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美国海军“海上一体化防空火控体系”分析

        2015年6月17日,美国海军在白沙导弹靶场,使用“标准-6”舰空导弹,在“海上一体化防空火控系统”(NIFC-CA)的支持下,对超声速靶机首次实施了中程超视距拦截试验并获成功;6月18日,美国海军第一艘完成“宙斯盾”基线9系统升级改装、并具备海上一体化防空火控能力的“提康德罗加”级巡洋舰“钱塞勒斯维尔”号(CG 62),抵达日本横须贺基地开始实施前沿部署。从3月至今,美国海军首个具备海上防空一体化火控能力的航母编队——“罗斯福”号航母打击群已在中东地区遂行作战部署任务。上述一系列事件表明,美国海军具备超视距防空拦截能力的“海上一体化防空火控体系”已初步形成实战能力,正在引发美国海军编队远程防空作战的重大变革。
        基本情况
 
        “海上一体化防空火控体系”是美国海军根据网络中心战思想概念,为实现远程交战和超地平线防空拦截能力,在协同交战能力系统(CEC)、E-2D预警机、“宙斯盾”系统和“标准-6”导弹等现役和在研阶段技术与装备基础上,发展而来的分布式、网络化编队防空作战体系,可对舰载雷达视距外的空中目标实施远程拦截。此体系的概念于1996年提出,美国海军从2002年起把该体系物化为采办项目并开始实施,目标是实现部署“可行且稳健的一体化火控”体系(SoS),2015年初该体系首次在“罗斯福”号航母打击群实施作战部署。
 
        发展动因
 
        美国海军提出和构建“海上一体化防空火控体系”,与冷战后空中威胁新发展、防空作战基本原则、网络中心战理论的出现与实践,以及关键装备的发展等因素密切相关。
  空中威胁发展带来的新挑战,要求美国海军发展新的编队防空体系应对
  从20世纪90年代中后期起,远程巡航导弹和新一代反舰导弹不断发展并加速向更多国家扩散,对现有海军编队防空体系提出新的挑战,如来袭目标更难于探测,防御纵深被压缩,跟踪、交战时间非常短促。美国海军虽同期发展和广泛装备了协同交战能力系统,但对空传感器、指控系统和拦截武器未根本改变,“标准-2”系列防空导弹末端交战仍需本舰或他舰照射雷达提供目标信息,对超出本舰雷达视界的超视距目标,实际交战距离依然无法摆脱地球曲率和自然地形地貌的制约。因此,为更有效应对新的空中威胁,美国海军需要对编队防空体系进行更深层次的更新。
  “进一步扩大防御纵深”的防空作战原则,为继续提高编队防控体系作战能力指明了方向
  防空作战中,通过扩大防御纵深以增加拦截次数,是一项基本原则。扩大防御纵深,不仅在于扩大预警探测范围和距离,更在于尽可能外推拦截武器对目标的首次拦截距离,即交战距离。而进一步扩大远程舰空导弹对新一代巡航导弹、反舰导弹的防御纵深,其结果必然是需要在舰载雷达视距之外即超越地平线实现对目标的拦截。因此,为解决远程防空导弹的超视距拦截能力问题,美国海军提出了超越地平线拦截的思想,并逐步明晰为“海上一体化防空火控体系”概念,后又形成了采办项目。
  “网络中心战”理论的成熟与相关装备的发展,为构建“海上一体化防空火控体系”奠定了基础
  美国海军在20世纪90年代中后期提出“网络中心战”理论,并在编队防空领域付诸实践,研制和装备了协同作战能力系统。同期,在“海上一体化防空火控体系”概念发展和系统集成定义过程中,美国海军把当时处于研制或改进阶段的协同交战能力系统、E-2D预警机、“宙斯盾”系统和“标准-6”主动雷达末制导防空导弹等,确定为对形成体系能力贡献最为重要的关键系统,即四大“关键能力支柱”,在此基础上通过系统集成的理念和工程实践,耗时13年构建起作为分布式、网络化编队防空作战体系的海上防空一体化火控。
  主要特点
     “海上一体化防空火控体系”体现了美国海军在编队防空领域对网络中心战理论的实践,既有网络中心战体系的典型特征,增强了水面舰艇的远程防空能力,同时对空中平台节点亦高度依赖。
