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2011 年 秋 季 刊 第 5 卷 第 3 期
本 期 导 读
科 技 强 军 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
将 帅 视 角
施 里 弗 2010: 在 无 硝 烟 领 域 建 立 威 慑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Susan J. Helms 空 军 中 将
良 好 和 优 秀 之 别 : 寄 语 上 校 军 官 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Robert C. Kane 空 军 少 将 ; Gene C. Kamena 教 授 ;James Lackey 陆 军 上 校
论 国 防 技 术 教 育 的 关 键 意 义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Walter D. Givhan 空 军 少 将 ; Eric D. Trias 空 军 少 校 / 博 士 ;William H. Allen 空 军 少 校
军 事 技 术
推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Frederick G. Harmon 空 军 中 校 ;Richard D. Branam 空 军 中 校 / 博 士 ; Doral E. Sandlin 空 军 中 校
空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在 问 题 及 意 外 后 果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Mark N. Goltz 空 军 退 役 中 校 / 博 士 ;Charles A. Bleckmann 博 士 ;
Khai Vuong( 王 洪 恺 ) 空 军 少 校 ;Jerrod P. McComb 空 军 上 尉
用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Peter P. Feng 空 军 中 校 / 博 士 ;Alfred E. Thal 博 士 ;Charles A. Bleckmann 博 士
利 用 纳 米 技 术 检 测 神 经 毒 剂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Mark N. Goltz 空 军 退 役 中 校 / 博 士 ;Dong Shik Kim( 金 东 石 ) 博 士 ;LeeAnn Racz 空 军 少 校 / 博 士
GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Kenneth A. Fisher 空 军 少 校 / 博 士 ;John F. Raquet 博 士
X-HALE: 未 来 的 大 气 层 监 视 平 台 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Christopher M. Shearer 空 军 中 校
机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实 现 节 约 效 益 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Thomas C. Co 空 军 上 尉 ;Jonathan T. Black 博 士
战 略 战 术
卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Keith W. Balts 空 军 上 校
以 史 为 鉴
战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义 . . . . . . . . . . 70
Thomas J. Rath
四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境 . . . . . . . . . . . . . 84
Mark Clodfelter 博 士
编 读 来 往 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

ASPJ
科 技 强 军
本 期 以 军 事 技 术 发 展 动 态 为 主 题 , 几 乎 是 美 国 空 军 理 工 学 院 的 “ 特 刊 ”。
美 国 空 军 是 联 邦 政 府 组 织 中 最 大 的 能 源 消 费 部 门 ,2008 年 仅 燃 油 一 项 帐 单 就 达 70 亿 美 元 ,
占 美 国 政 府 燃 油 总 耗 费 的 一 半 以 上 。 在 美 国 开 始 把 注 意 力 转 向 替 代 燃 料 的 大 势 下 , 空 军 也 制 定
了 《2010 年 能 源 计 划 》, 希 望 通 过 “ 减 少 需 求 、 增 加 供 应 、 改 变 文 化 ” 这 三 大 原 则 措 施 来 开 源
节 流 和 培 养 节 约 思 维 , 实 现 到 2016 年 空 军 国 内 飞 机 使 用 50/50 混 合 燃 料 的 比 例 达 到 总 用 油 量
50% 的 目 标 。 本 期 发 表 三 篇 文 章 介 绍 空 军 理 工 学 院 在 新 型 燃 料 研 究 领 域 的 作 为 。
“ 推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划 ” 一 文 介 绍 美 国 空 军 理 工 学 院 及 时 设 置 替 代 能 源 专 业 学 位
课 程 , 大 力 研 发 适 用 于 小 型 遥 驾 飞 机 和 微 型 航 空 器 的 混 合 电 动 系 统 和 燃 料 电 池 系 统 , 深 度 分 析
合 成 混 合 燃 油 替 代 传 统 航 空 油 的 可 行 性 和 效 益 , 努 力 培 养 连 接 燃 料 学 和 空 天 工 程 学 的 跨 学 科 人
才 。 科 研 和 人 才 培 养 都 需 要 经 费 , 如 同 其 它 几 篇 文 章 一 样 , 作 者 不 失 时 机 地 呼 吁 军 队 领 导 人 加
强 对 科 研 的 支 持 。“ 用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料 ” 一 文 对 比 分 析 这 两 类 燃 油
从 原 材 料 开 始 到 燃 料 在 飞 行 中 耗 尽 的 整 个 周 期 中 , 每 一 个 阶 段 排 放 温 室 气 体 的 情 况 。 对 比 结 果
认 为 : 基 于 碳 氢 化 合 物 的 替 代 燃 料 比 基 于 石 油 的 传 统 燃 料 “ 更 绿 ”。“ 空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在
问 题 及 意 外 后 果 ” 一 文 立 足 现 场 实 验 结 果 , 指 出 两 个 问 题 : 一 是 致 癌 物 质 苯 雾 流 中 如 含 乙 醇 ,
其 在 地 表 下 的 留 存 期 将 大 为 延 长 且 污 染 范 围 扩 大 , 二 是 微 生 物 在 生 物 燃 油 中 滋 生 导 致 变 质 的 可
能 性 大 幅 度 提 高 。
生 化 毒 气 监 测 和 检 测 也 是 美 国 空 军 理 工 学 院 关 注 的 一 个 领 域 。 当 前 测 试 生 化 毒 气 的 设 备 体
积 大 、 造 价 高 、 灵 敏 度 偏 低 、 测 试 速 度 偏 慢 , 不 能 适 应 作 战 需 要 。“ 利 用 纳 米 技 术 检 测 神 经 毒 剂 ”
一 文 让 我 们 看 到 , 一 种 全 新 的 手 握 式 、 背 包 式 或 遥 测 式 快 速 检 测 器 已 经 呼 之 欲 出 。
卫 星 全 球 定 位 系 统 GPS 因 其 精 确 定 位 及 导 航 性 能 令 美 军 战 力 倍 增 , 又 因 其 易 受 攻 击 及 干 扰
而 成 美 军 软 肋 。“GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时 ” 一 文 提 出 四 种 替 代 导 航 概 念 技 术 ,
分 别 是 无 线 电 信 标 导 航 、 人 造 随 机 信 号 导 航 、 自 然 发 生 随 机 信 号 导 航 、 影 像 辅 助 导 航 。 作 者 进
一 步 指 出 , 未 来 方 向 是 把 GPS 和 此 四 种 导 航 技 术 相 结 合 , 形 成 不 怕 干 扰 和 阻 断 的 “ 全 源 导 航 ”。
卫 星 和 有 人 / 无 人 机 已 经 将 战 场 全 面 透 明 化 , 但 两 者 各 有 短 处 。 于 前 者 , 造 价 太 高 , 变 轨
转 位 太 慢 , 从 研 制 到 生 产 到 发 射 周 期 太 长 ; 于 后 者 , 留 空 时 间 太 短 , 且 易 被 小 型 武 器 击 落 。
“X-HALE : 未 来 的 大 气 层 监 视 平 台 ” 向 我 们 介 绍 一 种 全 新 的 空 中 平 台 , 它 介 于 上 述 两 者 之 间 ,
而 集 两 者 优 势 于 一 身 。 它 可 能 是 一 个 携 带 500 磅 有 效 载 荷 的 空 中 监 视 平 台 , 在 小 型 武 器 威 胁 范
围 之 上 的 高 空 ( 而 非 太 空 ) 飞 行 , 在 天 空 驻 位 巡 逻 数 周 甚 至 几 年 , 而 成 本 显 著 低 于 卫 星 , 并 可
随 时 转 到 全 球 其 他 任 何 空 域 。 也 许 不 久 , 这 种 细 长 柔 翼 、 慢 速 飘 忽 的 高 空 长 时 遥 驾 飞 机 就 会 神
不 知 鬼 不 觉 地 掠 过 天 空 。
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科 技 强 军
美 国 空 军 理 工 学 院 研 究 人 员 不 仅 在 研 制 高 空 长 时 飞 机 , 还 在 想 象 能 灵 活 变 轨 执 行 多 项 任 务
的 航 天 器 。“ 机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实 现 节 约 效 益 ” 一 文 大 胆 提 出 : 目 前 正 在
实 施 的 机 动 响 应 太 空 (Operationally Responsive Space—ORS) 项 目 将 无 法 真 正 做 到 迅 速 响 应 作
战 需 求 , 应 给 这 种 ORS 战 术 卫 星 进 一 步 配 备 能 反 复 出 入 大 气 层 的 强 大 变 轨 能 力 , 这 种 变 轨 不 可
采 用 现 行 的 化 学 燃 料 推 进 , 而 应 改 为 火 箭 推 力 发 动 机 与 电 控 小 推 力 发 动 机 相 结 合 。
卫 星 和 遥 驾 飞 机 (RPA) 的 一 个 关 键 共 性 , 就 是 都 采 取 分 布 式 作 战 方 式 。 就 美 国 而 言 , 太
空 作 战 体 系 相 对 成 熟 , 而 RPA 大 量 投 入 实 战 还 只 是 近 十 年 的 事 情 , 虽 然 其 战 法 正 在 迅 速 成 熟 。
“ 卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会 ” 一 文 围 绕 这 个 共 性 , 建 议 RPA 作 战 借 鉴 太 空 作 战 。
作 者 利 用 DOTMLPF( 作 战 准 则 、 组 织 、 训 练 、 装 备 、 领 导 和 教 育 、 人 员 、 设 施 这 七 个 部 分 的
英 文 缩 写 ) 框 架 来 展 开 其 论 述 , 让 读 者 领 悟 到 太 空 作 战 和 RPA 作 战 之 间 可 以 共 享 的 许 多 经 验 教
训 。
本 刊 2011 年 春 季 号 曾 发 表 数 篇 文 章 辩 论 高 效 能 低 成 本 的 轻 型 战 术 飞 机 在 未 来 非 对 称 和 非
正 规 战 争 中 的 必 要 性 。 本 期 “ 战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义 ”
一 文 与 这 些 文 章 有 几 点 重 大 区 别 , 第 一 , 强 烈 反 对 改 造 现 成 机 型 而 提 出 专 门 研 制 ; 第 二 , 重 点
放 在 轻 型 侦 察 而 非 轻 型 攻 击 ; 第 三 , 更 强 调 有 人 驾 驶 而 反 对 以 无 人 机 执 行 战 术 侦 察 ; 第 四 , 更
倾 向 涡 轮 风 扇 发 动 机 而 非 螺 旋 桨 , 第 五 , 明 确 指 出 此 款 新 型 战 术 飞 机 将 对 整 个 作 战 准 则 体 系 的
巨 大 冲 击 ; 还 有 极 重 要 的 一 点 : 作 者 痛 陈 空 军 领 导 人 对 非 常 规 战 争 及 其 战 术 侦 察 特 征 的 无 视 和
无 知 , 表 现 出 一 名 退 伍 军 人 的 强 烈 责 任 感 和 勇 气 , 也 折 射 出 一 种 畅 所 欲 言 的 环 境 对 国 家 军 队 发
展 的 重 要 性 。
本 刊 2011 年 夏 季 号 曾 发 表 “ 五 环 论 ” 创 始 人 约 翰 · 沃 登 上 校 力 主 空 中 力 量 至 上 的 重 要 文 章 。
本 期 “ 四 十 五 年 无 奈 依 旧 : 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境 ” 与 沃 氏 理 论 表 现 出 某 种 程
度 的 对 立 。 此 文 作 者 认 为 : 对 于 生 存 在 人 民 之 水 中 的 游 击 队 之 鱼 , 空 中 力 量 的 硬 杀 伤 经 常 于 事
无 补 , 美 军 应 更 多 使 用 空 中 力 量 的 空 运 和 侦 察 等 软 杀 伤 能 力 。 若 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 战 争 中 继 续
坚 持 以 轰 炸 、 斩 首 等 手 段 为 主 , 将 葬 送 美 国 政 府 的 大 局 目 标 , 重 蹈 越 战 的 覆 辙 。
美 国 空 军 每 年 一 度 的 红 旗 军 演 系 列 起 始 于 1975 年 , 以 实 演 (Exercise) 形 式 演 练 和 评 估 联
盟 及 联 合 空 中 作 战 能 力 。 也 是 每 年 一 度 但 才 10 年 历 史 的 施 里 弗 军 演 系 列 相 对 年 轻 , 以 虚 演 或 推
演 (Wargaming) 形 式 探 索 如 何 在 太 空 和 网 空 领 域 构 建 无 硝 烟 战 略 威 慑 。“ 施 里 弗 2010”(SW
10) 于 2010 年 5 月 举 行 , 邀 英 、 澳 、 加 三 国 军 事 代 表 团 参 加 , 组 成 联 盟 推 演 。 本 期 首 文 “ 施 里
弗 2010 : 在 无 硝 烟 领 域 建 立 威 慑 ” 由 参 加 这 场 推 演 的 美 国 著 名 女 宇 航 员 、 现 在 的 空 军 中 将 苏
珊 ·J· 赫 尔 姆 斯 撰 写 。 有 关 SW 10 的 更 多 文 章 , 请 参 看 美 国 空 军 太 空 司 令 部 的 专 业 杂 志 《 高
边 疆 》(HIGH FRONTIER) 第 7 卷 第 1 期 (2010 年 11 月 )。
《 空 天 力 量 杂 志 》 中 文 编 辑 姜 国 成
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ASPJ
施 里 弗 2010: 在 无 硝 烟 领 域 建 立 威 慑
Schriever Wargame 2010: Thoughts on Deterrence in the Non-Kinetic Domain
苏 珊 ·J· 赫 尔 姆 斯 , 美 国 空 军 中 将 (Lt Gen Susan J. Helms, USAF)
国 战 略 司 令 部 于 2010 年 5 月 组 织 了 新 概 念 , 更 重
美 了 庞 大 团 队 前 往 内 华 达 州 内 利 斯 空 要 的 是 , 纳 入 了
军 基 地 , 参 加 空 军 太 空 司 令 部 主 办 的 “ 施 里 新 的 太 空 和 网 空
弗 2010” 年 模 拟 战 争 推 演 。
整 合 元 素 , 邀 请
了 各 职 能 和 地 理
施 里 弗 推 演 是 空 军 太 空 司 令 部 司 令 主 导
作 战 司 令 部 、 政
的 一 项 模 拟 作 战 实 验 系 列 , 目 的 是 深 度 检 视
府 和 工 业 部 门 、
未 来 的 太 空 和 网 空 行 动 。 参 与 者 在 这 场 模 拟
国 防 部 和 跨 国 机
推 演 中 思 考 如 何 运 用 外 交 、 经 济 、 信 息 和 军
构 , 以 及 美 国 的
事 影 响 , 在 太 空 和 网 空 领 域 构 建 威 慑 和 防 卫 ;
盟 国 及 伙 伴 。
通 过 推 演 了 解 未 来 需 求 , 检 验 组 织 结 构 , 宣
讲 辩 论 太 空 和 网 空 政 策 及 交 战 规 则 。 虽 然 “ 施 这 场 推 演 从 第 一 项 行 动 开 始 , 就 向 我 们
里 弗 2010” 是 空 军 主 持 的 推 演 , 战 略 司 令 部 所 有 人 预 示 : 思 考 和 实 施 有 效 的 威 慑 战 略 来
从 此 作 战 实 验 项 目 十 年 前 诞 生 开 始 就 积 极 参
阻 止 一 场 危 机 将 是 极 其 严 峻 的 挑 战 。
与 , 并 成 为 一 个 关 键 的 使 命 伙 伴 。
推 演 场 景 设 在 2022 年 , 假 设 对 一 个 意
从 施 里 弗 推 演 系 列 的 参 与 经 历 中 , 我 们
料 中 的 挑 衅 做 出 反 应 。 一 个 地 区 级 对 手 瘫 痪
了 美 国 某 关 键 盟 国 的 网 空 和 太 空 运 行 系 统 ,
获 得 一 项 重 大 的 结 论 , 这 就 是 : 冷 战 时 代 的
推 演 由 此 展 开 。 在 随 后 四 天 中 , 危 机 升 级 到
某 些 威 慑 做 法 和 教 训 可 能 不 适 用 于 太 空 和 网
国 家 高 层 决 策 机 构 , 不 久 笼 罩 到 我 们 所 有 部
空 领 域 。
门 , 包 括 本 国 政 府 及 国 家 之 外 的 各 盟 国 。 跨
“ 施 里 弗 2010” 的 一 个 核 心 目 的 , 是 考 国 机 构 领 导 人 会 晤 , 商 讨 反 击 和 慑 阻 未 来 冲
察 如 何 在 太 空 和 网 空 构 建 威 慑 , 探 讨 怎 样 整 突 的 对 策 , 探 讨 如 何 开 展 多 国 协 调 来 取 得 最
合 各 种 规 划 过 程 , 运 用 “ 全 政 府 参 与 ” 的 综 佳 效 果 。
合 方 式 在 多 个 空 间 领 域 中 实 施 行 动 。 这 项 推
在 整 个 过 程 中 , 就 如 何 慑 阻 敌 人 威 胁 我
演 还 希 望 展 现 国 家 的 战 略 态 势 和 决 心 , 有 效
们 的 太 空 和 网 空 能 力 , 我 们 和 盟 友 各 抒 己 见 。
协 调 开 展 强 大 的 多 国 联 盟 行 动 , 必 要 时 夺 回
态 势 逐 渐 明 朗 , 我 们 的 威 慑 未 能 阻 止 敌 人 停
太 空 和 网 空 的 主 动 权 。
止 挑 衅 升 级 。 我 们 了 解 到 , 这 个 地 区 级 挑 衅
在 以 往 多 年 的 推 演 基 础 上 , 本 年 度 施 里 国 家 的 领 导 人 已 经 确 定 了 这 次 行 动 的 目 标 ( 尽
弗 推 演 进 一 步 丰 富 了 过 去 的 经 验 教 训 , 实 验 管 这 些 目 标 我 们 尚 不 清 楚 ), 并 已 详 细 比 较 了
* Translated and reprinted with permission from HighFrontier, the professional journal of USAF Sapce Command.
