美军穿透型制空计划及能力建设

导读：美国在《2030 年空中优势飞行规划》中，提出了“穿透型制空”概念，强调发展能够在2030年高强度复杂战场环境下，穿透敌方强大的防空系统，有效执行侦测、打击任务的穿透型制空作战能力，并且已经围绕“穿透型制空”的相关战略、“系统簇”、技术展开了系统化研究。在此，从美军的穿透型制空计划、下一代装备的穿透型作战能力、RQ-180穿透型ISR平台与智能化网关能力，以及现有主力机型的穿透作战能力升级几个方面进行梳理分析，以期对美军穿透型制空计划及能力建设情况有所知悉。

穿透型制空计划解析

“穿透型制空”是指利用作战平台的隐身能力突破对手防空体系，打击对手纵深目标。美军期望未来的穿透型制空作战主力装备能够具备优异的隐身突防、态势感知等能力。

“穿透型制空”的本质在于防空压制与空中突击，但单一平台难以实现。因此，美军提出由下一代轰炸机、穿透型制空平台、穿透型ISR平台、穿透型电子战平台(PEA)与武库机等组成的“系统簇”概念，旨在基于先进组网能力，整合多元化装备，实现穿透型制空。

其中，下一代轰炸机将具备强大的隐身突防、电子战能力，还能够网络协同作战;穿透型制空平台主要执行制空任务，并作为网络信息节点等;穿透型ISR平台将能够执行高效情报、侦察与监视(ISR)任务，并实现穿透作战体系的高效信息共享;穿透型电子战平台将主要进行防区内干扰，为飞入对手空域的战斗机与轰炸机提供电子防护;武库机则主要指对运输机等大型平台进行改造，加装“托盘弹药”武器系统，使其能够作为空中弹药库和武器发射平台，为其他作战飞机提供额外的武器补充与火力支援。

下一代装备的穿透型作战能力分析

美军“系统簇”中的各种穿透作战平台仍在研究当中，相关研究进展披露有限，在此基于所调研的资料进行梳理，以期对美军穿透作战体系能力的构建情况有所了解。

下一代轰炸机B-21的穿透型作战能力分析

作为最新一款战略轰炸机，美军对B-21的定位十分明确，即其能够与先进战斗机等进行协同突防，穿透对手的一体化防空作战系统。

B-21轰炸机的作战半径约4600公里，在不进行空中加油的情况下最大航程约为9300公里，在使用2台F135改进型发动机时，约能以1.5马赫的速度进行突防。

此外，B-21未来还能够配备下一代隐身巡航导弹，可携带B61核弹，载弹量约为10～15吨，还能在武器仓内放置不同的侦察或者通讯设备，甚至是无人机以满足不同任务需求，其导航系统也会进行进一步的更新。

综合而言，B-21将具备高度信息化和网络化特点，具备强大的电子战能力与隐身能力，将集B-1B的突防速度与B-2的隐身性能于一身。按照美国空军的想定，

• B-21可与先进侦察机协同，穿透对手的防空网络，对对手的战略纵深实施穿透型攻击;
• 还能够与先进的电子战机协同作战，利用自身强大的电子战能力，通过对防御方防空系统进行电子压制，高效打击对手预警探测及防空系统，为后续行动扫清障碍。

总之，B-21强大的隐身突防能力将对现有的一体化防空反导系统造成巨大挑战，其防区内打击能力更将对国家纵深关键目标构成核心威胁。美国空军计划采购多达 149架B-21，已有6架B-21轰炸机处于制造阶段，并且第一架原型机已开始地面试验，有望于2022年实现首飞。

下一代战斗机穿透制空能力分析

美国空军在《2030空中优势飞行规划》中提出，“穿透型制空”(PCA)与B-21轰炸机、电子战平台、武库机等，共同构成应对高对抗环境的穿透作战体系。美军期望该型战斗机具备空中护航、肃清空域、压制敌防空以及防御性制空任务执行能力，即可护航B-2 或B-21等大型轰炸机，能够穿透敌人的防空系统并保持同其他所有战斗机的联通，打击对手核心设施等，以构建美国空军数十年来急需的穿透作战能力。

PCA的备选方案分析计划等诸多相关工作均基于美空军下一代空中优势(NGAD)项目的投入开展。基于美军对该型战斗机的作战能力构建预期，结合美国空军公布的新型战斗机概念图，可知该型战斗机大概率将具备如下特点：

• 可以超音速飞行;
• 具备高隐身能力，内部携带武器以最大限度地减少雷达探测;
• 将增加武器装载量;
• 既具备空中优势，也具有打击防空系统等地面目标的能力。

