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漫谈无人航空系统

本文发表于:2009 年 10 月 1 日
空天力量杂志(ASPJ-Chinese) - 2009 年秋季刊

原文发表于:2009 年 6 月 1 日
Air & Space Power Journal(ASPJ-English) - Summer 2009


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漫谈无人航空系统
Assimilating Unmanned Aircraft Systems

作者:托尼·梅森,英国皇家空军退休少将(Air Vice-Marshal R. A. Mason, Royal Air Force, Retired)
      杰弗里·巴内特,美国空军退休上校(Col Jeffery Barnett, USAF, Retired)
      里查德·沙弗朗斯基,美国空军退休上校(Col Richard Szafranski, USAF, Retired)
      洪圣杓,韩国空军上校(Col Sung-pyo Hong, Republic of Korea Air Force)

提要:把未来的无人航空系统(UAS)视为独来独往的武器当无助益。在这些飞机演变的同时,传统的武器系统将继续改进,同时敌人也在不断应变。于是,未来的 UAS 和经过现代化改造的传统武器系统,还有不断适变的敌人等诸种因素纠缠混杂,要求我们建立独特的组织结构、人才培养路径和发展战略。下文是四位空中力量理论家和分析家用讨论形式探讨历史经验与目前趋势,可能有助于空军在领导、观念和体制调整方面统筹考虑,是以充分开发无人航空系统的潜力。



托尼·梅森退休少将(托尼):各国空军正迅速吸纳无人航空系统(UAS),但是发展方向五花八门,令人惊异。这些系统的未来发展方向在哪里,路径是否清楚,至今为止我还未看到满意答案。里查德·沙弗朗斯基和杰弗里·巴内特,你们两位是托夫勒咨询公司(Toffler Associates)的研究员,以未来主义者自诩发表了不少关于空中力量的论著。洪圣杓上校,你效力的韩国空军一直处于战备状态,因此你可以把这两位未来主义者拽在现实的柱桩上。我对你们三位提出的讨论题是:“空军应如何吸纳 UAS? 这些飞机未来的理想发展路径在哪里?”杰弗里,请你开头。

杰弗里·巴内特退休上校(杰弗里):首要原则是,我认为我们必须记住,武器具有递增性。新型武器出现后,就充实了武库。但武器的递减性很弱。例如,今天的士兵带着计算机打仗,但仍然接受刺刀和枪托肉搏战训练;现在的海军舰艇能够追踪和摧毁在轨卫星,却继续在甲板上配备火炮;新型 F-22“猛禽”战斗机拥有超巡航发动机和先进航电设备,又有隐形涂料覆盖,可仍旧配备一挺机枪。认为新型武器会淘汰原有武器的想法是错误的。新型武器和方法扩展战争规模,而不是取而代之。士兵保留过去的武器,是因为以前的作战手段经久不衰。有少数几种武器确实逐渐消失,例如帆船和骑兵,但是这种情况很少,不足以推翻武器的递增性质。

里查德·沙弗朗斯基退休上校(里查德):战争类型也具有累加性质。常规战争没有使叛乱暴动衰落过时;核战争没有使叛乱暴动和常规战争衰落过时;网空战争也不会使核战争、常规战争和平叛战争衰落过时。就像代表第三次浪潮的信息时代改变了 — 但是没有取代 — 人类社会的工业和农业生产方式一样,新战争形态的浪潮会改变 — 但是不会取代 — 人类以前的暴力方式。部落之间仍将使用第一次浪潮(农业时代)的工具,为争夺土地而打仗;国家之间将仍将使用第二次浪潮(工业时代)的工具,为争夺工业燃料而打仗;未来社会族群之间将使用第三次浪潮(信息时代)的工具,为争夺网空而打仗。这三种形态的战争 — 以及人类几千年来创造的其他所有类型的战争 — 都必定继续存在。1 因此,我们在预测 UAS 的未来趋向时,必须将它们放在各类战争背景中审视。

