美国陆军在多域作战(MDO)中的作用是 "穿透和瓦解对手反介入和区域拒止系统,利用由此产生的机动自由实现战略目标(取胜),且兵力以有利条件重返竞争"。前陆军未来司令埃里克-韦斯利中将将 MDO 定义为一种 "战术"战斗,战术指挥官需要能够 "思考、评估和运用 "战争的所有领域,以便有效地 "射击、移动和通信"。这种执行地面作战的能力是陆军战术编队的基本执行角色,因此需要强大的跨域机动自由度。
然而,空间领域提供的机动空间往往被机动指挥官忽视,如果不加以控制,将直接限制地面作战中的机动自由。根据美国国防情报局(DIA)2019 年发布的《太空安全面临的挑战》报告,太空作战为地面兵力提供了 "地理定位和导航、目标识别以及跟踪对手活动 "等太空辅助服务。定位、导航和授时(PNT)卫星;情报、监视和侦察(ISR)卫星;以及基于轨道威胁的反空间系统提供这些服务。这些服务中最关键的是基于威胁的反空间系统。它们直接攻击和反击对提供地面能力至关重要的 ISR、PNT 和导弹预警卫星。
虽然天基资产的有形产出与成功的战术演习息息相关,但陆军与这些使能因素的联系是通过陆军的太空与导弹防御司令部(SMDC)在战略层面上保留的。太空与导弹防御司令部是一个战略级的陆军兵种指挥部,其明确的任务式是发展和提供 "当前和未来的全球太空、导弹防御和高空能力,使陆军、联合部队以及盟友和伙伴能够实现多领域作战效果;加强威慑、保证和探测战略攻击;以及保护国家"。因此,SMDC 保留了如何以及何时利用 ISR、PNT 和反空间卫星来帮助作战人员,而不是需要这些能力的地面指挥官。
这就造成了 MDO 的空白。联合出版物 3-0《联合作战》将机动定义为一种 "战术 "行动,"部队指挥官将兵力与火力和信息相结合,以获得相对于敌方的位置优势"。然而,在空间领域引入这种位置优势的资产--包括进攻性和防御性资产--严格保留在战略层面。因此,如果 MDO 内的实际火力和机动发生在战术层面,那么战术层面的编队就需要保留在所有领域创造机动自由的资产。韦斯利中将甚至承认了这一差距,呼吁需要 "在[战术]梯队拥有空间资产"。
此外,这并不是一个新概念。第 82 空降师拥有来自第 4 防空炮兵第 3 营的内建和附属短程防空炮兵(SHORAD)资产,可在联合强行进入行动中提供空域机动自由,从而实现更有效的地面作战。第 915 网络战营通过远征队 "提供可扩展的能力......为陆军机动[战术]指挥官提供拒绝、降低、破坏、摧毁和影响网络空间效果的能力"⁷,他们的努力反过来又在网络领域创造了战术重点机动空间,直接为地面作战提供了更多的机动自由。
正如陆军战争学院发布的《2021-2022 年关键战略问题清单》中所建议的,陆军必须将定向能武器(DEWs)和动能武器(KEWs)等有机 SMDC 资产灵活运用到战术层面,使陆基兵力能够在多域战斗中进行跨域射击和机动。
2018 年,美国陆军训练与条令司令部(TRADOC)出版了小册子 525-3-1《2028 年多域作战中的美国陆军》。正如时任陆军参谋长马克-米利(Mark Milley)将军所说,"战争的特点 "已经发生了变化,原因有二。首先是 "新兴技术 "的军事应用改变了战争方式,以至于战场的范围需要完全重新定义。其次是战略竞争对手(俄罗斯等大国)将这些新技术与他们的 "军事条令和行动分析""综合 "起来,在空中、陆地、海上、网络和太空等所有领域与美国作战。这就产生了一个 "军事问题",即不仅要在所有领域击败战略竞争对手,还要将这些努力归纳到各个领域,使陆基兵力能够进行跨领域射击和机动。然而,这看起来像什么?如何将这一概念付诸实施?
