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空中之手:揭秘美军空域管控

2024-02-12军事

二战后,航空事业迎来井喷式发展。但受限于动力、航程和速度,以往占据主流的活塞式螺旋桨飞机,难以满足大载重、长航程和高速度对飞机性能的需求。动力更强劲、性能更优越的喷气式飞机,开始站上航空舞台的C位。飞机速度更快,意味飞行时间更短,在带来经济效益的同时 也对空域管控提出更高要求。为满足世界各地间航空运输的需要,民用航空对空域资源的需求越来越大,它们需要更多的高空航线、更大的终端区(飞机从进近机场到着落所需的空域)、更密的机场管制地带。与此同时,随着地缘政治日趋复杂,局部战争此起彼伏,空中力量在战争中被频繁使用,并在很多时候作为主要打击力量出现,空域管控开始面临更大挑战。本文聚焦二战后的多场局部战争,以此观察美国空域管控是如何成长进化的。

「越南战争」暴露美国空域管控不足

越南战争中,美军对越南北部地区进行了长时间轰炸。特别是1965年3月到1968年10月间发动的「滚雷行动」,更是堪称人类战争史上持续时间最长、投弹量最大的一次轰炸。此次行动中,美空军和海军航空兵的战斗机进行了30.4万架次战斗飞行,仅B-52轰炸机就出动了2380架次,却始终未达成战略目的,相反还出现过非常严重的相撞事故。

美军发起「滚雷行动」

「滚雷行动」中,美军战机大多从位于泰国的空军基地出发。飞往越南北部的目标前,先在老挝上空进行一次空中加油。轰炸完成后,这些战机会直接返回泰国,或从北部的北部湾上空较安全的空域脱离。为提高轰炸效率,美空军还提前划设好多个空中加油空域,设计标准的空中作业程序,为实施轰炸的飞机进行不间断加油。

然而,天气变化却成为美军最大的阻碍。东南亚循环性的雨季意味着地面目标在一年中有8个月被雨雾覆盖,不仅增加了瞄准难度,也使空中相撞的概率大增,给空域管控带来不小的压力。为解决这一难题,美军决定将越南北部分为6个「路线区」(可视为一个固定空域),每个路线区仅由空军或海军负责攻击。划分空域虽在一定程度上减轻了避撞压力,但因海空军无法及时调配使用空域的范围和时间,因此对地火力打击强度也有所减弱。彼时,美军夜间轰炸的技术尚不成熟,相关任务只能在云雾缭绕的白天进行,使得轰炸效果不佳。

为进一步增强空袭强度,1965年6月18日,美空军启动「弧光行动」(注:可视为「滚雷行动」下的一个子行动,任务机型主要为B-52,任务区域为越南南部空域),该行动专为B-52轰炸机设计。当天晚上,30架B-52轰炸机组成的庞大机群,按三架一组的编队,从关岛安德森基地出发,直扑越南南部。这是「弧光行动」的首次出击,也是B-52轰炸机于1955年服役以来第一次参加实战。然而,负责此次行动的导航人员忽略了一个重要因素——当时超强台风「黛娜」的影响,导致飞机到达空中加油点的时间比预期早了几分钟,而空中加油机此时尚未抵达。这种情况下,飞行员们不得不赶紧想办法,让这些正在万米高空带着几十枚炸弹飞行的「大块头」们把这几分钟消耗掉。最终,飞行员决定通过原地盘旋的方式,消磨掉多出来的时间。然而,由于作业不规范B-52编队之间未按严格程序进行沟通联络,导航员未对飞机机动区域做临时规划和协调,导致一架正在盘旋的B-52切入后续编队的航线中,并最终与后续编队的一架飞机相撞,双双坠毁。从此次空中相撞事件看,美军越战中的空域管控方面仍存在很大问题,在出现意外情况时,并没有安全可靠的应急处置预案,其空域管控有待进一步完善。

越南战争中的B–52轰炸机正在投弹

「伊拉克战场」展现美国空域管控成效

1991年的海湾战争,让全球第一次领略到高技术大规模空中作战的全貌。美军在这场战争中共出动约9.8万架次飞机,平均每天出动约2500架次。为加快实施对伊拉克目标的空地火力打击,美军首次提出「杀伤盒」概念(注:一种新的空域协同概念,即通过网络坐标建立一个立方体的「盒子」,在这个「盒子」内进行空地火力协调,提升打击效率),极大提升了对伊拉克地面日标的打击效率。「沙漠风暴」行动中,美军有效运用「杀伤盒」概念,成功实施了空中遮断作战。根据美军战后总结,「杀伤盒」概念还拓宽了作战分界线维度,更新火力协同方式,可有效控制火炮的弹道及防止对地面已方目标的误伤,发挥火力最大打击效能。

