猛禽與作戰(zhàn)云

溫杰

云概念，近年來最火的高科技概念之一，已經(jīng)改變了我們的生活。云概念的出現(xiàn)淡化了不同終端的作用，手機、電腦、電視以及其他電子終端產(chǎn)品都能通過訪問云存儲，互聯(lián)互通。當然，云技術(shù)能夠改變生活方式，也能改變作戰(zhàn)方式。美國國防部就提出了覆蓋海上、空中和太空的數(shù)據(jù)共享概念，將其形象地稱為“作戰(zhàn)云”（Combat Cloud），希望通過10～20年時間為現(xiàn)役作戰(zhàn)平臺發(fā)展出一種新的力量倍增器。而作為反應(yīng)速度最為迅速的軍種，“作戰(zhàn)云”的最直接受益者將是美國空軍。

猛禽的孤島效應(yīng)

F-22在總體設(shè)計上追求全方位隱身，以便有效地突破和摧毀蘇聯(lián)的嚴密防空系統(tǒng)，掌握空中優(yōu)勢。除了最大限度地降低雷達反射和紅外輻射外，減少機載電子設(shè)備的電磁波輻射也成為保持隱身性能的一個重要途徑。為此，美國空軍將Link 16數(shù)據(jù)鏈從F-22的作戰(zhàn)需求中刪去，專門為“猛禽”機隊研制了內(nèi)部飛行數(shù)據(jù)鏈（IFDL）。這樣一來，問題就出現(xiàn)了，由于和Link 16工作頻段不同，IFDL只能完成F-22之間的數(shù)據(jù)交換，而無法與F-15和F-16進行數(shù)據(jù)交換。即便是在F-22間傳輸數(shù)據(jù)，IFDL也有缺陷。它只能在F-22之間實現(xiàn)“一對一”數(shù)據(jù)交換，不能進行“一對多”或“多對多”的數(shù)據(jù)交換。顯然，在聯(lián)合作戰(zhàn)中，“猛禽”儼然成為了一座“信息孤島”。

以今天的眼光看，這種“煙囪式”系統(tǒng)的設(shè)計理念簡直令人無法理解，但是在20世紀80年代，設(shè)計師們曾經(jīng)想象過美國空軍將擁有近千架F-22戰(zhàn)斗機的龐大機群，似乎也在情理之中。事實證明，這一預(yù)期目標過于樂觀。隨著蘇聯(lián)解體，“猛禽”采購數(shù)量一再削減，最后僅裝備了187架。同時，美國空軍在F-35A戰(zhàn)斗機交付進度一再推遲的情況下，千方百計地保持F-16和F-15等戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)能力，力求延長服役時間。

為此，美國空軍不得不增強現(xiàn)役作戰(zhàn)飛機的協(xié)同作戰(zhàn)能力。目前，美國空軍面臨的一個現(xiàn)實問題是第五代與第四代戰(zhàn)斗機分別采用了不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不能直接實現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音的有效溝通，無法共享戰(zhàn)場態(tài)勢信息，直接導(dǎo)致了“五代到四代”系統(tǒng)的作戰(zhàn)需求。

今年9月初，即將離任的空戰(zhàn)司令部司令邁克爾·哈斯蒂基將軍在美國空軍協(xié)會年度會議上表示，美國空軍沒有足夠預(yù)算來組建一支全五代機的機隊，要實現(xiàn)強大的機隊融合，必須優(yōu)先解決“五代到四代”或“四代到五代”的數(shù)據(jù)共享問題。他一再強調(diào)，“五代到四代”信息解決方案是空戰(zhàn)司令部最優(yōu)先考慮的任務(wù)，必須充分利用第五代戰(zhàn)斗機的機載傳感器融合能力來幫助第四代戰(zhàn)斗機提高生存能力。

“作戰(zhàn)云”初步成形

正當美國空軍竭盡所能地解決“五代到四代”數(shù)據(jù)共享問題時，美國國防部已經(jīng)在著眼具有更廣泛“對話”能力的“作戰(zhàn)云”概念，嘗試將日益成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到戰(zhàn)術(shù)情報領(lǐng)域，力求實現(xiàn)海上戰(zhàn)艦、作戰(zhàn)飛機和空間衛(wèi)星的實時數(shù)據(jù)共享，再次描繪了長期追求卻一直無法實現(xiàn)的作戰(zhàn)愿景。

