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透视美国本土巡航导弹防御计划

  透视美国本土巡航导弹防御计划

  一种新兴的任务

  巡航导弹是一种以相对较低造价,飞行远距离完成致命攻击的无人飞行器,它们与二战时德国V-1火箭相似,但是随着导航、推进和机体技术等进步,最近几年已经获得更大的军事潜力。

现在世界上数十个国家拥有先进设计、精确制导、不易探测、大战斗部等特点的远程巡航导弹。

  像全球恐怖主义威胁一样,巡航导弹扩散产生的危险已经潜伏多年。飞行炸弹的潜力最初在一战时得到探索,随后,二战时法西斯使用了V型飞弹和“神风”攻击机。尽管冷战时弹道导弹是主要战略防御对象,但是巡航导弹便宜,更易被潜在对手获取。恰当装备和使用,他们甚至能对最有能力的防御者带来严峻挑战。

  尽管没法知道未来巡航导弹对美国本土的威胁何时或以何种方式出现,但有两件事是明确的:首先,巡航导弹已经对美国前沿部队构成威胁。其次,本土巡航导弹防御能力不足,间接鼓励对手获取这些武器。在911事件后,未来对手将很有可能利用美国军事作战能力的弱点,实施“非对称”战略,缺乏足够的巡航导弹防御能力就是美国的弱点之一。

  这份研究的目的是解释美国如何安排军事预算,以最小的费用来阻止或战胜这种新兴的巡航导弹威胁。研究也不是建议为巡航导弹防御安排大量新的预算,而是探索如何更好地协调现有或计划中的一些方案,提供有效防御,同时完成其它优先任务。特别是,这份研究建议美国各军种的努力通过详细的计划和合作,形成有效的网络保护前沿部署部队和本土。

  威胁评估

  巡航导弹威胁不是刚出现的。德国二战时向英国发射了数千枚V-1导弹。苏联冷战时部署了大量类似武器,其中一些装有核弹头。多年来,一些潜在对手如中国、古巴、伊朗和朝鲜已经拥有大量反舰巡航导弹,在一定程度上阻止美国战舰进入这些国家的沿海。1987年,伊拉克一枚巡航导弹就使美斯塔克护卫舰丧失战斗力。

  过去,巡航导弹的威胁几乎全部针对美国前沿部队,但这些部队装备先进防空系统如海军宙斯盾战舰、陆军爱国者-3系统应对威胁。然而,最近一些迹象表明巡航导弹可能对美国本土构成威胁。中央情报局2001年12月的一份情报评估指出,到2015年10至20多个国家将拥有对地攻击巡航导弹,这些导弹主要构成战区级威胁,但可能用来攻击美本土。

  国防部长拉姆斯菲尔德提出的美国部队和本土面临日益增长的危险性的证据更具有说服性,2002年7月,他递交一份机密的备忘录对这种趋势提出警告。这份标题为“不断增长的巡航导弹威胁”的备忘录导致政府成立一个工作小组,研究如何阻止和战胜这种威胁。拉姆斯菲尔德指出了三个需要迫切关注的问题。

  首先,拥有巡航导弹的国家数量越来越多。80多个国家拥有,并且至少18个国家正在生产巡航导弹。世界各地武器库中有7-8万枚巡航导弹,其中大多数是射程不到100公里的反舰导弹。但是生产和采购更先进巡航导弹国家的数量在增多,并且更趋向采购从各种平台(飞机、地面车辆和舰只)上发射的精确对地攻击的远程巡航导弹。

  第二个问题是在世界市场中越来越易获取适合生产更先进巡航导弹的双用途技术。这些技术包括全球定位接受器、惯性导航系统、小型气体涡轮发动机、轻质飞机结构和其它有军事应用的商用革新技术。这些技术扩散产生的威胁有三方面:他们能被对手使用研制更先进导弹;他们能被对手使用升级现有导弹,提高射程、精确打击能力和杀伤力;他们能被非国家人员用来获得高级军事能力。

