一、概论
美军最新一期联合部队季刊杂志刊登了其战略顾问Theodoros G. Kostis的文章The Future of Stealth Military Doctrine(《隐身军事理论的未来》),文章认为一段时间以来,隐身军事理论的核心在于利用反探测技术,使己方能够在敌对环境中开展隐蔽行动,从而具备高概率的突袭能力。这一理论不仅涉及隐身主体的自身的电磁辐射和外观结构,还必须综合考虑其声学、视觉和红外辐射等多方面特征。在现代军事领域,空中隐身技术尤其受到关注,因为战斗机和导弹等空中武器是实施对陆、对海打击的重要手段。第五代隐身战斗机的设计,如F-117、F-22、F-35和B-2等隐身飞机,以及隐身驱逐舰如朱姆沃尔特级驱逐舰,都以减少雷达截面为主要目标,从而降低被敌方传感器探测到的概率。如图1所示,可见隐身飞机的雷达截面积远小于客机,体现了隐身飞机通过降低雷达截面积、提升隐身性能的特点。
图1 各型飞机雷达反射面对比图
文章指出隐身技术并非万能。尽管隐身战斗机在设计上尽可能降低雷达截面,但在面对先进的防空系统时,仍可能被探测到。所以,隐身战斗机除了自身的隐身能力外还需要大量的电子战手段支持来提高其战场生存能力,这也从另一角度说明仅靠隐身措施并不能完全确保己方的作战优势。
文章以多域威胁作战环境为背景提出了一种隐身概念应用更为有效的路径,进而认为下一代隐身军事理论将是人工智能、蜂群战术以及武器平台小型化的有机融合。这些技术的发展融合将推动隐身概念从传统的单一平台隐身向多域、分布式、智能化的方向转变,促使无人作战平台或无人机形成“防区内可变速多域”(stand-in variable speed multiple-domain ,SiVSMD)概念。具体而言,文章强调未来隐形军事理论发展的核心将不再依赖于速度突袭,而是通过人工智能、蜂群战术和自主系统实现的“迷惑性突袭”。
二、传统空中隐身作战
历史上,空中优势一直是各方在军事冲突中取得胜利的重要因素。第二次世界大战的经验表明,控制天空能够为其他军种的顺利推进和胜利提供保障,这推动了隐身技术的研究和发展。然而,空中隐身是最难以实现的,因为雷达探测范围广且空中缺乏地形杂波的干扰。
雷达截面是隐身设计的最主要的关注点。从1950年到1970年,美俄两国都致力于研发能够降低雷达电磁辐射或吸收雷达波的材料。隐身设计不仅要考虑雷达回波,还需兼顾飞机的红外辐射、光学和声学特征,以降低整体可探测性,提高生存概率。隐身从军事角度来讲其目标是通过最小化突袭成本来实现军事行动目标的能力,在军事理论中,隐身不仅仅是一种技术,更是一种实施军事行动的能力或方法。
传统空中隐身理论强调通过两种方法进行突袭:近距离攻击时,使用地形跟踪雷达,飞机在低空飞行或隐藏在自然物体后在接近目标时进行攻击;远距离攻击时,使用高海拔雷达方法,需要隐身飞机如F-22和F-35,因为它们的构型相较于传统飞机更不容易被雷达探测到。
三、下一代空中隐身作战
从理论上说,隐形熵概念(Stealth Entropy)指出:环境与入侵隐形物体的属性关联关系,决定了该物体在未被敌方探测传感器识别为真实威胁前所能行进的最大距离。此外,隐身平台必须尽可能快速地接近其对手,以限制其反应时间。在这个概念中,隐身目标的速度可以很低,甚至可以降至零,以避免其隐身特性被破坏。主要的挑战是如何将现有的隐身概念和有人战斗机操作转变为更有效、更小型的无人进攻性操作进入和保障进入的能力。解决这一问题最有希望的方法是运用人工智能、蜂群战术和平台小型化的有机融合。
