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F-35战斗机联合作战能力全解析

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IBCS与F-35型战斗机

洛克希德·马丁公司曾在2019年8月6日宣布,在2019年6月举行的“橙旗评估19-2”(OFE 19-2)演习中,美军验证了空军的F-35型机能够将数据实时传送给陆军的AIAMD(陆军一体化防空反导系统)。

AIAMD是使一体化防空反导系统成为可能的指挥控制系统,依靠的是诺斯罗普·格鲁曼公司研制的IBCS(一体化防空反导作战指挥系统)。

据诺斯罗普·格鲁曼公司称,该系统能够将从传感器获取的情报提升为火控性质的跟踪数据,并通过IBCS接收具有火控性质的跟踪数据。诺斯罗普·格鲁曼公司负责导弹防御和保护系统的副总裁兼总经理丹·弗维耶尔指出,“IBCS是通过开放架构模式设计的作战指挥系统,具备出色的性能。通过该系统可将所有传感器联接在一起,在所有领域发挥所有效果”。“所有传感器”“发挥所有效果”和“在所有领域”,这些都将成为今后美国陆军的作战样式。

IBCS的本来目的是连接美国陆军所有种类的雷达、导弹发射装置和指挥所(CP),因而优先在陆军内部运用。

目前,美国陆军拥有从“毒刺”导弹到“爱国者”、THAAD之类的防空武器,而这些武器之间不具备相互连接能力,没有互换性。在此之前,美国陆军分别运用这些系统。从“爱国者”导弹发射装置发射导弹时,需要通过专用的“爱国者”雷达获取目标数据。射程较远的THAAD为了探测高空弹道导弹,运用性能更加强大的AN/TPY-2型雷达。“毒刺”导弹则一直运用小型的“哨兵”雷达。

此前,这些系统的雷达中即使有一部探测到威胁目标,并且其他系统处于适于拦截导弹的位置,但相互之间也无法共享数据,IBCS将使这些系统之间能够共享数据。

IBCS能够广泛地构建网络,目前正在进行通过网络连接从得克萨斯州到新墨西哥州,甚至到阿拉巴马州等广大地区的测试。自开始研发IBCS以来,美国陆军高层格外注重“多域作战”构想。

当然,与其说这些举措是为了对抗IS和塔利班等地区武装势力,不如说是为了应对中国和俄罗斯这样的强大对手。

在“多域”展开的作战行动中,IBCS需要与空军、陆军、海军陆战队的传感器进行连接。各军种的传感器和武器大多是在IBCS接口形成标准化之前设计的,为了能够连接到网络,需要配备某些“互换套件”。

据洛克希德·马丁公司称,目前F-35型战斗机只通过“F-35地面控制站”和“F-35-IBCS适配套件”就能够向IBCS网络传送数据。“F-35地面站”和“F-35-IBCS适配套件”均由洛克希德·马丁公司研发。

另一方面,美国正在计划引进的“间接火力防御系统”( IFPC:Indirect Fire Protection Capability,amulti-purpose launcher)将重点置于应对巡航导弹威胁,从最初就依照IBCS的规格进行设计。

据诺斯罗普·格鲁曼公司负责任务系统部门导弹防御对策的副总裁肯·特德罗夫(音译)称,IBCS不仅是对美国陆军有效的系统,对于波兰一体化防空反导作战指挥系统也将发挥作用。为了增强针对俄罗斯的防御,波兰一直在考虑采购IBCS(“防务快讯”网站2017年12月12日报道)。

IBCS仅凭借1台传感器有可能会出现难以持续跟踪目标的情况。因此,诺斯罗普·格鲁曼公司正在对IBCS识别在各种高度、以各种速度飞行的无人机、战斗机、攻击机、空中加油机、预警机、偏转翼机及电子战机等的能力进行测试。

仅凭借地面上的1台传感器难以胜任对目标的探测任务,但通过共享各种数据就能够提高探测精度。这种能力在“多域”军事作战行动中极为重要。

但是,这种连接并不容易,必须将原来不具备互换性的两台计算机连接起来。此外,导弹在数秒内移动数千米,其动向难以预测,因而必须以极快的传输速度传送数据,以免数据失效。

