秦 瑞
(海軍裝備部駐北京地區第四軍事代表室 北京 100094)
“分布式作戰”最早由美軍提出,該新型作戰概念由初步提出到牽引裝備發展,逐漸成為全球軍事領域關注研究熱點。美軍在作戰概念方面創新能力有目共睹,但是為何分布式作戰能夠在諸多作戰概念中脫穎而出,成為美軍近年來從各軍兵種到聯席會等各級各部門未來作戰樣式共識,這其中是否有未來作戰樣式的“認知迷霧”?具體到分布式作戰海上應用,其涉及的能力譜需求及技術特征與其他各域的需求必然會有明顯差異,因此對于裝備發展也相應有約束。在全球軍事領域都在關注研究熱點時,能夠著眼未來,從實際裝備發展角度進行思考,反之也可以輔助更好地理解分布式作戰概念。
美軍分布式作戰自20世紀90年代至今,先后經歷了作戰概念起步發展、帶動裝備應用、體系迅猛發展促進作戰能力生成等三個重要階段,實現由作戰概念牽引裝備研制應用的發展過程,為推動美軍裝備轉型升級發揮重要作用。
第一階段,分布式作戰概念起步發展階段。自20世紀90年代起,美軍在海灣戰爭中充分展示和驗證了全新的高技術武器裝備和先進作戰理念,從而引發新一輪軍事變革,為全球軍事武器裝備發展注入新的動力。海灣戰爭后,美軍研判新興技術發展趨勢、總結海灣戰爭經驗教訓,深化體系聯合作戰概念的研究和設計,先后提出“戰略癱瘓”等頂層作戰概念和“快速決定性作戰”、“基于效果的作戰”、“內聚式聯合”、“網絡中心戰”等作戰構想,形成了以“分布式打擊”為核心的多樣化作戰概念[1]。其中,分布式打擊是在整個聯合作戰空間的非接觸作戰,著重強調作戰力量以分布式形態實施行動,從而形成攻擊目標的力量優勢。90年代期間,美軍為提升聯合作戰能力生成,先后發布了聯合作戰綱要及構想,例如1993年發布的《聯合作戰綱要》、1996年發布的《聯合作戰構想2010》、1999年發布的《聯合作戰構想2020》、2001年發布的《聯合作戰綱要》等一系列文件的頒布,由此促進分布式作戰體系初步形成[2]。
第二階段,從作戰概念到裝備應用階段。21世紀初,隨著《聯合作戰頂層概念》、《聯合行動概念》、《聯合功能概念》和《聯合集成概念》等文件的頒布,“聯合作戰”由概念逐步走向理論,進而推動分布式作戰裝備研制。美軍的《四年防務審查》(2006)進一步說明了聯合作戰一體化是實現分布式作戰的行動綱領,武器裝備及其相關信息設施的網絡化是實現分布式作戰的基礎,美軍逐年加強相關裝備研制,其軍費比例逐年攀升。《聯合作戰介入概念》(2012)、《聯合作戰頂層概念:聯合部隊2020》(2012)、《聯合進入行動概念》(2014)等文件的推出完善和鞏固了美軍的分布式作戰體系[2~3]。

圖1 分布式作戰概念發展階段

表1 近年來美軍分布式作戰項目研究概況
第三階段,分布式作戰體系迅猛發展,推動作戰能力實際生成階段。特別是近十年來,美軍積極推進分布式作戰體系能力的提升,2016年6月美國海軍提出了“分布式殺傷”作戰方式,并于2017年正式寫入美國海軍水面戰戰略。分布式殺傷作戰方式的核心思想是,部署大量可威脅地方艦船、飛機或海岸設施的海軍艦船,為潛在敵人制造難以解決的目標選擇問題,整體上達到“空間上分散、效能上集中”的效果。美軍意圖通過該戰略取代航母打擊群在某些特定作戰任務中的核心位置,意圖打造海上進攻之矛。美國空軍首先在分布式空戰中進行項目研制,其演示驗證能力已經取得階段性成果,后續可在大規模裝備中進行應用。
分布式作戰概念是美軍針對現有作戰網絡中心化、過于依賴關鍵探測或火力節點導致戰術靈活性不強等問題而提出的,其發展過程是逐漸成熟完善的。作戰概念推演能力是分布式作戰發展頂層牽引能力,從而有助于分布式作戰概念由單一兵種向跨兵種應用,從概念需求向裝備應用發展,并在整個體系層面為美軍從跨域作戰向全域作戰提供裝備應用牽引。在作戰概念推演能力牽引下,分布式作戰最早在空中作戰中進行項目布局。例如分布式空中作戰理念核心技術項目中的體系集成技術和試驗(SoSITE)、任務最優化動態適應網絡(Dy-NAMO)、拒止環境下的協同作戰(CODE)、分布式作戰管理(DBM)、進攻性蜂群戰術(OFFSET)等均是由作戰概念推演衍生出來的項目類別[4]。