人工智能。AI是一种基于计算机处理旨在复现人类智能活动的技术。简而言之,AI是一种反馈控制机制:通过持续评估输入数据与预先确定的正确行为或模式的相似度来实现目标。其典型应用包括专家系统、自然语言处理(通过语音指令执行任务)、语音识别(将语音转换为文本)和视觉能力。另一个案例是运用AI识别敌方通信与雷达信号——通过将当前接收信号与同类历史信号进行比对实现。
军事应用中的AI需通过智能体(agent)实现。智能体是能够通过传感器感知环境,并通过执行器按预定方式作用于环境的独立计算机系统。面对复杂任务(如防空或进攻任务)时,会采用多智能体系统:多个智能体产生协同效应(即集体效能优于单一智能体)。这些智能体可集成于单一单元,也可分布于多个作战单元。典型范例是马赛克战概念(Mosaic Warfare):某个智能体仅配备监视能力,其他智能体则负责载荷投送或充当诱饵。因此,在马赛克战中,具备避障、编队控制等不同能力的作战单元通过有机协同,在攻防任务中实现增效。如图2所示,通过混合作战单元的复杂性,降级对方的判断,从而使己方更容易达到预期作战目的。
图2 美军混合作战模型示意图
AI训练关键在于获取对方海军部队武器装备的物理外观形态测量数据,及其红外、声学与雷达散射截面(RCS)等特征。实战中为避免误伤友军,需在无人机与友军间建立敌我识别(IFF)信号作为安全机制。目前自主系统作战风险已开展研究,以确保其在复杂战场环境中的可靠性和安全性。
蜂群和游击战术与隐身无人机。军事蜂群是一种旨在压倒目标防御的战场战术。在这种战术中,许多单位同时从一个或多个进攻方向对目标发起汇聚攻击,以最大化有效命中的概率。在成本效益分析中,使用蜂群战术的优势在于能够使用成本较低的进攻力量,去攻击更昂贵且具有战略重要性的目标,如利用导弹或无人机去攻击军舰和航空母舰。
小型化。小型化过程,即制造体型越来越小的机械、光学和电子产品,这已经彻底改变了所有行业,特别是在国防领域,小型化提供了新的能力,从传感器系统到完整的自主军事平台。在无人系统中,小型化消除了在军用空中平台内需要作战人员的条件要求。这使得进攻性武器可以具有较小的尺寸,从而向敌人呈现较小的外观形态。此外,通过使用塑料材料等新材料大大降低了无人无人机的雷达截面积,可以形成一种具有较强的对抗敌方防空能力的武器系统。
四、防区内可变速多域概念和应用
防区内可变速多域进攻概念(stand-in variable speed multiple-domain, SiVSMD)是未来隐身技术发展方向的核心,其核心在于通过人工智能、蜂群战术和小型化平台的协同作用,显著增强隐身能力并提升作战效能。该概念的主要优势是能够使进攻力量更容易突破防御严密的反介入/区域拒止(Anti-access/Area-denial),成功建立操作进入/确保进入(Operational access/Assured access)作战楔形,因为防御方很难识别渗透的威胁。
马赛克战代表了一种变革性的军事行动方式,通过利用分布式、去中心化和动态变化的能力,显著增强了隐身概念。马赛克战通过以下几种关键机制在军事行动中增强隐身能力,一是降低探测能力,通过大量小型化、多样化的作战平台分散敌方探测资源,降低单个平台被有效跟踪和锁定的概率,从而降低敌方态势感知能力。二是去中心化作战,作战单元可独立或协同行动,缺乏单一协调点,使敌方难以预测和应对,进一步复杂化其探测与瞄准。三是电子战与网络能力,通过整合电子战和网络工具,干扰、欺骗敌方传感器和通信网络,掩盖作战意图,降级敌方监视与侦察能力。四是诱饵与欺骗战术,利用大量平台制造假目标,吸引敌方注意力,增加防御复杂性,制造不确定性。五是自主系统整合,减少人为干预,自主平台可高精度执行任务,隐蔽行动,快速决策,保持突袭优势。