  第三个问题是通过军控协议很难管制获得相关的技术。巡航导弹除弹头外,其它部件大多使用商业技术,因此在军控国家获取这些技术是可能的。一半以上能生产巡航导弹的国家如巴西、中国、印度、伊朗和朝鲜等武器都不是军控协议缔约国。因此危险可能增长。

  防御需求

  国会和军事顾问自90年代中期以来一直要求对巡航导弹防御寄以更多关注。一个国防科学委员会1995年警告称,这种危险在未来几年会迅速增加。1996财年国防授权法要求各军种加紧各种防御。三年后,参议院武装委员会抱怨各军种在相关计划合成进展甚微。其实,巡航导弹未构成立即威胁是各军种对这项任务兴趣不大的原因。

  即使现在,在911袭击后的几年中,联邦政府有效防御巡航导弹的计划仍处于初级阶段。2004年8月,国会研究机构在一份报告中指出,国防部2005财年巡航导弹防御费用不到弹道导弹防御费用的5%。在这种费用差距下,许多专家认为,在本土最快部署第一代巡航导弹防御系统的方法是在各军种间实施更紧密地协调,改进现有的防空项目。

  部队所获得的大多数有关巡航导弹防御的经验来自冷战时修建的应对苏联轰炸机攻击的雷达和拦截器基地网络,以及最近修建的保护前沿部队的战区防空设施,但是这些经验都不确切地相关。轰炸机一般飞得高,比巡航导弹易追踪,而前沿防空系统通常以点防御配置而不是以区域防御配置。然而,任何有效的防空网络有如下共性:

  首先,防御者需要情报系统,能获知对手准备实施攻击。实事上,这种系统应该在战术情报显示军事行动迫在眉际之前,就能提供这种危险的战略预警。

  第二,防御者需要远程监视系统,能够可靠监视临近国家空域的所有目标。监视系统必须足够敏感性并有弹性,即使攻击者试图规避或削弱监视系统效能时,也能发现数百公里以外的空中隐形飞行器。

  第三,防御者需要作战识别系统以确定发现的目标身份。那意味着从其它看来相仿但没有危险的目标中迅速辨识出来袭武器。

  第四,防御者需要追踪系统,能连续确定巡航导弹的位置直至击中。强大的追踪系统能在任何时间、气象条件、地形的变化和对手电子对抗下能追踪敌飞行器。

  第五,防御者需要攻击系统来拦截和摧毁敌飞行器。传统的防空攻击兵器为地空导弹和空空导弹,但定向能武器提供攻击选择。

  最后,防御者需要战斗管理系统,合成情报、监视、追踪、识别和攻击系统确保防御装备有效使用。战斗管理者应能够快速评估攻击行动是否成功。

  主要技术不足

  巡航导弹防御的一般所需条件非常简单,但是当巡航导弹的特殊特征与保护整个国家的需要结合时,这项任务变得极具有挑战性。目前巡航导弹威胁的级别不能证明花费大量新的资金是正当的事实进一步加剧挑战。无论如何,联邦政府必须以相对较少的费用完成它以前从未试图完成的任务。

  幸运的是,各军种和国防部门的许多项目适合本土巡航导弹防御,同时在持续监视、情报合成和战斗管理方面需要新的投资。但是,只要探索用于正其它目的活动,这些新的投资将只占国防预算的很小一部分(不到1%)。应指出的最终所有用于本土巡航导弹防御的新费用应同样支持其它任务如反恐、毒品拦截、边境巡逻和部队保护。

  在缩小目前防御差距方面最直接的需要是制定联合条令,合成相关军种的项目。当前没有必要重组军事和国内机构以便更好支持巡航导弹防御任务,向这一任务拨出大量资金也没有意义。但是必须有一些正式声明,确定每个机构在巡航导弹防御任务中的作用。没有权威性的指导制定合作和协同目标,统一行动是不会出现的。