美国国防部已经做了大量工作,提出了所谓的 "所需能力集"。在这些能力组合中,"太空能力组合 "必须能够利用 "太空作战 "来补充陆地作战,支持 "打开和利用优势窗口,在保护友军作战能力的同时给敌方造成困境......" SMDC是陆军发挥这一作用的战略组成部分。具体而言,SMDC 内的第 1 太空旅 "开展太空行动,提供决定性的战斗力,支持陆军和联合作战团体"。第 1 太空大队负责提供这种决定性的战斗力,并开展太空技术行动。从根本上说,在全球反恐战争期间,这些技术行动的执行是通过 ISR、PNT 和网络战卫星行动提供的增强态势感知来实现的。然而,从根本上说,需要改变空间行动的优先次序。美国国防情报局题为 "太空安全面临的挑战 "的报告强调了两个主要结论。
首先,战略竞争对手俄罗斯等对太空领域的看法与美国根本不同。他们将太空领域提供的能力视为降低美国在所有领域有效性的途径。这一点从其在 2015 年全面调整兵力就可见一斑。
其次,俄罗斯等所展示的能力超过了美国目前的能力。其都拥有卫星能力,可提供卓越的空间态势感知能力,并在移动式 DEW 系统和地基反卫星导弹的研发竞赛中遥遥领先。
在2015年,俄罗斯在深思熟虑的重组工作中创建了航空航天部队。对太空战的重新关注将所有太空企业置于国家控制之下。这些集中的工作使俄罗斯成为在轨反空间系统的主导国家。两用卫星的近轨能力超过了美国。俄罗斯卫星可以调整航线和轨道,使其新的轨道足够接近美国卫星,从而造成永久性的破坏影响。
鉴于这一背景,本文将实现两个目标。首先,由于空间技术操作是在空间领域创造机动自由的方式,将研究美国目前在DEWs和KEWs方面的能力。其次,将为地面部队机动指挥官在战术层面如何实施这些资产提供一个建议框架。
定向能武器使用定向和集中式的能量束来 "扰乱、破坏和摧毁敌方装备"。定向能武器可以是空间型的,也可以是地面型的。
天基定向能武器是战略定位在特定轨道上的卫星,装备有武器化的定向能变体。当卫星在轨道上运行时,这些能量变体会集中攻击敌方卫星,以破坏其能力或将其摧毁。效果仅限于定向能变体的射程。通常情况下,如果卫星以同一轨道上的敌方卫星为目标,则可达到最大效果。例如,低地轨道定向能武器瞄准和/或摧毁也在低地轨道上的敌方卫星。
天基甚低频武器的使用将太空变成了一个作战领域,一个影响波及地面兵力的战场。使用时,美国天基定向能武器在卫星对卫星的战斗中瞄准并摧毁敌方卫星。由于敌方能力的大幅削弱,太空领域的这种战斗为陆地领域创造了跨领域的机动自由。对手 PNT 和 ISR 能力的降低直接阻碍了对手的地面移动和态势感知。因此,这一战术优势为地面上的友军提供了更大的机动自由。在最终状态下,在空间领域获得的控制权可为地面火力和机动提供机动自由。
图 1 - 地基动能武器和地基定向能武器
图 2 - 天基定向能武器
虽然上述理论与作为作战学科的 MDO 相辅相成,但在实践中却严重脱节。目前,SMDC 和第 1 太空旅保留了战略梯队的所有太空资产,包括天基 DEW。因此,战术机动指挥官必须向战略层申请使用天基 DEWs,以实现其对敌方的预期战场效果。这就是功能区 40--空间作战军官代表其机动指挥官在特定时间窗口请求实现战场效果。在全球反恐战争期间,这可能是足够的,因为当时的威胁并不存在太空能力,而且作战时间比较宽松。然而,考虑到俄罗斯等当前的太空能力,如果当前的机动指挥官希望既能对抗威胁的太空能力,又能同时实现进攻性的跨域机动自由,他们就需要与太空领域建立实时联系。这就要求机动指挥官与太空领域建立实时灵活的联系。