防区内可变速多域进攻概念可以应用于多种作战场景,具备多域特性。如图3所示,案例 A展示了传统隐身攻击,主要依靠武器(导弹)采用地形跟踪或掠海飞行方式接近目标。案例 B呈现了第五代隐身飞机的概念,其核心策略是 “发射即撤离”:武器从远距离发射后,飞机迅速撤离敌方防空范围以提升生存能力。案例 C为防区内可变速多域进攻概念,全自主无人平台通过多域(陆、海、海底、空)方式进入敌方区域,混淆自身身份。在水下作战中,小型无人潜航器可以模仿海豚群的行为,缓慢接近敌方舰船或港口,实现隐蔽攻击。在空中作战中,小型无人机可以在空中飞行,接近目标前降低高度,之后再次升空进行攻击。这种多域切换的方式能够有效降低被探测的风险,提高作战成功率。
图3 美军3种隐身作战场景示意图
五、财务问题与成本分析
隐身技术的研发成本极高,尤其是第五代战斗机和隐身驱逐舰等大型平台。然而,随着小型化和自主化技术的发展,无人平台的研发成本有望显著降低。例如,无人机和巡飞弹药等无人平台的成本远低于传统战斗机。通过利用现成的商业设备和技术,可以进一步降低研发成本。
隐身平台的作战成本也较高,尤其是需要大量电子战支持的第五代战斗机。相比之下,无人平台的作战成本较低,且能够通过自主化和蜂群战术降低作战风险。例如,无人机可以作为无人僚机,为空中进攻力量提供侦察和电子战支持,从而降低作战成本。
从成本效益的角度来看,引入无人系统用于进攻作战能够显著降低作战成本和相关风险。例如,波音MQ-28“幽灵”无人机可以为空中进攻力量提供多种新能力,而其成本远低于传统战斗机。通过合理分配资源,可以在保持作战能力的同时,降低经济负担。
六、结论
在第二次世界大战期间,出现了对精确制导武器的需求。由于技术进步不足,相关解决方案容易受到反制措施的影响。但随着技术的进步,到今天,进攻作战主要基于武器的速度,如导弹技术的最新发展是超音速和高超音速能力。各国针对这种攻击方式,提出了相应的反介入/区域拒止策略,以抵御来自高速入侵者的饱和攻击。
但随着无人技术的进步,一个新的交战规则随之产生,即将基于威胁的方法转变为基于能力的方法。具体来说,现在的重点是对抗的实施方式,而不是对手的身份或特定作战区域。
本文提出了一种新型进攻作战的规则转变,认为高速度以减少对手反应能力不再是隐身理论的基本要求。进攻行动的核心在于通过多域路径和速度调整来降低武器的特征,从而最大化隐蔽性和安全性,进而增强突袭效果。
防区外可变速多域进攻概念的优势在于通过人工智能、蜂群战术和小型化的协同作用,实现更高效的隐身和突袭能力。但这一概念也面临一些挑战,例如目标识别和任务结束后返回基地的准确性。此外,在无人作战中,必须确保自主系统能够准确识别和攻击目标,以避免误伤友军或平民。
在可预见的未来,隐身军事理论的发展必将受到人工智能、蜂群战术和小型化的重大影响,并在这些技术的协同作用下,进而在实战中具备实现更高效的隐身和突袭能力。未来,无人系统将在军事作战中发挥越来越重要的作用,而隐身技术也将从传统的单一平台隐身向多域、分布式、智能化的方向转变。这种转变将为军事作战带来新的机遇和挑战,同时也将推动军事技术的不断创新和发展。
七、简评
当前以人工智能等新一代技术为代表的新技术革命正蓬勃发展,为军事领域运用发展提供了前所未有的机遇同时也带来了重大挑战。美军相关人员提出的新一代隐身军事理论强调从单一作战平台隐身向多域、分布式和智能化方向隐身转变,开拓了隐身技术发展的新路径。在未来军事作战应用场景中谁赢得了技术赋能的先机谁就会在未来高端战争中取得战略主动。
目前,国家和军队正大力推动新域新质生产力快速向实战化应用转化。我国人工智能、小型无人平台、智能化设备制造等新技术新业态发展势头良好,具有显著的国际竞争力和主导优势。因此,必须把握好自身优势,积极开拓先进技术在军事领域的转化应用,实现武器作战平台隐身能力2.0版本的升级转换,全面提升非对称作战打击能力。