  一旦制定方案和确认各机构间的关系,计划者将需要解决当前几点影响巡航导弹有效防御的不足。第一点不足是美国缺乏弹性的发现和追踪低空飞行器的监视网络。本土周边和本土内空域存在主要探测盲区,特别是在地面雷达水平侦察能力有限,而巡航导弹飞行的低空空域。解决这方面不足的唯一实际方法就是从空中提供持续侦察(有人或无人侦察机和浮空气球)。无论需要何种空中传感器,必须能够综合各个来源的信息,形成合成的画面。

  第二点技术不足是美国缺乏快速确定临近本土空域或穿越本土空域的不明目标身份的系统。这是一个严重问题,因为尽管情报机构提供战略预警,军事计划者必须清楚巡航导弹的攻击将可能随时发生。那意味着数千架友方的民用和军用飞机都可能处于巡航导弹穿越的空域。现有用肉眼观察不明飞机身份的做法在对抗巡航导弹时不再有效。攻击可能在能见度较低的夜间或在恶劣气象条件下发生。来袭兵器可能太多,观察每一件兵器的时间会非常短。那样,某种可依赖的、能从非威胁目标中快速辨别出威胁目标的自动系统是必需的,这样不仅能减少非作战人员伤亡,而且确保较少的攻击系统有效使用。

  第三点技术不足是缺乏对攻击系统的火控进行合成的系统。因为各军种开发项目的防空能力在很大程度上互不一样,不能协同工作。即使所有不同的传感器信息能形成相关空域的完整画面,能对敌飞行器进行可靠识别,仍需要为每一件可利用的防御兵器分配最适宜的目标。一些防御兵器需要在他们建制传感器探测范围之外处使用,迫使在有限时间里迅速传输信息和进行精确战斗管理。如果防御者能发现、追踪、识别和攻击,击落巡航导弹并不难,但是有效使用多种攻击装备保护广大区域的任务是非常艰难的。

  领导机构

  如其它军事任务一样,用于巡航导弹防御的大部分资金和人力都分配给各军种。然而,各军种互不协调是不可能形成合成的本土防御的,各军种一般更关注前沿地区的防御需要。本土防御需要国防部的联合管理,以及其它联邦政府的各部门间的协调。

  在国防部内,负责本土巡航导弹防御的领导机构是北方司令部。北方司令部是统一司令部,主要负责本土安全。自2002年建立后,北方司令部一直通过北美航空航天防御司令部制定有效巡航导弹防御的作战需求,它的工作主要是理解威胁、改进多层防御体系中的传感器设施,在各军种的设施间建立作战连接,以及决定追踪和拦截对地攻击巡航导弹的战斗管理要求。这些工作与北方司令部的其它一些任务重叠,但在传感器精确度、武器的灵活性等方面强调特殊需求。他们同样需要与国内一些机构建立紧密协调关系,如联邦航空管理局和海岸警卫队。

  在发展巡航导弹防御中起中心作用的第二个机构是联合战区空中和导弹防御机构(JTAMDO)。该机构成立于1997年,任务是弹道导弹和吸气式威胁的协调防御行动。根据参联会2001年指示,该机构目前主要负责发展加强本土综合防空的作战概念和技术体系。除支持北方司令部加强北美防空外,该机构同样帮助美国战略司令部发展和部署预防弹道导弹攻击的全球防御系统。总部位于弗吉尼亚北部的五角大楼附近,该机构还为巡航导弹防御的一些项目提供资金。例如,它负责研究联合进行巡航导弹作战识别的方法。但是最重要职能是在各军种和国防机构间建立一个公用网络,尽可能实现无缝工作完成共同任务。

  国防部内其它负责巡航导弹防御方面的部门包括负责本土防御的助理国防部长、联合部队司令部、国防高级研究计划局和国防情报局。其它起重要作用的联邦机构包括中央情报局、本土安全部(特别是海岸警卫队)、运输部(特别是联邦飞行管理局)和司法部。