从空域中寻找灵感,跨域火力与机动的联系并不是一个新概念。对于空域的跨域火力和机动,机动指挥官会被指派一名附属的美国空军(USAF)联合终端攻击控制员(JTAC)。联合终端攻击控制员指挥美国空军飞机在战场上的行动,通过近距离空中支援实现地面机动,从而实现对空域和陆域的控制。从本质上讲,JTAC 为机动指挥官提供实时解决方案,解决跨域差异带来的战场问题。正如 JTAC 可为机动指挥官提供空地关系选择一样,机动指挥官也应配备一名可提供空地解决方案的天基 DEW 专家或 JTAC 同等人员。这名兵力可以来自第一太空营,也可以来自美国太空部队,因为太空部队开始吸收更多的 SMDC 工作量。无论如何,为机动指挥官增加一名类似于 JTAC 的空间使能人员对于弥合战略空间资产与战术作战之间的明显差距至关重要。
此外,空间赋能器--JTAC 的作用将不仅仅局限于控制和执行 DEW 空间技术行动。通过充当陆地和太空领域之间的内在联系,这些使能者还能为机动指挥官提供整个太空领域的实时太空态势感知,因为它直接影响到地面状况。这将包括实时威胁卫星和能力更新,以及完善的友军 ISR 和 PNT 窗口。
与天基预警机不同,陆基预警机具有讽刺意味的是更为复杂。从理论上讲,陆基定向能武器通过与天基定向能武器相同的介质达到相同的效果,但需要足够强的千瓦(kW)输出功率才能在更远的距离上达到相同的效果。这就意味着陆基定向能武器必须产生足以穿透大气层并摧毁敌方卫星的聚焦能量变体,同时光束控制要足够小,以免造成大范围的附带损害。目前投入使用的陆基定向能武器只能产生 50 千瓦的输出功率,这只足以使敌方火炮失效,更不用说卫星了。陆军的目标是在 2022 年将这些激光器安装在由四辆斯崔克组成的一个排上,并在战术层面上实施。美国陆军的下一步目标是在 2024 年之前将 300 千瓦的陆基 DEW 变体投入实战。即便如此,这样的能量输出最多只能摧毁一枚巡航导弹,更不用说穿透大气层,影响对手卫星了。
图:在德国霍恩费尔斯(Hohenfels)举行的一次演习中,一名美国空军联合终端攻击控制员实现了空域机动自由。太空部队的联合终端攻击控制员也可以分配到陆军编队,在太空领域提供同样的机动自由。
《物理学杂志》的空间物理学家进行的高级模拟显示,有效中和低地球轨道卫星的功率阈值为 3 兆瓦(MW),是美国目前发射功率的 1,000 倍。然而,同一份研究报告指出,美国陆军目前拥有的地面激光器功率上限为 10 兆瓦。因此,尽管所需的能量输出技术可能已经存在,但在机动指挥官的编队中配备移动式反卫星陆基定向能武器之前,还必须实现若干技术飞跃。
美国导弹防御局已经委托弹道导弹防御系统激光缩放项目来弥补这些不足。激光缩放项目旨在生产更小、更轻、更便携的 10 兆瓦激光器。然而,项目的完成还需要七年时间。因此,便携式 10 兆瓦激光平台的实施,以及作为陆基反卫星 DEW 的能力,可以遵循与 50 千瓦 "斯特赖克 "反炮兵 DEW 相同的实施规程,这些 DEW 将在 2022 年之前装备部队。