相較于分布式空中作戰,海上分布式作戰更加強調圍繞海戰場形成分布式的作戰能力,從海上分布式作戰概念推演能力出發,可以擴展出海上分布式作戰裝備發展的需求,也為技術布局與裝備研制提供科學合理的輸入。
海上分布式作戰下,航母部署方式將發生重要變化,更多采用海上小型編隊作戰應用樣式,通過前出部署或海上游獵等方式以達成作戰意圖。例如美軍在海上分布式作戰小型化編組中主要考慮運用“阿利伯克級”驅逐艦、“朱姆沃爾特級”驅逐艦以及濱海戰斗艦組成分布式戰斗編組。該分布式小型編隊擁有防空、反艦、對陸和反潛作戰能力,其在海上作戰優勢明顯。
作戰艦艇小型化編組,并非只是簡單的編隊組成方式的改變,而是通過多種具有能力互補的平臺組合形成具有綜合均衡的作戰優勢。作戰艦艇小型化編組能力契合《孫子兵法》“戰勢不過奇正,奇正之變,不可勝窮也”,通過廣域分布和分散作戰降低發現概率,大規模的小編隊也能夠在瞬時萬變的海戰場捕獲戰機,從而對敵實施致命打擊。
武器打擊與平臺防御能力是海上分布式作戰關鍵環節。按照海上分布式作戰構想,要實現整個作戰體系分散、分布或分開,其核心能力需求是要能夠實現超視距防御,從而提升單個作戰單元或者小型化編隊的區域防空能力,以便能夠進一步增強戰場生存能力,同時與其他分布式編組形成體系性作戰合力。在具有防御能力時,還要考慮打擊能力方面提升,即能夠在發現攻擊目標后整個作戰區域內的攻擊單元支持在同一時刻對其發起攻擊。

表2 美軍裝備改裝能力變化
按照分布式作戰“凡船皆可戰”核心理念,超視距反艦與防御能力同樣要考慮非戰斗艦艇,為其配套相應的作戰武器裝備,從而保證海戰場作戰體系內各類作戰平臺、保障平臺、輔船等各類作戰單位能夠為體系閉環提供資源響應的能力。
分布式作戰往往采取長時間部署應用方式,從而對作戰力量編組或平臺實施補給的能力成為顯著指標。對于海上分散的多個作戰平臺,如果按照慣常的方式以補給艦來回穿梭進行補給,則顯然會成為敵方攻擊的對象,并且影響分布式作戰部署周期與作戰能力。分布式作戰下,執行特定高負荷任務時,作戰資源消耗過快會導致后期不能發揮應有的作戰職能,從后勤補給角度分析,這是分布式作戰是否可持續的關鍵所在。美軍發布了2030年造艦計劃,其中顯示,至2030年增加了多艘補給艦的數量,由此可以分析美軍要在后勤補給方式加大投入,以彌補其在分布式作戰上的短板能力。
遠海后勤補給能力也可以采取創新方式彌補短板,例如美軍通過發展補給預置的能力,從而實現補給保障,而不是通過軍港碼頭逐一遠送,從而有助于提升補給的響應周期,縮短兵力補給的時長。
從應對未來海上分布式作戰策略視角,本部分重點探討應在體系架構輕量化、指揮信息扁平化、跨域編組小型化、平臺能力智能化等方面構建海上裝備部發展路徑,從而有助于加速在海上分布式作戰占據裝備優勢。
武器裝備尤其是信息系統裝備,在考慮大規模裝備集成時,應從裝備體系架構角度入手進行分析。海上分布式作戰不是從零到一的過程,而是要考慮現有裝備體系架構,并采取一種既考慮已有架構的兼容適配,同時也為未來發展提供一種全新的架構設計。體系架構是在多重目標約束下的權衡設計,為了能夠兼容已有裝備體系架構,同時快速地對新質裝備進行集成應用,一種輕量化的體系架構是較為理想的選擇。
