引言
近年来,美国为了支撑战略力量由旧“三位一体”向新“三位一体”的战略结构调整,确保美国军事优势地位,国防部制定了全球快速打击(PGS)计划,目的是形成战略威慑条件下的1h打击全球任何地方的实战能力。目前,美国的全球快速打击系统处于世界领先水平。全球快速打击系统的快速发展及作战应用将对未来战争产生重要影响。
1、全球快速打击系统组成
全球快速打击系统随着全球快速打击计划的实施而不断完善,是美国提高战略实战威慑能力,确保绝对战略优势的重要手段;是增强应急快速反应能力,应对全面武力威胁的重要举措;是提升跨区战略投送能力,实现全球控制战略目标的重要途径。
2011年2月,美国国会迫于美俄签署的《战略进攻型武器消减条约》的限制,取消了2008年常规全球快速打击计划中携带常规弹头并沿常规弹道导弹轨迹飞行的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹方案,将2008年常规全球快速打击计划中包括助推-滑翔式导弹(BGM)、潜射全球打击导弹(SLGSM)、常规三叉戟改装(CTM)和高超声速巡航导弹(HCV)组成的全球快速打击系统,调整为主要包括陆基打击系统、空基打击系统、天基支持及打击系统组成的陆空天三位一体的全球快速打击系统,其结构图如图1所示。具体情况如下。
1.1信息支持系统
美国信息支持系统包括战术星-2、战术星-3、战术星-4三颗作战及时响应型太空系列试验卫星和ORS-1首颗作战响应空间工作卫星。其中,战术星-3已经交付空军航天司令部运行使用,ORS-1进行了实战部署。这些天基作战响应空间信息支持系统将为全球快速打击系统提供及时高效的信息支撑。
1.2陆基打击系统
陆基打击系统主要包括前沿部署全球打击导弹(FBGS)、常规打击导弹(CSM)、低成本快速发射小型运载火箭(SLV)等。
1.2.1前沿部署全球打击导弹
前沿部署全球打击导弹载荷质量达453kg,使用两级火箭发动机进行动力推进,目标攻击精度在5m以内,可在诸如关岛、迪戈加西亚或阿拉斯加等基地进行部署,接到命令后可在25min内对目标进行攻击。
1.2.2常规打击导弹
常规打击导弹,也称常规弹道导弹(CBM),是美国空军全球快速打击计划方案之一。CSM主要包括两种型号:初始型号的常规导弹(CSM-1)和二代型号的常规打击导弹(CSM-2)。常规打击导弹主要通过改装和平卫士和民兵-3洲际弹道导弹,进行非核弹头处理,搭载常规弹头获得。与其它类型导弹相比,这样的改装可以携带更多的有效载荷,攻击更多的目标。作战时,使用现有导弹或火箭进行推进,将再入飞行器提高到一定速度,然后再入大气层进行目标攻击。CSM-1和CSM-2预计2017—2022年形成作战能力。
1.2.3低成本快速发射小型运载火箭
SLV具有成本低、机动发射和快速反应等特点,用来执行全球精确打击和快速发射进入空间等任务。作战时,SLV组合通用航空飞行器形成一个新的作战系统,通过SLV将通用航空飞行器发射到再入点,然后通用航空飞行器再入大气层对地面目标进行精确攻击。SLV与通用型航空飞行器组合作战系统于2015年前后初步形成作战能力。
1.3空基打击系统
空基打击系统主要包括新型无人机系统、远程战略轰炸机和机载高超声速巡航导弹等。
1.3.1新型无人机RQ-4B
RQ-4B无人机系统具有长航时、远航程、环境适应性好、零伤亡等优点,可用来执行侦察、监视、目标打击等作战任务。与RQ-4A相比,新型全球鹰RQ-4B无人战略侦察机可以携带更多更重的载荷,飞行更长的时间以及具有更高的自主可控制性。目前,RQ-4B正在进行测试评估验证各种系统性能,预计在2016年形成初始作战能力。
1.3.2远程战略轰炸机B-3
远程战略轰炸机是远程精确打击的重要利器。
B-3远程战略轰炸机是在B-52与B-2等已有战略轰炸机技术设计和作战经验基础上,采用新的高速涡轮喷气发动机技术和新型复合材料机身技术设计的一种全新超声速巡航轰炸机。新型的远程战略轰炸机具有超声速和长航程的显著特点,巡航速度可达Ma=4,飞行航程可超过11000km,能够满足1h全球快速到达的要求。目前,美国空军正在攻关高速轰炸机的关键技术,估计在2021年形成初始作战能力。