杰弗里:你的高论使我想起了在国会举行的空军参谋长任命确认听证会上的一番对话。参议员阿卡拉(Daniel Akaka)向诺顿·施瓦茨将军(Norton A. Schwartz)提问说,他是否认为美国空军应该继续建立反叛乱能力,或者他是否认为这样做将不利于空军的未来建设。施瓦茨将军的回答是:“在本质上,我不认为这是一种非此即彼的情况……美国空军像其他军种一样,需要拥有全频作战能力……参议员先生,这里的底线是,空军既能向中央司令部辖下联合作战部队提供目前所需的集中作战能力,同时也能备战应对未来的潜在敌人。”2

关于无人航空系统,我认为空军参谋长的指导思想是明确的 — 也是合情合理的。美国空军将发展能够与其他作战能力集成并在整个冲突频谱上参战的 UAS。

洪圣杓上校(洪圣杓):二位言之有理。传统的武器和战争类型不会消失,它们只会吸纳新的系统,创造出新的军事效应。实际上,难道我们不应该预期 UAS 会和传统系统结合起来,产生比两者简单相加更大的效应吗?

杰弗里:说得好。就像过去的战士综合利用工业时代和农业时代的武器去争夺资源和土地一样,今后的战士也会综合利用工业时代、农业时代和信息时代的武器去争夺资源、土地和网空。例如,叛乱分子将会融合信息时代的通信手机和工业时代的炮弹,去争夺在农业时代形成的部落领地。他们将融合多种战争手段,从中产生超过任何单一武器或单一类型战争力量的效应。

现代战士必须认真理解这种融合所产生的效果。有了这种理解,他们就能建立作战观念,把握本代人的战争;他们还能据此培养指挥现代战争所需的人才,开发实施现代战争所需的工具。由于我们需要这些工具和人才来产生和实施新的作战概念,也由于这些新观念需要有特定类型和数量的工具与人才,因此整个过程是反复性的。任何军队若想打好下一场战争,就必须同时融合武器、观念和人才。

里查德:一点不错。当今的军事专家必须将 UAS 纳入未来战争的演算中。这些作战平台所展现的能力及其革命性意义,毫不逊色于雷达、喷气式发动机、地对空导弹、精准武器和隐形飞机的影响。但亦如以往这些革命性作战能力一样,UAS 只有与传统的系统、新颖的作战观念和创新的组织结构融合,才能充分发挥潜力。

杰弗里:不过这种融合说起来容易做起来难。人们往往把一种新能力当做旧能力的改良版来使用。例如,办公室文员最初就是把个人计算机当做文字处理器使用。在某种程度上,这么做并无不可,因为台式计算机使现有的任务(打字)变得更容易和更快速。但是,台式计算机最终将新功能和新的操作方式引入办公室。许多人多年来一直抵制这种转变,继续依赖秘书,拒绝接受电子通讯方式,坚持所有办公文件必须以书面形式呈交。这些人在竞争性工作环境中逐渐被淘汰。个人计算机的发展给我们的教训是,尽管最初的变化可能体现为线性(并且与现存结构相容),但是最终效应也许会削弱那些结构。

洪圣杓:换句话说,把新技术单纯地理解为原有技术的改良版,这样的观点只能收效于一时。你能否把这个理论直接应用到目前的 UAS?

里查德:我们在把无人驾驶飞机和传统系统融合起来藉以产生新的作战能力时,需要注意,UAS 不仅仅是有人驾驶飞机的无人驾驶翻版,而是拥有更多的功能。翻版观虽有其真实一面,却是线性观点,殊难符合发展方向。UAS 不只是没有飞行员的飞机,就像电话手机不只是没有电线的电话机一样。我们面临的挑战是,要预见 UAS 的自身演变趋势,然后相应地建立未来作战观念和组织结构。

托尼:让我来对你们的论点做一点扩充。现在需要的是更进一步的融合,而不仅仅是目前和未来武器、概念及人才的简单融合。UAS 的目前作战应用结构沿用较早时期的体制,其决定因素是地点,而不是功能。在横向,它与战区和司令部的管辖范围相对应;在纵向,该结构有外层空间、内层空间和大气层之分。UAS 的功能和能力已经超越地球范畴。卫星也是无人驾驶系统。新的作战结构必须反映功能,而不是地点或推进方式。它必须体现为 UAS 组网的无缝融合,听从单一中央指挥单位的命令,但又具备足够的灵活性,可用于任何作战层面。这将需要重新思考现有的官僚和等级结构,而思维上的调整也许比部署无人航空系统更加困难。

