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战区

欧洲在超视距空对空导弹领域的下一步需求

欧洲正进入一个有趣且可能具有重大影响的超视距(BVR)空对空武器发展时期。尽管美国在这一类别中新型武器的公开亮相近几个月来不出所料地占据了头条新闻,但欧洲同时也在推进多个项目,最终目标是部署其下一代远程空对空导弹。

与美国一样,直接的催化剂是中国空对空导弹的快速演进,尤其是PL-15以及围绕它出现的新型系统。去年印度与巴基斯坦的空战经验使这一问题更加突出,展示了低估对手远程空对空能力的作战后果。然而,尽管巴基斯坦声称其中国制造的战斗机和导弹击落了数架印度飞机,但具体的情况、数量和所涉及的战术仍然是相互竞争的说法和外部分析的主题。

对欧洲而言,MBDA的“流星”(Meteor)目前是超视距空对空导弹领域的最先进水平,其独特的能力组合我们过去已深入讨论过。问题越来越不仅仅是如何改进“流星”,而是它之后应该是什么,以及下一代有人和无人作战飞机及其武器需要什么样的武器架构(或“杀伤链”)。

目前最引人注目的发展之一是法国的“彗星”(Comet)项目,该项目似乎由泛欧MBDA联合体中的法方主导。外界对该武器的公开信息知之甚少,其确切规格仍不清楚。然而,它似乎代表着一种努力,旨在提供超越当前“米卡”(MICA)导弹家族的重大进步,提供更大的射程和速度。如果大约2030年的时间表是正确的,“彗星”可以被视为对日益严峻的威胁环境的相对近期回应。

伦敦国际战略研究所(IISS)军事航空航天高级研究员道格拉斯·巴里告诉媒体,“彗星”看起来像是“对巴基斯坦和印度之间交战的回应,在第一天,印度低估了巴基斯坦的进攻性,尤其是PL-15。这种事情突然出现在地平线上,至少可以说是巧合。”

这将使“彗星”区别于英国的“未来空中优势效应器”(FASE)项目,后者似乎与英国“未来作战空中系统”GC/Tempest的长期需求更为紧密相关。皇家联合军种研究所(RUSI)空中力量研究员贾斯汀·布朗克解释说,FASE“很可能旨在到2030年代初中期提供比‘流星’导弹中期升级在其基本布局和尺寸范围内所能提供的显著更好的作战能力。”与FASE和“彗星”形成有趣重叠的是一项英法联合研究,探讨“流星”之后的武器。今年4月,两国签署了一份谅解备忘录,启动了这项为期12个月的工作,将评估未来的空中作战威胁和潜在的下一代导弹概念。该研究旨在确定后继武器所需的技术,并制定发展路线图。虽然两国至少在形式上研究同一个“后流星”问题,但它们的长期作战空中优先事项似乎正在分化。

“流星”仍然是欧洲最强大的空对空武器之一。其冲压发动机推进系统使其比传统固体火箭导弹具有重要优势,因为它能在交战中更长时间地保持推进力和能量。

然而,“流星”所针对的威胁环境正在变化。“流星”的需求是在以苏联/俄罗斯空对空导弹威胁为主导的环境中确立的。今天的规划越来越必须考虑中国的武器,如PL-15以及可能将超远射程与大幅更高速度相结合的新型系统。

“由于‘流星’在空对空交战中仍然比当前俄罗斯空对空导弹更胜一筹,FASE项目的能力目标很可能会使用能力更强的中国空对空导弹、飞机和传感器作为节奏威胁,”布朗克补充道。

当双方都能向对方发射极其强大的超视距武器时会发生什么?

简而言之,更高的速度现在更重要,因为它减少了目标的反应时间,并使末端交战变得更加困难。“流星”的优势之一是它在到达末端阶段时保留了相当大的能量,但代价是其整个飞行包线中的平均速度较慢。

“‘流星’的飞行速度在3.5马赫到略低于4马赫之间。如果你从一架以2马赫速度飞行的飞机上发射PL-15,该武器很可能在很长时间内保持在5马赫以上,这就是问题之一。这就是相互杀伤的风险。显然,如果针对歼-20的武器以3.5到4马赫的速度出来,那你就有问题了。”与此同时,导弹的有效性取决于许多其他因素,包括发射条件、飞行剖面、中段制导、导引头性能、电子战环境和目标机动。

然而,威胁的性质可能会推动下一代欧洲武器走向更大射程、大幅更高速度和更大末端能量的组合,而不是仅仅对“流星”进行增量改进。事实上,英国已经放弃了“流星”中期升级的计划,大概是为了将其努力集中在更雄心勃勃、能力更强的后继武器上。