目前，美國國防部已將“作戰(zhàn)云”論證工作提上議事日程，分別從各軍種、工業(yè)部門和學(xué)術(shù)界抽調(diào)了相關(guān)人員，共同塑造“作戰(zhàn)云”，最終目標是形成一個拱形數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。其中，每個平臺作為一個節(jié)點，提供信息到“作戰(zhàn)云”，并從中下載所需信息，甚至成為戰(zhàn)役的核心?？梢?，“作戰(zhàn)云”不是簡單地將F-22、B-2和F-35等隱身平臺連接到機隊，而是更多地考慮到各型戰(zhàn)斗機、情報飛機、衛(wèi)星、軍艦和直升機。

美國國防部正在將采取小步策略來實現(xiàn)這一目標。美國海軍正在通過海軍綜合火控防空（NIFCA）計劃實現(xiàn)軍艦和飛機的網(wǎng)絡(luò)化，海軍陸戰(zhàn)隊航空隊正在為它的海上、空戰(zhàn)、地面特種部隊發(fā)展先進網(wǎng)絡(luò)。相比之下，作為在一場戰(zhàn)役中負責建立空中優(yōu)勢的主角，美國空軍似乎處在相對尷尬的境地，目前苦于如何讓現(xiàn)役機隊與F-22戰(zhàn)斗機保持信息連接。

實際上，這不僅僅是美國空軍的問題，因為美國海軍、海軍陸戰(zhàn)隊以及多個軍事盟友都將裝備F-35戰(zhàn)斗機，同時也在使用第四代戰(zhàn)斗機。為此，美國太平洋空軍司令部霍克·卡萊爾將軍專門指出，亞洲伙伴和澳大利亞必須獲準訪問“作戰(zhàn)云”，因為美國將不會在亞太地區(qū)獨自介入任何沖突。

為此，哈斯蒂基將軍希望工業(yè)界加快研制一種商業(yè)化設(shè)備，可以在一場空中戰(zhàn)役中將不同作戰(zhàn)平臺獲得的數(shù)據(jù)信息匯集成“作戰(zhàn)云”，而且“云”中的數(shù)據(jù)可以不斷地更新，并且無所不在地提供使用。同時，他還建議“作戰(zhàn)云”應(yīng)該具備更好的安全性和更大的冗余度，才能挫敗敵方試圖潛入和破壞這一信息網(wǎng)絡(luò)。

實際上，在“作戰(zhàn)云”概念初露端倪之前，美國國防部和美國空軍已經(jīng)在秘而不宣地著手一些項目或計劃，力求盡快消除“五代到四代”之間數(shù)據(jù)共享的障礙。

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)亟待融合

自從F-22戰(zhàn)斗機形成初始作戰(zhàn)能力后，美國空軍就一直在不斷尋求突破“猛禽”的數(shù)據(jù)共享“瓶頸”，先后考慮過基于“戰(zhàn)術(shù)瞄準網(wǎng)絡(luò)術(shù)”（TTNT）技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈和針對F-35戰(zhàn)斗機研制的多功能先進數(shù)據(jù)鏈（MADL），但“五代到四代”數(shù)據(jù)共享問題遲遲沒有得到解決的根本原因在于，美國空軍對于保持F-22戰(zhàn)斗機隱身性能的苛刻要求遠遠優(yōu)先于解決數(shù)據(jù)通信問題的各種嘗試。

在數(shù)年研究未果的情況下，美國空軍開始著手發(fā)展多種數(shù)據(jù)鏈的融合技術(shù)，提出了一項多域自適應(yīng)處理系統(tǒng)（MAPS）計劃，以滿足“五代到四代”的通信需求，力求有效地發(fā)揮“猛禽”的強大態(tài)勢感知能力，幫助作戰(zhàn)體系構(gòu)建更加全面的作戰(zhàn)空間圖像。MAPS計劃的初步方案是研制一種吊艙作為一個網(wǎng)關(guān)。該系統(tǒng)有可能安裝在F-15和F-16系列戰(zhàn)斗機上，使這些較老的作戰(zhàn)平臺可以支持各種通信的需求。