1.3.3机载高超声速巡航导弹
机载高超声速巡航导弹是美国最新的高超声速巡航导弹发展计划,X-51A是机载HCM的典型代表(见图2)。X-51A由火箭助推器和高超声速巡航飞行器两级组成。作战过程为:由轰炸机或战斗机将X-51A携带到14km的高度释放,火箭发动机工作,助推到Ma=4.5,火箭助推器分离;高超声速飞行器动力系统工作,加速到Ma=5,开始巡航飞行进而打击目标。2009年、2010年以及2011年分别进行了X-51A携载飞行试验和X-51A飞行试验。
2009年12月9日,X-51A成功完成了首次携载飞行试验,验证了X-51A与载机B-52轰炸机的兼容性。2010年5月26日试飞了X-51A超燃冲压发动机验证机,由于遥感测试数据丢失,在飞行了210s左右,试验结束。2011年6月13日,美空军进行的第二次X-51A验证机试验因为发动机进气道未启动而导致试验失败。虽然X-51A的两次飞行试验没有完全成功,但试验也取得相关技术成果。如试验充分证明了碳氢燃料双模态超燃冲压发动机推进技术的可行性,同时在高超声速飞行器的设计、模型验证、试验方法的确定等方面也迈出了重要一步。
1.4天基打击系统
天基打击系统主要包括上帝之棒(RodsfromGod)、助推-滑翔式高超声速飞行器、空间操作飞行器和空间机动飞行器等。
1.4.1上帝之棒
上帝之棒是全球快速打击系统的中远期目标之一。上帝之棒平时部署在卫星平台上(每个卫星平台可携带100枚上帝之棒),作战时,所有的上帝之棒同时与载体卫星平台分离,再入大气层后以其强大的速度对地面目标进行攻击。上帝之棒主要对深埋地下或坚固的目标采取高速直接撞击的方式摧毁目标。该计划始于20世纪80年代,目前研究未见报道。
1.4.2助推-滑翔式高超声速飞行器
目前,美国助推-滑翔式高超声速飞行器包括猎鹰高超声速飞行器和先进高超声速武器(AHW)两种。
1)猎鹰高超声速飞行器
猎鹰高超声速飞行器主要包括通用航空飞行器(CAV,后改成HTV-1)、增强型通用航空飞行器(ECAV,后改成HTV-2)、轨道型CAV以及高超声速巡航飞行器(HCV,后改称HTV-3)。
通用航空飞行器看似一种高超声速再入机动滑翔飞行器,实质上是一种通用弹药布撒平台。CAV可以由弹道导弹、运载火箭、HCV、空间操作飞行器等工具进行发射。CAV包括三种型号:CAV、ECAV和轨道型CAV。它们都可以作为其它武器平台的备用载荷,但轨道型CAV由于在设计和技术上考虑了离轨动力、电磁环境等因素,其还可以单独组网部署于轨道之上,由空间机动飞行器或其它卫星平台携带部署于轨道上。作战时,接到命令,离轨再入大气层对目标进行攻击。目前,通用航空飞行器已经完成了系统定义、初步设计评审、关键设计评审以及风洞试验等前期过程,并且于2010年4月22日、2011年8月11日进行了其技术验证机HTV-2两次飞行试验,但结果均未完全取得成功。图3为HTV-2高超声速飞行器飞行效果图。
高超声速巡航飞行器是一种采用涡轮基组合循环发动机(TBCC)推进的无人高超声速巡航飞行器,具有从常规军用跑道起飞和可重复使用等特点,飞行高度35~75km,飞行速度可达Ma=10。
作战时,可携载CAV、小型巡航导弹等武器系统对全球任意目标进行精确打击,执行完任务返回基地回收。目前,该项目已经终止。
2)先进高超声速武器AHW计划是美国陆军提出的一种低升阻比的全球快速打击系统方案。AHW由高超声速滑翔体(HGB)载荷和战略目标系统运载器组成。AHW由三级助推器助推到预定高度,HGB与助推器分离,进而对目标进行攻击,末段攻击速度可达Ma=4。
2011年11月17日进行的首飞试验中,AHW成功在35min内完成了从夏威夷考爱岛到马绍尔群岛的跨贾林环礁的6000km飞行,且精度小于10m。
这是第一次采用助推-滑翔技术方案飞行器飞行成功的试验,这次试验也验证了助推-滑翔导弹技术的可行性。相比HTV-2和X-51A的不完全成功,这坚定了美国全球快速打击系统前进的信念,加快了全球快速打击系统研制的步伐。
1.4.3空间操作飞行器
