快空間基礎設施建設。空間基礎設施主要包括天基導航定位系統、天基信息獲取系統和天基信息通信和分發系統。加快我國空間基礎設施建設,將能為未來各種信息化武器系統提供情報和信息支援,實現新型武器裝備的精確打擊。在目前我國工業技術基礎尚存在不足的情況下,這將是實現我國遠程精確打擊跨越式發展的一條捷徑。

(4)集中有限資源,盡快形成具備實質戰略威懾力的空天一體化力量。需積極改造、整合各軍兵種的現有武器裝備,適應陸、海、空、天、電聯合一體化作戰和信息化作戰的要求。同時,積極研究最具發展潛力的高超聲速飛行器、多用途空天飛機/重復使用運載器等空天一體化力量核心裝備,以突出重點,通過局部提升,帶動整體跨越式發展。

[1] 欒賓,韓兆東.試論世界空天一體作戰力量發展[J].地面防空武器,2004,(2):9-10.

[2] 邱滌珊,凌云翔,徐培德.航天裝備軍事應用[M].長沙:國防科技大學出版社,2005.

[3] 潘旭東,韓志平.美陸、海、空、天2010年及以后發展構想綜述[J].現代防御技術,1999,27(2):11-38.

[4] 黃志澄.關于太空戰的認識與思考[J].國際太空,2003,(6):10-15.

[5] 李大光.試論制天權[J].裝備指揮技術學院學報,2004,15(3):55-60.

[6] 常顯奇.軍事航天學[M].北京:國防工業出版社,2005.

[7] 張昕,孫協勝.空天一體化——未來空中力量發展趨勢[J].航空科學技術,2005,(1):33-35.

[8] 周洪波,王宏偉.外軍空天作戰現狀及發展趨勢[J].國防科技,2007,(9):89-93.

[9] 陳有榮,肖建軍.從《美國空軍轉型飛行計劃》看美軍空間武器的發展[J].現代軍事,2004,(6):16-19.

[10] 劉曉恩.美軍2009版《空間作戰》條令解讀[J].國防科技情報,2009,(3):6-8.

[11] 耿艷棟,肖建軍.關于空天一體化的初步研究[J].裝備指揮技術學院學報,2004,15(6):49-52.

[12] 蘇榮,滿廣志,奚丹,等.空天一體作戰初級階段的典型作戰運用[J].導彈與航天運載技術,2009,(2):20-24.

[13] Preston B,Johnson D J,Edwards S J A,et al.Space weapons earth wars [R].RAND Corporation,2002.

[14] Deblois B M,Garwin R L,Kemp R S,et al.Space weapons [J].International Security,2004,29(2):50-84.

[15] 曹裕華,趙玉普,武曉鵬.空天信息系統發展現狀與趨勢研究[J].裝備指揮技術學院學報,2009,20(2):50-53.

Trendsandstrategiesofairpowerandspace-powerintegrationinthefuture

TANG Yi-hua, CHEN Shi-lu, XU Min

(College of Astronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)

Firstly, the importance of airpower and space-power integration in the future wars was analyzed. Then, the development status and trends of foreign airpower and space-power integration were discussed. In addition, five main development trends of Chinese airpower and space-power integration in the future were presented emphatically. Finally, we proposed some strategies based on the trends of airpower and space-power integration for our country.

aviation; aerospace; airpower and space-power integration; military transformation

2011-07-19;

2011-10-19

湯一華(1978-)，男，江蘇常州人，講師，博士，主要從事飛行器總體設計、動力學與制導等方面的研究。

V11

A

1002-0853(2012)02-0097-04

(編輯：崔立峰)