美國空軍的作戰(zhàn)設(shè)想是派遣F-22悄然突破到防空系統(tǒng)的“穹頂”（指雷達形成的掃描空域）或威脅區(qū)域的后方，通過MAPS傳輸數(shù)據(jù)，與F-15等第四代戰(zhàn)斗機之間實現(xiàn)互連互通。雖然這一系統(tǒng)增強了作戰(zhàn)機隊的通信能力，但是這個作戰(zhàn)設(shè)想不僅取決于隱身平臺突破防空網(wǎng)進入作戰(zhàn)前方的有效性，而且取決于第四代戰(zhàn)斗機在通信范圍內(nèi)空域的持續(xù)作戰(zhàn)能力。無疑，這可能會增加執(zhí)行特定作戰(zhàn)計劃的成本。

實際上，F(xiàn)-22與即將服役的F-35之間也存在數(shù)據(jù)共享的問題。后者配備的MADL，采用了完全不同于IFDL波形，因此也無法與“猛禽”直接交換戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息，同樣隸屬于“五代到四代”系統(tǒng)的需求范圍。因此，美國空軍也希望通過實施MAPS計劃，可以讓不同型號的隱身戰(zhàn)斗機在未來可以獨立于一種外部網(wǎng)關(guān)，能夠具備彼此間通信的能力。

美國空軍電子系統(tǒng)中心表示，MAPS具有不同樣式，目前正在嘗試減小部件的尺寸、重量和功率，它可以是一個吊艙，也可以是吊艙的一部分，當然要是以一個小型模塊直接嵌入機體內(nèi)，是最為理想的。目前，美國空軍對于MAPS的需求仍然有待確定，計劃在2015財年第二季度末正式發(fā)布一項招標需求。

新型吊艙臨時應(yīng)急

為盡快實現(xiàn)“五代到四代”連通性，美國空軍目前正在嘗試通過“爪恨”（Talon HATE）計劃獲得一種過渡性設(shè)備，這就是波音公司設(shè)計和研制的“爪恨”吊艙，掛載在F-15C戰(zhàn)斗機的腹部。這種吊艙可以有效地改進不同空戰(zhàn)平臺之間的通信和信息共享能力，以響應(yīng)太平洋空軍的迫切需求。

今年9月中旬，波音公司已經(jīng)完成了“爪恨”計劃的最終設(shè)計評估，驗證了不同平臺之間采用這種系統(tǒng)實現(xiàn)各種通信設(shè)備協(xié)同工作的能力，即將投入生產(chǎn)。“爪恨”吊艙的長度約為5.2米，重量約為816千克，首次將IFDL集成到多功能信息分發(fā)系統(tǒng)-聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)（MIDS-JTRS），簡稱MIDS-J，此外還集成了衛(wèi)星通信鏈和空對地數(shù)據(jù)鏈。

“爪恨”系統(tǒng)結(jié)合了來自空戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)、國家資源、聯(lián)合指揮與控制系統(tǒng)的信息。信息數(shù)據(jù)不受數(shù)據(jù)鏈的局限，可以實時用于聯(lián)合作戰(zhàn)的飛機、艦船和地面站，從而改善整個作戰(zhàn)空間的通信能力和數(shù)據(jù)共享。在一場戰(zhàn)役中，F(xiàn)-15C戰(zhàn)斗機攜帶的“爪恨”吊艙主要承擔數(shù)據(jù)中繼的角色，可以接收F-22通過IFDL傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并通過Link 16或MIDS將數(shù)據(jù)傳輸給其他戰(zhàn)斗機、情報飛機等作戰(zhàn)平臺。

這種系統(tǒng)可以融合來自多個領(lǐng)域的實時信息，從而為戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢感知產(chǎn)生了一幅改進的通用作戰(zhàn)圖像。當聯(lián)合攻擊機隊對抗防空系統(tǒng)時，F(xiàn)-22可以突破防御并削弱其探測能力，同時可以為后面的其他戰(zhàn)斗機提供機載目標、瞄準數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)融合方式將使F-22揚長避短，不再受限于武器艙的載彈量，可以充分發(fā)揮F-15攜帶武器數(shù)量更多的優(yōu)勢，起到了增強空中打擊效能的作用。

按照計劃，美國空軍將在2015年接收4個“爪恨”吊艙，漢斯科姆空軍基地將根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需要臨時將該吊艙掛裝在F-15C戰(zhàn)斗機上。相比之下，MAPS計劃則要求可以適應(yīng)于更加廣泛的平臺，超越網(wǎng)關(guān)的限制。

全新波形接受驗證

與此同時，洛馬公司利用內(nèi)部研究與發(fā)展資金秘密實施了“密蘇里”項目，重點驗證了由L-3通信公司研制的一種新波形，無需采用網(wǎng)關(guān)就可以直接實現(xiàn)F-22與F-35之間的通信，并被形象地稱之為“變色龍”。