體系架構輕量化主要從框架層級設計、信息交互協議、嵌入適配要求、依賴硬件環境等方面進行了綜合考慮。海上分布式作戰體系框架層級設計上應重點考慮一種“小而美”的設計,不是顛覆已有體系架構的“大而全”,而是突出能力生成的快速性與適裝性。信息交互協議上應在現有基礎上做適應性裁剪,尤其考慮分布式弱通信連接下的協議交互應用場景,通過簡約的交互協議就可以實現作戰重要信息的通聯。嵌入適配要求是從軟件操作系統等底層軟件角度考慮,應該具有適配性,避免裝備要求過高帶來的推廣應用難。硬件升級動作往往較大,應通過軟件升級來適配新架構運用,或者采用通用硬件環境來適配新架構,避免多種平臺硬件多樣,而加大了軟硬件集成難度。體系架構輕量化為了在規模應用基礎上,為后續迭代更新留有充裕的時間窗口,而不是將規模應用的成本推至高點,又拉長了整個裝備研制周期。
未來海上分布式作戰指揮模式將發生重要轉變,不再是傳統的指揮模式的延續,而是采取分布式指揮新樣式,這就引起未來海上分布式作戰指揮信息扁平化。指揮控制扁平化是指整個作戰環路流程進一步縮短,從威脅到執行再到評估整個鏈條將在較短的時間內完成。
指揮控制扁平化是指海上分布式作戰帶來自上而下的層級發生的重要變化,但并不意味著涉及指揮關系中的裝備數量有明顯減少,反之數量會因為納入無人集群等裝備,而有明顯增多。指揮控制扁平化對指揮員決策的要求有進一步提高,因為分布式作戰廣泛分布的作戰特征,指揮員難以通過與整個體系協同決策形成一致性理解,而要基于周邊戰場態勢進行自適應決策。指揮員需要基于已有作戰經驗并結合指揮控制系統智能化功能進行綜合研判,并形成作戰意圖決心與行動命令。
為了降低海上高價值目標的受威脅程度,以及通過分布式來實現迷惑敵人判斷決策的認知能力,未來海上作戰跨域編組小型化成為一種趨勢。跨域編組小型化具有從防御到反擊的綜合作戰能力,也可以通過鏈路靈活構建,根據戰場態勢實現多樣化的編組,而不僅僅是單一的編組兵力構成。
跨域編組小型化可通過有人無人兵力編組進行實現,可執行跨域多能作戰任務,內部具有較為完備的自適應決策機制。當整個戰場出現多個跨域編組時,對未來的防御能力提出了重要挑戰??缬蚓幗M對通信網絡、智能決策、信息感知等要求進一步加強,自身信息保障有時難以滿足現場需要,需要通過基于衛星等遠程保障手段來進行支援。
隨著智能化技術發展,對于平臺能力提升有明顯的增效。未來海上分布式作戰平臺能力智能化是明顯趨勢。海上分布式作戰涉及資源的重組應用與鏈路尋優選擇,這一系列作戰要求都是建立在平臺能力智能化基礎之上的,平臺能力智能化為最優的方案選擇與資源匹配提供了基本保障。
在平臺能力智能化基礎上可以形成整個海上分布式作戰體系的智能化,尤其是無人裝備納入有人作戰體系后,有人無人平臺之間的互操作互理解,成為裝備應用的新模式。平臺能力智能化不僅是信息系統作戰,還涉及到整個船平臺總體以及各類保障系統的智能化,智能化往往是以數字化為基礎的,平臺能力的智能化與數字化,也為建立海上分布式戰場孿生提供了前提。
裝備發展的關鍵是從管理模式與機制設計等方面,為新技術融入裝備提供科學合理的制度保障。為了應對海上分布式作戰變革趨勢,裝備發展應重點從新老裝備兼容、有無人裝備協同、虛實裝備一體等方面進行裝備發展思路變革。新老裝備兼容是從裝備增量與裝備存量關系角度考慮,著力構建海上分布式作戰能力涌現新模式;有無人裝備協同是從裝備傳統形態與新興形態關系角度考慮,應統籌規劃形成海上分布式作戰裝備建設與管理機制;虛實裝備一體,是從裝備設計與驗證關系角度考慮,應建設形成海上分布式作戰體系設計與體系能力驗證新手段。
未來海上分布式作戰裝備發展既要考慮新式裝備研制,也要將現有裝備能力納入進新作戰概念中,形成新老裝備兼容的能力涌現模式。例如美軍在構建分布式作戰能力時,于2019年提出LRASM-A與P-8A反潛巡邏機進行整合,以實現P-8A戰術開放任務系統(TOMS)軟硬件系統升級改造,從而提升P-8A作戰的靈活度。美軍提出的基于FACE的機載環境技術規范,實際上為分布式作戰裝備新老設備兼容,形成一體化的作戰體系提供了一種實現參考途徑。FACE規范定義了通用操作環境,能夠以模塊化構件的形式開發基于軟件的能力,從而實現功能模塊在不同平臺間的移植插入和重用。