除「沙漠风暴」行动,海湾战争陆战阶段的「沙漠军刀」作战行动,同样离不开空域管控的保障。为实施「沙漠军刀」行动,以美国为首的多国部队沿沙伊、沙科边界从左至右(由西向东)部署了三个进攻集团。此外,在科威特沿海海域还部署有30余艘两栖舰艇,作战过程中,来自空中、海上和地面三个方向立体打击,使得伊军防线迅速崩溃。在「沙漠军刀」行动中,对诸兵种使用空域统一规划和实时控制,成为保障最终胜利的关键因素。

美军在战后复盘时发现,海湾战争中美军的诸兵种协同作战看似浑然一体,实则还存在许多漏洞,误伤频发。据不完全统计,海湾战争期间,美军共发生误伤事故28起,在阵亡的146名美军士兵中,有35名是被己方火力错误袭击致死的。在28起误伤事故中,有11起是因目标识别错误导致被已方空中火力击中的,占总误伤数的40%。

美军「沙漠军刀」行动中的空袭

误伤事件发生的原因是多方面的,其要因是机载武器系统本身存在局限性,同时也受天气、战场环境等客观条件的影响,而在空域管控方面,也显现出一些尚未弥补的漏洞。美军在海湾战争中虽采用了包括「杀伤盒」概念在内的一系列空域管控协同措施,但因美军各军种当时在条例、作战方式上有很大差别,对目标标注方式也不尽相同,因此在战斗中出现协同失调问题在所难免。为降低误伤发生的概率,战后,美空军积极采取有效措施,不断改进机载侦察系统与预警系统,加强敌我目标识别训练,同时着重研究了诸兵种对战场空域的使用与规划,以防海湾战争误伤事故悲剧重演。在空域管控方面,美军开始着手从条令、法规、系统层面建立统一空域管控程序,以便把误伤降到最低。

美军为避免误伤所采取的一系列措施,特别是空域管控的改进措施,最终证实是有效的。据统计,在2003年3月19日至4月18日的「伊拉克自由」行动中,美英联军共出动1801架飞机、飞行超过4.1万架次,联合空中作战中心在此次行动中制订了1800余条空域协同措施,平均每天使用其中的1200个生成空域管控指令,平均每两小时更新一次。其间,仅发生三起空中误击误伤事件,而这正是空域管控—「空中无形手」的功劳。

「作战模式更新」为美国空域管控提供发展契机

从美军联合作战发展史看,空域管控一直是推动其联合作战一体化水平的「催化剂」和「融合剂」。美军将空域管控视为其组织实施联合作战和训练的核心手段。通过空域管控,美军有效解决了空军内部、不同军种间,以及军方与民航间关于空域使用的冲突,还能通过预先计划与临机调控相结合的方式,防止误击误伤事件发生,并促使联合兵力火力在有序的战场空域内高效灵活运用,确保联合行动协调一致。

冷战期间,美军在面对苏军强大的地面装甲力量时提出了「空地一体战」概念,强调运用火力实施全纵深机动打击,阻断对方纵深内的后续梯队或打击其后方重要目标,割裂其前后方联系,最终在战役全纵深击败对手。冷战后,美军针对一些实力较弱的对手,提出「快速决定性作战」概念,强调通过先敌决策、先敌展开和先敌打击,在最短时间内对敌造成最大程度震慑,摧毁其作战意志和能力,速战速决。当前,美军又面临着新的对手和作战环境,在无法快速研发大量新型高性能武器装备的前提下,美军亟需新的作战概念、作战模式,以确保所谓优势,「马赛克战」便是在这种情况下应运而生的。

美军提出「马赛克战」

「马赛克战」的核心思想是,借鉴「马赛克」拼图功能简单、可快速拼接等特点,将传统武器系统分解为具有「发现、锁定、瞄准、跟踪、交战和评估」等单一功能的作战要素;依托先进的网络、数据链、自主和人工智能/机器学习等技术,各作战要素平时分散部署,战时可自适应组合,并与现有高性能武器系统跨域协同,形成一种杀伤力、生存力利弹性兼具的新型作战体系。面对这种新型作战模式,空域管控再次面临新的挑战。

随着军事技术的飞速发展,美国「天军」于2019年12月正式成立。「天军」的主要领域虽是外太空,但仍会涉及空域的使用。这种情况下,美空军的空域管控将会走上一条怎样的道路?