據(jù)稱，“密蘇里”項目由臭鼬工廠負責，得到美國空軍空戰(zhàn)司令部的大力支持。此前，項目團隊在2013年12月17日和19日分別實施了一次飛行測試，驗證了一架F-22在不破壞電子隱身特征的情況下，可以將數(shù)據(jù)傳輸給一架模擬F-35的航空電子設(shè)備協(xié)同試驗平臺（CATB）。后者是由退役波音737-300型客機改裝的一種測試平臺，主要用于承擔F-35戰(zhàn)斗機航空電子系統(tǒng)和設(shè)備的測試任務(wù)。

這個項目的獨特之處在于，通過采用“變色龍”波形，能允許數(shù)據(jù)信息在第五代和第四代戰(zhàn)斗機之間實現(xiàn)互連互通，不會暴露隱身飛機的位置，從而可以在嚴密防御的空域里實施作戰(zhàn)行動。今年2月25日，洛馬公司首次公開了“密蘇里”項目的一些細節(jié)。去年12月的飛行測試表明，新的無線電設(shè)備允許F-22通過Link 16數(shù)據(jù)鏈發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，這意味著“猛禽”可以完全融入美國空軍現(xiàn)役作戰(zhàn)平臺構(gòu)成的信息網(wǎng)絡(luò)中。

洛馬公司采用具有低截獲和探測概率的Link 16數(shù)據(jù)鏈，意味著F-22在傳輸數(shù)據(jù)時不會將自身位置泄露給無線電頻率探測器。無疑，有權(quán)使用Link 16為F-22機隊提供了一些關(guān)鍵機會。最終，F(xiàn)-22可以在飛行時充分利用APG-77有源相控陣雷達和ALR-94電子戰(zhàn)系統(tǒng)等最尖端的傳感器，自動地將數(shù)據(jù)傳送給其他作戰(zhàn)平臺。

這種設(shè)備一旦獲準列裝，將大大增強F-22與第四代戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)能力。為此，美國空軍參謀長馬克·威爾士上將表示，這種數(shù)據(jù)鏈將擴展通信范圍，從而提高平臺效能，還可傳送武器數(shù)據(jù)，這意味著各型戰(zhàn)斗機間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而提高打擊精度。

候選系統(tǒng)通過測試

作為競爭對手，諾格公司從2010年起開始負責聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機一體化終端（Jeppack）項目，旨在驗證“五代到四代”之間的無障礙通訊技術(shù)。5月27日，該公司首次宣布了一種“五代到四代”數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用了霍尼韋爾公司研制的一種具備隱身能力的新型雙波段天線，稱之為“自由550”系統(tǒng)。

今年3月底和4月初，諾格公司分別在內(nèi)利斯空軍基地和愛德華茲空軍基地進行了兩次飛行試驗，驗證了Jetpack具備將F-35 MADL、F-22的IFDL同時連接和傳輸?shù)酵ㄓ肔ink 16的能力。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)了第四代戰(zhàn)斗機毫無障礙地使用第五代戰(zhàn)斗機傳感器搜集的信息，在提供先進的態(tài)勢感知能力和提高戰(zhàn)斗機作戰(zhàn)效能方面取得了長足進步。

諾格公司的設(shè)計理念是力求避免在F-22上集成新技術(shù)可能帶來的成本和復(fù)雜性，建議將“自由550”系統(tǒng)增加到其他飛機上。據(jù)介紹，霍尼韋爾公司的天線允許諾格公司的無線電設(shè)備同時傳輸來自F-22的IFDL和F-35的MADL的數(shù)據(jù)，通過軟件編譯成Link 16的波形，再傳送給其他作戰(zhàn)飛機。

實際上，“自由550”系統(tǒng)的技術(shù)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)F-22和F-35之間的連接，允許一架F-35通過這種技術(shù)將接收的信息編譯成IFDL波形，再發(fā)送給F-22。

毫無疑問，隨著美國空軍電子系統(tǒng)中心在今年10月底向工業(yè)界發(fā)布有關(guān)“五代到四代”網(wǎng)關(guān)的需求信息，“猛禽”在未來有望擺脫當前的“信息孤島”狀況，并將在“作戰(zhàn)云”中扮演非常重要的角色。

責任編輯：王鑫邦