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施 里 弗 2010: 在 无 硝 烟 领 域 建 立 威 慑
其 行 动 的 整 体 代 价 和 收 益 。 换 言 之 , 他 们 已
经 预 测 了 我 方 在 这 种 形 势 下 的 可 能 反 应 , 认
定 此 行 动 所 获 利 益 大 于 所 冒 风 险 , 于 是 决 定
“ 出 击 ”。 到 了 这 个 节 点 , 美 国 与 其 盟 国 手 中
的 威 慑 选 项 已 经 “ 为 时 太 晚 ”。
作 为 一 个 联 盟 , 我 们 还 有 其 他 哪 些 选 项
我 们 是 否 可 以 采 取 某 些 行 动 来 迫 使 冲 突
降 级 直 至 回 归 现 状 有 无 途 径 来 劝 说 对 方 克
制 , 使 这 场 推 演 开 始 出 现 的 临 界 局 面 逐 步 消
解 对 手 究 竟 想 得 到 什 么 , 准 备 花 多 大 代 价
来 达 到 目 标 在 他 们 的 盘 算 中 , 决 定 “ 捅 马
蜂 窝 ” 后 对 方 联 盟 最 可 能 做 出 的 反 应 是 什 么
我 们 所 做 的 反 应 是 否 不 出 其 所 料 如 果 是 这
样 , 我 们 就 等 于 在 不 知 不 觉 中 按 照 对 方 为 这
场 冲 突 编 写 的 脚 本 排 演 , 我 方 军 事 行 动 就 无
威 慑 可 言 , 对 敌 人 的 决 策 过 程 起 不 到 影 响 效
果 。 我 方 反 应 的 易 预 测 性 , 以 及 对 方 的 准 确
运 筹 , 都 是 对 方 成 本 / 收 益 算 计 的 一 部 分 ,
早 在 其 出 手 发 起 第 一 击 之 前 就 编 排 好 。
威 慑 的 原 则
当 敌 对 行 动 迅 速 逼 近 时 , 要 想 规 划 和 实
施 有 效 的 威 慑 极 其 困 难 。 有 效 的 威 慑 战 略 ,
不 可 局 限 于 一 个 空 间 领 域 、 一 个 责 任 区 域 、
或 者 一 个 国 家 。 威 慑 不 可 遮 遮 掩 掩 , 因 为 其
关 键 前 提 就 是 要 提 前 把 己 方 可 能 采 取 的 行 动
作 为 信 息 明 确 传 递 给 对 方 并 影 响 对 方 的 决 策 。
在 战 略 层 面 , 威 慑 若 求 有 效 , 必 须 换 位
思 考 , 了 解 敌 人 是 如 何 揣 摩 世 界 地 缘 政 治 的 ,
从 而 知 道 己 方 的 威 慑 在 敌 人 眼 中 应 该 是 什 么
状 态 。 而 要 想 如 此 理 解 敌 人 非 常 复 杂 和 困 难 。
威 慑 并 非 一 成 不 变 , 有 效 的 威 慑 战 略 总 是 根
据 危 机 形 势 发 展 相 应 调 整 , 必 须 紧 密 跟 踪 和
把 握 敌 人 决 策 过 程 中 不 确 定 性 程 度 的 变 化 ,
否 则 就 可 能 严 重 失 算 , 致 使 威 慑 失 效 。
确 定 太 空 和 网 空 威 慑 目 标 所 面 临 的 挑 战
在 几 十 年 的 核 对 峙 框 架 中 , 威 慑 目 的 总
是 着 眼 于 如 何 影 响 对 手 的 政 治 视 角 和 军 事 选
择 。 核 威 慑 的 目 的 就 是 慑 阻 敌 人 动 用 核 武 器 。
一 方 对 另 一 方 的 信 仰 、 目 的 、 价 值 观 、 政 治
运 作 以 及 动 机 必 须 透 彻 理 解 , 虽 然 极 难 做 到
但 极 其 必 要 , 因 为 只 有 这 样 才 能 设 计 出 有 效
的 威 慑 战 略 。 而 且 风 险 极 高 , 一 旦 失 算 , 后
果 将 不 堪 设 想 。
尽 管 国 家 政 府 的 决 策 过 程 中 充 满 复 杂 因
素 , 核 威 慑 中 有 一 点 明 白 无 误 , 且 超 越 所 有
变 量 : 你 的 威 慑 目 的 就 是 使 对 方 明 白 : 保 持
克 制 是 所 有 无 奈 选 项 中 最 好 的 选 项 。
换 言 之 , 在 几 十 年 的 核 对 峙 框 架 中 , 问
题 不 在 威 慑 什 么 , 而 在 怎 样 威 慑 。 我 们 为 慑
阻 对 方 不 要 轻 举 妄 动 跨 越 核 门 槛 而 设 计 战 略
时 , 有 具 体 的 场 景 , 也 高 度 复 杂 , 尤 其 是 在
危 机 期 间 。 但 是 就 威 慑 的 目 的 而 言 , 并 无 模 糊 。
另 一 个 显 见 的 事 实 是 , 核 门 槛 构 成 公 认
的 威 慑 “ 成 / 败 ” 标 准 , 任 何 政 治 领 导 人 都
能 理 解 。 后 果 的 范 围 和 程 度 显 而 易 见 , 敌 人
若 决 意 动 用 核 武 器 , 马 上 就 能 被 察 觉 。
而 在 探 讨 太 空 和 网 空 威 慑 的 目 的 时 , 除
了 有 一 道 动 能 打 击 门 槛 比 较 清 晰 之 外 , 其 他
一 切 都 不 甚 明 朗 。 在 没 有 硝 烟 的 战 场 上 , 威
慑 究 竟 想 达 成 什 么 目 的 是 慑 阻 对 方 不 得 动
用 太 空 和 网 空 “ 武 器 ” 吗 , 不 得 在 太 空 和 网
空 领 域 发 动 “ 攻 击 ” 吗 , 不 得 明 显 扰 乱 我 们
太 空 和 网 空 网 络 运 行 吗 , 或 者 干 脆 就 是 慑 阻
对 方 不 得 对 美 国 及 其 盟 友 发 动 任 何 形 式 的 动
能 或 非 动 能 攻 击
本 质 而 言 , 威 慑 战 略 必 须 建 立 在 同 等 理
解 的 基 础 之 上 , 即 双 方 明 确 知 道 对 方 希 望 影
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空 天 力 量 杂 志
响 哪 些 决 定 。 在 你 对 威 慑 什 么 做 出 明 确 的 界
定 之 前 , 怎 样 威 慑 就 无 从 谈 起 。
比 方 说 , 我 们 的 目 标 是 慑 阻 敌 人 使 用 动
能 反 卫 星 武 器 攻 击 天 基 平 台 , 那 么 这 个 目 标
总 体 而 言 容 易 衡 量 其 成 败 , 因 为 一 旦 出 现 碎
片 云 , 就 会 引 起 所 有 人 的 注 意 , 引 发 全 球 愤
慨 和 谴 责 。 但 是 , 如 果 这 颗 卫 星 只 是 神 秘 地
停 止 工 作 了 , 又 如 何 解 释 卫 星 再 无 法 为 你
提 供 服 务 , 和 被 击 落 在 效 果 上 并 无 二 致 。 但
是 因 为 导 致 这 颗 卫 星 失 效 的 手 段 不 同 , 于 是
彻 底 颠 覆 了 你 设 计 威 慑 目 的 的 整 个 背 景 。
事 实 上 , 你 的 目 的 说 到 底 是 慑 阻 对 方 以
硬 杀 伤 或 软 杀 伤 手 段 对 美 国 卫 星 的 任 何 攻
击 。 假 设 你 有 证 据 证 明 某 个 敌 人 和 这 个 事 件
有 牵 连 , 你 就 需 要 扩 展 你 的 威 慑 战 略 的 范 围 。
就 是 说 , 不 只 是 以 狭 义 的 、 即 以 动 能 攻 击 卫
星 的 威 胁 及 其 相 关 太 空 碎 片 引 发 的 代 价 为 威
慑 的 设 计 背 景 , 你 应 在 威 慑 战 略 中 引 入 其 他
重 要 的 影 响 因 素 , 才 能 有 效 震 住 潜 在 敌 人 。
肇 因 判 断 和 其 他 因 素
在 施 里 弗 2010 推 演 中 , 网 空 部 队 面 对
着 如 何 判 定 肇 因 的 挑 战 , 这 项 挑 战 很 有 指 示
意 义 , 它 表 明 在 确 定 无 硝 烟 空 间 领 域 中 的 威
慑 目 的 时 , 存 在 着 重 大 的 “ 灰 色 地 带 ”。 这 种
威 慑 的 目 的 , 通 常 是 慑 阻 敌 人 不 得 “ 扰 乱 我
方 网 络 ,” 但 是 “ 扰 乱 ” 行 为 不 能 用 太 空 和 网
空 通 信 中 非 0 即 1 的 二 进 制 规 则 来 界 定 。
非 动 能 攻 击 可 造 成 程 度 迥 异 的 破 坏 , 从
大 面 积 的 中 断 , 到 微 不 足 道 的 扰 乱 , 其 来 龙
去 脉 无 常 , 肇 因 和 评 估 难 定 , 有 的 可 忽 略 不 计 ,
有 的 则 几 乎 无 法 溯 源 。 想 做 到 态 势 感 知 , 或
者 想 准 确 界 定 扰 乱 性 质 和 特 征 , 都 不 是 容 易
的 事 情 , 取 决 于 扰 乱 的 结 果 和 监 测 形 势 的 手
段 。 即 使 从 结 果 认 定 此 次 扰 乱 出 于 蓄 意 , 那
么 谁 是 背 后 的 主 谋
我 们 都 意 识 到 在 肇 因 判 断 上 面 临 的 挑 战 ,
而 威 慑 的 成 败 之 判 别 , 又 取 决 于 能 否 判 断 出
肇 因 。 如 果 连 肇 事 者 或 事 件 起 源 都 无 法 断 定 ,
你 又 如 何 能 确 保 你 想 威 慑 的 对 手 会 在 危 机 前
环 境 中 对 你 的 威 慑 做 出 意 料 中 的 响 应 第 三
方 也 可 能 浑 水 摸 鱼 制 造 或 升 级 危 机 , 你 如 何
消 解 此 类 风 险 再 者 , 如 果 你 不 确 信 肇 因 为
何 , 又 如 何 评 估 实 施 威 慑 战 略 的 效 果 , 又 如
何 根 据 形 势 变 化 调 整 对 敌 威 慑 的 布 局
复 杂 性 还 不 止 于 此 。 我 们 对 扰 乱 的 容 忍
程 度 将 根 据 危 机 环 境 和 网 络 中 断 的 范 围 及 时
间 长 短 来 调 整 , 这 又 可 能 损 害 我 们 在 危 机 前
早 就 表 明 的 决 心 和 承 诺 。 何 况 这 类 攻 击 多 变
毫 无 定 数 , 很 难 判 断 是 漫 不 经 心 的 小 骚 扰 还
是 蓄 谋 已 久 的 战 略 攻 击 。 因 此 对 于 非 动 能 攻
击 和 打 击 , 我 们 还 没 有 设 定 出 一 个 清 晰 的 门
槛 , 难 以 让 太 空 和 网 空 威 慑 目 的 有 据 可 依 。
不 幸 的 是 , 我 们 还 习 惯 于 消 极 接 受 偶 尔
发 生 的 网 络 中 断 , 视 之 为 正 常 生 活 的 一 部 分 ,
这 种 思 维 定 势 无 助 于 我 们 制 定 威 慑 目 标 。 但
是 , 运 行 环 境 无 论 多 么 复 杂 , 我 们 都 必 须 思
考 出 明 确 的 地 缘 政 治 威 慑 目 的 , 构 思 出 有 效
的 威 慑 战 略 , 并 付 诸 实 施 。
制 定 太 空 和 网 空 威 慑 战 略 所 面 临 的 挑 战
一 个 广 泛 的 看 法 是 : 冷 战 期 间 的 核 威 慑
经 验 教 训 可 以 直 接 移 植 到 太 空 和 网 空 领 域 。
实 际 上 冷 战 格 局 相 对 简 单 , 两 个 主 要 对 手 冰
冷 对 峙 , 互 知 对 方 所 付 代 价 的 根 底 , 并 建 立
起 一 个 确 保 力 量 平 衡 稳 定 的 核 武 力 结 构 。
核 环 境
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施 里 弗 2010: 在 无 硝 烟 领 域 建 立 威 慑
让 我 们 看 一 下 核 环 境 下 成 本 / 收 益 交 换
的 前 提 条 件 。 核 武 器 具 有 迅 速 而 巨 大 的 毁 灭
能 力 , 一 般 作 为 最 后 的 武 器 手 段 来 取 得 战 略
政 治 目 标 , 只 有 在 断 定 受 到 威 胁 的 形 势 下 ,
才 有 可 能 首 先 使 用 。
但 是 , 核 武 器 的 使 用 受 制 于 一 个 很 高 的
“ 行 动 收 益 ” 标 杆 , 这 是 因 为 一 方 做 出 此 决 定
的 代 价 是 , 很 可 能 引 发 对 方 或 其 盟 国 的 核 报
复 。 只 要 双 方 的 冲 突 尚 未 升 级 到 核 门 槛 高 度 ,
相 关 国 家 通 常 宁 愿 自 我 克 制 , 是 以 保 持 核 威
慑 引 而 不 发 。
我 们 从 这 个 威 慑 战 略 实 例 中 看 到 ,“ 使 用
核 武 器 的 代 价 超 出 使 用 核 武 器 的 收 益 。” 此 例
虽 然 相 对 简 单 , 但 无 论 是 在 美 苏 对 峙 时 代 ,
还 是 在 当 今 地 缘 政 治 环 境 中 , 战 略 分 析 都 极
为 复 杂 、 要 求 深 刻 智 力 投 资 , 不 可 误 算 。
网 空 和 太 空 环 境
在 为 太 空 和 网 空 制 定 威 慑 战 略 时 , 必 须
认 识 到 这 两 个 空 间 领 域 全 然 不 同 于 核 平 衡 战
略 所 依 存 的 背 景 环 境 。 太 空 和 网 空 能 力 都 属
于 新 技 术 范 畴 , 用 以 实 施 多 年 早 已 施 行 的 指
挥 控 制 和 态 势 感 知 功 能 , 而 非 用 于 生 成 迅 速
毁 灭 和 恐 怖 效 果 。 我 们 需 要 就 此 开 展 一 场 彻
底 的 、 慎 重 的 、 涉 及 整 个 国 家 的 讨 论 , 对 过
去 的 许 多 战 略 经 验 和 教 训 , 必 得 先 做 全 盘 审
视 和 调 整 , 方 可 应 用 到 太 空 和 网 空 领 域 。
正 如 在 这 次 推 演 中 多 次 提 及 的 那 样 , 敌
人 在 太 空 和 网 空 发 动 攻 击 , 其 动 机 多 为 扰 乱 ,
而 非 大 规 模 毁 灭 。 如 此 , 这 些 行 为 很 容 易 被
视 为 企 图 造 成 信 息 流 中 断 环 境 , 以 非 对 称 手
段 制 造 “ 战 争 迷 雾 ”。 如 果 你 拥 有 手 段 , 伺 机
把 你 的 敌 人 搞 乱 , 不 仅 能 收 获 巨 大 的 显 见 利
益 , 而 且 也 体 现 了 传 统 军 事 战 略 中 实 现 战 略
目 标 的 一 个 重 要 手 法 。 但 由 于 缺 乏 先 例 , 且
各 国 对 太 空 和 网 空 的 依 赖 程 度 不 同 , 故 而 对
可 能 发 生 的 成 本 和 扰 乱 行 动 的 预 期 收 益 很 难
预 测 , 远 不 如 核 环 境 下 那 么 显 见 。
这 项 计 算 , 取 决 于 特 定 背 景 环 境 下 的 许
多 因 素 : 我 方 系 统 在 非 动 能 攻 击 下 的 韧 性 、
攻 击 造 成 的 破 坏 范 围 、 公 开 政 策 的 现 行 状 态 、
威 胁 升 级 的 可 信 程 度 , 等 等 。 这 些 因 素 构 成
零 乱 的 罗 网 , 其 之 错 综 , 因 为 没 有 先 例 , 也
因 为 难 找 出 肇 因 , 因 而 较 以 往 更 为 复 杂 和 不
确 定 。
在 实 现 威 慑 目 标 的 过 程 中 , 可 以 运 用 战
略 模 糊 , 前 提 是 此 战 略 必 须 发 展 成 熟 , 必 须
对 敌 人 的 思 维 发 挥 有 效 影 响 , 必 须 远 在 敌 人
启 动 决 策 过 程 之 前 就 部 署 实 施 。
如 果 在 战 斗 打 响 之 后 才 部 署 威 慑 战 略 ,
那 是 典 型 的 “ 为 时 太 晚 ”。 若 使 太 空 和 网 空 威
慑 战 略 产 生 效 果 , 所 有 相 关 方 在 危 机 发 生 之
前 就 必 须 理 解 以 往 那 些 久 经 考 验 的 原 则 。