洪圣杓:这正是净评估局安德鲁·马歇尔(Andrew Marshall)先生关于军事革命理论的一个论点。他说,崭新的技术要求有新的作战观念和新的组织结构配套,才能完全发挥其潜力。他还说,建立适合未来需求的观念和组织的第一步,是合理预测新技术的真实潜力。3

里查德:我们无法精确地预言未来或通晓今后,但可以预见推动 UAS 发展的各项技术将会继续快速增长。摩尔定律经久不衰:带宽和计算机处理速度继续每 18 个月增长一倍。现在,知识已经数字化,几十亿人能够快速共享跨学科数据。医学和安全防卫领域不断涌现各类新型传感器。不久,全球信息和通讯支出将超过 4 万亿美元。4 逐个而论,这些趋势没有丝毫减缓的迹象;整体而论,它们预示多种推动 UAS 发展的技术将在今后数年按对数速率增长。

洪圣杓:如果你的预测是正确的,未来的 UAS 将具有全范围作战能力。在韩国,我们正在开始辩论将这些系统部署于空对空或空对地作战。大多数空军人员都认为 UAS 最终将直接参与战斗任务。我们的问题是:“这将在什么时候发生?”目前的共识是,UAS 的战斗能力在今后一段时间内继续落后于有人驾驶飞机。

我个人的猜想是,我们的空军将继续投资于有人驾驶战斗机,例如 A-50 或作战能力更强的未来 KFX 机型。同时我们将逐渐加强无人驾驶飞机的作用,它们将受到越来越多的重视,但是至少在中期,我们的 UAS 任务重点仍将是持续监视和侦察。

杰弗里:UAS 提供持续监视的前景具有深远的意义。潜在侵略者被置于持续监视之下,这种情景在我们生活的世界中过去从未发生。让我们想一想海森伯格(Heisenberg)提出的不确定性法则,即观察行动本身影响着被观察物体。5

这个理论原本应用于物理行为,但似乎也可套用于人类行为。如果 UAS 机群能够持续观察潜在的侵略者,而且观察行动本身能够影响对方的行动,那么精心运用的观察行动可对敌对国造成动态效应。总而言之,UAS 持续监视有助于军队通过精心安排的观察行动影响敌方。

凡曾经在地下室用手电筒照射过小虫子的人都会理解这条法则。灯光一照到小虫子,它们就会开始到处乱爬。这说明,灯光照射改变了小虫子的行为方式。

里查德:在此灯光之下(对不起,一灯两用了),我们还可以清楚看到,UAS 不久将会提供过去几代军事领导人根本无法得到的高度持续监视能力,它们将会成群结队地在地球上几乎任何地点的上空连续数天(甚至数月)盘旋巡逻。无人驾驶机群将提供持续情监侦能力、持续攻击能力,以及持续后勤能力。这些 UAS 将充分利用持续开发的优势。由于驾驶舱里没有飞行员,因此可以采取更激进和更冒险的方式进行试验、生产和改型。一个全新的产业基础结构可望逐渐显现,以期充分发挥持续开发的优势。

杰弗里:这种持续性有其战略意义。UAS 提供的持续效应与其他联合军事能力相结合,开拓出持续威慑的新的可能性。国与国之间 — 还有国家和叛乱组织之间 — 能够长期交战,而不必加重有人驾驶飞行系统的任务负担。为了同全球恐怖分子进行“长期战争”(一种持续冲突)并实现目标,各国可以利用 UAS 实施持续交战,这些飞机能够对顽固的敌人施加持续效应,军队也能持久承受其作战节奏。

托尼:海森伯格法则有深厚基础,UAS 提供的持久观察能力也许确实能使我们“操纵”敌方的行为。聪明的敌人当会意识到 UAS 的威胁,因此可能相应调整其行为,使之更难察觉、识别和预料。敌人既不受时间制约、大肆利用无辜民众掩护、罔顾伤亡损失,就会寻求新的隐蔽、欺骗和伪装方法,以对抗盘旋在上空的观察技术平台。