空间操作飞行器(SOV)是一种亚轨道军用可重复使用飞行器,其可在空间和大气层内执行多项任务,但其主要功能还是发射和运载作用,SOV可携载的有效载荷包括CAV、SMV、OTV以及MIS。其中,CAV是通用航空飞行器,已在上文作了介绍;SMV是空间机动飞行器,将在下文介绍;OTV是指将有效载荷转移到更高轨道的轨道转移飞行器;MIS是指将有效载荷转移到中、高轨道的模块化入轨级。作战时,先由SOV飞行到一定高度后,释放所携有效载荷对目标进行攻击。目前,美国正在积极开展SOV方案和推进系统选型工作,估计2025年达到预计设计功能。
1.4.4空间机动飞行器
空间机动飞行器(SMV)是一种小型无人轨道飞行器,具有可重复使用、可长期滞留轨道以及轨道机动作战等特点。平时,SMV携带CAV长期滞留轨道,作战时,接到命令,释放CAV离轨再入大气层对地面目标进行精确打击。目前,美国已经完成空间机动飞行器验证机X-40A的挂飞和自动进场试验。2010年4月22日,对X-37B轨道测试飞行器发射试飞并取得了成功。SMV将作为全球快速打击系统的远期计划,预计2025年实现目标。
2、全球快速打击系统发展动向
前面分析了全球快速打击系统的组成及发展现状,下面从组织机构、政策资金和技术推进三个方面分析该系统的发展动向。
2.1组织实施越来越完备
2002年,美国战略司令部把航天司令部合并进来并赋予全球打击和空间作战等四项作战使命,这使全球快速常规打击能力与战略核力量并列成为美国的双重威慑力量。2003—2009年,美国空军成立了相应的全球快速打击系统指挥控制机构。2003年1月,美国总统布什要求战略司令部负责全球打击规划和计划的制定,并负责全球快速打击的指挥和控制,这标志着全球快速打击系统从作战概念向作战能力开始转化。2005年,美军战略司令部建立了太空和全球打击联合功能司令部,并在2006年将其重组为全球打击和一体化联合功能司令部,职能包括负责全球打击能力的指挥和控制,以及将全球打击融入战区作战行动。2009年9月,美国空军全球打击司令部成立,职能为负责管理战略轰炸机和洲际弹道导弹,加强对核弹头的监管和跟踪。
2.2政策支持,资金到位
1997—2008年,美国对全球快速打击的发展一直走在世界的前列,从起初的作战概念,到任务需求、作战计划、装备研发,以及如今一部分装备已经具备初始作战能力,这些都离不开美国国防部、空军、国家研究委员会等部门的相关政策的大力支持。美国全球快速打击的相关政策发展情况见下表。
2004—2011财年,美国国防部对全球快速打击系统的国防预算成逐年增加的趋势,其中对HTV等高超声速项目和再入系统投入资金相对较多,这在一定程度上反映了美国对高超声速武器系统重视程度。2012财年和2013财年,虽然国防财政预算紧张,但对全球快速打击系统的国防预算资金仍超过1亿美元,分别为1.048亿美元和1.10383亿美元。
2.3稳步推进技术
从美国的战略规划及全球快速打击系统的技术难度来看,美国全球快速打击系统的近期目标为实现战略核导弹换装常规弹头、SLV、CAV、ECAV、FBGS;中期目标为实现助推-滑翔导弹和高超声速巡航导弹、CSM-1、RQ-4B、上帝之棒、X-51A;远期目标为实现天基打击武器、B-3、HCM、SOV、SMV、CSM-2、HCV、AHW。目前来看,全球快速打击系统已经具有一定的基础,并将初步具有初始作战能力。在以作战响应空间系统为信息支撑的陆空天三位一体全球快速打击系统中,作战响应空间信息支持系统发展较为成熟,并已进入实战部署阶段,助推-滑翔式导弹、高超声速巡航导弹和新型战略轰炸机处在重点攻克高超声速关键技术阶段。高超声速武器系统作为全球快速打击系统的关键组成部分,HTV-2、X-51A和AHW的飞行试验不同程度地为全球快速打击系统的实现奠定了基础。
总之,美国正从组织机构、政策、资金等方面对全球快速打击系统给予大力支持,全面展开各个打击系统的建设,但从技术层面看,全球快速打击系统在积极推进,可以预见,在不久的将来,美国将具备全球快速打击作战能力。
3、全球快速打击系统作战能力及影响分析
3.1作战能力剖析