威 慑 战 略 可 根 据 不 同 的 敌 人 , 酌 情 考 虑
“ 打 击 ” 这 个 选 项 , 通 过 我 们 的 太 空 和 网 空 部
队 迫 使 敌 人 付 出 代 价 。 它 取 决 于 此 选 项 在 敌
人 心 目 中 是 否 具 备 威 慑 价 值 , 还 取 决 于 敌 人
是 否 在 其 作 战 策 划 中 包 含 了 这 项 考 虑 , 是 否
相 信 我 方 有 决 心 动 用 打 击 手 段 。 这 一 点 意 义
重 大 : 和 核 对 峙 下 我 们 多 年 来 发 展 的 成 熟 战
略 不 同 , 在 太 空 和 网 空 中 做 出 高 科 技 打 击 的
威 胁 态 势 , 并 不 一 定 能 镇 住 敌 人 , 或 阻 止 其
运 用 同 类 军 事 能 力 。
运 用 太 空 和 网 空 能 力 制 造 中 断 效 果 固 然
具 有 军 事 价 值 , 但 其 本 身 是 否 构 成 可 行 威 慑
战 略 的 基 础 , 则 全 然 是 另 一 个 问 题 。 要 想 慑
阻 一 场 瘫 痪 性 非 动 能 攻 击 , 最 有 效 的 战 略 可
能 不 在 于 仅 仅 慑 阻 对 方 动 用 太 空 和 网 空 能 力 ,
而 在 于 在 整 个 冲 突 发 生 之 前 就 提 前 加 以 慑 阻 ,
7

空 天 力 量 杂 志
因 为 冲 突 中 运 用 这 些 能 力 所 获 得 的 收 益 , 可
能 不 及 对 方 付 出 的 实 际 代 价 。
结 语
我 们 的 国 家 拥 有 威 慑 思 维 的 长 期 历 史 ,
也 具 备 在 必 要 时 调 整 思 维 定 势 的 能 量 , 故 而
有 关 太 空 和 网 空 的 威 慑 讨 论 明 显 向 着 健 康 的
方 向 发 展 。 但 是 , 在 冷 战 中 效 果 显 著 且 在 当
今 国 际 环 境 中 继 续 显 效 的 核 威 慑 概 念 , 不 可
直 接 移 植 到 太 空 和 网 空 领 域 。
与 此 同 时 , 传 统 威 慑 理 论 所 立 足 的 基 本
行 为 原 则 依 然 适 用 , 对 核 环 境 和 网 空 及 太 空
环 境 而 言 都 是 如 此 。 这 些 原 则 包 括 :
• 需 要 提 前 获 知 并 保 持 知 情 ;
• 需 要 确 定 敌 人 的 动 机 —— 敌 人 看 重 什 么 ,
什 么 是 其 无 法 承 受 的 代 价 ;
• 需 要 知 道 威 慑 欲 成 其 效 必 须 和 其 他 手 段 并
用 , 例 如 战 略 交 流 , 即 把 意 图 和 门 槛 信 息
明 确 传 递 过 去 。 通 过 战 略 交 流 , 我 们 可 以
把 己 方 意 图 清 晰 传 达 给 敌 人 以 及 更 广 大 的
公 众 社 会 , 从 而 加 强 威 慑 。 在 信 息 时 代 ,
争 取 民 心 支 持 也 能 发 挥 巨 大 作 用 , 它 和 展
示 军 事 武 力 一 样 , 都 能 影 响 敌 人 的 行 为 。
还 有 , 在 太 空 和 网 空 领 域 , 复 杂 程 度 在
不 断 加 深 —— 难 以 找 到 肇 因 就 是 一 个 最 显 见
的 例 子 —— 其 之 错 综 更 甚 于 核 对 峙 时 代 , 那
时 候 , 我 们 已 经 习 惯 于 面 对 一 个 清 晰 的 敌 手
和 威 胁 。 寻 求 大 规 模 杀 伤 武 器 的 无 赖 组 织 和
非 国 家 行 为 体 构 成 另 一 种 不 对 称 威 胁 的 挑 战 ,
也 对 传 统 威 慑 研 究 增 添 了 一 个 令 人 警 醒 的 新
视 角 。
笔 者 参 加 “ 施 里 弗 2010” 推 演 后 , 对 两
种 威 慑 战 略 的 区 别 做 了 一 些 初 步 思 考 , 酿 成
本 文 。 文 中 指 出 了 我 们 应 就 实 现 目 标 的 途 径
做 哪 些 调 整 , 以 及 应 采 取 哪 些 战 略 来 实 现 这
些 目 标 。 文 中 也 提 出 了 一 些 问 题 , 以 助 改 进
未 来 的 推 演 。
施 里 弗 推 演 为 太 空 和 网 空 专 家 提 供 了 一
个 实 验 平 台 , 让 他 们 有 机 会 应 用 从 过 去 作 战
实 验 和 实 际 环 境 中 获 得 和 观 察 到 的 各 种 经 验
教 训 , 可 以 试 验 各 种 “ 出 格 ” 的 建 议 方 法 ,
而 无 后 果 之 忧 。 其 中 许 多 方 法 如 在 作 战 实 验
中 成 功 , 将 作 为 验 证 经 验 贯 彻 到 实 际 政 策 和
做 法 中 去 。
战 争 推 演 的 最 终 目 的 , 就 是 使 国 家 领 导
和 军 队 做 好 备 战 , 以 备 推 演 成 为 现 实 的 那 一
天 来 临 。“ 施 里 弗 2010” 机 会 可 贵 , 它 培 养
我 们 在 当 今 高 科 技 全 球 环 境 中 成 为 更 敏 捷 、
更 应 变 , 更 富 战 斗 力 的 队 伍 。♣
苏 珊 ·J· 赫 尔 姆 斯 , 美 国 空 军 中 将 (Lt Gen Susan J. Helms, USAF), 美 国 空 军 军 官 学 院 航 空 工 程 理 学 士 , 斯 坦
福 大 学 航 空 航 天 理 科 硕 士 , 现 任 加 州 范 登 堡 空 军 基 地 战 略 司 令 部 联 合 功 能 部 队 司 令 官 暨 第 14 编 号 空 军 ( 空 军
战 略 部 队 ) 司 令 官 。 在 这 项 新 近 提 升 之 前 , 她 是 内 布 拉 斯 加 州 奥 弗 特 空 军 基 地 美 国 战 略 司 令 部 规 划 与 政 策 主 任 ,
就 与 本 司 令 部 及 其 使 命 执 行 有 关 的 国 家 安 全 政 策 和 指 导 方 针 、 军 事 战 略 和 指 导 方 针 、 太 空 及 武 器 运 用 概 念 与
政 策 , 以 及 联 合 作 战 准 则 的 制 定 和 实 施 向 战 略 司 令 部 司 令 官 直 接 负 责 。 她 也 负 责 国 家 战 略 级 战 争 计 划 、 对 战
区 作 战 司 令 官 战 略 支 援 计 划 以 及 全 球 打 击 使 命 应 急 计 划 的 制 定 。 赫 尔 姆 斯 中 将 指 挥 过 佛 罗 里 达 州 帕 特 里 克 空
军 基 地 的 第 45 太 空 联 队 , 并 曾 在 空 军 太 空 司 令 部 总 部 和 空 军 教 育 训 练 司 令 部 总 部 担 任 过 参 谋 职 位 。
赫 尔 姆 斯 中 将 于 1980 年 自 美 国 空 军 军 官 学 院 获 授 军 官 衔 , 曾 任 F-15 和 F-16 武 器 分 离 工 程 师 及 试 飞 工 程 师 。
她 在 担 任 试 飞 工 程 师 期 间 曾 飞 行 过 30 种 美 国 与 加 拿 大 军 用 飞 机 。 她 也 曾 以 美 国 空 军 交 换 军 官 身 份 , 在 加 拿 大
空 天 工 程 测 试 中 心 担 任 CF-18 飞 机 项 目 主 官 。
赫 尔 姆 斯 中 将 于 1990 年 一 月 通 过 国 家 航 天 总 署 选 拔 , 于 1991 年 7 月 成 为 宇 航 员 。1993 年 1 月 13 日 , 以 空
军 少 校 和 “ 奋 进 号 ” 航 天 飞 机 乘 员 的 身 份 , 成 为 第 一 名 进 入 太 空 的 美 国 女 军 人 。 将 军 飞 行 过 STS-54(1993 年 )、
STS-64(1994 年 )、STS-78(1996 年 ) 和 STS-101(2000 年 ) 使 命 , 并 于 2001 年 作 为 “ 探 险 -2” 号 乘 员 在 国 际 空 间 站 服 务 。 将 军 历 经 五 次 航
天 使 命 , 在 太 空 停 留 211 天 , 包 括 长 达 8 小 时 56 分 的 太 空 行 走 , 创 下 世 界 纪 录 。
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良 好 和 优 秀 之 别 : 寄 语 上 校 军 官
Good or Great: Colonel, It Is Up to You!
主 笔 : 罗 伯 特 ·C· 凯 恩 , 空 军 少 将 (Maj Gen Robert C. Kane, USAF)
副 笔 : 基 恩 ·C· 卡 梅 纳 教 授 (Prof. Gene C. Kamena)
詹 姆 斯 · 莱 杰 , 陆 军 上 校 (Col James Lackey, USA)*
过 去 十 年 中 , 我 在 各 种 参 谋 、 指 挥
在 和 作 战 环 境 中 直 接 领 导 过 90 多 名
上 校 军 官 , 发 现 他 们 大 多 数 人 可 被 分 为 两 类 :
良 好 的 上 校 和 优 秀 的 上 校 。 前 些 日 子 我 在 担
任 第 321 空 军 远 征 联 队 指 挥 官 奔 赴 伊 拉 克 作
战 的 一 年 中 , 更 坚 定 了 自 己 的 看 法 : 优 秀 上
校 与 良 好 上 校 的 区 别 , 在 于 前 者 具 备 某 些 可
感 受 到 的 优 秀 品 质 。 现 在 我 就 任 空 军 战 争 学
院 院 长 , 责 任 就 是 帮 助 军 官 理 解 这 些 品 质 ,
更 重 要 的 是 , 激 励 他 们 成 为 真 正 优 秀 的 上 校 。
优 秀 的 上 校 和 良 好 的 上 校 之 间 的 差 距 ,
在 待 人 接 物 等 日 常 交 往 中 依 稀 可 辨 , 在 艰 巨
任 务 面 前 则 显 而 易 见 , 两 者 在 个 人 风 范 、 专
业 勇 气 、 领 导 才 能 等 方 面 都 有 不 同 。 优 秀 的
上 校 应 该 是 什 么 样 的 人 一 名 军 官 如 何 成 为
优 秀 的 上 校 本 文 试 图 回 答 这 些 问 题 , 并 为
此 列 举 一 些 必 须 的 品 质 , 勾 勒 一 幅 优 秀 上 校
的 轮 廓 , 不 妨 称 之 为 上 校 艺 术 。 在 军 事 教 育
系 统 中 , 并 无 所 谓 专 门 培 养 “ 优 秀 上 校 ” 的
学 校 。 上 校 之 优 秀 , 在 于 能 理 解 作 为 一 名 上
校 的 整 体 素 质 , 善 于 观 察 并 能 向 其 他 优 秀 的
上 校 学 习 , 能 反 省 自 己 的 经 验 教 训 , 能 发 奋
上 进 并 时 时 以 上 校 的 标 准 规 范 自 己 。
所 有 上 校 , 无 论 身 在 什 么 岗 位 、 位 居 什
么 指 挥 等 级 、 拥 有 什 么 资 历 , 都 需 要 在 其 位
谋 其 政 , 行 使 决 定 , 解 决 问 题 。 良 好 的 上 校
和 优 秀 的 上 校 之 间 的 区 别 在 于 如 何 做 好 这 些
事 情 。 这 “ 如 何 ” 二 字 涉 及 到 怎 样 建 立 和 上
级 领 导 的 关 系 和 怎 样 完 成 任 务 , 其 间 的 区 别
极 为 微 妙 或 难 言 述 , 但 优 秀 的 上 校 行 事 处 人
自 有 一 番 风 格 , 令 人 刮 目 相 看 。 这 些 上 校 办
事 效 率 高 效 果 好 , 由 此 得 到 公 认 :“ 让 他 来 做
没 问 题 !” 优 秀 的 上 校 不 仅 自 己 上 进 , 而 且 带
动 整 个 团 队 走 向 优 秀 , 使 集 体 的 合 力 远 大 于
个 人 努 力 之 和 , 集 体 的 成 就 远 超 过 外 界 的 期
许 。 在 这 样 的 上 校 的 领 导 下 , 整 个 团 队 生 机
勃 勃 , 注 重 效 率 和 效 果 , 同 心 协 力 , 跨 越 组
织 机 构 的 等 级 和 层 次 障 碍 。
优 秀 的 上 校 不 以 资 历 为 本 , 其 之 优 秀 ,
在 于 有 观 点 , 有 判 断 , 有 目 标 和 动 力 —— 立
志 卓 尔 不 凡 。 上 校 可 能 指 挥 一 支 部 队 或 领 导
一 个 参 谋 班 子 , 其 之 优 秀 , 在 于 能 填 补 缺 陷 ,
能 贯 彻 意 图 、 能 培 养 和 提 携 别 人 , 能 交 流 沟 通 ,
能 办 成 事 情 。 我 们 如 果 认 真 看 一 看 他 们 的 言
行 举 止 就 会 有 所 感 悟 。 遗 憾 的 是 许 多 高 层 领
导 者 不 愿 花 时 间 来 向 新 晋 上 校 解 说 如 何 从 良
好 迈 向 优 秀 。
* 凯 恩 将 军 的 简 历 见 文 尾 。 卡 梅 纳 教 授 以 上 校 军 衔 从 美 国 陆 军 退 役 , 服 役 期 间 是 步 兵 军 官 , 现 在 美 国 空 军 大 学 战 争 学 院 教 授 领 导 艺 术 和
品 德 课 程 。 莱 杰 上 校 在 马 克 斯 韦 尔 空 军 基 地 任 美 国 陆 军 顾 问 组 组 长 , 同 时 在 空 军 战 争 学 院 作 战 系 和 领 导 艺 术 系 执 教 。
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空 天 力 量 杂 志
优 秀 的 上 校 能 填 补 缺 陷
优 秀 的 上 校 总 是 首 先 注 意 到 缺 陷 , 发 现
人 员 配 备 、 程 序 计 划 、 资 源 安 排 中 的 短 板 ,
然 后 不 事 张 扬 地 加 固 、 修 正 、 训 练 、 教 育 ,
直 到 补 平 缺 陷 为 止 。 填 补 缺 陷 是 一 个 上 下 左
右 全 方 位 的 过 程 —— 亦 即 可 能 涉 及 上 级 、 下
级 和 同 级 。
身 为 上 校 者 , 有 相 当 的 自 由 度 来 界 定 自
己 的 许 多 职 责 , 因 此 必 须 做 到 审 时 度 势 , 知
道 自 己 的 努 力 、 经 验 和 才 能 的 落 点 。 换 言 之 ,
优 秀 的 上 校 能 在 权 责 范 围 内 高 效 发 挥 自 己 。
上 校 的 具 体 岗 位 只 是 发 挥 的 起 点 , 他 不 似 中
校 那 样 , 不 需 受 僵 硬 的 权 责 边 界 束 缚 , 有 一
定 的 选 择 发 挥 空 间 , 可 与 内 部 和 外 部 的 上 级
机 构 交 往 。
上 校 自 主 决 断 何 时 何 地 办 何 事 的 能 力 能
否 获 得 认 可 , 取 决 于 其 信 誉 、 反 应 力 和 其 与
直 接 上 级 、 间 接 上 级 及 同 级 成 员 的 关 系 。 一
旦 这 位 上 校 的 专 业 决 断 能 力 获 得 信 赖 后 , 大
多 数 上 级 领 导 都 会 乐 意 并 鼓 励 他 加 强 发 挥 。
如 何 既 要 树 立 敢 挑 重 担 “ 能 成 事 情 ” 的 形 象 ,
同 时 又 不 至 冒 犯 他 人 , 这 是 一 名 上 校 磨 练 成
优 秀 的 关 键 技 能 。 上 校 必 须 有 选 择 地 发 挥 自
己 , 知 道 在 执 行 任 务 及 处 理 问 题 过 程 中 何 时
必 须 亲 自 过 问 , 何 时 应 鼓 励 别 人 来 干 。 这 种
理 解 和 把 握 时 机 的 感 觉 来 自 于 对 环 境 的 熟 悉 ,
对 周 围 事 态 的 了 解 , 然 后 根 据 自 己 敏 锐 的 思
考 、 经 验 和 判 断 , 在 必 要 的 时 间 采 取 行 动 。
填 补 缺 陷 既 是 科 学 , 更 是 艺 术 。 优 秀 的
上 校 需 要 透 彻 理 解 人 和 程 序 , 培 养 专 业 风 范