  具有网络中心战体系的典型特征,达到了编队远程防空能力“倍增器”的作用
  从体系构成看,协同交战能力系统、16号数据链、E-2D预警机,“宙斯盾”系统和“标准-6”防空导弹以及后续F/A-18E/F、F-35C战斗机和陆战队地空导弹,分别构成“海上一体化防空火控体系”作为网络中心战体系的三个相互耦合的网络,即信息网、传感器网和交战网。从作用机能看,该体系以协同交战能力系统为骨干神经,整合航母编队内各舰/机载目标探测系统、指挥控制系统、武器系统等防空资源,通过传感器组网和数据融合实现对目标的远距离发现、跟踪和信息共享,以“标准-6”导弹为拦截手段,利用外部中继制导和主动末制导体制充分发挥动力性能,形成突破以往编队防空作战极限的体系能力,实现了作战能力的“倍增”。
  具备标准化、开放式体系结构,可灵活增加或改变体系构成实现能力和功能扩展
  “海上一体化防空火控体系”的系统集成活动,遵循了美国国防部体系结构框架(DoDAF)与美国海军一体化武器系统项目执行办公室的《开放式体系结构设计指南》,具有很强的集成能力、可扩展能力和可移植性,能够通过“搭积木”式地增加或改变体系构成获得新的能力和功能,快速满足不同的作战需求。2010年,通过改变传感器、武器控制系统和拦截武器的构成,该体系被分解为三个被称为“杀伤链”的完整体系,满足海上、空中和濒海陆地等不同环境下的防空需求。
  作为中央节点,E-2D预警机对实现超视距拦截地平线以下空中目标体系至关重要
  在“海上一体化防空火控体系”中,E-2D预警机具有空间位置优势,不受地表曲率、地形地貌遮挡对电磁波传播的限制,并凭借自身强大的预警探测、战场管理和多传感器数据融合等能力,以中央节点的地位承担多项关键功能,对“超越地平线”拦截能力的实现具有至关重要甚至决定性的作用。反言之,该特点也意味着,在该体系下若承担预警探测、指控、作战管理等功能的空中节点受损或瘫痪,体系能力也随之会遭到极大削弱。
  生存性和适应性更高,但也易受到网络战和电子战的攻击和破坏
  作为网络中心战体系,“海上一体化防空火控体系”的生存性、可靠性和适应性强更强。但另一方面,正是无线高速宽带网络的存在,体系中的数据链有可能遭到网络攻击而被阻塞甚至破解;对于占据中央节点地位的E-2D预警机,本身也是一个密集的电磁收/发平台,脆弱且易损,具有被动定位功能的综合电子战系统可通过截获电子信号对其实施定位,实施电子干扰;远程反辐射导弹也能够利用E-2D预警机发射的雷达波或与航母打击群舰艇之间双向数据通道,对其实施硬杀伤,致使体系作战效能削弱甚至丧失。
  主要影响
     “海上一体化防空火控体系”实现作战部署,对美国海军编队防空具有变革意义,推动了美国海军一体化防空反导能力进入到一体化火控和海上超视距拦截阶段,将有力支撑美军正在推行的战略调整。
  使美国海军一体化防空反导能力进入到一个新阶段
  一体化防空反导(IAMD)是美国海军的核心使命和向联合部队提供的关键能力之一,海上防空一体化火控是其重要组成部分。该体系形成作战能力,不仅是自身的进展,也是对美国海上一体化防空反导能力的极大完善,使之在防空方面进入到一体化火控和超视距拦截阶段,也丰富了美国海军针对中短程弹道导弹在大气层内的末段拦截层次。
  提高美国海军航母编队对濒海环境的态势感知能力
  作为“海上一体化防空火控体系”中央节点的E-2D预警机,其主要任务针对沿海区域监视、战区防空反导(TAMD),明显区别于之前重在远洋环境活动的E-2C预警机,且预警探测能力大幅增强。在“海上一体化防空火控体系”下,E-2D通过机载协同交战能力系统(CEC),把雷达探测数据与接收自舰载系统的目标初始通信数据相融合,再次传回编队水面舰艇,使同一CEC网络环境的所有舰艇平台都能实时/近实时看到包含其预警探测范围的单一综合空情态势图,由此提高了整个编队对海空特别是濒海环境的态势感知能力。
  扩展编队防空拦截区范围,使美国海军首次能够有效防御新一代巡航/反舰导弹