下一代武器需要冲压发动机吗?“流星”是围绕冲压发动机设计的,特别是因为它预计将面对俄罗斯R-77(AA-12“毒蛇”)导弹的冲压版本。这种导弹从未服役,而且据我们所知,中国也没有这类武器。因此,“流星”的后继者不一定使用相同的推进方式。

“流星”展示了吸气式推进的优势,但使用冲压发动机或其他吸气式系统涉及权衡。在保持有用射程和机动性的同时实现非常高的速度变得越来越困难,推进复杂性增加了成本,并可能消耗宝贵的内部体积。

公开资料中归因于PL-15等中国固体推进剂武器的性能表明,另一种方法是可能的。

如果放弃冲压发动机,巴里不会感到惊讶。“冲压发动机的问题在于,并非不可能超过5马赫,但很困难,而且你可能必须做出很多妥协……我想知道他们是否可能只考虑高能固体推进剂。”因此,未来的欧洲导弹可能会使用大幅更大的固体推进剂发动机,可能结合不同的助推和续航架构,以实现速度和射程的所需组合。使用多级或多脉冲固体火箭发动机可能是解决该问题的其他方案。

也许新型欧洲超视距武器最大的机遇来自将携带它的飞机。

“流星”是在现有战斗机及其武器挂载安排的物理限制内开发的,包括F-35的内部弹舱。像“暴风”(Tempest)这样的未来作战飞机预计将有更大的内部空间用于武器。

“暴风”的驱动因素之一是内部挂载,显然,而且很多,”巴里继续说道。“一个大的主弹舱,然后可能还有相当大的侧弹舱。这让你能在内部携带比F-35大得多的武器质量。如果你看他们公布的平台尺寸,这是一架大飞机,可以假设它有一个非常大的内部武器舱。”更大的导弹可以携带更多推进剂,可能支持更强大的推进系统,容纳更大或更先进的导引头,并为电子设备和其他子系统提供额外空间。

正如我们过去解释过的,结果可能是一种比“流星”大得多的武器,但仍然与其设计的飞机完全兼容。

这一现实,以及英国FASE术语中使用复数形式,提出了未来欧洲超视距需求可能不是一种导弹,而是一个武器家族的可能性——至少对英国而言是这样。

如果FASE最终指的是多种效应器而不是单一导弹,这可能指向未来空战的更广泛方向,涉及有人驾驶飞机以及各种无人僚机。

“暴风”预计将作为所谓的“四分卫”作战,由多架无人作战飞机、远程载机或其他系统在更前方支援。这些无人系统将具有与有人驾驶飞机不同的尺寸、有效载荷和武器挂载限制。

这意味着,当涉及更大的导弹时,并非每个平台都需要相同的超视距武器,甚至无法容纳它们。相反,一种大型、远程、高速武器,用于有人驾驶的“暴风”飞机,针对最高端的空中优势交战进行优化。

一种中型武器,适用于现有战斗机以及可能武器挂载更受限的未来飞机。

一种较小的武器,针对CCA或其他无人系统进行优化,其中内部弹舱尺寸、有效载荷和成本更为严格。

一种模块化导弹可能同时覆盖其中两个类别。更广泛地说,这些武器可以共享技术,而不一定是相同的导弹。通用的导引头、电子设备、数据链、软件、制导技术或其他子系统可以在整个家族中重复使用。

结果将是一种根本不同的方法,而不是简单地开发单一的“流星”替代品。

未来欧洲超视距武器的前端是另一个可能发生重大变化的领域。

有源电子扫描阵列(AESA)导引头似乎是下一代武器的合理基线。英国此前与日本在“联合新型空对空导弹”(JNAAM)项目上的合作在这方面特别有趣,因为日本在有源电子扫描空对空导引头方面经验丰富。

未来的武器也可能在主动雷达之外结合被动射频能力。这将提供另一种探测或跟踪发射目标的手段,并可能提高武器在激烈对抗的电磁环境中的生存能力。

对于其PL-17超远程空对空导弹,中国似乎选择了主动和被动导引头的组合,尽管正如巴里指出的那样,E-7“楔尾”、E-2“鹰眼”等其他空中预警和控制平台,以及加油机和战略电子监视与攻击飞机等支援资产。

这种能力是否值得额外的成本和复杂性是另一个问题。高度复杂的多模导弹必然昂贵,然而,相同的技术可能在对更广泛目标提供效用,而不仅仅是战斗机对战斗机的交战。空对地能力也不应被排除,被动导引头可能赋予武器反辐射导弹(ARM)能力。

另一种被动导引头替代方案可以基于成像红外(IIR)传感器。这可以提供对主动雷达导引头的有趣补充,利用“流星”中已经包含的同类双向数据链中段制导系统。它可能特别适用于交战小型或低信号(隐身)目标以及在激烈对抗的电磁环境中。