此外，美军称PCA 计划的重点之一在于开发一种发动机，该发动机可为新型战斗机提供前所未有的航程，同时最大限度地提高作战燃油效率。

PCA还将被设计为与F-35 Lightning II一起工作，两架飞机均可以利用彼此的优势，同时在一定程度上规避自身能力上的不足，F-35可以使用远程、高保真传感器精确定位对手的战斗机群，并指挥一组穿透型制空平台在空中混战中追击并实施摧毁。两者也可能以前所未有的方式相互联网，以实现战斗整合、目标共享技术以及以分散但高度联网的方式运作的能力。

此外，鉴于空军计划在未来数年长期保留其 F-16机队，PCA 也可能能够与F-16这类服役年限较久的“传统”飞机共同作战。

根据美国2022年3月28日发布的2023 财年国防预算提案可知，美国空军的预算提案总额近 1700亿美元，其中很大一部分(增加 90 亿美元)用于研发、测试和评估，这其中包括为构建美军下一代空中优势(NGAD)增加的支出。由此可以看出，美军对于穿透型制空平台等研究的重视程度与投入力度。

此外，美国空中作战司令部(ACC)司令官卡莱尔上将早在2017年2月就宣称，美国空军已经在研发“穿透型电子攻击”(PEA)平台，重建空军的防区内电子战能力，并拟在2030～2035年部署某种型号的PEA。卡莱尔称PEA可能为“自主型或半自主型”，将能够穿透高端防空系统，可以是“穿透型制空”(PCA)平台的改型，也可能是一种无人平台。但截至2022年5月，尚未见相关研究进展披露。

RQ-180穿透型ISR平台与智能化网关能力分析

RQ-180无人机是穿透作战体系实现高效ISR与信息智能高效共享的核心。该无人侦察机采用了飞翼式布局，具备宽频隐身能力，并采用了2台美国通用电气(GE)公司的CF-34中等涵道比涡扇发动机，具备更大的推力与更高的升限，以及更多的电力输出等，能够满足更大的载荷要求。

该型无人机在穿透型作战中将发挥如下作用。

并且，美军认为其研发的B-2、B-21隐身轰炸机理论上可以打击他国防空范围内的目标。而随着敌方地面作战部队、军舰、导弹发射器和战斗机的不断移动和改变部署，RQ-180 可以持续跟踪移动中的对手部队，以便B-2和B-21进行穿透型打击。

根据美空军空战司令部的一份年度报告可知，美国空军早在 2009 年就开始在关岛部署 RQ-170，RQ-180则约于2016年开始抵达关岛，并在当时位于加利福尼亚州比尔空军基地的空军第 9 作战大队(隐身无人机的主要部署大队)在关岛设立了一个分队。

目前尚不清楚美国空军拥有RQ-180的数量，但据《航空周刊》称，截至2019年，已经有7架RQ-180在服役，加上美军计划利用RQ-180替代RQ-4，若以一对一的方式取代RQ-4，美空军将有可能部署24～36架RQ-180。未来该型无人机还将有望在2027～2029 年之间的某个时间段全面投入使用。

现有主力机型的穿透作战能力升级分析

美军的穿透作战体系仍处于研究过程中，距离部署尚需时日。因此，现阶段美军将对F-35、F-22先进战斗机进行升级，提升C-17运输机的火力补给与打击能力，作为构建由轰炸机、战斗机与运输机组成的大规模作战战备状态，保证美军空中优势的研究重点。

F-35的战斗力综合提升

F-35作为先进的五代机，是美军夺取制空权的利器之一，将基于其所安装的多传感器与所采用的传感器融合技术，而成为美军未来战争中的信息节点，为其他作战平台提供战场态势感知与精确的目标瞄准数据。

美军近年来正在基于F-35 Block 4现代化计划，为F-35 配备更强大的计算系统、软件更新和新的武器和设备，旨在使F-35能够在未来高端对抗中，能够利用其隐身技术在无任何警告的情况下穿透对手的领空。美军已经将整个Block IV套件的交付时间推迟至2029年，并且大部分升级内容细节仍处于机密状态，在此仅基于美军部分公开资料进行相关内容梳理。

图表：F-35 Block 4升级内容

美军致力于通过Block 4升级计划，利用装载新型武器系统提升F-35的海上打击、空对地和空对空的打击精度与穿透力，以对对手的指挥和控制设施，以及加固的导弹发射场造成威胁;提升F-35的联合全域指挥与控制 (JADC2) 能力，从而使得其能够适应未来战争。