杰弗里:敌人肯定会做出反应,但他们的选择将受限于潜在的观察覆盖范围。让我们来看一看航空史。目前部署的 UAS 很快就会像最早的莱特兄弟飞行器一样落伍。毕竟,有人驾驶航空器从莱特兄弟的“雏鹰”(Kitty Hawk)开始,只用了 15 年时间,就进展到比利·米切尔(Billy Mitchell)在 1918 年动用 1,500 架盟军战斗机和轰炸机发起的圣米贺(St. Mihiel)进攻战。在随后十年里,飞机航速超过了每小时 300 英里,查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)飞越了大西洋,罗伯特·戈达德(Robert Goddard)发射了液体燃料推进的火箭。又过了十年(1938 年),雷达问世,DC-3 飞机(配备自动导航仪)穿梭于美国东西海岸之间,喷气式发动机也上了试验台(第一架喷气式飞机在 1939 年上天)。历史表明航空技术一直在突飞猛进。

洪圣杓:把这两种想法放在一起,我们可以清楚地看到巨大的潜力。航空的自由性和灵活性与生俱来,再结合全球信息革命,我们没有任何理由对未来的能力做保守的预测。今后 10 至 15 年的 UAS,在操作和功能上将显著不同于目前在开发的飞机。鉴于信息时代和相关新技术的快速发展,我们应该准备好在不久的将来迎接 UAS 的惊人演变。

杰弗里:我们大家都必须避免“老脑筋”。让我们回顾一下体制改革的事实。将近 90 年前,美国海军开始实施一项非常大胆的改革行动,历来行动缓慢的舰队开始纳入舰载飞机。尽管海军各阶层对飞机的接受程度各不相同,海军领导人在 1921 年坚定地规划了发展方向,他们当时也许充分预见到未来的潜力,故而决定在海军内部建立专门的机构 — 发展海军航空兵。

海军航空局将分散的海军航空单位整合成单一部队,制定了整个海军航空兵部队的技术、观念和人员规划。海军航空局在建立海军航空兵的同时,还将其远景规划与整个海军舰队的并行发展整合起来。

比建立海军航空局更重要的,是对首任领导人的选择。海军选择了最优秀的将领 — 海军少将威廉·莫菲特(William A. Moffett)— 担任海军航空局首任局长。莫菲特曾获得国会荣誉勋章,是一名战列舰指挥官。他不仅领导海军航空局锐意进取,而且任职时间相当长 — 12 年(直到 1933 年因乘坐的 Akron 号飞艇失事死亡)。莫菲特凭其崇高威信和长期任职的优势,得以实施他的装备采购和人员配备计划。他的继任人欧内斯特·金海军少将(Ernest King)同样威望卓著,最终在第二次世界大战升为五星上将,担任海军作战部长。

通过挑选这些威名显赫的领导人,海军表明了建立海军航空兵的决心。这些德高望重和长期任职的领导人使得属下军官立志在海军航空兵部队开拓自己的军旅事业。这样的领导班子引领整个海军踏上改革之途,在克服官僚体制阻力和实施大规模改革中迈出关键的一步。

里查德:我记得,海军在融合核动力推进系统时又重复了这一模式。海军核反应堆管理局局长海军上将海曼·里克弗(Hyman G. Rickover)在位三十多年(1949–82 年),亲自审核申请核工程技术职务的每个军官。在里克弗上将的领导下,海军核反应堆管理局全面履行了海军核动力推进计划的制订、设计、测试和操作等职责。就像当初建立航空兵一样,海军将革命性技术的所有要素整合到一个部门,并且将职权和长期任命授予一名军官。这种整合方式吸引和培养了顶尖人才,同时有助于克服机构内对新技术的阻力。

杰弗里:我还记得空军在建立战略空军司令部的时候也采取了类似的方法。在大约十年之内,战略空军司令部部署了各种革命性武器(例如喷气式轰炸机和加油机,以及洲际弹道导弹),建立了专门负责核战争的机构,并且对单一集成作战计划和威慑理论做出了贡献。

技术、组织和作战准则的三位一体改革在科蒂斯·李梅将军(Curtis LeMay)和托马斯·鲍威将军(Thomas Power)领导下得以逐步实施。李梅将军领导战略空军司令部九年(1948–57 年),然后担任空军副参谋长和参谋长八年,其间仍然关注战略空军司令部的继续发展。鲍威将军在战略空军司令部担任李梅将军的副手六年(1948–54 年),然后担任战略空军司令部司令七年(1957–64 年)。这两位将军都是二次大战中声誉卓著的战斗指挥官,对组织体制持有共识,并且利用他们的长期任职优势改革战略空军司令部 — 以及整个空军。6