新老裝備兼容需要通過標準規范、兼容組件、信息適配、硬件升級等方式才可以達到裝備新老裝備兼容,形成能力譜系覆蓋與提升。標準規范為新老裝備兼容提供了標準化、可操作的頂層制度輸入,即使新老裝備承研企業、服役部隊等有差異,但是可以在同一套標準要求下,以同步異地等方式進行升級改造。兼容組件是采取軟件中間件方式,在不大規模改造老裝備的前提下,就可以實現新老裝備兼容應用,從而極大地縮短了裝備改裝的時間周期。信息適配是綜合考慮技術體制與信息集合的實際,采取信息字段理解轉換方式,以實現不同時期裝備信息層面的互理解與互操作。硬件升級是采用通用硬件更換方式,基于統一硬件平臺,可加載多種系統軟件,從而實現新老裝備硬件水平填平補齊。
未來海上分布式作戰裝備趨勢已經逐漸明朗,以有人無人協同為主實施分布式作戰成為一種主要作戰應用模式。在發展裝備方面,應從裝備發展頂層設計層面考慮有無人裝備協同。美軍2020年開展的“項目融合”軍事演習中突顯出有人無人分布式協同的作戰特點,其中作戰任務多能、集群指控自適應性要求高、互操作性協同等裝備性能突出。這就是從分布式作戰能力構建方面,為有無人裝備協同發展提出了一種參考思路。
首先,有無人裝備協同發展要考慮將有人裝備與無人裝備納入同一作戰概念與作戰能力生成需求的總體框架下進行研制建設,這樣有助于從技術體制、任務定位、指揮通信等多個方面形成體系建設優勢,避免了建設“煙囪”林立,但是總體建設效果欠佳的困局。
另外,單就無人平臺發展需要進一步加強體系化建設,研究認識無人平臺系統特點以及跨軍種有人無人裝備發展能力需求,科學統籌規劃有人無人平臺協同系統的建設和發展,從研制、部署、維修、保障、人員編配等多個方面統籌協調相關資源,并重點開展對有人無人裝備協同分布式作戰理論、體制機制、部隊訓練、指揮管理、政策制定等方面的研究。
隨著人工智能、數字孿生等新技術,未來海上作戰已不再局限于過去雙方軍兵種、部隊、裝備、武器系統之間的單一對抗,越來越偏向于海戰場作戰體系之間的整體對抗,作戰模式已由傳統單兵種、單平臺等單一對抗模式向跨兵種、跨平臺的體系性對抗模式轉變[5]。體系性對抗模式對于裝備體系設計與裝備體系能力驗證就提出了更高的要求,在體系對抗模式發展演變趨勢下,虛實裝備一體化發展成為關注熱點,通過虛實結合方式,可為體系設計與體系能力驗證提供一種可行性解決方式。例如美國Red6與Episci公司開發了一種虛擬頭盔,該頭盔通過植入殲-20的模型、數據和戰術戰法,與一名F-22戰斗機飛行員開展了“空戰”。虛實技術的實戰技術為美國空軍大幅降低訓練成本[5]。
虛實裝備一體化發展可重點考慮應用在體系正向設計階段和體系能力驗證兩個階段。一是注重定性與定量、動態對抗和靜態數學分析相結合的全新研究,突出體系對抗仿真,從而捕獲裝備體系貢獻度需求,進而從體系能力分解為系統能力和裝備能力,為體系正向設計提供手段和方法。二是體系能力驗證方面,通過虛實裝備一體化建設,為裝備從信息感知、指揮控制到武器能力形成全流程、可靠的驗證環路,為海上分布式作戰訓練體系創新提供一種全新思路。傳統的體系能力驗證或訓練模式成本較高,而且效果評估與數據積累也存在一定短板,采用虛實裝備一體方式,既可以滿足作戰場景的實戰化與高逼真的要求,同時也為分布式場景多樣化驗證提供可能。
海上分布式作戰成為未來海戰場作戰典型樣式,研究海上分布式作戰發展現狀以及研判裝備發展趨勢,有助于推動海上裝備體系變革,以便更好適應未來海上作戰要求,能夠變被動為主動,從而助力海上分布式作戰能力加速形成。后續將在本文研究基礎上,重點從裝備趨勢及技術能力,以及各種類型的裝備差異角度提出更為詳細的研究成果。