关 系 , 做 出 可 信 可 行 的 决 策 , 并 在 此 基 础 上
运 用 人 际 相 处 技 能 赢 得 广 大 信 任 和 信 赖 , 从
而 成 功 填 补 缺 陷 。 优 秀 的 上 校 必 须 培 养 出 何
时 何 地 卷 入 和 参 与 的 准 确 判 断 力 , 绝 不 信 口
推 辞 “ 非 关 我 事 ”。
优 秀 的 上 校 能 贯 彻 意 图
上 校 应 具 备 的 所 有 能 力 中 , 贯 彻 意 图 的
能 力 , 亦 即 正 确 理 解 和 施 行 的 能 力 , 可 能 最
为 重 要 。 上 校 从 良 好 成 长 为 优 秀 , 需 要 准 确
理 解 上 级 指 挥 官 的 意 图 , 知 道 其 措 词 、 动 作 、
表 情 的 真 实 含 义 。 优 秀 的 上 校 从 上 级 的 散 漫
思 绪 和 “ 即 兴 闪 念 ” 中 理 出 头 绪 , 补 充 意 义 ,
知 道 何 时 应 不 打 断 思 维 , 何 时 应 采 取 行 动 。
有 时 候 , 上 校 必 须 请 求 澄 清 , 但 一 旦 理 解 上
级 的 意 图 之 后 , 就 必 须 自 行 发 挥 和 落 实 , 传
达 方 向 , 交 流 情 况 , 布 置 轻 重 缓 急 , 通 过 自
己 的 言 行 贯 彻 或 加 强 上 级 指 挥 官 的 意 图 。
上 校 需 要 通 过 各 种 贯 彻 意 图 的 技 能 来 保
证 上 级 指 挥 官 一 直 处 于 知 情 状 态 , 包 括 安 排
正 式 或 非 正 式 汇 报 及 讨 论 , 布 置 日 程 使 上 级
准 确 把 握 局 势 发 展 , 有 时 可 能 要 闭 门 请 示 ,
把 局 面 的 隐 晦 方 面 如 实 呈 报 。 这 最 后 一 点 不
易 做 好 , 但 有 必 要 且 需 要 这 样 做 。 同 样 , 优
秀 的 上 校 也 应 鼓 励 自 己 的 下 级 “ 私 下 说 事 ”,
把 不 宜 公 开 的 情 况 讲 出 来 。 优 秀 的 上 校 能 处
理 好 这 种 坦 诚 , 从 而 鼓 励 整 个 组 织 健 康 发 展
和 成 长 。
如 果 上 校 不 能 贯 彻 上 级 的 目 的 和 意 图 ,
不 能 将 之 落 实 于 行 动 , 整 个 组 织 就 会 受 损 ,
任 务 就 无 法 完 成 。 这 样 的 失 败 起 因 于 无 所 适
从 , 无 所 作 为 , 乱 下 气 力 , 乃 至 士 气 低 迷 。
优 秀 的 上 校 能 判 断 出 何 时 贯 彻 , 或 者 何 时 需
要 请 示 更 多 信 息 , 在 横 向 和 纵 向 上 都 能 全 面
理 解 一 项 行 动 计 划 或 决 定 , 前 瞻 到 其 二 阶 和
三 阶 效 应 、 风 险 , 以 及 其 他 相 关 考 虑 。 上 校
能 帮 助 上 级 做 出 决 定 , 也 有 勇 气 自 己 做 出 困
难 决 定 。 优 秀 的 上 校 上 承 领 导 , 下 传 部 属 ,
横 接 同 事 , 积 极 做 好 上 下 衔 接 和 贯 彻 , 却 置
身 幕 后 , 不 事 张 扬 。 当 然 最 终 , 优 秀 上 校 的
这 些 作 为 定 能 获 得 回 报 和 理 解 。
10

良 好 和 优 秀 之 别 : 寄 语 上 校 军 官
优 秀 的 上 校 能 培 养 和 提 携 别 人
优 秀 的 上 校 是 好 导 师 , 善 于 运 用 各 种 正
式 和 非 正 式 手 段 培 养 别 人 , 因 为 他 们 知 道 只
有 辅 导 好 别 人 才 能 留 下 真 正 的 精 神 财 富 。 辅
导 不 只 是 一 项 责 任 —— 培 养 新 人 是 一 项 义
务 。 所 有 真 正 的 人 才 培 养 都 需 要 有 一 个 健 全
的 辅 导 计 划 , 需 要 在 工 作 和 生 活 中 花 精 力 于
人 际 交 往 , 愿 意 主 动 承 担 错 责 , 投 入 资 金 和
时 间 送 他 们 去 专 业 培 养 学 校 深 造 。 优 秀 的 上
校 在 投 资 于 人 的 培 养 上 注 重 短 期 效 益 和 长 期
效 益 的 结 合 , 能 从 今 天 的 努 力 看 到 未 来 的 回
报 。
优 秀 的 上 校 注 意 发 现 别 人 及 整 个 组 织 的
优 缺 点 , 并 努 力 帮 助 纠 正 。 上 校 善 于 在 正 式
和 非 正 式 场 合 教 育 别 人 , 包 括 自 己 的 上 级 、
下 级 和 同 级 。 这 样 做 时 需 要 谨 慎 思 考 工 作 负
荷 , 切 勿 因 此 导 致 个 人 或 组 织 超 负 荷 运 转 而
透 支 。 优 秀 的 上 校 激 励 别 人 追 求 卓 越 , 注 意
培 育 团 队 精 神 , 强 调 提 升 集 体 的 整 体 表 现 和
效 能 。
优 秀 的 上 校 不 仅 培 养 部 下 成 员 , 而 且 将
他 们 向 上 级 推 荐 。 优 秀 的 上 校 勇 于 推 让 荣 誉
而 承 担 错 责 , 把 主 要 成 绩 让 给 部 下 , 是 以 帮
助 他 们 成 功 发 展 。 这 种 权 衡 方 式 和 技 能 需 要
巧 妙 把 握 和 善 为 人 想 , 因 为 上 校 这 样 做 是 在
分 发 权 限 , 但 同 时 愿 意 为 成 功 和 失 败 承 担 最
终 责 任 。 军 官 晋 升 到 上 校 官 衔 之 后 , 就 必 须
抑 制 争 功 受 赏 的 欲 望 , 而 把 成 绩 归 于 集 体 。
优 秀 的 上 校 通 过 培 养 、 提 携 和 激 励 部 下
而 开 创 出 优 秀 的 集 体 。 这 个 过 程 需 要 投 入 时
间 和 精 力 , 但 是 只 要 能 做 好 , 就 能 成 倍 地 提
升 士 气 、 效 率 和 创 造 力 。 长 此 以 往 , 将 能 留
下 一 段 精 神 财 富 , 其 影 响 之 深 远 当 超 越 任 何
军 官 个 人 的 声 名 —— 即 使 他 是 一 名 优 秀 的 上
校 。
优 秀 的 上 校 能 交 流 沟 通
优 秀 的 上 校 始 终 努 力 在 指 挥 链 的 上 下 层
级 及 本 部 门 内 外 广 结 交 流 网 络 , 是 以 凝 聚 人
心 促 发 合 力 。 善 结 人 脉 , 就 能 集 思 广 益 群 策
群 力 , 把 集 体 建 设 得 更 健 康 更 高 效 , 形 成 堪
比 高 校 研 究 生 层 次 的 团 队 建 设 环 境 。 优 秀 的
上 校 能 团 结 众 人 , 组 成 比 任 何 个 人 努 力 都 要
强 大 的 团 队 。
上 校 在 信 任 和 信 赖 的 基 础 上 开 拓 人 脉 ,
并 从 中 获 得 动 力 , 做 成 事 情 。 良 好 的 上 校 闷
头 构 筑 关 系 , 优 秀 的 上 校 则 理 解 这 关 系 其 实
是 双 行 道 , 既 有 付 出 也 有 纳 入 。 这 种 视 角 对
于 成 功 非 常 重 要 , 以 个 人 或 小 团 体 为 中 心 的
上 校 将 难 以 获 得 别 人 的 合 作 。 毕 竟 , 能 否 获
得 支 持 取 决 于 上 校 能 否 运 用 这 些 关 系 来 服 务
整 个 集 体 的 利 益 。
优 秀 的 上 校 能 做 成 事 情
就 像 一 场 精 彩 棒 球 赛 中 的 “ 杀 手 锏 投 手 ”,
肩 负 着 第 九 回 合 的 压 力 , 立 志 为 本 队 获 胜 夺
下 关 键 一 分 , 优 秀 的 上 校 总 是 努 力 为 自 己 的
部 门 做 成 事 情 。 亦 如 “ 杀 手 锏 投 手 ”, 优 秀
的 上 校 拥 有 高 超 的 服 众 技 能 , 这 种 服 众 不 是
施 压 , 而 是 基 于 情 理 和 理 智 的 坦 诚 辩 论 。 优
秀 的 上 校 理 解 健 康 的 辩 论 不 含 个 人 意 气 , 热
烈 而 不 狂 热 。 理 性 的 服 众 能 达 成 共 识 , 共 识
则 是 共 事 及 合 作 的 重 要 因 素 。 例 如 , 优 秀 的
上 校 能 够 全 面 及 专 业 地 在 本 组 织 中 为 一 项 作
战 计 划 或 行 动 方 案 配 备 好 人 员 , 并 与 上 级 、
同 级 和 下 级 各 部 门 做 好 协 调 , 然 后 通 过 良 好
关 系 获 得 支 持 和 共 识 , 完 成 决 策 过 程 。 能 获
得 支 持 和 共 识 常 常 是 靠 在 日 常 的 非 正 规 交 往
中 加 强 各 方 关 系 , 关 系 则 建 立 在 上 校 作 为 诚
实 “ 中 介 人 ” 的 个 人 信 誉 和 信 赖 之 上 。 偶 尔 ,
上 校 必 须 敢 于 力 排 众 议 和 干 扰 才 能 完 成 任
11

空 天 力 量 杂 志
务 。 但 长 远 而 言 , 上 校 只 有 建 立 持 久 的 和 谐
工 作 关 系 , 保 持 正 派 的 专 业 形 象 , 才 能 真 正
迈 向 优 秀 。
如 本 文 开 始 所 言 , 上 校 有 良 好 和 优 秀 之
分 。 优 秀 的 上 校 能 巧 妙 权 衡 和 把 握 , 把 事 情
做 成 —— 不 在 于 做 什 么 , 而 在 于 如 何 做 。 优
秀 的 上 校 能 带 动 整 个 组 织 一 起 走 向 优 秀 , 他
善 于 填 补 缺 陷 , 善 于 贯 彻 意 图 、 善 于 培 养 和
提 携 别 人 , 善 于 交 流 沟 通 , 善 于 在 组 织 内 外
办 成 事 情 。 在 当 今 的 环 境 中 , 任 何 一 个 组 织
若 无 优 秀 的 上 校 都 难 成 功 。 良 好 固 好 , 却 不
足 成 就 事 业 。 上 校 : 再 加 把 劲 , 迈 向 优 秀 !♣
罗 伯 特 ·C· 凯 恩 空 军 少 将 (Maj Gen Robert C. Kane, USAF),Grove City 学 院 理 学 士 , 南 加 州 大 学 理 科 硕 士 , 现 任
阿 拉 巴 马 州 马 克 斯 韦 尔 空 军 基 地 的 Spaatz 军 官 教 育 中 心 司 令 官 暨 空 军 战 争 学 院 院 长 。Spaatz 军 官 教 育 中 心 负 责 指
导 、 整 合 、 协 调 和 支 持 军 官 的 持 续 专 业 教 育 、 科 研 与 外 联 , 旨 在 培 养 联 合 及 联 盟 作 战 指 挥 官 。 凯 恩 少 将 曾 在 土 耳 其 、
韩 国 、 德 国 及 伊 拉 克 担 任 过 多 种 作 战 与 参 谋 职 位 , 包 括 中 队 、 大 队 、 联 队 和 中 心 层 级 指 挥 职 位 。 将 军 在 驻 德 国 担
任 第 86 空 运 联 队 司 令 官 兼 Kaiserslautern 军 队 社 区 领 导 人 期 间 , 为 带 领 Ramstein 社 区 赢 得 2006 年 度 优 秀 设 施 总
司 令 奖 发 挥 了 关 键 性 作 用 。 担 任 现 职 以 前 , 他 是 伊 拉 克 巴 格 达 联 盟 空 军 过 渡 部 队 将 级 指 挥 官 , 负 责 盟 国 重 建 伊 拉
克 空 军 的 努 力 。 将 军 是 指 挥 飞 行 员 , 飞 行 过 C-130、C-21、KC-135、C-37、C-32、VC-137、C-12、C-141、T-37 和 T-38
等 多 种 机 型 , 拥 有 超 过 4,200 小 时 飞 行 经 验 。 凯 恩 少 将 是 空 军 中 队 指 挥 官 学 院 、 空 军 指 挥 参 谋 学 院 和 空 军 战 争 学
院 的 毕 业 生 。
The difficulty lies, not in the new ideas, but in escaping the old ones,
which ramify, for those brought up as most of us have been, into
every corner of our minds.
——John Maynard Keynes
观 念 之 改 变 , 难 不 在 纳 新 , 而 在 除 旧 , 皆 因 我 们 从 小 到 大 , 心 灵 各 处
已 被 传 统 观 念 占 满 。
—— 约 翰 · 梅 纳 德 · 凯 恩 斯 ( 英 国 经 济 学 家 )
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论 国 防 技 术 教 育 的 关 键 意 义
The Criticality of Defense-Focused Technical Education
沃 尔 特 ·D· 吉 翰 空 军 少 将 (Maj Gen Walter D. Givhan, USAF); 埃 立 克 ·D· 特 赖 亚 斯 空 军 少 校 / 博 士 (Maj
Eric D. Trias, PhD, USAF); 威 廉 ·H· 艾 伦 空 军 少 校 (Maj William H. Allen, USAF)
国 空 军
美 生 于 技
术 , 长 于 技 术 , 诞
生 至 今 , 始 终 以 技
术 为 身 份 和 力 量 的
核 心 。 从 一 开 始 ,
远 见 卓 识 的 领 导 人
就 认 识 到 技 术 教 育 对 发 展 空 中 力 量 的 深 远 意
义 。 多 年 来 , 高 等 教 育 机 构 如 美 国 空 军 理 工
学 院 , 以 及 其 所 管 理 的 民 间 高 教 计 划 , 一 直
致 力 开 发 技 术 , 培 养 人 才 , 确 保 美 国 空 军 保
持 锐 利 的 战 斗 锋 芒 。 当 今 技 术 发 展 推 动 空 军
进 入 太 空 和 网 空 新 领 域 , 面 对 新 领 域 的 种 种
挑 战 , 如 何 提 供 符 合 国 防 需 要 的 技 术 教 育 更
成 为 关 键 。 在 这 个 过 程 中 , 充 分 利 用 我 校 的
科 研 协 作 网 络 , 培 养 具 备 技 术 知 识 并 熟 悉 作
战 需 求 的 空 军 人 才 , 对 于 提 升 空 军 能 力 而 言
意 义 重 大 。 鉴 于 国 防 对 这 些 毕 业 生 的 需 求 不
断 增 长 , 国 家 必 须 相 应 增 加 对 科 学 、 技 术 、
工 程 和 数 学 (STEM) 教 育 的 投 资 。 今 天 和 昨
天 一 样 , 具 备 国 防 技 术 教 育 背 景 和 丰 富 经 验
的 空 军 领 导 人 继 续 是 确 保 美 军 保 持 领 先 的 关
键 。 空 军 理 工 学 院 从 1919 年 诞 生 起 就 致 力 满
足 国 家 的 这 项 需 要 , 现 在 继 续 视 之 为 己 任 。
回 溯 以 往
莱 特 兄 弟 从 俄 亥 俄 州 的 代 顿 开 创 了 人 类
航 空 时 代 , 虽 然 当 时 技 术 简 陋 ( 木 材 、 铁 丝
和 纺 织 品 ), 羽 翼 初 发 , 但 动 力 飞 行 本 身 就 是
奇 迹 , 从 一 开 始 就 启 示 了 军 事 领 导 人 思 考 其
在 军 事 上 的 运 用 , 其 对 战 争 的 革 命 性 作 用 。
自 此 而 今 , 在 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 的 教 育
和 科 研 一 直 引 领 着 天 空 、 太 空 、 网 空 力 量 的
发 展 方 向 。 在 航 空 发 轫 的 年 代 , 一 位 充 满 远
见 的 军 事 领 导 人 班 恩 上 校 (Col Thurman H.
