砺道智库 2024年07月04日 09:01 北京
防务快报网7月2日登载了战略与国际研究中心(CSIS)退役海军陆战队上校马克·坎西安的专栏文章,阐述美国国防部如何克服精确制导弹药的对抗措施。

坎西安表示,50年来,精确弹药为美国提供了决定性的战斗优势。从沙漠风暴到入侵伊拉克和阿富汗,“一弹一杀”已成为常态。随着美国将这种能力转让给乌克兰,供其与俄罗斯作战,配备GMLRS的HIMARS、Excalibur155毫米炮弹、地面发射小直径炸弹和JDAM在战场上发挥了巨大作用。
然而,俄罗斯已经利用电子战、诱饵、欺骗和分散战术,使一些武器失效。这给美国军方提出了一个可能造成不稳定的问题:如果精确定位和制导在对抗措施面前失去战场优势,该怎么办?如果是这样,美国将需要改变其作战概念和收购战略,以防范定位能力减弱的作战可能性。
美国国防部将精确制导武器定义为“旨在摧毁点目标并最大限度减少附带损害的制导武器”。精确制导武器还包括自动和精确地理定位所产生的全部指挥和控制能力。对精确制导武器的关注贯穿了各军种的指导方针和作战准则出版物。在国防部之外,一项又一项的研究建议美国扩大远程精确制导武器的部署,以避开对手的防御区。鉴于精确制导武器的重要性,未来战场上任何精确制导和地理定位的失败都将对美国的军事行动造成灾难性的后果。
对抗精确弹药的措施并非新鲜事物。精确弹药可能很精确,但必须告知它们应该发射到哪里。对手很久以前就意识到隐藏和分散可以提供第一层保护。但设施无法移动,这意味着它们很容易成为精确武器的目标,而且正如在伊拉克战争中所见,战场地理位置并不总是允许敌军隐藏。因此,即使精确武器打击移动或隐蔽目标的能力有限,它仍然非常有效。
然而,乌克兰现在采取的反制措施代表着一次飞跃。伊拉克或塞尔维亚难以对抗西方尖端技术,而俄罗斯几十年来一直在为此做准备。此外,俄罗斯在观察美国对其对手的所作所为,并思考如果美国火力向他们发起攻击,如何挫败这些攻击。
结果,俄军在干扰GPS信号(干扰信号使其无法通过)和欺骗(扭曲信号使其不准确)方面取得了巨大成功。精确炮弹Excalibur不再使用,因为其效力下降到10%以下,而这种弹药每枚售价160,000美元。同样,JDAM和地面发射小直径炸弹(GLSDB)也变得基本无效。GMLRS举步维艰。这是美国短程和中程精确弹药的主要部分,显然已经失效。
不仅武器受到影响,追踪系统也变得不可靠。例如,在战区附近飞行的飞行员发现导航系统中的位置混乱且不可靠,因此他们关闭了GPS。
反制措施的演变并不令人意外——两次世界大战中都有许多一方采取行动而另一方作出回应的例子。但采取反制措施并不意味着美国可以不作出反应。拖延会付出血的代价。在战时遭遇灾难性失败之前,美国需要在和平时期实施对冲战略。
这一战略的一个要素是改进弹药制导以克服或避免干扰。另一个要素是获取替代类型的弹药以应对精度下降的问题。最后一个要素是培训人员适应环境。
GPS改进。国防工业已经想出了降低干扰和欺骗有效性的方法。美国国防部正在加紧实施这些方法。有特殊的处理器、天线和信号处理器来读取失真或微弱的信号,毫无疑问也有机密程序。随着时间的推移,最有效的改进将在战场上无处不在。对乌克兰行动的战后评估将有助于确定这些改进。
然而,GPS信号还是有局限性的。GPS信号在最好的情况下也非常微弱,因为卫星位于地球同步轨道上,距离地球23,000英里。此外,并非所有弹药都能适应所有改进。例如,炮弹对天线和空间的限制非常严格。
幸运的是,美国的GPS并不是制导弹药的唯一方式。虽然没有其他替代方案像GPS那样便宜或有效,但它们确实存在。选项包括:
弹药上可以安装多个GPS接收器,不仅可以连接到美国的GPS卫星星座,还可以连接到其他国家的卫星星座。俄罗斯有格洛纳斯(GLONASS),中国有北斗(BDS),欧盟有伽利略。事实上,一些手机已经连接到多个地理定位网络。由于这些只是接收器而不是发射器。尽管所有这些星座都容易受到干扰,但对手可能不愿意关闭它们,包括他们自己的星座。