例如,假设有7部不同的雷达,从各雷达获得的同一目标位置情报,会因为时间和精确度的不同而出现细微的差别,但并不能显示出7个不同的图像。在分秒必争的作战环境下,作战人员并没有足够的时间对比数个图像做出判断。为了能够迅速做出判断,必须将从各种传感器获得的数据显示为一个图像。

IBCS今后将会连接数量越来越多的传感器,美国陆军要解决的问题并不少。

盟国联合行动与F-35型战斗机

“多域构想”并不仅限于在陆军、海军、空军和海军陆战队等各军种之间,美军甚至也在盟国之间推动该构想的实现。
同时,美国在全球的军事力量正在相对减少。不少专家预测,今后美国F-35型战斗机的采购数量也许会因受到预算限制而减少。因此,美国与同样运用F-35型机的盟国之间必须进行相互合作。今后,F-35型机在包括盟国在内的“多域环境”下也会发挥核心作用。

目前,美国空军的绝大多数战斗机还是吸取越战教训设计的机型,F-15、F-16之类的四代机难以应对今后美军将要面临的威胁。

截至2019年,美国空军的F-22型战斗机只有186架,F-35型机也不过只有200架左右。这对于需要在全球进行部署的美军来说,难以将所有作战力量集中到一个战区。

根据美国空军协会米切尔航空航天研究所所长戴维·A·德普图拉等人的研究报告(2019年4月),在朝鲜“有事”时,美军仅凭借这些作战力量难以应对。这是因为朝鲜的冲突有可能会同时引发俄罗斯在欧洲的收复失地行动和中国在亚洲的进攻行动。

因此,美军需要考虑强化与盟国F-35型战斗机的协同作战。F-35型机具备比其他机型更为广泛的优越性能,只有作为共同最新作战平台的该型机才能大幅提升同盟国之间空军作战力量的密切合作和整体的关系。今后,不同国家F-35型机之间的协同作战将会得到进一步推动。

拥有F-35型机的国家包括9个合作国家和几个“对外有偿军事援助”(FMS)国家。除美国以外的合作国家包括澳大利亚、加拿大、丹麦、意大利、荷兰、挪威、英国。此外,土耳其也曾参与进来。但是,由于土耳其购买了俄罗斯的S-400防空导弹系统,土耳其被排除在F-35项目之外。“对外有偿军事援助”(FMS)国家包括日本、以色列和韩国。比利时也一直计划购买F-35型机。本文将除土耳其之外的上述国家统称为F-35型机的“共有国”。除此之外还有几个国家成为F-35型机的候补采购国家。

美国自不必说,丹麦、意大利、荷兰、挪威、英国及比利时等国都是北约成员国。今后,这些国家能够同时运用相同的F-35型机这种先进的作战平台。

这种优势非常明显。通过多个国家运用F-35型机,不仅可由不同国家的人员协同实施F-35型机的训练和作战任务,而且还可共享后勤和维修等。

但是,有报道指出,在目前现状下实现“共有国”协同运用F-35型机还存在若干问题(Maj Luke J. Harris and Col Max M. Marosko Ⅲ,“Buildinga Fifth Generation Coalition,”Mitchell Institute,2019.3)。

协同运用F-35型机的问题之一是达不到最适于“共有国”之间相互运用的程度。目前最大的问题是“共有国”之间的MADL(多功能先进数据链)情报共享问题。此外,由于重视安全问题,“共有国”之间实施F-35型机的联合训练也存在限制。

因此,必须实现F-35型机相关安全保障问题的透明化。根据美国的新版国家军事战略,美国今后将要求伙伴国和同盟国提供可成为潜在威胁的系统中的情报数据。

例如,F-35型机SAP(特殊接入程序)引起的限制将成为相互运用该型机的较大障碍。通过适当减少SAP限制,F-35型机的“共有国”也能够使用与共同运用该型机有关的“高级运用手册”(AEM)。

F-35型机的核心能力之一是可搜集庞大的数据和情报,并进行共享。如果“共有国”之间能够联合运用F-35型机,该型机就可获得全面的战场认识及具备数据共享能力,担负这些通信任务的是F-35被称为MADL(多功能先进数据链)的数据链。