Bane) 主 导 创 办 了 空 中 应 用 学 校 , 即 空 军 理
工 学 院 的 前 身 。 班 恩 意 识 到 : 技 术 将 是 空 军
作 为 未 来 新 军 种 的 识 别 标 志 和 能 力 核 心 , 因
此 对 航 空 兵 必 须 采 取 以 技 术 为 主 的 教 育 , 才
能 保 持 这 个 军 种 充 分 发 挥 效 能 。 班 恩 向 在 首
都 华 盛 顿 负 责 军 事 航 空 的 领 导 人 写 信 , 强 调
了 以 教 育 支 持 新 生 的 空 中 力 量 的 重 要 性 , 他
说 :“ 一 无 所 知 的 外 行 担 当 领 导 将 一 事 无 成 。” 1
学 校 开 办 后 , 由 Edwin Aldrin 中 尉 ( 宇 航 员
Edwin “Buzz”Aldrin Jr. 的 父 亲 ) 为 骨 干 的 第
一 届 学 生 于 1920 年 毕 业 。 从 此 以 后 , 空 军
理 工 学 院 造 就 出 一 代 又 一 代 的 高 级 军 事 领 导
人 , 他 们 立 足 技 术 教 育 背 景 和 基 础 , 为 空 军
的 发 展 规 划 方 向 。
空 军 传 奇 人 物 中 还 有 两 人 在 成 为 传 奇 之
前 也 曾 在 空 军 理 工 学 院 深 造 。 后 来 晋 升 将 军
的 乔 治 · 肯 尼 和 吉 米 · 杜 立 德 为 别 是 该 校
1921 年 和 1923 年 的 毕 业 生 , 学 成 后 都 成 为
技 术 创 新 倡 导 者 和 高 瞻 远 瞩 的 领 导 人 。 试 想 :
对 肯 尼 在 1920 到 1921 年 的 两 年 技 术 教 育 投
资 相 对 而 言 不 会 很 大 , 但 将 军 正 因 为 从 学 校
获 得 技 术 教 育 , 得 以 不 断 拓 展 空 中 力 量 的 边
界 , 成 功 推 动 在 机 翼 上 安 装 机 炮 及 开 发 弹 跳
滑 翔 轰 炸 战 术 等 新 概 念 。 这 后 一 种 创 新 战 术
在 俾 斯 麦 海 战 中 全 歼 日 军 供 应 船 队 发 挥 了 重
大 作 用 。 2
杜 立 德 的 传 奇 是 另 一 个 靠 坚 实 技 术 背 景
引 领 作 战 创 新 的 经 典 例 子 。 他 是 仪 表 飞 行 的
13

空 天 力 量 杂 志
先 驱 , 多 项 飞 行 速 度 记 录 的 保 持 者 , 审 慎 然
而 大 胆 地 冒 着 生 命 危 险 拓 展 飞 行 极 限 。 杜 立
德 1923 年 从 空 军 理 工 学 院 毕 业 , 获 航 空 工
程 学 位 , 继 而 入 麻 省 理 工 学 院 深 造 , 于 1925
年 获 博 士 学 位 。 在 惊 天 动 地 的 1942 年 东 京
空 袭 中 , 他 率 领 B-25 机 队 从 航 母 起 飞 直 奔 东
京 , 完 成 轰 炸 后 迫 降 中 国 。 这 场 空 袭 不 仅 展
现 了 他 的 领 导 才 能 , 也 显 示 了 他 的 技 术 理 解
能 力 , 从 而 成 就 了 别 人 不 敢 想 象 的 壮 举 。
更 举 一 例 : 伯 纳 德 ·A· 施 里 弗 将 军 被
尊 称 为 “ 空 军 太 空 和 导 弹 计 划 之 父 ”, 其 传 奇
在 尼 尔 · 希 恩 (Neil Sheehan) 所 著 《 冷 战 中
的 血 火 和 平 》 有 详 尽 描 述 , 将 军 以 其 从 空 军
理 工 学 院 获 得 的 工 程 技 术 教 育 , 领 导 空 军 飞
向 太 空 领 域 。 3 他 是 一 名 精 明 而 老 到 的 领 导 ,
不 仅 熟 悉 华 盛 顿 的 迷 宫 厅 廊 , 也 理 解 科 技 发
展 动 态 , 能 够 交 往 民 间 科 学 家 、 工 程 师 、 承
包 商 和 项 目 决 策 者 , 仅 用 几 年 时 间 就 带 领 美
国 洲 际 弹 道 导 弹 (ICBM) 计 划 从 蓝 图 发 展 成
真 实 的 作 战 能 力 。 施 里 弗 堪 称 学 者 型 领 导 人
典 范 , 依 靠 经 验 和 知 识 , 在 动 态 发 展 环 境 中
推 行 领 导 , 不 断 拓 展 极 限 。
在 我 军 的 一 些 伟 大 领 导 人 中 , 以 上 几 位
将 军 的 特 点 在 于 其 之 伟 大 更 多 地 得 益 于 先 进
技 术 教 育 。 千 千 万 万 的 更 多 理 工 毕 业 生 , 成
就 虽 不 似 显 扬 , 但 都 在 科 技 开 发 领 域 中 有 所
作 为 , 为 我 军 在 每 一 个 新 使 命 领 域 中 装 备 优
势 技 术 能 力 做 出 独 特 贡 献 。
新 领 域 , 新 挑 战
随 着 空 军 的 使 命 逐 步 扩 展 , 对 我 军 领 导
人 的 技 术 教 育 要 求 在 广 度 和 深 度 上 也 相 应 扩
大 。 正 如 施 里 弗 将 军 领 导 空 军 飞 向 太 空 , 新
一 代 领 导 人 肩 负 着 引 领 我 军 深 入 网 空 的 重
任 。 这 一 新 的 作 战 领 域 需 要 对 所 有 军 衔 和 技
能 层 级 都 投 入 重 资 , 开 展 STEM 教 育 。 网 空
与 天 空 及 太 空 有 一 点 不 同 , 这 就 是 进 入 成 本
低 , 但 若 遭 破 坏 , 则 对 国 家 安 全 和 经 济 破 坏
巨 大 。 网 空 领 域 在 演 进 中 其 复 杂 程 度 呈 几 何
速 度 增 长 。 4 网 空 作 战 训 练 固 不 可 少 , 但 不
足 以 保 证 成 功 。 我 们 还 必 须 对 部 队 开 展 技 术
教 育 , 使 军 人 能 预 测 和 评 估 风 险 , 研 发 解 决
方 案 , 确 保 占 据 网 空 优 势 。 空 军 理 工 学 院 响
应 空 军 太 空 司 令 部 的 要 求 , 加 强 发 挥 培 养 未
来 军 队 领 导 人 的 前 沿 作 用 , 在 网 空 研 究 生 教
育 和 规 划 发 展 教 育 中 增 加 了 网 空 专 业 继 续 教
育 课 程 。 这 种 有 着 明 确 目 标 的 多 层 次 教 育 围
绕 各 种 网 空 科 研 项 目 展 开 , 更 重 要 的 是 , 输
送 大 量 拥 有 学 位 或 证 书 的 毕 业 生 , 强 化 我 空
军 网 空 技 术 力 量 。
空 军 面 对 着 困 难 的 挑 战 , 同 时 承 受 着 必
须 提 高 效 率 的 越 来 越 重 的 压 力 。 空 军 正 把 强
化 核 武 器 管 理 作 为 一 项 主 要 任 务 , 由 此 引 发
对 这 个 领 域 的 重 新 重 视 。 空 军 全 球 打 击 司 令
部 主 导 这 项 任 务 , 但 是 需 要 得 到 与 核 武 器 相
关 的 许 多 部 门 的 配 合 支 持 。 国 防 部 长 领 导 下
的 国 防 部 核 武 器 管 理 特 遣 队 特 别 点 出 了 教 育
和 训 练 的 意 义 , 认 为 只 有 通 过 教 育 和 训 练 才
能 保 障 我 军 形 成 核 管 理 万 无 一 失 的 文 化 。 5 空
军 理 工 学 院 及 时 响 应 , 重 新 开 设 核 工 程 课 程 ,
除 了 传 统 研 究 生 学 位 课 程 之 外 , 又 增 加 了 证
书 课 程 , 教 学 内 容 也 都 更 新 。 空 军 理 工 学 院
是 为 空 军 和 陆 军 提 供 国 防 核 工 程 技 术 研 究 生
学 位 教 育 的 唯 一 单 位 。 民 间 核 工 程 教 育 的 重
点 是 核 发 电 和 核 医 学 , 空 军 理 工 学 院 的 重 点
是 解 决 国 防 中 的 独 特 问 题 。 国 防 部 不 仅 关 注
核 材 料 的 安 全 和 安 保 , 还 对 核 武 器 的 效 果 与
运 用 研 究 有 特 别 要 求 。 这 些 需 求 引 发 相 关 的
国 防 技 术 教 育 和 科 研 需 要 , 而 空 军 理 工 学 院
有 现 成 教 学 资 源 。
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论 国 防 技 术 教 育 的 关 键 意 义
全 球 化 的 发 展 增 加 了 美 国 对 海 外 资 源 、
技 术 和 人 力 的 依 赖 , 不 断 挑 战 着 我 们 保 持 技
术 优 势 的 能 力 。 美 国 必 须 继 续 自 主 培 养 出 新
一 代 科 学 家 和 工 程 师 , 不 断 补 充 到 国 防 部 和
空 军 队 伍 之 中 , 否 则 我 军 的 技 术 创 新 能 力 将
面 临 萎 缩 危 险 。 6 空 军 理 工 学 院 连 同 空 军 研
究 实 验 室 , 是 STEM 人 才 的 摇 篮 , 是 应 用 研
究 、 教 育 和 国 防 使 命 的 聚 合 点 , 其 显 著 作 用
一 目 了 然 。 我 们 的 学 生 在 学 习 期 间 就 多 有 贡
献 , 在 毕 业 之 后 同 样 能 迅 速 发 挥 所 长 , 运 用
学 位 课 程 知 识 服 务 国 防 部 和 空 军 的 各 种 重 大
项 目 。 对 他 们 的 教 育 投 资 , 在 其 投 身 工 作 之 后 ,
成 效 立 竿 见 影 , 效 益 长 久 深 远 。
大 协 作 , 大 力 量
要 跟 上 技 术 发 展 , 就 需 要 集 教 育 、 研 究 、
以 及 那 些 依 赖 技 术 实 施 使 命 的 各 应 用 部 门 的
力 量 。 根 据 对 技 术 领 导 人 才 的 需 求 , 用 人 单
位 和 培 养 单 位 互 动 互 助 , 就 能 在 正 确 的 时 间
和 地 点 培 养 出 正 确 的 人 才 队 伍 。 合 作 与 协 同 ,
对 于 提 高 教 育 效 果 及 扩 展 科 研 机 会 至 为 重
要 。 空 军 理 工 学 院 拥 有 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基
地 的 独 特 地 理 优 势 , 毗 邻 空 军 研 究 实 验 室 、
空 军 装 备 司 令 部 、 以 及 国 家 空 天 情 报 中 心 等
高 科 技 部 门 。 而 且 , 空 军 理 工 学 院 积 极 和 全
国 许 多 机 构 开 展 合 作 , 包 括 国 家 安 全 局 、 国
土 安 全 部 、 国 家 侦 察 局 等 , 机 构 间 共 享 专 业
技 术 、 实 验 设 施 和 其 他 资 源 , 同 心 协 力 实 现
共 同 目 的 —— 增 强 美 国 空 军 和 国 家 的 天 空 、
太 空 和 网 空 力 量 。 国 防 界 、 学 术 界 、 及 政 府
有 关 部 门 长 期 合 作 , 构 筑 核 心 框 架 , 在 战 争
时 期 、 变 革 时 期 和 财 政 紧 缩 时 期 提 供 不 同 的
制 胜 能 力 , 满 足 战 场 将 士 的 需 求 , 保 证 我 们
的 毕 业 生 紧 跟 全 球 当 前 作 战 形 势 需 要 , 及 时
调 整 技 能 , 充 分 发 挥 作 用 。
空 军 历 来 奉 行 职 衔 顺 序 晋 升 和 专 业 网 络
交 流 的 做 法 , 从 而 持 续 为 空 军 创 造 内 外 合 作
的 机 会 。 这 种 合 作 对 于 满 足 紧 急 使 命 需 求 而
言 至 为 重 要 和 珍 贵 。 空 军 理 工 学 院 通 过 跟 踪
学 生 的 升 迁 调 任 , 通 过 与 校 友 、 使 命 伙 伴 和
出 征 教 职 员 保 持 联 系 , 及 时 了 解 到 各 种 紧 急
的 科 研 开 发 要 求 。 在 此 基 础 上 , 军 事 组 织 就
能 以 空 前 的 速 度 和 灵 活 性 做 出 响 应 , 而 无 需
等 待 政 府 和 民 间 部 门 签 署 繁 复 合 约 才 能 启 动
开 发 。 在 2009 年 , 当 美 国 中 央 司 令 部 提 出
对 阿 富 汗 空 军 建 设 的 进 展 进 行 监 督 后 , 北 约
训 练 部 负 责 阿 富 汗 军 训 练 的 部 门 找 到 空 军 理
工 学 院 , 请 求 研 发 一 种 自 动 化 工 具 , 要 求 能
够 自 动 收 集 全 面 数 据 , 开 展 日 常 回 归 统 计 ,
跟 踪 关 键 指 标 。 空 军 理 工 学 院 经 过 三 个 月 科
研 攻 关 , 就 研 制 出 第 一 套 样 机 。 也 是 应 中 央
司 令 部 的 要 求 , 空 军 理 工 学 院 设 计 出 用 于 伊
拉 克 军 队 的 22 种 后 勤 采 购 课 程 , 从 本 年 开
始 交 付 。 学 院 中 拥 有 宝 贵 的 教 学 和 科 研 力 量 ,
不 仅 能 迅 速 培 养 军 队 技 术 领 导 人 才 , 还 能 系
统 化 地 开 发 先 进 科 学 技 术 。
这 些 实 例 表 明 了 核 心 技 术 教 育 能 力 的 价
值 , 表 明 获 得 高 等 技 术 教 育 的 毕 业 生 对 保 证
我 国 现 代 空 军 始 终 保 持 技 术 创 新 的 重 要 作
用 。 学 生 在 学 校 的 研 究 成 果 和 课 堂 项 目 能 应
用 到 作 战 实 践 和 国 家 的 其 他 科 研 计 划 中 ; 毕
业 离 校 后 参 加 各 种 最 新 科 研 项 目 , 也 会 把 信
息 反 馈 到 学 校 , 以 助 课 堂 内 容 及 时 更 新 。 这
种 科 研 与 课 程 设 置 的 共 生 和 循 环 关 系 , 要 求
学 校 保 持 足 够 数 量 的 学 生 和 教 员 , 要 求 国 家
提 供 足 够 的 经 费 , 以 保 证 技 术 教 育 的 繁 荣 ,
生 成 预 期 的 结 果 。 依 靠 坚 实 的 技 术 教 育 计 划 ,
我 们 将 培 养 出 杰 出 的 技 术 型 领 导 人 , 研 发 出
可 能 改 变 游 戏 规 则 的 尖 端 技 术 。 如 果 我 们 无
法 持 续 稳 定 提 供 具 有 国 防 技 术 教 育 背 景 的 人
才 , 以 技 术 为 支 撑 的 空 军 将 在 所 有 方 面 都 受
15

空 天 力 量 杂 志
到 影 响 。 军 队 对 技 术 人 才 的 需 求 不 断 升 高 ,
空 军 理 工 学 院 已 经 改 造 教 育 方 式 , 引 进 网 上
和 卫 星 通 信 教 学 法 , 一 方 面 把 学 生 招 进 校 园
课 堂 , 另 一 方 面 把 网 络 课 堂 送 到 空 军 基 地 。
经 过 这 些 努 力 , 去 年 一 年 就 有 28,000 人 获
得 继 续 技 术 教 育 毕 业 证 书 ,320 人 获 理 工 硕
士 学 位 ,31 人 获 博 士 学 位 ,2,600 人 从 各 民
间 院 校 毕 业 。
展 望 未 来
美 国 国 家 科 学 院 国 家 研 究 学 会 最 近 公 布
报 告 , 指 出 空 军 在 技 术 竞 争 能 力 上 的 衰 退 ,
将 引 发 科 学 、 工 程 和 国 防 采 办 的 数 个 领 域 中
出 现 问 题 。 7 表 述 空 军 总 部 对 科 学 技 术 远 景
展 望 的 《 技 术 地 平 线 报 告 》 也 承 认 : 我 军 所
需 的 这 些 能 力 潜 在 敌 人 也 可 能 发 展 出 来 , 因
为 他 们 能 接 触 到 相 同 的 科 学 和 技 术 。 8 在 国
防 预 算 紧 缩 之 时 , 决 不 可 松 懈 技 术 发 展 , 凭
借 技 术 , 我 们 才 能 提 高 人 力 效 能 , 加 强 空 军
的 各 项 能 力 。 空 军 理 工 学 院 所 拥 有 的 科 研 和
教 育 能 力 , 能 在 多 个 领 域 直 接 支 持 《 技 术 地
平 线 报 告 》 表 述 的 远 景 目 标 , 其 中 包 括 提 高
网 空 韧 性 、 研 发 自 适 应 自 主 系 统 、 在 无 地 球
定 位 系 统 (GPS) 环 境 中 作 战 、 建 造 快 速 组
网 卫 星 系 统 、 提 高 太 空 态 势 感 知 , 等 等 。 根
据 这 份 报 告 的 精 神 , 本 期 《 空 天 力 量 杂 志 》
从 我 校 大 量 论 文 中 选 择 发 表 了 具 有 代 表 性 的
几 篇 , 这 些 论 文 谈 及 了 一 些 关 键 的 科 研 领 域 ,
如 网 空 发 展 、 能 源 和 燃 料 、GPS 替 代 技 术 、
以 及 能 改 进 作 战 效 能 和 效 率 的 技 术 。
和 当 年 施 里 弗 将 军 力 主 研 发 洲 际 弹 道 导
弹 能 力 一 样 , 要 想 有 效 推 动 现 在 的 这 些 军 事
技 术 发 展 , 领 导 人 的 远 见 卓 识 和 指 引 必 不 可
少 , 这 些 领 导 人 必 须 具 备 坚 实 的 科 技 知 识 基
础 , 拥 有 强 大 的 技 术 教 育 背 景 。 早 在 过 去 ,
阿 诺 德 将 军 就 认 识 到 : 能 启 发 他 发 现 自 己 需
要 什 么 的 首 先 是 科 学 家 和 工 程 师 。 9 《2010
年 空 军 科 技 战 略 》 是 我 空 军 科 技 研 发 工 作 的
纲 领 , 指 引 我 们 迎 接 全 球 化 的 挑 战 , 在 其 他
国 家 也 在 开 发 类 似 技 术 和 人 力 以 求 发 展 出 先
进 作 战 能 力 的 形 势 下 , 确 保 我 军 继 续 保 持 技
术 优 势 。 并 且 , 美 国 必 须 继 续 通 过 坚 实 的
STEM 教 育 , 培 养 出 新 一 代 科 学 家 和 工 程 师 ,
吸 引 他 们 加 入 空 军 , 否 则 我 们 的 技 术 创 新 能
力 将 走 向 萎 缩 。 10 要 培 养 出 这 些 资 质 优 异 的
STEM 专 业 人 才 , 空 军 理 工 学 院 是 一 个 关 键
的 源 泉 。
国 防 技 术 教 育 对 国 家 的 最 大 贡 献 就 是 培
养 毕 业 生 。 他 们 思 维 敏 捷 、 掌 握 科 技 知 识 后 ,
将 成 长 为 攻 克 各 种 技 术 难 关 的 带 头 人 。 他 们
甚 至 在 学 校 承 担 科 研 项 目 时 期 , 就 注 意 联 系
当 今 问 题 和 未 来 挑 战 , 取 得 重 要 的 科 研 成 果 。
长 期 而 言 , 他 们 无 论 在 军 队 还 是 在 民 间 发 展 ,
其 影 响 和 贡 献 将 随 着 肩 上 的 责 任 加 重 而 提
升 。 例 如 , 空 军 理 工 学 院 最 近 一 位 著 名 的 校
友 雷 伊 ·O· 约 翰 逊 博 士 (Dr. Ray O.