  海军项目

  美国海军在防御低空飞机和导弹方面的经验比世界上其它任何部队都要多。因为海军的航母战斗大队和两栖戒备大队长期在拥有反舰巡航导弹的国家周边水域活动,海军必须考虑所有技术需求和作战概念以对这些武器进行综合防御,其结果是建立一个由多级防御传感器和攻击系统组成的分层体系。

  海军防空体系由大量系统组成,但是其中三种系统特别是与本土巡航导弹防御相关:宙斯盾作战系统、E-2C侦察机和合作攻击能力系统(CEC)。这三种系统以及一些子系统如标准导弹组成海军海上防御部队的主要支柱。

  宙斯盾作战系统为阿利伯克级驱逐舰和提康德罗加巡洋舰提供核心作战能力。它由一座全方位阵列雷达、一套武器控制系统和一套指挥系统组成,可持续追踪和摧毁最先进的空中威胁。最近几年,美海军一直升级宙斯盾防空系统,提高发现和追踪掠海巡航导弹,消除无关雷达回波,抗电子干扰攻击的能力。此外,美海军也改进宙斯盾系统提高防御洲际导弹的能力。宙斯盾雷达的巨大搜索能力,与同时监控100架飞机并能快速识别威胁的能力结合,使其在美国面临巡航导弹威胁时成为部署到沿海地区的主要作战装备。

  宙斯盾系统的主要缺陷是它主要是一种海基传感器。即使在平静的海平面上,由于地球的曲度影响水平面有效探测范围,附近的地形特征加剧这种问题。为了及时发现空中威胁,海军使用了舰载的E-2C侦察机,E-2C侦察机的雷达能监控600万立方英里的空域,包括海面传感器探测范围以下的区域。它的计算机能同时追踪2000架飞机,能同时指挥拦截20架敌机。海军目前升级它的雷达,使其能更好地追踪低空飞行的巡航导弹,这种任务需要快速过滤地面目标的无关雷达回波。

  E-2C侦察机已经与宙斯盾系统紧密连接,以便海面传感器和武器一发现空中威胁就能实施打击。这种连接极大延伸标准导弹的有效射程。E-2C升级计划将进一步扩大它的连接,使其与联合部队的防空装备进行通信,包括空军雷达飞机和陆军的地空导弹。E-2C的高搜索能力、精确目标识别和广泛的连通性表明,它将成为未来巡航导弹防御联合体系中的一个中心节点。

  像空军一样,海军装备传感器和通信链路的下一代战斗机适合进行网络战。安装在F/A-18和F-35飞机上的主动电子扫描阵列雷达将极大提高飞行员在视距外打击敌飞行器的能力。这种改进的跟踪和攻击能力与高级E-2C的侦察和战斗管理系统相连接,它将帮助把海基战斗机合成到分层防御体系中以对抗巡航导弹。

  海军正在进行中的有关巡航导弹防御的最重要的网络计划称之为合作攻击能力系统。该系统正安装在宙斯盾战舰、E-2C和其它允许从大量地点立即合成雷达数据的其它平台。结果是形成比任一传感器所能提供的更详细的空域合成照片。因为一个战斗群的所有成员都能访问同样的空中照片,防御兵器能比单独依靠本地传感器更远更快地使用。联合攻击可能是任何综合防御巡航导弹系统的主要特色。因此海军正在决定如何使合作攻击能力系统在联合体系发挥作用。

  空军计划

  空军一直是美国本土防空的主要力量。冷战初期,空军有数千架战斗机执行本土防空任务,并带头在加拿大和美国北部修建三层侦察雷达,预防轰炸机攻击。第一套电脑化的防空系统,即半自动化地面环境系统在空军主持下研制。尽管在洲际弹道导弹出现后,防空任务的重要性减弱,空军继续通过北美航天防御司令部与加拿大空军合作保持对北美的完整防空态势。