MADL网络的安全性较高,抗干扰和防探测能力较强,将发挥作为胜敌“力量倍增器”的作用。MADL的重要性毋庸置疑,但“共有国”之间MADL的相互连接性尚未全部得到实际验证,目前仍处于研发状态。

战斗机的计算机软件被称为OFP(Operational Flight Program:作战飞行程序)。该软件是决定战斗机能否发挥全部作战能力的重要因素。凭借该软件,可利用飞行控制、雷达、通信、导航、电子攻击、传感器融合等其他功能。

虽然不同国家的F-35型机存在OFP的差异,但通过F-35 Block 3F可消除相互连接技术自身的限制。不过,OFP的互换性还存在其他限制。最大限制之一是在F-35的MADL通信中运用的“加密密钥”(crypto keys)。装备MADL的飞机之间进行安全的数据通信必须具备“加密密钥”。

这些密钥由美国制定,截至2019年3月,“共有国”之间还不能共享MADL密钥。目前,能够使“共有国”之间的F-35型机共享情报的“网络架构”仍处于设计阶段,当务之急是进行研发和配备。

与“加密密钥”相比更加重要的是F-35型机的MDFs(任务数据文件)。MDFs目前成为F-35型机在相互连接方面最大的障碍。所谓MDFs,指的是能够提供给F-35型战斗机传感器的数据库,用于探测威胁目标并进行分类和共享情报。

通过云计算,MDF不断进行更新并下载到F-35型机上。F-35型机凭借MDFs可近乎实时地共享情报,飞行员通过映射的图像迅速地掌握敌方飞机、雷达和地空导弹等已知的各种威胁。

MDFs如果是F-35型机Block3F+以后的软件版本,“共有国”之间在技术上就可具有互换性。但是,F-35型机的“共有国”分别通过各自的编程方式制定专用的MDF。测试这些MDF的基础功能需要花费大量的时间和资源,将成为巨大的负担,结果导致“共有国”之间一直推后进行相互连接的测试。

MDFs为每个发射体(无线电波等的发射体)分配唯一编号,但这个编号无法应对“共有国”之间MDFs的差异。不存在被称为“通用平台列表(CPL)”之类的F-35“共有国”统一参考列表,这正在成为阻碍联合运用的因素。

在F-35型机数据融合中被分配的唯一编号方面,“共有国”之间各不相同。因此,极有可能会搞错不同国家唯一编号的“翻译”,这是非常危险的。如果弄错,有可能会将敌机误认为友机,而最坏的情况是将友机误认为敌机将其击落。

F-35型机的“共有国”之间无缝式MADL的相互连接性对于与利用这种平台的盟国协同作战并夺取胜利来说必不可少。实际上,在指出这些问题的美国空军协会米切尔航空航天研究所公开研究报告后,媒体报道了利用不同国家MADL的F-35型机参加演习的情况,并且还有媒体报道过美国空军的B-2型战略轰炸机与英国的F-35型战斗机联合参加演习的情况。B-2型战略轰炸机也搭载有MADL。有可能美国与盟国之间正在积极测试不同机型之间的相互连接性和数据的互换性。

结 语

F-35型战斗机将成为新的武器装备。不仅在各军种的合作方面,在同盟国之间的合作方面,F-35型机这种武器系统也将成为重要的平台。

兰利-尤斯蒂斯联合基地的罗伯特·诺伯特尼准将称,“我们并非是一个人在飞行,而是众人一心。不同国家的F-35型战斗机共同飞行,共同维修保养,共同运用”。

通过各军种、各国之间共同运用F-35这种先进的通用作战平台并共享情报,在作战行动中F-35型机能够在全球范围内使其他作战系统更加出色。

本文分析的只是F-35型战斗机性能的一部分。在其他领域,F-35型机也将发挥决定性的重要作用。F-35型机正在从根本上改变作战思想和作战样式,并且今后也将继续这种趋势。(知远战略与防务研究所 陈啸,编译自日本《军事研究》杂志2019年第12期)

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