惯性导航系统(INS)具有灵敏的传感器(加速度计和陀螺仪),可测量加速度和方向。这些数据和已知的起点使INS能够确定其当前位置和需要前往的位置。虽然惯性导航不受干扰,但它的精确度不如GPS,而且成本高得多。它不适用于炮弹,因为炮弹在发射时会承受巨大的加速度。
地形轮廓匹配使用导弹上的传感器来识别它飞过的地形。然后,它将识别结果与内存中的地形图进行比较,并使用该地图导航到目标。地形轮廓匹配比惯性导航更准确,因为它提供终端导航。然而,它成本高昂,只适用于大型远程导弹,因为额外的重量和费用不是大问题。例如,战斧导弹除了GPS外,还配备了该系统。
激光制导使用观察员照亮目标;弹药看到激光并按照激光引导。许多早期的精确制导弹药都采用这种制导方式。它很有效,很难被干扰,但有一个很大的缺点:观察员必须靠近目标。对于飞机来说,这意味着深入对手的防御区。在地面上,它需要清晰地看到目标并与射手密切协调。美国有一种名为Copperhead的激光制导弹药,但由于协调困难,很少使用。
替代弹药:如果要挑战精确武器,那么最简单的答案可能是增加非精确武器的采购。
集束弹药是20世纪80年代至90年代火炮和火箭火力的中坚力量。通过将其爆炸力分散到广阔的区域,集束弹药比常规火炮射弹更有效,战场分析显示其效果是常规火炮射弹的7倍,试验显示其效果最高可达40倍。然而,集束弹药的高哑弹率导致大多数全球大国对其加以限制。美国保留此类弹药以备不时之需,并以“单元”弹药替代。单元弹药不是将集束弹药分散到广阔的区域,而是将爆炸力集中在一个点上。精确制导加上目标定位的巨大改进使弹着点可以直接位于目标上方,因此对点目标的打击效果丝毫不减。(对面目标的打击效果曾有所降低,但这也是可以接受的。)
制导失败时就会出现问题。那么,单一弹头可能离目标不够近,无法造成伤害,但集束弹药仍然会产生影响。它们的面积影响使其能够抵御精度不足的问题。
对于多管火箭炮,陆军设计了一种替代弹头,可发射16万颗钨弹丸,产生霰弹枪效果,并复制集束弹药的效果。对于某些弹药来说,这可能是一种有吸引力的改进,但由于炮弹尺寸较小,这种方法在技术上可能不可行。
另一种选择是使用大量弹药。乌克兰战争的一个惊人结果是非制导弹药的重要性。乌克兰和俄罗斯对炮弹的需求无止境,在激烈的战斗中,每月的炮弹开支总计可能达到50万美元。
美国陆军正在对大规模和精确度进行两面下注。正如其作战手册所述,“领导者通过直接和间接火力产生火力,使用大规模、精确度或两者结合。”因此,陆军正在推行从精确打击导弹到高超音速的各种精确攻击计划。陆军还将“哑炮”炮弹的产量提高六倍,从战前的每月14,000枚增加到2025年的每月100,000枚。它保留了炮兵部队结构以进行大量射击。
相比之下,海军陆战队坚决拒绝依赖大规模攻击,而是押注远程精确攻击。它已经取消了大部分火炮和大约三分之一的空中力量。相反,它正在部署三个远程战斧导弹发射装置和14个反舰导弹发射装置。
训练和期望。美国军方不仅依赖地理定位系统来获取弹药和火力,还依赖地理定位系统来获取位置和协调。由于对手的对抗措施会影响精确弹药,因此也会影响友军了解自身位置的能力。通过跟踪友军、中立军和敌军,指挥和控制系统可以增强机动性并减少误伤。它们还可以让个人和部队持续了解自身位置,即使在最具挑战性的地形中也是如此。
在过去25年的地区和反叛乱冲突中,美国军方因其对战场的精通而变得自满。如果这些自动化系统出现故障,部队将需要恢复使用手动或独立的图形系统。这些系统在技术上并不困难,但需要大量练习才能大规模有效。即使是使用地图导航等简单任务也需要训练和练习。这些技能在军队中已经萎缩,需要重新发现作为备用,以防电子系统变得不可靠。
精确打击不会从战场上消失。没有任何对抗措施能够完全压制地理定位系统,而且每一种对抗措施都会有相应的反对抗措施。此外,只有最精明的对手才能部署全套对抗措施,并在对抗措施竞争中保持领先;例如,以色列在对哈马斯的精确打击中并未报告出现重大破坏。然而,未来的每场竞争都将具有某种反精确打击能力,在与中国或俄罗斯的大国冲突中,作战行动将面临极端对抗措施。
坎西安认为,美国国防部需要采取上述措施。如果因效率下降而措手不及,后果将是灾难性的。