根据上文全球快速打击系统组成及研究现状分析,可以看出全球快速打击系统具有以下4个作战能力。
3.1.1快速打击能力
作战时,全球快速打击系统能够接到命令1h内对全球任何目标实施精确打击,这对于美军在解决阿富汗战争、伊拉克战争等近几次高技术局部战争中暴露的不足具有重要作用。如存在过于依赖盟国和前沿部署基地,缺乏对时敏目标及深埋地下目标等的有效应对手段和能力等。其次,对付移动的敏感和重要目标,以及冲突中实施震慑斩首的高价值目标,做出及时快速的响应至关重要。
3.1.2极强突防能力
现有的巡航导弹、战斗机等武器装备主要依靠隐身技术与低空飞行突破防空体系,由于速度相对较慢,被发现后很容易被拦截摧毁。而相对于高空飞行的高超声速巡航导弹和其它高超声速武器装备来说,现有的防空武器几乎不能发挥作用。在可以预见的将来,全球快速打击系统一旦用于作战,将犹如进入无人之境。
3.1.3远程精确打击能力
全球快速打击系统最大作用距离可达10000km以上,可从本土发射,对全球任何目标进行攻击,这种打击方式可以实现零接触和零伤亡地执行任务,避免人员伤亡带来的种种后果。另外,全球快速打击系统对全球任何目标实施精确打击,精度可达米级,能够收到一击摧毁的效果,可以减少附带损伤及外交压力。
3.1.4强大目标毁伤能力
全球快速打击系统比现有非核武器具有更强的威力,可以执行多种作战任务(如攻击时敏目标、摧毁地下深处目标等),具有同核武器一般的毁伤效果,但具有比核武器更灵活的作战应用和可信性。这种具有战略威慑作用的武器系统的出现,使常规武器达到慑战并举的效果。
3.2相关影响分析
全球快速打击系统具有极高的实战性,其主要功能是不在于威慑,而在于先发制人。全球快速打击系统已经并将继续产生一系列的影响。
3.2.1提升实战威慑能力
美国政府正在谋求具有摧毁与反摧毁绝对战略优势,美军不但拥有顶尖的导弹防御系统,在主动打击方面,全球快速打击系统也大步走在世界最前列。全球快速打击系统可以降低美国对其盟友或海外基地的依赖,客观上降低了动武的门槛。另外,与战略核力量相比,全球快速打击系统不仅具有核力量的战略威慑能力,还具有灵活的战略实战能力,这将使美国形成核常兼备的战略威慑能力,实现用不同的武器装备对付不同的作战对手。
3.2.2增加作战运用模式
通过全球快速打击系统现状及能力分析,美国未来的全球快速常规精确打击将可能有CAV、HCV、超声速巡航轰炸机和X-51A等多种装备的组合模式。美国未来全球快速常规精确打击的作战模式可能有:卫星平台+上帝之棒、轨道型CAV、HCV+CAV、SOV+CAV、SMV+CAV、SLV+CAV、CSM+CAV、远程超声速巡航轰炸机、X-51A。全球快速打击系统中不同武器的有效组合,将增加许多新的作战运用模式,一方面这样可以减少对盟国的依赖,提升作战反应速度;另一方面,这种快速精确打击将降低对方防御系统拦截概率,减小作战行动风险。
3.2.3推动高新科技发展
全球快速打击系统由信息支持系统和打击系统共同组成,它不仅依赖高超声速的飞行技术和极强的打击技术,还需要有效支撑全球快速打击任务的情报搜集与分发,情报、监视与侦察,指挥控制与通信以及战场毁伤评估等能力,这将推动监视侦察、高速信息分发、指挥控制、海量信息处理等相关技术的发展。
3.2.4引发各国军备竞赛
无核是和谐新时代的趋势,而在无核化时代,谁拥有最先进的常规武器,谁就能赢得战争的胜利。全球快速打击系统威力巨大,它的出现,将有可能激发其它国家为了更好地确保国家安全谋求类似的系统,从而引发新一轮军备竞赛。俄罗斯针对美国战略意图做出其军事态势调整,近来努力加强军事力量尤其是进攻性力量,以确保实现与美国的战略平衡。
4、结束语
全球快速打击系统是进攻作战的重要组成部分,具有速度快、远距离攻击时敏目标等能力,必将对未来战争的作战理论、作战样式产生深远影响。作为未来战场的利器,在发展全球快速打击系统的同时,应合理优化资源、科学规划发展,顶层设计全球快速打击发展规划和技术路线图,探索全球快速打击计划热点高超声速技术,渐进推动高超声速技术发展,加快提升远程快速运输及投递能力,增强部队应急作战水平。