从概念上讲,关键制导武器是最容易理解和使用的反空间系统。KEW 不需要将任何东西送入轨道就能摧毁敌方卫星。它们通过发射火箭和/或导弹,向敌方卫星投送杀伤载具,使杀伤载具具有足够的速度穿透大气层并摧毁敌方卫星,从而实现这一目的。KEW 通常由固定或移动发射系统、穿透大气层的导弹和摧毁卫星的实际杀伤载荷组成。由于整个交战过程都在大气层外进行,目标卫星和杀伤飞行器的速度都高得惊人,因此杀伤飞行器的有效载荷相当小。然而,实施关键制导武器的简便性仅止于此。尽管使用 KEWs 的做法经过测试是可行的,但在使用 KEWs 摧毁卫星时有两个主要的后勤问题。
首先,由于卫星的摧毁完全取决于杀伤飞行器的时间和定位,这种高能量相互作用对卫星的物理摧毁会产生大量的轨道空间碎片。这些轨道碎片颗粒可能会形成自己的轨迹,由此产生的矢量可能会对友方卫星造成损害,甚至会形成整个区域,使计划轨道不再可行。这些不可预知的二阶效应使得实际实施激波摧毁卫星成为最不可取的方法。KEW 产生的可追踪空间碎片的这种不可预测性使大多数国家选择了不同的空间控制解决方案。
其次,KEWs 需要非常具体的发射考虑。对火箭轨迹有重大影响的大气和气象条件会阻碍 KEW 的发射。某些 KEW 需要坚固的发射场,并配有类似于非暴力火箭行动的任务式指挥节点。移动式 KEW 仍然需要有平坦、均匀表面的开阔地作为可行的发射台。尽管存在这些后勤方面的限制,地基关键预警武器仍是友军和敌对兵力最常用的反空间措施形式。此外,从已经能够发射卫星的国家转变为发展 KEW 的国家是一个最小的飞跃。因此,对 KEWs 的威胁分析要比对 DEWs 的分析更有力、更复杂。
中国不仅已经拥有可作战的 KEW,而且已经开始与地面兵力进行整合和训练。中国目前的地基关键预警能力只能对 ISR 和 PNT 低地轨道卫星进行测距。据估计,中国目前正在研制可瞄准地球同步轨道卫星的移动式地基关键预警机。地球同步卫星负责洲际弹道导弹的预警和探测。因此,中国只需数年就能摧毁美国探测飞行中的核导弹的能力。这种跨领域能力不仅能提供地面机动自由,还能提供非常规的战略优势。
此外,俄罗斯正在研制一种可摧毁低地轨道卫星的移动式 KEW。俄罗斯完成了 PL-Nudol 反卫星导弹的第八次实地测试--这是一种可地面运输的机动 KEW,可轻松与地面机动编队整合。虽然不像中国的同类产品那样具有地球同步高度能力,但 PL-Nudol 令人难以置信的机动性使其更容易与机动兵力整合,并为俄罗斯机动指挥官提供了战场上可行的空间控制措施。
俄罗斯和中国并不是拥有地基 KEW 的唯一威胁。伊朗于 2009 年成功发射了一颗低地轨道卫星。伊朗只需对其运载火箭进行少量武器改装,就能拥有地基 KEW。此外,朝鲜也成功发射了一枚弹道导弹和一枚太空运载火箭。此外,北朝鲜已成功发射了弹道导弹和太空运载火箭。两者相加,北朝鲜在研制地基 KEW 方面仅落后一小步。
尽管地基关键预警武器的威胁增大,但关键预警武器造成的轨道碎片在空间领域造成的作战变数超过了其成功摧毁卫星所提供的跨领域机动自由。因此,实现跨域火力和机动应强调防止对手使用地基关键预警武器,而不是由友军实施。目前,这些系统和计划已经付诸实践。
地基中段防御(GMD)计划负责开发和实施反弹道导弹,旨在拦截飞行中的敌方洲际弹道导弹(ICBM)。美国目前部署了 44 枚这种拦截器,其中 40 枚位于明尼苏达州格里利堡,4 枚位于加利福尼亚州范登堡。洲际弹道导弹在飞行轨迹的最高点离开地球大气层。因此,洲际弹道导弹和地面 KEW 的初始推力速度相似,足以在敌方 KEW 离开大气层并造成轨道碎片问题之前将其拦截。
