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空中之手:揭秘美軍空域管控

2024-02-12軍事

二戰後,航空事業迎來井噴式發展。但受限於動力、航程和速度,以往占據主流的活塞式螺旋槳飛機,難以滿足大載重、長航程和高速度對飛機效能的需求。動力更強勁、效能更優越的噴射式飛機,開始站上航空舞台的C位。飛機速度更快,意味飛行時間更短,在帶來經濟效益的同時 也對空域管控提出更高要求。為滿足世界各地間航空運輸的需要,民用航空對空域資源的需求越來越大,它們需要更多的高空航線、更大的終端區(飛機從進近機場到著落所需的空域)、更密的機場管制地帶。與此同時,隨著地緣政治日趨復雜,局部戰爭此起彼伏,空中力量在戰爭中被頻繁使用,並在很多時候作為主要打擊力量出現,空域管控開始面臨更大挑戰。本文聚焦二戰後的多場局部戰爭,以此觀察美國空域管控是如何成長前進演化的。

「越南戰爭」暴露美國空域管控不足

越南戰爭中,美軍對越南北部地區進行了長時間轟炸。特別是1965年3月到1968年10月間發動的「滾雷行動」,更是堪稱人類戰爭史上持續時間最長、投彈量最大的一次轟炸。此次行動中,美空軍和海軍航空兵的戰鬥機進行了30.4萬架次戰鬥飛行,僅B-52轟炸機就出動了2380架次,卻始終未達成戰略目的,相反還出現過非常嚴重的相撞事故。

美軍發起「滾雷行動」

「滾雷行動」中,美軍戰機大多從位於泰國的空軍基地出發。飛往越南北部的目標前,先在老撾上空進行一次空中加油。轟炸完成後,這些戰機會直接返回泰國,或從北部的北部灣上空較安全的空域脫離。為提高轟炸效率,美空軍還提前劃設好多個空中加油空域,設計標準的空中作業程式,為實施轟炸的飛機進行不間斷加油。

然而,天氣變化卻成為美軍最大的阻礙。東南亞迴圈性的雨季意味著地面目標在一年中有8個月被雨霧覆蓋,不僅增加了瞄準難度,也使空中相撞的概率大增,給空域管控帶來不小的壓力。為解決這一難題,美軍決定將越南北部份為6個「路線區」(可視為一個固定空域),每個路線區僅由空軍或海軍負責攻擊。劃分空域雖在一定程度上減輕了避撞壓力,但因海空軍無法及時調配使用空域的範圍和時間,因此對地火力打擊強度也有所減弱。彼時,美軍夜間轟炸的技術尚不成熟,相關任務只能在雲霧繚繞的白天進行,使得轟炸效果不佳。

為進一步增強空襲強度,1965年6月18日,美空軍啟動「弧光行動」(註:可視為「滾雷行動」下的一個子行動,任務機型主要為B-52,任務區域為越南南部空域),該行動專為B-52轟炸機設計。當天晚上,30架B-52轟炸機組成的龐大機群,按三架一組的編隊,從關島安德森基地出發,直撲越南南部。這是「弧光行動」的首次出擊,也是B-52轟炸機於1955年服役以來第一次參加實戰。然而,負責此次行動的導航人員忽略了一個重要因素——當時超強台風「黛娜」的影響,導致飛機到達空中加油點的時間比預期早了幾分鐘,而空中加油機此時尚未抵達。這種情況下,飛行員們不得不趕緊想辦法,讓這些正在萬米高空帶著幾十枚炸彈飛行的「大塊頭」們把這幾分鐘消耗掉。最終,飛行員決定透過原地盤旋的方式,消磨掉多出來的時間。然而,由於作業不規範B-52編隊之間未按嚴格程式進行溝通聯絡,導航員未對飛機機動區域做臨時規劃和協調,導致一架正在盤旋的B-52切入後續編隊的航線中,並最終與後續編隊的一架飛機相撞,雙雙墜毀。從此次空中相撞事件看,美軍越戰中的空域管控方面仍存在很大問題,在出現意外情況時,並沒有安全可靠的應急處置預案,其空域管控有待進一步完善。

越南戰爭中的B–52轟炸機正在投彈

「伊拉克戰場」展現美國空域管控成效

1991年的海灣戰爭,讓全球第一次領略到高技術大規模空中作戰的全貌。美軍在這場戰爭中共出動約9.8萬架次飛機,平均每天出動約2500架次。為加快實施對伊拉克目標的空地火力打擊,美軍首次提出「殺傷盒」概念(註:一種新的空域協同概念,即透過網絡座標建立一個立方體的「盒子」,在這個「盒子」內進行空地火力協調,提升打擊效率),極大提升了對伊拉克地面日標的打擊效率。「沙漠風暴」行動中,美軍有效運用「殺傷盒」概念,成功實施了空中遮斷作戰。根據美軍戰後總結,「殺傷盒」概念還拓寬了作戰分界線維度,更新火力協同方式,可有效控制火炮的彈道及防止對地面已方目標的誤傷,發揮火力最大打擊效能。