在以上三个例子中,海军和空军领导人都意识到革命性技术的运用需要对整个组织体制进行改革,而且这种改革需要集中领导。空军在 UAS 发展方面应吸取的经验教训是显而易见的。

里查德:我们的看法惊人地一致。作为一种新兴的和具有潜在革命性的作战能力,UAS 和早期开发阶段的有人驾驶飞机、喷气式飞机、导弹和核动力系统有相似性;它能否快速发展也将取决于相似的方向指引和保护。作为第一步,UAS 的发展将需要有威望的领导人长期任职,在整个空军实施多面向的、相互关联的变革。这些改变将涉及各个方面,包括人员升迁和任命、装备采购和预算,以及组织结构和作战准则。识别、实施和落实这些范围广泛的变革是一项巨大的任务。纵观历史,如果空军能够统辖开发工作,指派最有才能的军官担任领导,并且让这位军官留在领导职位十年以上,则空军完成此项任务的胜算最高。但是,实际上,这样的长期任职不符合空军现行政策,从而也说明需要进行改革。

洪圣杓:我们需要记住,UAS 也会在军事领域以外发展。民用部门发现这些飞机特别适用于“枯燥和肮脏的”任务,例如监测气候变化、追踪台风的速度和移动方向,以及守卫输油管线和核设施。因此,UAS 的大客户包括各地的警察局,他们可将这些飞机用于各种执法监控活动和搜索救援任务。农民也想将这些飞机用于喷洒农药和控制病虫害。

托尼:具备持续特征的 UAS 网络显然意义重大,不可低估。这个网络可以使美国及其盟国弥补不对称战争中一个关键薄弱环节,重新获得不可替代的时间优势。它可使美国及其盟国长期维持低强度冲突,而将政治、经济和伤亡风险保持在可接受的范围内。它也可以对稍纵即逝的状况提供实时响应。持久的 UAS 存在可以剥夺叛乱组织和其他非常规作战分子发动突然袭击的短暂机会,也可支持美国及其盟国与这些敌人长期斗争,奉陪到底。不仅如此,UAS 持续网络将支持政治领导人和军事指挥官确定计划作战、先发制人作战或响应作战的合适时间标度:信息与行动之间快速实时链接可以秒计,张弛有度的响应可以天、月、甚至年计。

在远景目标和热忱追求之间,还需要保持审慎。军事史记载了技术的潮起潮落:一个武器或系统的出现总会引起反弹,形成进攻和防御的钟摆效应。UAS 技术也不会例外。美国目前享受着领先,但是随着印度和中国等新兴国家发展本国技能和吸取外国先进技术,他们与美国的差距将会缩小。凡是决心保障其自身行动自由的国家、特别是其领空面临侵略或威胁的国家,不可能容忍其他任何国家独霸 UAS 赋予的巨大军事优势而不提出挑战。

热忱的拥戴者总能迅速发现空中力量的新潜力。尽管 UAS 鼓励我们去开拓新应用境界,我们的远景思考中必须包括两个问题:“然后会怎么样?”以及“万一又怎么样?”我们必须确保这个远景目标不仅处于我们的可及范围,而且始终处于我们的把握之中,无论反对者设置多少障碍。

这场对话是一个良好的开端,但仅仅是一个开端。世界各国空军还需要好几年的时间,才能建立新的作战观念、新的组织结构和新的专业培养路径,才能充分发挥 UAS 的潜力。

我也为这场对话表现出的一边倒观点感到不安。我们的敌人也应有机会表达他们的观点,但遗憾的是我们不能邀请他们同台讨论。他们或许能扩大我们的眼界,促使我们发现自己忽视的那些潜在缺陷;他们也许还能揭示出 UAS 可以利用的一些新的薄弱环节。

尽管如此,我很欣赏这场讨论。你们三位帮助我修正了对未来无人航空系统的观念。为此,我向你们表示衷心感谢。

注释:

参看 Alvin Toffler, The Third Wave [第三次浪潮], (New York: Morrow, 1980).
John A. Tirpak, “Donley and Schwartz Step Up; F-22 Gets Some Love; Why Not Do Both?” [唐利和施瓦茨上台;F-22 获得一点关怀;为何不双管齐下?], Air Force Magazine 91, no. 9 (September 2008): 16, http://www.airforce-magazine.com ... 2008/0908watch.pdf.
Andrew Marshall, Office of Net Assessment, conversation with the coauthor [与本文共同作者的谈话], 26 March 2004.
Digital Planet 2008: Executive Summary [数字化星球 2008:要点摘录], (Vienna, VA: World Information Technology and Service Alliance, May 2008), 1, http://www.witsa.org/KL08/DigitalPlanet2008ExecSummary_cover.pdf.
根据海森伯格(Heisenberg)不确定性法则,人类不可能既观察电子又不改变它,亦即观察行为必然会影响观察对象。
另一个例子:伯纳德·施里弗将军(Bernard Schriever)曾领导这项工作十二年(1954–66 年),他是“空军弹道导弹和军事空间计划构筑者”参看 “General Bernard Adolph Schriever” [伯纳德·施里弗将军], Air Force Link, http://www.af.mil/bios/bio.asp?bioID=7069.


作者简介:
托尼·梅森教授,英国皇家空军退休少将(Air Vice-Marshal R. A. Mason, Royal Air Force, Retired),伯明翰大学科学博士,英国伯明翰大学政治学与国际研究系名誉主任。多年来,他在世界各地演讲和著书立说,论述空中力量及相关防务问题。他对下列国家和地区的空军研究项目皆有所贡献:英国、美国、澳大利亚、新西兰、德国、瑞典、荷兰、瑞士、挪威、阿曼、印度、泰国、韩国和台湾。他是英国皇家空军参谋学院和美国空军战争学院毕业生,曾担任伯明翰大学安全与外交研究中心主任和英国下议院防务委员会空军专家顾问。他经常向媒体发表防务问题评论。2007 年,梅森空军少将被任命为皇家航空学会名誉研究员。
杰弗里·巴内特,美国空军退休上校(Col Jeffery Barnett, USAF, Retired),圣十字架学院文科学士,特洛伊州立大学理科硕士。他是托佛勒公司(Toffler Associates)资深顾问。最近,他起草了空军情报、监视与侦察部队战略计划、空军后备役部队战略计划,以及一份全球航空与航天工业竞争分析报告(应一家公司客户之约)。他撰写的 Future War (未来战争)一书(空军大学出版社 1996 年出版)已是第七次印刷,此外还在各种专业刊物上发表了许多文章。巴内特上校在美国空军服役 27 年,担任过各种飞行、指挥和规划职务。他是空军战争学院毕业生。
里查德·沙弗朗斯基,美国空军退休上校(Col Richard Szafranski, USAF, Retired),佛罗里达州立大学文科学士,密歇根中央大学文科硕士,托佛勒公司(Toffler Associates)合伙人。他为企业总裁和高级主管提供管理改革、创造绩效、保持未来竞争实力等方面的顾问服务,兼任多家企业的顾问委员会成员,并曾是国防科学委员会 2007 年夏季研究项目成员。他还是国际战略研究学会成员。沙弗朗斯基上校在空军服役期间曾担任联队、基地和中队指挥官。迄今为止发表过许多论述军事战略和战役法的著作,并经常在国内外的中等和高等教育机构为民间、政府和军事专业人员举办讲座。他是空军指挥参谋学院和空军战争学院毕业生。
洪圣杓,韩国空军上校(Col Sung-pyo Hong, Republic of Korea Air Force),赫尔大学博士,韩国国防大学教授,讲授防务政策、军事战略规划、未来战争和空中力量战略等课程。他是一名飞行员,曾任职于韩国空军司令部规划处、参谋长联席会议军事战略规划处和韩国国防部军事改革处,并于 1996 年在美国兰德公司做博士后研究。他将两部英文著作翻译为韩文,一本是 Future War(未来战争,空军大学出版社 1996 年出版),另一本是 A League of Airmen (空军将士联盟,兰德公司 1994 年出版)。他还发表过许多文章,包括“Prospects on the US-ROK Alliance”(美韩同盟的前景),Military History ,2005 年 12 月,以及“The Future of the USFK”(驻韩美军的未来),New Asia,2006 年 1 月。 
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