虽然从概念上讲是可行的,但在将 GMD 拦截器从洲际弹道导弹拦截器转换为 KEW 拦截器之前,还有一些未完成的要求。从技术上讲,这些拦截器需要进行改装,以便能够跟踪和拦截 KEW 轨迹,并且能够以比目前跟踪洲际弹道导弹轨迹更快的速度进行跟踪和拦截。此外,军备控制与不扩散中心的一项研究确定,目前已投入使用的拦截器的效能有限。
假定这些技术障碍得到解决,反核武器拦截仍将保留在大战略和国家层面。若要实施基伍拦截弹以实现地基战术机动,则需要在部署反基伍拦截弹的批准级别上实现模式转变。然而,战术机动指挥官在跨域条件设定方面也有战术先例。
地面部队战术指挥官在地面部队通过空降或旋翼突击渗透之前领导压制敌方防空(SEAD)。地面部队战术指挥官拥有实施 SEAD 资产所需的自主权,以确保友军在空域拥有优势,使其能够渗透。实施 SEAD 的有形资产不一定与机动指挥官同处一地,但战术层面仍可自主使用这些资产来创造条件。因此,在战术层面实施反战争遗留爆炸物拦截器可以达到类似的目的,只不过是在空间领域。压制敌方空间武器(SESW)需要成为战场上设定的另一个条件。在 MDO 的世界里,如果敌方兵力在战术战斗中发射 KEW,战术指挥官将需要这一权力,用拦截器进行压制。在最高级别保留反 KEW 拦截器只会阻碍需要跨域火力和机动的地面战术指挥官直接实时影响其战斗空间。GMD 和 SMDC 可以在其级别上保留实物资产,并拥有发射程序。但是,如果战术机动指挥部要对抗敌方的 KEWs,则应赋予其发射权,从而实现 MDO 的战术机动自由。
图:2019 年 3 月 25 日,从加利福尼亚州范登堡空军基地发射一枚地基拦截器,对具有威胁代表性的洲际弹道导弹目标进行首次齐射接战测试。
在现代战场上,MDO 要求战术机动指挥官影响战争的所有领域,为兵力创造必要的跨领域火力和机动。虽然这给机动指挥官带来了更大的影响力,使空中和网络领域的模式发生了转变,但太空领域仍然是战术机动指挥官无法控制的战略领域。天基资产为地面兵力提供地理定位、导航、目标识别和许多其他服务。然而,维护这些卫星--或不让敌方兵力拥有同样能力--的太空领域进攻机制却完全被 SMDC 保留在战略层面。将 DEWs 和 KEWs 重新分配到战术层面为战术机动指挥官提供了解决方案,使其能够对太空领域实施控制,并在地面层面实现跨领域火力和机动。
一个直接的解决方案是将对 DEWs 的控制和消除冲突交给类似于 JTAC 的空间使能者。这将为机动指挥官提供与空间领域的切实联系,在空间领域中,定向能卫星与卫星之间的战斗会影响地面机动。从长远来看,将地基定向能武器整合到战术层面的机动编队中将产生更及时的效果。虽然美国离这种能力只有几年的时间,但俄罗斯等已经在致力于地基定向能武器的开发和战术整合。
关键核武器可能是实施进攻性太空控制的传统和首选形式。然而,用 KEW 摧毁敌方卫星会产生轨道碎片,对整个空间领域造成巨大影响。此外,由于发射 KEW 属于国家级可探测行动,因此将对地基 KEW 的实际控制权交给战术机动指挥官并不可行。然而,与目前战术指挥官在空降和空中突击前拥有 SEAD 的条令类似,战术机动指挥官需要对重新设计的反弹道导弹拦截器进行作战但应急的控制,以便在大规模作战前压制和摧毁敌方的反空间能力。
虽然战争的性质不会改变,但战争的特点会改变。MDO 的盛行和威胁能力的增强,使战术层面的多领域影响变得更加重要。空间领域是最关键、最容易被忽视的领域,也是这种模式转变的下一个领域。