  目前的空军本土防空的体系包括地面和空中传感器,这些传感器通过指挥中心与作战飞机连接。空军本土防空的大量任务由空军国民警卫队承担,但战时常规部队能迅速补充执行这项任务。空军防空体系中最重要的两种作战系统为F-15战斗机和空中预警和控制飞机。F-15装备高级中程空空导弹(阿姆拉姆)和电子火控雷达,是世界上最有效的战斗拦截机。它与预警机协同,针对现有空中威胁提供灵活的和高生存能力的防御。

  空中预警和控制飞机是在波音707和767商用运输机基础上改装而成,能侦察300公里以上范围内低空飞行的飞机。当发现潜在威胁时,它使用机载作战识别系统确定威胁目标身份。如果被追踪目标确是真正的威胁目标时,空中预警和控制飞机的战斗管理系统引导战斗机实施拦截。空中预警和控制飞机传感器和相关子系统正进行“雷达系统改进计划”,提高追踪较小雷达反射信号的目标如巡航导弹的能力,以及提高抗电子干扰和抗欺骗的能力。

  空军认识别到目前的防空体系并不非常适于防御攻击本土的大型先进巡航导弹。主要传感器持久性、探测距离、敏感性和生存力不足应对潜在危险。攻击系统正迅速老化,不具备对抗计划完好的巡航导弹攻击所需要的续航力和敏捷度。空军最高级的两种现代化项目F/A-22和E-10飞机预计在解决这些不足方面起到重要作用。

  空军计划以E-10飞机取代空中预警和控制飞机和联合星雷达飞机。E-10飞机将装备有先进传感器和“多平台雷达技术插入程序”的软件包,这种软件包能帮助E-10飞机追踪低空、隐形飞机。这种软件包也是空军提高巡航导弹防御能力一系列计划之一。美空军还计划在全球鹰无人机上安装这种软件的改进版本。因此,E-10和全球鹰飞机可能在未来的巡航导弹防御中协同行动。

  F/A-22多用途飞机将取代F-15,它比现有战斗机的续航力、敏捷度、通信和探测能力要高。它所担负的一个主要任务是在前沿地区和本土上担负巡航导弹防御任务。F/A-22的一个优势是能进行超音速巡航,能冲到巡航导弹的附近,在需要加油前进行多次攻击。F/A-22的另一个优势是安装有高级机载传感器和能进行跟踪、识别和攻击较小雷达反射信号飞行器的计算机。

  陆军项目

  在陆军和空军自二战后成为单独军种后,陆军保留对防空火炮的控制。长期以来,这种责任使陆军成为研制陆基防御系统的带头军种。因此,当政府发展多层巡航导弹防御体系时,陆军系统能提供近距防御的核心能力。海军系统如宙斯盾和E-2C鹰眼飞机可能在紧急时部署到本土,但是陆军系统更可能永久性部署在国家关键设施附近。

  陆军现有防御巡航导弹的主要武器系统是爱国者防空系统。爱国者已经使用多年,但正升级为更通用的爱国者-3型导弹。爱国者-3于2003年部署,并参加了伊拉克战争。爱国者-3的设计把一个毫米波寻的器与指挥链综合到一起,对控制器进行遥控,确保实现对巡航导弹的碰撞摧毁。爱国者-3发射架携带16枚导弹。

  陆军的另一种增程型防空系统正处于研制中,即中程增程防空系统(MEADS),它的射程为爱国者-3的两倍。中程增程防空系统是美国、德国和意大利联合研制项目,最终将取代爱国者、霍克和其它老式的防空武器。这种新系统将具有全方位的侦察和追踪能力,快速机动能力,以及具有与海军合作攻击能力系统相似的分发式结构,并能与盟国的传感器和武器系统形成综合防御网络。

  尽管中程增程防空系统将到2010年后才能装备。陆军将吸收它的一部分技术,并运用到现有的防空系统中。例如,一种新的轻型发射架和改进型战斗管理系统能在2010年前装备。陆军还寻求将陆军防空系统和其它军种的防空系统连接,推动联合防空体系的早日建成。在参联会的指导下,陆军正主导建立一个“单一合成空中画面”系统,综合所有军种的侦察和追踪数据。