  在“海上一体化防空火控体系”投入使用前,美国海军“标准-2”Block Ⅲ/Ⅳ远程防空导弹超过一百千米以上的射程主要是针对高空目标,对于在编队地平线之外的低空或掠海突防目标,因舰载雷达无法探测、跟踪和照射,实际拦截距离大受限制,更难拦截被地形地貌遮蔽的目标。该体系部署后,具备更远射程和主动末制导能力的“标准-6”导弹得以打破上述限制,即便是对低空/超低空巡航的反舰导弹、巡航导弹等目标,也可充分发挥动力性能,超越地平线实施远程拦截,从而大幅扩展了美国海军编队的防空拦截区域,为实施更有效的防御奠定了基础。
增强美国海军应对“反进入/区域拒止”威胁的能力,为美军推行战略调整提供有力支撑
  对手的“反进入/区域拒止”能力被美军认为是在未来作战中面对的最主要威胁,而使用远程精确打击武器攻击航母编队、阻止其进入重要区域则是其中重要威胁类型。“海上一体化防空火控体系”的部署,将使美国海军舰艇能够在本舰雷达视距之外对诸如反舰/巡航导弹这类以低空巡航、超低空掠海突防为重要突防手段的远程精确打击武器实施远程拦截,扩大了航母编队安全活动区的范围,增强了自身及联合部队进入重要区域并确保行动自由的能力。因此,海上防空一体化火控被美军认为是一种能够改变攻防态势和作战策略的能力,对支撑以“全域进入”为重要内容的战略调整及其框架下的联合作战行动不可或缺。
  发展前景
    “海上一体化防空火控体系”解决了美国海军编队防空的超视距拦截问题,代表了海军防空反导装备的发展方向。随着美国海军舰艇改装和造舰计划的推进,“海上一体化防空火控体系”的装备规模正在逐步扩大,同时体系自身也在持续改进和升级,能力和功能将得到进一步扩展。
装备规模逐步扩大,今后所有航母打击群将具有超越地平线的编队远程防空能力
  结合现役“宙斯盾”舰现代化计划,美国海军将逐步把其中45艘舰的作战系统升级至具备海上防空一体化火控能力的“宙斯盾”基线9.0版;在新建舰艇中,则包括10艘改进型“伯克”级Flight 2A型舰和22艘“伯克”级Flight 3型舰,也将具备不同发展阶段的海上防空一体化火控能力。这样,在可预见的未来,美国海军将有77艘“宙斯盾”舰具备防空一体化火控能力,再加上计划采购的75架E-2D预警机,美国所有航母打击群将获得超越地平线的编队远程防空能力。
  信息传输系统将继续完善,体系节点逐步向空中作战平台扩展
  “海上一体化防空火控体系”目前已实现作战部署的是海上杀伤链,水面舰船与E-2D之间的连接主要经由协同交战能力系统(CEC)网络实现。在多年的发展和应用中,针对CEC在航迹管理、网络操作、带宽需求、协同交战、合成识别、互操作性等方面的局限性,美国海军也持续在进行改进, 使其传输功率更高、性能与可靠度更好、成本更低。对于连接航母舰载机联队E-2D预警机、EA-18G电子战攻击机、F-35C和F/A-18E/F战斗机及UCLASS无人机等各机型的空中杀伤链,将视数据传输率需求差异,相应采用战术瞄准网络技术数据链、先进战术数据链和16号数据链等,进一步完善和扩展“海上一体化防空火控体系”的信息传输系统。
  通过改进拦截武器和利用体系的开放性,未来将具备通过远程打击实施进攻性行动的能力
  现阶段,一体化火控能力主要用于编队的远程防空,但也明显具有可对海面和地面目标如舰艇、车辆、固定设施等实施主动性远程精确打击的潜力。因此,美国海军计划在“标准-6”复合制导体制基础上,进一步扩充其Block 1A型的制导系统功能,通过集成GPS接收装置赋予GPS制导功能,增强对海面、陆地目标的打击能力。
  此外,凭借体系的开放性,其他具备强大的信息获取、网络传输能力的空中平台也可替代E-2D预警机在一体化防空火控体系中承担相应功能。如相对E-2D预警机,F-35C战斗机既可深入高威胁、高强度对抗的战场空域,也拥有较强的探测和信息传输能力,能够通过前出支持其它空中打击平台在更远的距离上实施精确打击,进而把该体系的运用范围扩大至高威胁复杂环境下的目标打击领域。                 
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