Johnson) 目 前 就 任 洛 克 希 德 · 马 丁 集 团 资 深
副 总 裁 兼 首 席 技 术 官 , 他 从 空 军 理 工 学 院 获
得 电 气 工 程 硕 士 和 博 士 学 位 , 通 过 学 校 学 习
打 下 坚 实 的 技 术 知 识 基 础 , 在 空 军 服 役 期 间
成 就 卓 著 , 现 在 进 入 国 防 工 业 再 做 贡 献 。 他
的 发 展 虽 非 个 别 , 但 是 , 如 果 我 们 希 望 继 续
保 持 空 军 和 整 个 国 家 的 技 术 领 先 地 位 , 就 必
须 培 养 出 更 多 的 肯 尼 、 杜 立 德 、 施 里 弗 、 埃
伦 斯 , 和 约 翰 逊 。
为 此 目 的 , 相 关 机 构 必 须 注 意 拓 宽 和 增
加 STEM 学 生 的 生 源 。 虽 然 空 军 理 工 学 院 的
学 生 主 要 是 空 军 军 官 , 其 他 各 军 种 和 其 他 许
多 伙 伴 国 家 也 派 遣 军 官 前 来 求 学 。 并 且 , 从
2004 年 开 始 , 我 校 已 有 75 名 学 生 以 士 官 身
份 取 得 理 工 硕 士 学 位 。 这 些 军 人 学 者 学 业 优
异 , 再 一 次 表 明 空 军 也 必 须 依 靠 获 得 高 等 教
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论 国 防 技 术 教 育 的 关 键 意 义
育 拥 有 坚 实 科 技 知 识 的 士 官 队 伍 。 莱 特 — 帕
特 森 空 军 基 地 的 文 职 人 员 也 踊 跃 报 名 参 加 空
军 理 工 学 院 的 课 程 , 在 过 去 数 年 中 , 通 过 各
种 赞 助 计 划 , 如 国 家 科 学 基 金 会 和 国 防 部 科
学 / 数 学 / 研 究 转 岗 (SMART) 奖 学 金 计 划 ,
我 校 文 职 学 员 人 数 不 断 增 加 。 我 校 所 在 城 市
代 顿 地 区 研 究 生 学 院 (DAGSI) 作 为 当 地 高
校 工 程 研 究 生 学 院 的 协 同 总 校 , 积 极 挖 掘 当
地 的 生 源 , 也 为 我 校 提 供 了 许 多 文 职 学 员 。
自 DAGSI 成 立 以 来 , 招 收 到 700 多 名 DAGSI
奖 学 金 学 生 , 其 中 有 119 名 STEM 学 生 进 入
空 军 理 工 学 院 深 造 并 毕 业 , 他 们 中 大 多 数 人
最 终 在 莱 特 — 帕 特 森 基 地 获 得 政 府 工 作 。
虽 然 成 就 显 著 , 但 我 们 深 知 : 我 们 未 能
为 美 国 空 军 培 养 出 足 量 的 拥 有 先 进 STEM 技
术 知 识 和 学 位 的 未 来 领 导 人 , 原 因 之 一 就 是
目 前 的 人 事 管 理 模 式 不 能 准 确 匹 配 和 管 理 军
队 的 需 求 。 我 们 正 在 讨 论 缓 解 这 个 问 题 的 方
案 , 这 就 是 运 用 一 个 类 似 于 管 理 评 级 部 队 的
人 才 储 备 管 理 系 统 。 这 个 系 统 可 以 发 现 和 界
定 真 正 的 人 才 需 求 , 确 保 军 队 保 持 具 备 国 防
技 术 教 育 背 景 的 军 事 后 备 领 导 人 才 的 充 分 储
备 。 11 这 个 系 统 还 将 允 许 少 量 技 术 博 士 军 官
进 一 步 拓 宽 经 历 , 让 他 们 在 战 场 和 教 学 领 域
都 能 更 好 发 挥 作 用 , 而 不 会 因 为 称 职 教 官 人
数 不 足 就 简 单 地 派 他 们 在 空 军 军 官 学 院 和 空
军 理 工 学 院 轮 流 教 学 。
回 到 1919…… 以 及 未 来
空 军 从 一 开 始 就 拥 有 技 术 基 因 。 我 们 的
第 一 代 领 导 人 在 航 空 技 术 发 轫 之 初 就 认 识 到
这 个 事 实 。 我 们 的 领 导 人 还 理 解 国 防 技 术 教
育 对 于 空 军 承 载 国 家 使 命 、 满 足 国 家 需 要 、
实 现 战 略 目 标 的 重 要 性 。 科 学 技 术 的 发 展 正
引 导 我 们 进 入 新 的 作 战 领 域 , 足 以 证 明 我 们
只 有 在 国 防 技 术 教 育 上 看 得 更 远 , 做 出 更 大
努 力 , 才 能 保 持 我 军 的 竞 争 锋 芒 和 实 力 。
民 间 机 构 若 需 充 实 高 层 主 管 , 可 从 内 部
提 拔 , 也 可 从 外 部 招 聘 。 军 队 组 织 则 不 然 ,
必 须 自 己 培 养 。 这 种 晋 升 金 字 塔 结 构 凸 显 出
军 队 投 资 技 术 教 育 的 必 要 性 , 从 而 确 保 未 来
的 空 军 领 导 人 具 备 必 要 的 教 育 和 技 术 基 础 ,
知 道 如 何 为 空 军 和 国 家 发 展 作 战 能 力 。 空 军
理 工 学 院 正 是 培 养 这 些 领 导 人 的 园 地 , 为 国
家 、 为 盟 国 、 为 我 们 的 整 个 武 装 力 量 , 积 极
提 升 天 空 、 太 空 和 网 空 力 量 。 我 们 将 继 续 致
力 提 供 符 合 国 家 需 要 的 国 防 技 术 毕 业 生 , 同
时 开 展 继 续 教 育 、 科 研 和 咨 询 服 务 。 空 军 前
参 谋 长 加 布 里 埃 尔 (Gen Charles A. Gabriel)
曾 经 说 过 :“ 空 军 理 工 学 院 的 今 天 代 表 着 美 国
空 军 的 明 天 。” 12 此 语 对 1919 年 而 言 自 是 贴
切 , 对 今 天 而 言 更 一 语 中 的 。♣
注 释 :
1. Col Thurman H. Bane 1918 年 11 月 30 日 致 首 都 华 盛 顿 军 事 航 空 总 监 的 信 , 参 看 Air Force Institute of Technology:
First Sixty Years, 1919—1979 [ 空 军 理 工 学 院 1919—1979 六 十 年 历 史 ], 1—2.
2. Sam McGowan, “General George C. Kenney: Pioneer of Aerial Warfare Strategy and Tactics in World War II's Pacific
Theater”[ 肯 尼 将 军 : 第 二 次 世 界 大 战 太 平 洋 战 区 空 中 战 争 战 略 和 战 术 先 驱 ], World War II 11, no. 2 (July 1996): 10.
3. Neil Sheehan, A Fiery Peace in a Cold War: Bernard Schriever and the Ultimate Weapon [ 冷 战 中 的 血 火 和 平 : 施 里 弗 将 军
和 终 极 武 器 ], (New York: Random House, 2009).
4. Office of the Chairman of the Joint Chiefs of Staff, The National Military Strategy for Cyberspace Operations [ 国 家 网 空 作
战 军 事 战 略 ], (Washington, DC: Department of Defense, 11 December 2006), v, http://www.dod.gov/pubs/foi/ojcs/07-F-
2105doc1.pdf.
17

空 天 力 量 杂 志
5. Secretary of Defense Task Force on DOD Nuclear Weapons Management, Report of the Secretary of Defense Task Force on
DoD Nuclear Weapons Management: Phase I: The Air Force's Nuclear Mission [ 国 防 部 长 领 导 下 的 国 防 部 核 武 器 管 理 特 遣
队 报 告 : 第 一 阶 段 : 空 军 核 使 命 ], (Washington, DC: Department of Defense, September 2008), 4—5, http://www.defense.
gov/pubs/phase_i_report_sept_10.pdf.
6. Office of the Chief of Staff of the Air Force, Air Force Science and Technology Strategy, 2010 [2010 年 空 军 科 技 战 略 ],
(Washington, DC: Office of the Chief of Staff of the Air Force, 2010).
7. National Research Council of the National Academies, Examination of the U.S. Air Force's Science, Technology, Engineering,
and Mathematics (STEM) Workforce Needs in the Future and Its Strategy to Meet Those Needs [ 美 国 空 军 科 学 、 技 术 、 工
程 和 数 学 (STEM) 未 来 人 才 队 伍 需 求 及 应 对 此 需 求 的 战 略 ], (Washington, DC: National Academies Press, 2010), http://
download.nap.edu/cart/deliver.cgi&record_id=12718.
8. United States Air Force Chief Scientist (AF/ST), Report on Technology Horizons: A Vision for Air Force Science and
Technology during 2010—2030 [ 技 术 地 平 线 报 告 : 空 军 2010—2030 科 技 远 景 ], vol. 1, AF/ST-TR-10-01-PR (Washington,
DC: Headquarters US Air Force, Office of the USAF Chief Scientist, 15 May 2010), http://www.aviationweek.com/media/pdf/
Check6/USAF_Technology_Horizons_report.pdf.
9. Maj Dik A. Daso, Architects of American Air Supremacy: Gen Hap Arnold and Dr. Theodore von Kármán [ 美 军 空 中 优 势
配 置 设 计 师 阿 诺 德 将 军 和 卡 尔 曼 博 士 ], (Maxwell AFB, AL: Air University Press, September 1997), 119, https://research.
maxwell.af.mil/papers/ay1997/books/Daso.pdf.
10. Office of the Chief of Staff of the Air Force, Science and Technology Strategy [ 空 军 科 技 战 略 ].
11. Lt Col Raymond W. Staats, Lt Col Marty Reynolds, and Maj Aaron D. Troxell, “Inventory Management of Officers with
Advanced Academic Degrees: The Case for a New Approach”[ 对 拥 有 高 级 学 术 学 位 军 官 的 人 才 储 备 管 理 新 方 法 案 例 ],
Air and Space Power Journal 21, no. 2 (Summer 2007): 42—52, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj07/sum07/
sum07.pdf.
12. 加 布 里 埃 尔 将 军 1983 年 12 月 15 日 在 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 空 军 理 工 学 院 校 友 协 会 宴 会 上 的 讲 话 , 参 看 Air
Force Institute of Technology: First Sixty Years, 1919—1979 [ 空 军 理 工 学 院 1919—1979 六 十 年 历 史 ], 7-2.
沃 尔 特 ·D· 吉 翰 空 军 少 将 (Maj Gen Walter D. Givhan, USAF), 南 方 大 学 文 学 士 , 州 立 特 洛 伊 大 学 理 科 硕 士 , 高 级 空 天
研 究 学 院 军 事 艺 术 科 学 硕 士 , 武 装 力 量 工 业 学 院 理 科 硕 士 , 现 任 俄 亥 俄 州 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 空 军 理 工 学 院 院 长 。
空 军 理 工 学 院 主 要 培 养 国 防 科 技 高 级 人 才 , 并 具 备 持 续 教 育 、 科 研 、 咨 询 等 功 能 , 以 推 进 美 国 及 其 武 装 力 量 与 伙 伴 的
天 空 、 太 空 和 网 空 力 量 为 使 命 。 吉 翰 少 将 出 生 于 阿 拉 巴 马 州 Safford 镇 , 由 军 官 训 练 学 校 获 授 军 官 衔 。 他 曾 在 “ 沙 漠
盾 牌 ” 与 “ 沙 漠 风 暴 ” 行 动 中 担 任 法 国 地 面 部 队 将 级 指 挥 官 的 美 国 空 军 联 络 官 。 将 军 指 挥 过 战 斗 训 练 中 队 、 作 战 大 队 、
空 军 基 地 联 队 及 空 军 远 征 联 队 , 在 担 任 空 军 理 工 学 院 现 职 以 前 , 是 驻 喀 布 尔 的 阿 富 汗 联 盟 安 全 过 渡 司 令 部 下 属 的 联 盟
空 中 力 量 过 渡 部 队 将 级 指 挥 官 。 将 军 是 指 挥 飞 行 员 , 飞 行 过 T-37、T-38、T-1、AT-38、F-15 和 A-10 等 多 种 机 型 , 拥
有 超 过 2,500 小 时 飞 行 经 验 。 他 也 曾 任 麻 省 理 工 学 院 国 家 安 全 研 究 员 。 将 军 获 得 的 军 功 奖 励 中 包 括 二 橡 叶 簇 功 绩 勋 章
和 铜 星 勋 章 。
埃 立 克 ·D· 特 赖 亚 斯 空 军 少 校 / 博 士 (Maj Eric D. Trias, PhD, USAF), 加 州 大 学 戴 维 斯 分 校 理 学 士 , 空 军 理 工 学 院 理
科 硕 士 , 新 墨 西 哥 大 学 博 士 , 现 任 俄 亥 俄 州 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 空 军 理 工 学 院 院 长 行 动 组 主 任 兼 计 算 机 科 学 助 理 教
授 。 他 于 1988 年 入 伍 , 并 入 围 空 军 1994 年 度 十 二 位 杰 出 航 空 兵 奖 候 选 人 。 他 于 1998 年 通 过 航 空 兵 教 育 及 军 官 授 衔
计 划 和 军 官 训 练 学 校 获 授 军 官 衔 , 曾 作 为 网 空 作 战 官 在 韩 国 乌 山 空 军 基 地 和 汉 弗 莱 陆 军 基 地 、 以 及 新 墨 西 哥 州 克 兰 德
空 军 基 地 分 布 使 命 作 战 中 心 服 现 役 。 他 的 科 研 领 域 涉 及 知 识 发 现 与 数 据 采 掘 、 信 息 系 统 安 全 、 数 字 法 庭 , 及 若 干 网 空
相 关 课 题 。 特 赖 亚 斯 少 校 是 空 军 中 队 指 挥 官 学 院 和 空 军 指 挥 参 谋 学 院 的 毕 业 生 。
威 廉 ·H· 艾 伦 空 军 少 校 (Maj William H. Allen, USAF), 基 督 教 兄 弟 大 学 理 学 士 , 空 军 理 工 学 院 理 科 硕 士 , 现 任 俄 亥 俄
州 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 空 军 理 工 学 院 行 政 官 。 他 于 2000 年 通 过 孟 菲 斯 大 学 预 备 役 军 官 训 练 团 课 程 获 授 军 官 衔 。 他
曾 以 工 程 师 身 份 在 各 种 岗 位 任 职 , 包 括 弹 药 测 试 、 火 箭 推 进 设 计 、 评 估 与 系 统 工 程 等 。 艾 伦 少 校 是 空 军 中 队 指 挥 官 学
院 空 天 基 础 课 程 和 空 军 指 挥 参 谋 学 院 的 毕 业 生 。
18

ASPJ
军
推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划
Achieving the Air Force’s Energy Vision
弗 里 德 里 克 ·G· 哈 蒙 , 美 国 空 军 中 校 (Lt Col Frederick G. Harmon, USAF)
理 查 德 ·D· 布 拉 南 , 美 国 空 军 中 校 / 博 士 (Lt Col Richard D. Branam, PhD, USAF)
杜 拉 ·E· 桑 德 林 , 美 国 空 军 中 校 (Lt Col Doral E. Sandlin, USAF)*
国 空
美 军 是
联 邦 政 府 机 构
中 最 大 的 能 源
消 费 部 门 , 其
飞 机 、 地 面 车
辆 和 设 施 在
2008 年 的 能 源
耗 费 达 90 亿 美
元 。 1 同 年 中 ,
空 军 的 燃 油 账 单 为 70 亿 美 元 , 占 美 国 政 府
燃 油 总 耗 费 的 一 半 以 上 。 2 鉴 于 能 源 对 空 军
执 行 其 使 命 至 关 重 要 , 空 军 部 长 制 订 了 《 美
国 空 军 2010 年 能 源 计 划 》, 此 计 划 由 三 大 原
则 措 施 支 撑 : 减 少 需 求 、 增 加 供 应 、 改 变 文 化 ;
并 提 出 能 源 愿 景 : 一 切 工 作 考 虑 能 源 因 素 ( 图
1)。 空 军 理 工 学 院 积 极 响 应 空 军 的 能 源 计 划
和 愿 景 , 组 织 师 生 参 与 前 两 大 措 施 的 实 施 ,
建 立 专 门 研 究 替 代 能 源 的 学 位 课 程 , 研 制 混
合 电 动 遥 驾 飞 机 , 测 试 合 成 燃 油 的 应 用 , 创
设 燃 料 配 发 管 理 的 新 课 程 , 开 展 燃 料 储 存 、
管 理 和 配 发 的 研 究 。 第 三 大 措 施 “ 改 变 文 化 ”
则 不 属 本 文 讨 论 范 围 。 鉴 于 空 军 理 工 学 院 在
能 源 方 面 的 学 术 教 育 和 研 究 卓 有 成 效 , 因 此
美 国 空 军 应 该 继 续 支 持 我 院 加 强 能 源 相 关 课
程 和 研 究 项 目 。 我 院 可 利 用 增 加 的 经 费 , 建
立 一 个 能 源 研 究 中 心 , 从 而 更 好 地 支 持 空 军
应 对 能 源 相 关 的 挑 战 。
设 置 替 代 能 源 专 业 学 位 课 程
在 美 国 , 研 究 人 员 正 在 探 究 替 代 能 源 ( 混
合 电 动 系 统 、 燃 料 电 池 、 生 物 燃 油 、 太 阳 能 )
的 可 行 性 , 力 图 减 少 美 国 对 国 外 石 油 供 应 的
依 赖 。 这 方 面 的 研 究 大 多 数 关 注 汽 车 运 输 和