  陆军正在进行的另一种防空计划是联合对地攻击巡航导弹防御空中网络传感器系统(JLENS)。该系统是一种系留式系统,载有侦察和火控雷达,能追踪低空飞机。在15000英尺空中,它的探测距离约300公里,能滞空30天,并且它的费用较低,生存能力较高。它可与海军的合作攻击能力系统、空军的联合战术信息分发系统连接,实现跨军种共享侦察数据。

  最近的几年中,陆军从其它军种引入防空作战概念和技术。它不仅更依赖空军进行战区防空,而且计划采用空军的阿姆拉姆导弹的地面发射型作为下一代的防空武器。陆军大多数相关的武器系统如爱国者-3和联合对地攻击巡航导弹防御空中网络传感器系统主要用来保护前沿部署的部队,但是系统的通用性和机动性使其更适用于本土防御。决策者正在考虑用陆军爱国者-3导弹补充或取代海军标准防空导弹的提议,这样减少费用,并提高防御巡航导弹的协同能力。

  设计原则

  国防部有时被批评在弹道导弹防御方面花费太多,而忽视巡航导弹威胁。但是,各军种已经大量将正处于生产或研究的项目应用于巡航导弹防御。一些项目如联合对地攻击巡航导弹防御空中网络传感器系统和E-2C飞机都是直接用来应对巡航导弹的。问题是几乎所有的项目都被视为是保护前沿部队的,而与本土防御任务明显不同。

  为了有效预防对地攻击巡航导弹对本土攻击,巡航导弹防御设计者必须运用不同原则。以下考虑有可能影响未来防御网络的设计。

  第一、对地攻击巡航导弹是非对称威胁之一,可能在目前构成多种安全挑战。因为巡航导弹对本土的造成的危险既不是紧迫也不明确,耗费大量资金来解决这种危险不切实际。美国主要采取的行动将包括重新组合现在用于其它目的的项目。

  第二、本土巡航导弹防御也是适用军事转型的一些指导原则的机会,如联合网络作战。通过合成现有资源和项目,决策者能满足防御体系的大多数需求。仅仅是将现有项目连接在一起是不够的,在侦察、目标识别和火控方面仍然存在差距。但是更好的防御需要的是更多合成而不是更多投资。

  第三、需要更多的合成而不是更多投资在条令和情报方面显得特别清晰。除非军方已经研究出详细的应对巡航导弹防御的联合条令,否则很难建立合适的防御体系或制订投资计划。此外,必须理解现有的情报搜集能力后,各军种才能对新的指示系统和预警系统投资。

  第四、分层保护原则在设计战区防空和弹道导弹防御方面与巡航导弹防御同等重要。分层保护确保由多种并不完善的系统能提供近乎不能渗透的防御。但是设计者不能简单将航母战斗群的框架运用到本土防御中,因为其作战环境不同。所有相关的作战概念,从作战识别到攻击规则,都必须调整反映出非作战人员普遍存在。

  第五、情况紧急并靠近平民时的作战问题将因为需要严重依赖通常部署在不同的作战环境中的部队而加剧。如果国家不能在领土提供专有的强大的巡航导弹防御能力,那么在高度危险的情况下,需要撤出国土防空设备以便配置在外国作战。网络概念如海军的合作攻击能力系统在迅速重新配置部队方面解决大量技术挑战,但是作战人员是否能重复进行思维调整是另外一件事。

  与其它非对称作战一样,巡航导弹对本土攻击行动的前景向军队决策者提出全新问题。但是随着海外对手的日益获得大规模杀伤武器的装置,这些装置可能由巡航导弹投送,那么保卫美国防御巡航导弹的两难可能不会时间的避免。

  来源:列克星顿研究所

  原著:洛伦•汤普森

  编译:知远/于君

(责任编辑:刘峰)

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