也许最大的变化将是未来超视距导弹利用更广泛杀伤链的程度,而不仅仅是发射它们的飞机所制导的武器。

关键要求是导弹能够与跟踪源无关。这意味着未来的远程空对空导弹可以从CCA、空中预警机、另一架战斗机、海军平台或可能的天基传感器接收目标信息。

例如,当“暴风”与前沿部署的CCA一起作战时,最初探测到目标的传感器可能是CCA。发射飞机随后可以接收跟踪信息,发射武器,并继续从多个平台接收更新。

或者,CCA可以使用由有人驾驶飞机或部队中其他传感器生成的目标信息发射武器,前提是它连接到网络上。

双向数据链、中段制导、电子战生存能力以及接受高质量第三方目标信息的能力成为核心要求。其中一些功能在当前某些空对空导弹上以不同程度可用,但随着空战越来越依赖分布式传感器网络和有人/无人飞机编队,这将变得更加重要。

如果能够依赖外部传感器,导弹的交战射程就不再需要受到发射战斗机自身传感器射程的限制。面对日益严峻的反介入/区域拒止(A2/AD)环境现实,这可能使武器能够飞到远超发射平台独立探测和交战的范围。A2/AD威胁已经在推动对更远程防空导弹的研究,可能射程高达1000英里。

这也为更奇特的推进概念打开了大门,包括多级武器,旨在将非常高速的助推与单独的续航或末端级相结合。

因此,下一代远程空对空导弹可能既由其接入的杀伤链定义,也由导弹本身的架构和性能定义。

“流星”会怎样?“流星”是欧洲最成功的多国国防计划之一。六个欧洲国家参与了其开发,该计划最终生产了一种被广泛认为是非常强大系统的武器。然而,现在开发“流星”的国家对下一代的需求不一定相同。

英国正在与日本和意大利一起推进GC/Tempest。其未来作战空中需求将越来越多地由该计划及其驱动的威胁评估所塑造。

英国似乎想要一种为“暴风”和未来空中优势任务优化的大型、高性能武器,尤其是在印太地区。日本很可能需要非常相同的东西。

与此同时,其他“流星”用户可能会优先考虑一种可以集成到现有战斗机上并以更大数量保持可负担性的武器。

法国的“彗星”项目可以满足这一要求,因为它似乎是对新兴威胁的相对快速回应。考虑到这一点,法国最终可能会发现自己拥有一种近期武器、一个未来的全新需求和与“流星”家族的持续关系,同时追求自己的未来作战空中需求。

总体而言,目前远不清楚“流星”联合体是否会以至少其当前形式再延续一代。

日本会成为答案的一部分吗?鉴于日本是GC/Tempest的合作伙伴,并且基于其与英国之前的空对空导弹研究,日本在这方面特别有趣。

日本面临的威胁环境中,远程空战具有明显的重要性,而且日本已经在有源电子扫描空对空导引头方面展示了先进能力。日本开发的三菱AAM-4B成为第一款采用AESA导引头的空对空导弹。

尽管日本和英国早期的空对空导弹合作没有演变成一个作战计划,但两国现在正通过GC共同开发一种作战飞机。

随着英国和日本共同设计未来作战飞机,它们最终也可能共同开发其一些主要武器,尽管意大利的需求可能非常不同。

欧洲几乎肯定可以建造比“流星”更快的导弹,但关于这种导弹或多种导弹将融入什么样的空中作战系统,还有更多问题。

未来的超视距武器必须从多种类型的平台(有人和无人)上操作,从外部传感器接收目标数据,与CCA通信,在高度对抗的电磁环境中发挥作用,在极远距离交战机动目标,并保留足够的能量以在末端阶段保持危险。

越来越明显的是,解决方案将不是单一武器,而是一个效应器家族。

对英国而言,FASE可能成为最值得关注的项目之一,因为它可能揭示英国打算如何弥合“流星”与GC/Tempest时代武器之间的差距。现阶段,FASE似乎是“仅限英国”,尽管由于日本和意大利在GC上的合作,它们似乎是可能的受益者。

在其他地方,“彗星”可能提供早期迹象,表明法国打算如何应对新兴的远程导弹威胁,同时保持未来系统的灵活性。

对于更广泛的“流星”联合体,该计划的成功是否能延续到另一种多国武器,或者GC/Tempest的出现和日益分化的国家需求是否标志着“流星”模式终结的开始,仍有待观察。

无论哪种方式,下一代欧洲超视距武器很可能会更大、更快、更网络化,并更深入地集成到其周围的作战空中系统中。与此同时,需要围绕有人驾驶飞机、CCA和外部传感器的分布式部队设计一个效应器家族,这将带来一些艰巨的挑战。