地 面 设 备 , 本 文 则 探 讨 军 事 界 和 工 业 界 对 清
洁 、 再 生 能 源 用 于 航 空 领 域 的 兴 趣 和 进 展 。
美 国 航 空 航 天 学 会 (AIAA)《2009—2013 年
空 军 能 源 计 划
加 应
能 源 景 :
一 工 能 源
变 化
图 1: 空 军 能 源 计 划 三 大 措 施 ( 取 自 《 美 国 空 军
2010 年 能 源 计 划 》, 见 注 释 1。
* 哈 蒙 中 校 是 美 国 空 军 理 工 学 院 航 空 工 程 学 助 理 教 授 ; 布 拉 南 中 校 是 空 天 工 程 学 助 理 教 授 , 目 前 在 阿 拉 巴 马 州 马 克 斯 韦 尔 空 军 基 地 的 空
军 战 争 学 院 担 任 教 官 ; 桑 德 林 中 校 是 物 流 和 供 应 链 管 理 学 助 理 教 授 。
19

空 天 力 量 杂 志
战 略 计 划 》 围 绕 能 源 和 航 空 航 天 发 展 , 将 “ 改
进 空 天 能 源 效 率 和 推 进 新 能 源 技 术 ” 列 为 一
项 战 略 必 需 。 按 照 这 项 要 求 ,“AIAA 必 须 提
供 协 作 和 信 息 共 享 环 境 , 确 保 最 优 秀 的 技 术
精 英 和 创 新 人 才 投 身 航 空 航 天 领 域 的 燃 料 效
能 研 究 , 发 现 新 兴 机 遇 , 为 开 创 未 来 清 洁 和
合 理 价 位 能 源 作 出 贡 献 。” 3 美 国 空 军 、 国 防
承 包 商 , 以 及 工 业 界 需 要 这 些 同 时 拥 有 空 天
工 程 和 替 代 能 源 专 业 知 识 的 研 究 人 才 。 许 多
大 学 提 供 质 量 优 良 的 相 关 领 域 专 业 培 养 课 程 ,
但 能 把 这 两 类 专 业 结 合 在 一 起 培 养 学 生 的 院
校 却 少 之 又 少 。 空 军 理 工 学 院 填 补 了 学 术 界
的 这 个 缺 口 , 在 相 关 专 业 培 养 计 划 中 增 加 了
能 源 相 关 学 位 课 程 , 聘 请 跨 两 个 学 科 的 专 家
授 课 , 并 扩 充 实 验 室 设 施 。
面 对 空 军 缺 乏 具 有 替 代 能 源 和 空 天 工 程
双 重 教 育 背 景 的 综 合 人 才 的 压 力 , 空 军 理 工
学 院 在 航 空 工 程 学 和 航 天 工 程 学 硕 士 培 养 计
划 中 增 设 了 研 究 替 代 能 源 系 统 的 专 业 学 位 课
程 。 此 学 位 课 程 作 为 目 前 两 项 硕 士 培 养 计 划
的 延 伸 , 要 求 学 生 掌 握 能 源 、 能 源 优 化 和 空
天 工 程 的 专 业 知 识 , 学 生 应 具 备 航 空 航 天 工
程 专 业 背 景 , 在 此 基 础 上 学 习 能 源 相 关 系 列
课 程 , 主 要 关 注 替 代 能 源 和 先 进 推 进 系 统 ,
以 及 它 们 在 微 型 航 空 器 (MAV)、 小 型 遥 驾 飞
机 和 高 空 长 时 飞 机 中 的 应 用 等 研 究 课 题 。 已
经 有 两 名 学 生 在 2010 年 完 成 此 系 列 课 程 ,
我 院 在 2011 年 又 招 入 六 名 学 生 。
俄 亥 俄 州 另 有 两 所 大 学 , 即 莱 特 州 立 大
学 和 代 顿 大 学 , 通 过 非 常 成 功 的 代 顿 地 区 研
究 生 联 合 培 养 计 划 , 也 参 与 到 这 项 替 代 能 源
学 位 培 养 计 划 中 。 俄 亥 俄 州 已 经 批 准 了 这 两
所 大 学 设 立 清 洁 和 再 生 能 源 专 业 硕 士 学 位 的
建 议 , 两 所 大 学 并 设 计 出 相 关 课 程 , 接 受 空
军 理 工 学 院 学 生 前 来 修 习 。 这 种 军 民 协 作 允
许 军 事 院 校 利 用 民 间 大 学 已 经 具 备 的 研 究 条
件 , 派 学 生 到 民 间 院 校 研 读 课 程 以 满 足 学 位
要 求 。
作 为 这 项 新 专 业 培 养 计 划 的 一 部 分 , 空
军 理 工 学 院 还 设 计 出 一 门 独 立 研 修 课 程 , 要
求 学 生 研 究 小 型 遥 驾 飞 机 推 进 系 统 构 件 的 性
能 分 析 方 法 , 如 电 动 机 、 先 进 蓄 电 池 、 内 燃
机 和 燃 料 电 池 等 。 在 这 个 新 兴 学 术 领 域 有 一
定 发 展 之 后 , 我 院 计 划 建 立 一 个 实 验 室 课 程 ,
专 门 探 讨 燃 料 电 池 技 术 、 电 动 机 、 先 进 蓄 电
池 和 超 电 容 器 的 基 础 机 理 。
空 军 理 工 学 院 正 在 努 力 培 养 对 替 代 能 源
和 航 空 航 天 工 程 都 有 一 定 研 究 的 跨 学 科 专 业
人 才 , 满 足 空 军 和 工 业 界 的 人 才 需 求 。 新 一
代 工 程 师 将 支 持 空 军 实 施 能 源 计 划 , 实 现 降
低 能 源 需 求 的 目 标 , 重 点 放 在 提 高 推 进 系 统
效 率 , 以 及 通 过 使 用 替 代 能 源 来 加 强 能 源 供
应 。 从 战 略 位 置 上 看 , 空 军 理 工 学 院 与 空 军
研 究 实 验 室 位 于 同 一 个 基 地 ( 赖 特 — 帕 特 森
空 军 基 地 ), 周 围 有 许 多 航 空 航 天 企 业 , 因 此
有 利 于 我 院 学 生 能 就 近 获 得 实 际 工 作 经 验 。
完 成 学 业 的 学 生 可 获 得 跨 能 源 工 程 和 航 空 航
天 工 程 的 “ 混 合 ” 学 位 , 因 此 我 院 的 这 项 新
培 养 计 划 具 有 明 显 特 色 。
研 制 遥 驾 飞 机 混 合 电 动 系 统
工 业 界 和 高 校 学 术 界 都 在 研 究 新 型 推 进
技 术 , 包 括 为 航 空 航 天 器 设 计 混 合 电 动 系 统 。
有 些 混 合 电 动 系 统 采 用 内 燃 机 加 电 气 驱 动 系
统 , 也 有 些 采 用 燃 料 电 池 形 式 。 在 实 验 飞 机
协 会 2009 年 美 国 奥 什 科 什 AirVenture 大 会
上 , 德 国 Flight Design 飞 机 设 计 制 造 公 司 展
示 了 一 款 可 用 于 普 通 飞 行 器 的 并 联 式 混 合 电
动 推 进 系 统 , 其 中 采 用 了 内 燃 机 和 电 动 机 ( 图
2)。 功 率 为 30 kW 的 电 动 机 采 用 蓄 电 池 动 力 ,
对 尺 寸 缩 小 的 86 kW Rotax 914 发 动 机 提 供
20

推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划
图 2 :Flight Design 公 司 研 制 的 混 合 电 动 推 进 系
统 ( 取 自 Jason Paur, “Hybrid Power Comes to
Aviation”), 见 注 释 4。
加 力 , 用 于 起 飞 和 爬 升 过 程 。 4 这 种 动 力 辅
助 并 联 混 合 配 置 还 允 许 飞 行 员 在 发 动 机 故 障
时 利 用 电 动 力 滑 翔 。 另 一 家 公 司
AeroVironment 在 为 大 型 遥 驾 飞 机 研 制 电 气 驱
动 与 氢 燃 活 塞 发 动 机 混 合 配 置 的 系 统 , 准 备
安 装 到 其 高 空 长 时 “ 全 球 观 察 者 ”(Global
Observer) 遥 驾 飞 机 中 。 5 在 此 之 前 , 加 州 大
学 戴 维 斯 分 校 三 位 研 究 人 员 已 经 推 出 一 种 用
于 小 型 遥 驾 飞 机 的 混 合 电 动 系 统 概 念 设 计 ,
为 空 军 理 工 学 院 目 前 研 制 的 遥 驾 飞 机 样 机 奠
定 了 基 础 。 6
空 军 理 工 学 院 毕 业 生 Ryan Hiserote 选 取
了 三 种 用 于 小 型 遥 驾 飞 机 的 典 型 并 联 式 混 合
电 动 系 统 概 念 设 计 , 每 种 设 计 采 用 三 种 电 池
放 电 结 构 , 共 构 成 九 种 不 同 配 置 。 7 通 过 对
比 研 究 他 发 现 : 对 于 一 架 执 行 典 型 的 五 小 时
情 监 侦 飞 行 任 务 的 遥 驾 飞 机 来 说 , 最 适 合 的
配 置 是 一 台 内 燃 机 加 一 台 电 动 机 和 一 个 离 合
机 构 , 脱 开 发 动 机 之 后 , 飞 机 便 转 入 电 动 静
音 飞 行 。 在 情 监 侦 空 中 飞 行 过 程 中 , 发 动 机
处 于 关 机 状 态 , 从 而 减 少 飞 机 噪 音 痕 迹 。 在
空 军 理 工 学 院 航 空 航 天 工 程 系 学 习 的 军 队 和
文 职 学 员 在 Fred Harmon 助 理 教 授 的 指 导 下 ,
正 在 设 计 一 种 基 于 双 点 概 念 设 计 的 混 合 电 动
遥 驾 飞 机 样 机 , 此 设 计 中 包 含 一 台 能 保 证 巡
航 速 度 的 内 燃 机 、 一 台 电 动 机 和 一 组 能 保 持
较 低 续 航 速 度 ( 巡 逻 速 度 ) 的 蓄 电 池 。 这 种
并 联 式 混 合 电 动 设 计 比 仅 采 用 电 动 动 力 的 飞
机 获 得 更 长 的 留 空 时 间 和 更 远 的 航 程 , 并 且
比 汽 油 动 力 飞 机 表 现 出 更 小 的 噪 音 和 热 痕
迹 。 此 新 型 遥 驾 飞 机 重 量 为 13.6 千 克 , 耗
油 比 传 统 内 燃 机 动 力 飞 机 低 40%, 在 执 行 空
中 情 监 侦 任 务 期 间 仅 依 靠 电 动 系 统 动 力 飞 行 ,
即 处 于 “ 静 音 ” 飞 行 模 式 , 从 而 提 高 飞 机 的
任 务 能 力 。 这 些 科 研 努 力 表 明 , 人 们 对 混 合
电 动 技 术 运 用 于 航 空 航 天 领 域 的 兴 趣 越 来 越
高 , 也 表 明 此 技 术 具 备 作 战 潜 力 。
除 了 研 究 碳 氢 辅 助 燃 料 动 力 发 动 机 的 混
合 电 动 系 统 之 外 , 许 多 公 司 和 高 等 院 校 还 在
开 发 基 于 燃 料 电 池 的 技 术 , 希 望 将 此 技 术 用
于 航 空 领 域 。 波 音 公 司 最 近 成 功 试 飞 一 款 有
人 驾 驶 飞 机 ( 采 用 Dimona 电 动 机 的 双 座 滑 翔
机 ,16.3 米 翼 展 ), 该 机 使 用 质 子 交 换 膜 燃
料 电 池 / 锂 离 子 电 池 混 合 推 进 系 统 。 8 波 音 公
司 专 家 相 信 , 这 种 燃 料 电 池 技 术 可 以 驱 动 小
型 有 人 和 无 人 驾 驶 飞 机 。 对 于 大 型 商 用 飞 机 ,
设 计 人 员 可 能 将 固 态 氧 化 物 燃 料 电 池 用 作 如
辅 助 动 力 装 置 等 二 次 发 电 系 统 。 佐 治 亚 州 理
工 学 院 也 设 计 、 制 成 并 试 飞 一 款 燃 料 电 池 动
力 遥 驾 飞 机 。 9 另 外 , 美 国 海 军 最 近 起 飞 一
款 称 为 “ 离 子 虎 ”(Ion Tiger) 的 小 型 遥 驾 飞 机 ,
飞 机 动 力 来 自 一 个 500 瓦 燃 料 电 池 。 10 还 有 ,
空 军 研 究 实 验 室 制 成 一 种 基 于 燃 料 电 池 的 系
统 , 为 一 款 “ 美 洲 狮 ”(Puma) 遥 驾 飞 机 提
供 动 力 。 依 据 和 空 军 研 究 实 验 室 签 署 的 一 份
小 企 业 技 术 创 新 科 研 协 议 , 他 们 对 原 来 只 靠
蓄 电 池 提 供 动 力 的 “ 美 洲 狮 ” 进 行 了 改 造 ,
改 用 燃 料 电 池 混 合 系 统 , 从 而 将 此 飞 机 的 续
航 时 间 从 3 小 时 提 高 到 9 小 时 , 极 大 改 善 了
飞 机 的 任 务 能 力 。 11 在 2009 年 7 月 ,
21

空 天 力 量 杂 志
Antares DLR-H2 实 验 飞 机 试 飞 成 功 , 成 为 世
界 上 第 一 架 采 用 燃 料 电 池 动 力 起 飞 的 有 人 驾
驶 飞 机 。 12 不 久 前 , 空 军 理 工 学 院 启 动 了 一
项 概 念 设 计 工 具 研 发 项 目 , 用 于 探 讨 在 微 型
航 空 器 中 使 用 燃 料 电 池 的 利 益 得 失 。 13 此 工
具 整 合 空 气 动 力 学 、 推 进 、 动 力 管 理 和 动 力
源 等 方 面 的 精 密 分 析 , 确 定 一 款 微 型 航 空 器
执 行 既 定 任 务 的 续 航 能 力 。
以 上 在 混 合 电 动 系 统 方 面 的 多 项 研 究 成
果 , 无 论 是 基 于 内 燃 机 还 是 燃 料 电 池 , 都 清
楚 表 明 人 们 对 替 代 能 源 在 航 空 领 域 的 应 用 充
满 兴 趣 , 上 述 成 果 将 在 不 同 尺 寸 / 类 型 的 飞
机 和 不 同 任 务 的 应 用 中 发 挥 作 用 。 例 如 , 如
前 所 述 , 空 军 理 工 学 院 科 研 人 员 正 在 测 试 一
种 用 于 小 型 遥 驾 飞 机 的 混 合 电 动 系 统 样 机 ,
以 确 定 其 在 执 行 典 型 情 监 侦 任 务 中 的 用 处 。
另 外 , 我 院 学 生 正 在 开 发 一 种 用 于 教 练 机 的
混 合 电 动 系 统 概 念 设 计 , 以 测 定 在 一 次 典 型
的 教 练 任 务 中 可 以 节 省 多 少 燃 料 和 能 源 。 美
国 空 军 应 支 持 空 军 理 工 学 院 对 燃 料 电 池 技 术
的 研 究 , 使 我 院 能 加 大 研 究 力 度 , 确 定 这 些
技 术 对 小 型 遥 驾 飞 机 和 微 型 航 空 器 的 航 程 及
续 航 能 力 有 多 大 改 进 。 对 于 大 型 飞 机 , 这 些
技 术 也 可 以 用 作 辅 助 动 力 。 混 合 电 动 系 统 将
对 上 述 空 军 能 源 计 划 中 呼 吁 的 第 一 项 措 施 做
出 贡 献 , 有 助 于 空 军 降 低 能 源 需 求 。
开 展 合 成 燃 油 应 用 测 定
空 军 理 工 学 院 也 正 在 努 力 支 持 这 项 能 源
计 划 中 的 第 二 项 措 施 : 增 加 能 源 供 应 。 我 院
正 在 开 展 替 代 能 源 的 研 究 。 航 空 油 对 空 军 和
民 航 系 统 而 言 都 是 一 项 巨 大 的 开 支 。 在 2006
年 , 燃 油 费 用 在 历 史 上 第 一 次 成 为 美 国 民 航
业 运 营 成 本 中 的 最 大 一 项 费 用 。 14 美 国 空 军
作 为 美 国 政 府 的 最 大 航 空 油 用 户 , 每 年 消 耗
约 25 亿 加 仑 。 15 空 军 可 以 减 少 燃 油 开 支 ,
途 经 包 括 使 用 替 代 燃 料 ( 例 如 Fischer-
Tropsch [FT 或 费 — 托 ] 合 成 燃 油 )、 设 计 更
高 效 的 发 动 机 或 新 式 推 进 系 统 、 研 制 更 优 化
的 空 气 动 力 配 置 和 更 轻 的 飞 行 器 结 构 。 16
工 商 界 和 政 府 都 成 立 了 具 体 部 门 , 研 究
和 验 证 替 代 燃 料 应 用 。 有 一 个 联 合 计 划 称 为
“ 商 业 航 空 替 代 燃 料 项 目 ”, 目 的 是 通 过 联 合
新 兴 的 喷 气 发 动 机 替 代 燃 料 工 业 , 将 这 些 新
型 燃 油 用 于 商 业 航 空 , 从 而 促 进 航 空 业 的 能
源 安 全 和 环 境 可 持 续 发 展 。 17 在 空 军 研 究 实
验 室 , 担 任 推 进 系 统 理 事 会 燃 料 及 能 源 技 术
顾 问 的 Bill Harrison 也 强 调 指 出 , 美 国 需 要
增 加 国 内 燃 料 供 应 , 需 要 研 究 、 测 试 和 验 证
新 型 替 代 / 本 国 产 燃 油 。 18 替 代 燃 料 可 以 取
代 如 JP-5、JP-7 和 JP-8 号 航 空 油 等 许 多 传
统 燃 料 。 例 如 在 2007 年 8 月 ,B-52 轰 炸 机
通 过 认 证 , 可 以 使 用 比 例 为 50/50 的 合 成 油 /
JP-8 混 合 油 。 19 空 军 还 在 2007 年 成 立 了 替
代 燃 料 认 证 办 公 室 , 经 空 军 部 长 特 许 , 负 责
管 理 对 空 军 所 有 作 战 平 台 (40 多 种 )、 保 障
设 备 和 基 地 基 础 设 施 使 用 比 例 为 50/50 的
FT/JP-8 混 合 油 认 证 工 作 。 20 现 在 空 军 中 几 乎
所 有 作 战 平 台 都 已 通 过 认 证 , 可 以 使 用 加 入
合 成 油 的 混 合 油 。
空 军 理 工 学 院 积 极 研 制 取 代 传 统 喷 气 发
动 机 燃 料 的 替 代 燃 料 。 喷 气 发 动 机 燃 料 属 于
通 称 为 煤 油 的 碳 氢 大 类 材 料 。 21 把 基 于 FT
合 成 燃 料 工 艺 的 合 成 燃 油 与 从 石 油 提 炼 的 传
统 燃 油 ( 如 JP-8 号 航 空 油 ) 相 比 ,FT 燃 油
来 自 其 它 原 材 料 , 如 煤 、 天 然 气 或 生 物 质 ,
这 是 一 个 催 化 化 学 过 程 , 先 将 原 料 转 化 为 一
氧 化 碳 和 氢 气 , 然 后 结 合 而 成 为 更 长 的 碳 氢
分 子 链 。 理 论 上 ,FT 燃 油 的 能 源 含 量 足 以 取
代 传 统 燃 油 , 但 是 我 们 需 要 开 展 更 多 的 研 究 ,
探 讨 这 些 燃 油 在 那 些 原 本 使 用 传 统 燃 油 的 设
备 中 的 使 用 情 况 。 22 空 军 理 工 学 院 的 燃 烧 优
22

推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划
化 及 分 析 激 光 实 验 室 正 在 研 究 FT 燃 油 用 于
超 密 燃 烧 室 的 可 行 性 , 该 实 验 室 拥 有 数 种 诊
断 手 段 ( 例 如 : 测 定 燃 剩 碳 氢 化 合 物 和 氧 化
氮 含 量 ), 可 用 于 分 析 这 些 新 型 燃 料 的 性 能 。
阶 段 性 成 果 表 明 新 型 燃 料 大 有 可 为 , 证 明 FT
燃 油 可 以 取 代 传 统 喷 气 发 动 机 燃 料 。
设 置 石 油 管 理 专 业 课 程 和 燃 油 配 发
研 究 课 程
最 近 , 空 军 理 工 学 院 设 置 了 一 个 燃 料 管
理 理 科 硕 士 专 业 , 属 于 物 流 和 供 应 链 管 理 范
畴 。 在 2010 年 秋 季 , 空 军 五 名 燃 料 管 理 军
官 入 学 , 投 入 这 门 新 专 业 的 学 习 。 专 业 课 程
包 括 库 存 模 型 、 需 求 预 测 、 供 应 链 韧 性 、 替
代 燃 料 、 环 境 问 题 、 以 及 石 油 的 运 输 、 配 发
和 储 存 。 学 生 完 成 此 专 业 学 习 计 划 后 , 将 分
配 到 空 军 石 油 局 、 国 防 后 勤 局 及 各 大 司 令 部
参 谋 部 的 其 他 石 油 管 理 岗 位 。
在 空 军 理 工 学 院 运 营 学 系 学 习 的 美 国 和
国 际 学 生 开 展 了 有 关 燃 料 管 理 的 大 量 深 度 和
前 沿 研 究 。 例 如 ,David Mazzara 少 校 完 成 了
遥 驾 飞 机 空 中 加 油 的 成 本 效 益 比 分 析 。 23
James Nicholson 少 校 论 证 了 在 空 中 机 动 司 令