F-22的全面升级

美国空军已经通过软件对F-22装载的AIM-9X 和 AIM-120D 空对空武器进行了升级，以提高精度、准确性和生存能力，增强抵御对手干扰的能力，并正致力于通过加装外挂吊舱、新型导弹到增加更丰富的电子战功能等多个方面，提升F-22穿透作战能力。

美国空军在2023年度财政预算案中披露了F-22升级计划的部分细节，结合美国空战司令部司令马克·凯利所发布的升级后的F-22概念图，以及2023预算案可知：

① 未来F-22机翼下方将外挂吊舱，大概率为电子战吊舱，这与美国《空军》杂志中援引一份美军官方文件所提到的“F-22项目办公室正在寻求提供远程红外传感和物体检测能力的硬件和软件解决方案”契合;

② 美国空军将分阶段提升F-22的多项能力，涉及网络入侵检测和预防、预测性维护、传感器融合、改进的雷达、飞行员辅助技术、替代GPS的导航设备、作战识别等，头盔显示器(HMD)是其中较为重要的升级之一，由于其他机型通用的“联合头盔指示系统”与F-22无法兼容，美军开始研发代号“蝎子”的F-22专用HMD系统，但相关研究进展始终未见美军披露;

③ 美军在2023年度预算文件中宣称未来F-22将采用新型外挂副油箱——“低阻力油箱及挂架”(LDTP)，以为F-22提供更远的航程，确保F-22在航程增加的前提下仍然能超声速飞行，保持F-22在联合穿透作战中的空中优势，并提升其应对新出现威胁的能力;

④ F-22将装备空对空导弹，大概率为AIM-260空对空导弹，保证其超视距空战能力。

此外，美国空军的预算文件首次将F-22的升级与下一代战机NGAD联系。根据预算案中 F-22 中队的“先进技术开发 (ATD)”部分，F-22和NGAD之间将进行双向“技术转让”。F-22将扮演新技术的试验平台，同时F-22也将从基于NGAD项目的技术转移中受益，涉及武器系统的开发、集成和测试。

C-17武库机的战力提升

美军正在致力于通过为运输机等机型装备滚装托盘，提升其他搭载先进导弹的能力，这与美军穿透型作战系统簇中的武库机概念相契合，将有望为主战战机提供空中支援与武器补给。

C-17利用洛克希德·马丁公司的滚装托盘，可搭载多达 32枚AGM-158B增程型联合空对地防区外导弹(JASSM-ER)。美军还已经于2020年9月的高级战斗管理系统(ABMS)的第2次进场活动期间，成功测试了从C-17 上部署的“托盘弹药”武器系统。由此可知，未来C-17将具有利用“托盘弹药”武器系统实现打击能力的潜力。

可以想见，C-17具有装载4个九连装托盘的能力，加上美军部署了大量该型运输机，一旦装备JASSM-ER，载弹量不容小觑，将大幅提升美军的远程对地精确打击能力。并且，相关测试将为美军穿透型作战系统簇的武库机研究奠定基础。

小结：美军近年来基于穿透型制空计划，大力发展“系统簇”各平台，以构建具备强隐身突防、信息共享等能力的穿透作战体系，同时美军还对现有F-35、F-22主力机型进行升级，旨在提升美军空中优势，尽快实现大规模作战战备状态。其中，下一代轰炸机B-21将具有强隐身能力、强电子战能力，能够与F-35以及下一代战斗机进行网络化协同作战，RQ-180无人机具有电子攻击能力，能够实现高效态势感知，提升穿透型制空作战体系的全域作战能力。而现有主力战机F-35的 Block 4现代化计划，将为F-35 配备更强大的计算系统、更新型软件、新型武器与设备;F-22未来也将加装外挂吊舱、新型导弹，强化电子战功能;C-17大型运输机等将有望被作为武装机，为穿透作战平台提供空中支援与武器补给。(北京蓝德信息科技有限公司 研究员 姜林林)

主要参考资料

1 Lockheed To Arm US’ F-35 Stealth Jets With Nuclear Bombs Under Block 4 Upgrade — Reports.2021.

2 Department of the air force - fiscal year 2023 budget overview.2022.

3 F-35 Block IV "Software Drop" May Outmatch China.2022.

4 John A. Tirpak.Piecing Together the NGAD Puzzle.2022.

5 U.S. Air Force Strategy: Deploy F-35s & 6th-Gen Jets to Fly and Fight in Tandem.2021.

6 A US Air Force war game shows what the service needs to hold off — or win against — China in 2030.2020.