除「沙漠風暴」行動,海灣戰爭陸戰階段的「沙漠軍刀」作戰行動,同樣離不開空域管控的保障。為實施「沙漠軍刀」行動,以美國為首的多國部隊沿沙伊、沙科邊界從左至右(由西向東)部署了三個進攻集團。此外,在科威特沿海海域還部署有30余艘兩棲艦艇,作戰過程中,來自空中、海上和地面三個方向立體打擊,使得伊軍防線迅速崩潰。在「沙漠軍刀」行動中,對諸兵種使用空域統一規劃和即時控制,成為保障最終勝利的關鍵因素。

美軍在戰後復盤時發現,海灣戰爭中美軍的諸兵種協同作戰看似渾然一體,實則還存在許多漏洞,誤傷頻發。據不完全統計,海灣戰爭期間,美軍共發生誤傷事故28起,在陣亡的146名美軍士兵中,有35名是被己方火力錯誤襲擊致死的。在28起誤傷事故中,有11起是因目標辨識錯誤導致被已方空中火力擊中的,占總誤傷數的40%。

美軍「沙漠軍刀」行動中的空襲

誤傷事件發生的原因是多方面的,其要因是機載武器系統本身存在局限性,同時也受天氣、戰場環境等客觀條件的影響,而在空域管控方面,也顯現出一些尚未彌補的漏洞。美軍在海灣戰爭中雖采用了包括「殺傷盒」概念在內的一系列空域管控協同措施,但因美軍各軍種當時在條例、作戰方式上有很大差別,對目標標註方式也不盡相同,因此在戰鬥中出現協同失調問題在所難免。為降低誤傷發生的概率,戰後,美空軍積極采取有效措施,不斷改進機載偵察系統與預警系統,加強敵我目標辨識訓練,同時著重研究了諸兵種對戰場空域的使用與規劃,以防海灣戰爭誤傷事故悲劇重演。在空域管控方面,美軍開始著手從條令、法規、系統層面建立統一空域管控程式,以便把誤傷降到最低。

美軍為避免誤傷所采取的一系列措施,特別是空域管控的改進措施,最終證實是有效的。據統計,在2003年3月19日至4月18日的「伊拉克自由」行動中,美英聯軍共出動1801架飛機、飛行超過4.1萬架次,聯合空中作戰中心在此次行動中制訂了1800余條空域協同措施,平均每天使用其中的1200個生成空域管控指令,平均每兩小時更新一次。其間,僅發生三起空中誤擊誤傷事件,而這正是空域管控—「空中無形手」的功勞。

「作戰模式更新」為美國空域管控提供發展契機

從美軍聯合作戰發展史看,空域管控一直是推動其聯合作戰一體化水平的「催化劑」和「融合劑」。美軍將空域管控視為其組織實施聯合作戰和訓練的核心手段。透過空域管控,美軍有效解決了空軍內部、不同軍種間,以及軍方與民航間關於空域使用的沖突,還能透過預先計劃與臨機調控相結合的方式,防止誤擊誤傷事件發生,並促使聯合兵力火力在有序的戰場空域內高效靈活運用,確保聯合行動協調一致。

冷戰期間,美軍在面對蘇軍強大的地面裝甲力量時提出了「空地一體戰」概念,強調運用火力實施全縱深機動打擊,阻斷對方縱深內的後續梯隊或打擊其後方重要目標,割裂其前後方聯系,最終在戰役全縱深擊敗對手。冷戰後,美軍針對一些實力較弱的對手,提出「快速決定性作戰」概念,強調透過先敵決策、先敵展開和先敵打擊,在最短時間內對敵造成最大程度震懾,摧毀其作戰意誌和能力,速戰速決。當前,美軍又面臨著新的對手和作戰環境,在無法快速研發大量新型高效能武器裝備的前提下,美軍亟需新的作戰概念、作戰模式,以確保所謂優勢,「馬賽克戰」便是在這種情況下應運而生的。

美軍提出「馬賽克戰」

「馬賽克戰」的核心思想是,借鑒「馬賽克」拼圖功能簡單、可快速拼接等特點,將傳統武器系統分解為具有「發現、釘選、瞄準、跟蹤、交戰和評估」等單一功能的作戰要素;依托先進的網絡、數據鏈、自主和人工智能/機器學習等技術,各作戰要素平時分散部署,戰時可自適應組合,並與現有高效能武器系統跨域協同,形成一種殺傷力、生存力利彈性兼具的新型作戰體系。面對這種新型作戰模式,空域管控再次面臨新的挑戰。

隨著軍事技術的飛速發展,美國「天軍」於2019年12月正式成立。「天軍」的主要領域雖是外太空,但仍會涉及空域的使用。這種情況下,美空軍的空域管控將會走上一條怎樣的道路?