部 内 用 生 物 柴 油 取 代 石 油 基 柴 油 类 燃 油 的 费
效 比 , 得 出 传 统 燃 料 价 格 提 高 后 如 何 补 偿 生
物 柴 油 生 产 成 本 所 需 的 价 格 数 据 。 24 Juan
Salaverry 中 校 设 计 出 一 个 预 测 其 母 国 阿 根 廷
喷 气 发 动 机 燃 料 价 格 走 向 的 模 型 。 25 Murat
Toydas 少 校 研 制 出 两 个 非 线 性 优 化 模 型 , 可
用 于 验 证 在 特 定 起 飞 地 、 目 的 地 和 加 油 机 基
地 的 飞 机 起 飞 燃 油 重 量 与 加 载 货 物 之 间 的 互
相 交 换 关 系 。 26 Evren Kiymaz 中 尉 开 展 了 一
项 测 定 空 运 燃 油 的 能 效 研 究 。 27 所 有 这 些 科
研 活 动 都 在 于 寻 找 降 低 燃 料 需 求 或 者 提 高 燃
料 供 应 的 新 途 径 。
空 军 理 工 学 院 一 名 完 成 了 空 中 机 动 司 令
部 高 级 研 修 计 划 的 近 期 毕 业 生 Phil Morrison
少 校 在 一 项 非 常 成 功 的 研 究 中 , 完 成 了 调 整
KC-135 压 舱 重 量 的 研 究 。 28 他 的 设 想 是 把 压
舱 燃 油 从 机 身 前 部 的 燃 油 箱 移 出 去 , 代 之 以
在 飞 机 其 他 部 位 安 放 其 他 重 量 ( 比 如 防 护 装
甲 ), 这 样 做 有 两 个 重 大 好 处 :(1) 加 油 机 可
以 向 受 油 机 输 送 更 多 的 燃 油 ;(2) 空 军 可 以 从
KC-135 机 队 的 节 油 改 进 中 收 获 重 大 的 节 省 效
益 。Morrison 少 校 的 这 项 研 究 表 明 , 他 的 建
议 如 果 得 到 实 施 , 可 在 不 到 两 年 时 间 内 收 回
成 本 , 并 在 此 后 每 年 节 约 1,400 万 美 元 的 燃
油 费 用 。 空 军 最 近 已 经 拨 出 资 金 来 改 造 KC-
135 的 压 舱 油 箱 设 计 。
结 语 和 建 议
美 国 空 军 通 过 减 少 需 求 、 增 加 供 应 和 改
变 文 化 这 三 大 措 施 , 正 致 力 实 现 减 少 能 源 开
支 和 提 高 能 源 安 全 的 目 标 。 空 军 理 工 学 院 坚
定 支 持 空 军 能 源 计 划 中 的 前 两 大 措 施 , 具 体
表 现 为 开 设 研 究 替 代 能 源 和 燃 料 的 新 专 业 课
程 , 研 制 混 合 电 动 推 进 系 统 , 测 试 可 以 取 代
传 统 燃 油 的 合 成 燃 油 , 以 及 推 动 燃 油 配 发 和
管 理 方 面 的 研 究 等 科 学 教 研 活 动 。 空 军 理 工
学 院 的 军 队 和 文 职 学 员 在 读 完 航 空 航 天 工 程 、
替 代 能 源 和 燃 油 管 理 等 专 业 课 程 之 后 , 将 具
备 跨 学 科 知 识 背 景 , 走 上 技 术 领 导 岗 位 , 把
学 到 的 知 识 和 技 术 运 用 于 关 键 的 航 空 和 航 天
领 域 , 为 空 军 实 现 能 源 计 划 做 出 贡 献 。
美 国 空 军 需 要 全 力 支 持 空 军 理 工 学 院 在
能 源 领 域 的 投 入 。 空 军 理 工 学 院 应 扩 大 课 程
设 置 , 开 设 更 多 的 能 源 和 燃 料 相 关 课 程 , 并
建 造 能 测 试 混 合 电 动 系 统 、 燃 料 电 池 和 合 成
燃 油 的 实 验 室 。 我 院 需 对 各 种 概 念 设 计 工 具
加 以 改 进 , 以 能 分 析 空 军 未 来 飞 机 如 混 合 电
动 教 练 机 和 遥 驾 飞 机 的 各 种 选 择 方 案 。 我 院
23

空 天 力 量 杂 志
还 需 要 对 基 于 燃 料 电 池 的 系 统 做 进 一 步 研 究 ,
测 定 这 种 技 术 能 将 小 型 遥 驾 飞 机 和 微 型 航 空
器 的 航 程 和 续 航 能 力 提 高 多 少 。 对 于 大 型 飞
机 , 我 院 应 该 开 展 更 多 科 研 , 理 解 燃 料 电 池
系 统 作 为 辅 助 动 力 装 置 的 可 行 性 。 另 外 , 如
果 我 院 获 得 足 够 的 支 持 , 可 能 考 虑 建 造 一 个
专 门 研 究 能 源 的 跨 学 科 研 究 中 心 。 显 然 , 空
军 理 工 学 院 在 支 持 美 国 空 军 实 现 能 源 愿 景 的
过 程 中 必 能 发 挥 关 键 的 作 用 。♣
注 释 :
1. Air Force Energy Plan 2010[ 美 国 空 军 2010 年 能 源 计 划 ], (Washington, DC: Assistant Secretary of the Air Force for
Installations, Environment, and Logistics, 2010), 4, http://www.safie.hq.af.mil/shared/media/document/AFD-091208-027.pdf.
2. Mark J. Lewis, “Military Aviation Goes Green”[ 军 事 航 空 变 绿 ], Aerospace America 47, no. 8 (September 2009): 25,
http://www.aerospaceamerica.org/Documents/Aerospace%20America%20PDFs%20(2009)/Aerospace%20America_SEP2009.
pdf.
3. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), “2009—2013 Strategic Plan: Sections I and II”[2009—2013
年 战 略 计 划 , 第 一 和 第 二 节 ], (Reston, VA: AIAA, 2009), 1, http://www.aiaa.org/pdf/industry/Strat_Plan_ShortVersion_
March09.pdf.
4. Jason Paur, “Hybrid Power Comes to Aviation”[ 混 合 动 力 进 入 航 空 ], Wired.com, 28 July 2009, http://www.wired.com/
autopia/2009/07/hybrid-aviation.
5. “Stratospheric Persistent UAS: Global Observer”[ 全 球 观 察 者 : 在 平 流 层 坚 持 守 望 的 无 人 飞 机 ], AeroVironment, http://
www.avinc.com/uas/stratospheric/global_observer.
6. Frederick G. Harmon, Andrew A. Frank, and Jean-Jacques Chattot, “Conceptual Design and Simulation of a Small Hybrid-
Electric Unmanned Aerial Vehicle”[ 小 型 混 合 动 力 无 人 飞 机 概 念 设 计 和 模 拟 ], Journal of Aircraft 43, no. 5 (September—
October 2006): 1490—98, http://www.dodsbir.net/sitis/view_pdf.aspid=REF%203%20AF103_209.pdf; 另 参 看 Frederick G.
Harmon, Andrew A. Frank, and Jean-Jacques Chattot, “Parallel Hybrid-Electric Propulsion System for an Unmanned Aerial
Vehicle”[ 遥 驾 飞 机 中 的 并 联 混 合 电 动 推 进 系 统 ], (presentation, Association for Unmanned Vehicle Systems International
Unmanned Systems North America 2004 Symposium, Anaheim, CA, 3—5 August 2004); 另 参 看 Frederick G. Harmon,
Andrew A. Frank, and Sanjay S. Joshi, “Application of a CMAC Neural Network to the Control of a Parallel Hybrid-Electric
Propulsion System for a Small Unmanned Aerial Vehicle”[ 将 CMAC 中 性 网 络 应 用 于 小 型 无 人 飞 机 并 联 混 合 电 动 推 进 系
统 的 控 制 ], (presentation, Institute of Electrical and Electronics Engineers International Joint Conference on Neural Networks,
Montreal, Canada, 31 July—4 August 2005); 另 参 看 Frederick G. Harmon, Andrew A. Frank, and Sanjay S. Joshi, “The
Control of a Parallel Hybrid-Electric Propulsion System for a Small Unmanned Aerial Vehicle Using a CMAC Neural Network”
[ 运 用 CMAC 中 性 网 络 控 制 小 型 无 人 飞 机 中 的 并 联 混 合 电 动 推 进 系 统 ], Neural Networks 18 (2005): 772—80.
7. Ryan M. Hiserote and Frederick G. Harmon, “Analysis of Hybrid-Electric Propulsion System Designs for Small Unmanned
Aircraft Systems”[ 对 小 型 无 人 飞 机 混 合 电 动 推 进 系 统 设 计 的 分 析 研 究 ], (presentation AIAA-2010-6687, 8th Annual
International Energy Conversion Engineering Conference, Nashville, TN, 25—28 July 2010).
8. “Boeing Successfully Flies Fuel Cell-Powered Airplane”[ 波 音 研 制 的 燃 料 电 池 动 力 飞 机 成 功 试 飞 ], Boeing, 3 April 2008,
http://www.boeing.com/news/releases/2008/q2/080403a_nr.html.
9. Thomas H. Bradley et al., “Flight Test Results for a Fuel Cell Unmanned Aerial Vehicle”[ 燃 料 电 池 动 力 无 人 飞 机 试 飞 结 果 ],
(presentation AIAA-2007-32, 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, 8—11 January 2007); 另 参
看 Blake A. Moffitt et al., “Design and Performance Validation of a Fuel Cell Unmanned Aerial Vehicle”[ 燃 料 电 池 动 力 无 人
飞 机 的 设 计 和 性 能 验 证 ], (presentation AIAA-2006-823, 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV,
9—12 January 2006).
10.“Surveillance Vehicles Take Flight Using Alternative Energy”[ 使 用 替 代 能 源 的 侦 察 机 升 空 ], Public Affairs, Office of
Naval Research, 2009, http://www.onr.navy.mil/Media-Center/Press-Releases/2009/Surveillance-Vehicles-Alternative-Energy.
aspx.
24

推 动 实 现 美 国 空 军 的 能 源 计 划
11.“UAS Advanced Development: Fuel Cell Puma”[ 无 人 飞 机 的 先 进 设 计 : 介 绍 燃 料 电 池 动 力 “ 美 洲 狮 ” 飞 机 ],
AeroVironment, http://www.avinc.com/uas/adc/fuel_cell_puma.
12. Pat Toensmier, “The Cutting Edge: Fuel Cell Powers Manned Flight”[ 前 沿 技 术 : 介 绍 燃 料 电 池 动 力 有 人 驾 驶 飞 机 ],
Defense Technology International, September 2009, 60.
13. Paul M. Hrad and Frederick G. Harmon, “Conceptual Design Tool for Micro Air Vehicles with Hybrid Power Systems”[ 混 合
动 力 微 型 航 空 器 的 概 念 设 计 工 具 ], (presentation AIAA-2010-6688, 8th Annual International Energy Conversion
Engineering Conference, Nashville, TN, 25—28 July 2010).
14. Frank Sietzen, “Growing Fuels for Greener Skies”[ 更 绿 燃 料 和 更 绿 天 空 ], Aerospace America, September 2009, 32.
15. 见 注 释 1, 第 4 页 。
16. 见 注 释 2, 第 24 页 。
17.“Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative”[ 商 用 航 空 替 代 燃 油 建 议 ], (CAAFI brochure), caafi.org, 17 August
2010, http://www.caafi.org/about/pdf/CAAFI_brochure_August_2010.pdf.
18. William E. Harrison, “Alternative Energy for Aerospace Applications”[ 替 代 能 源 用 于 航 空 领 域 ], (presentation, 4th Annual
Dayton Engineering Sciences Symposium, Dayton, OH, 27 October 2009).
19. 见 注 释 2, 第 24 页 。
20. Beatriz Rodriquez and Thomas M. Bartsch, “The United States Air Force's Process for Alternative Fuels Certification”[ 美 国
空 军 替 代 燃 料 认 证 程 序 ], (presentation AIAA-2008-6412, 26th AIAA Applied Aerodynamics Conference, Honolulu, HI,
18—21 August 2008).
21. Tim Edwards, “Kerosene Fuels for Aerospace Propulsion-Composition and Properties”[ 煤 油 燃 料 用 于 航 空 推 进 —— 成 份
和 属 性 ], (presentation AIAA-2002-3874, 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit,
Indianapolis, IN, 7—10 July 2002).
22. M. A. Mawid, “Development of a Detailed Chemical Kinetic Mechanism for JP-8 and Fisher-Tropsch-Derived Synthetic Jet
Fuels”[JP-8 航 空 油 和 FT 合 成 燃 油 之 详 细 化 学 动 能 机 制 研 究 ], (presentation AIAA-2007-5668, 43rd AIAA/ASME/SAE/
ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Sacramento, CA, 8—11 July 2007); 另 参 看 Tim Edwards et al., “Fuel
Composition Influence on Deposition in Endothermic Fuels”[ 燃 油 成 份 对 吸 热 燃 油 沉 淀 的 影 响 ], (presentation AIAA-
2006-7973, 14th AIAA/AHI Space Plane and Hypersonic Systems and Technologies Conference, Canberra, Australia, 6—9
November 2006).
23. Maj David J. Mazzara, “Autonomous Air Refueling for Unmanned Aircraft Systems: A Cost/Benefit Analysis”[ 无 人 航 空 器
自 主 空 中 加 油 : 成 本 效 益 比 分 析 ], graduate research paper AFIT/IMO/ENS/09-08 (Wright-Patterson AFB, OH: Air Force
Institute of Technology, 2009).
24. Maj James B. Nicholson, “Bio-Diesel for Air Mobility Command Assets: The Way Ahead”[ 空 中 机 动 司 令 部 资 产 应 用 生 物
柴 油 的 前 景 ], graduate research paper AFIT/IMO/ENS/09-10 (Wright-Patterson AFB, OH: Air Force Institute of Technology,
2009).
25. Lt Col Juan A. Salaverry, “Predicting Argentine Jet Fuel Prices”[ 预 测 阿 根 廷 喷 气 发 动 机 燃 料 价 格 走 向 ], AFIT/GLM/
ENC/07M-01 (thesis, Air Force Institute of Technology, Wright-Patterson AFB, OH, 2007).
26. Maj Murat Toydas, “Fuel Savings Opportunities from Air Refueling”[ 空 中 加 油 中 的 节 油 机 会 ], AFIT/LSCM/ENS/10-12
(thesis, Air Force Institute of Technology, Wright-Patterson AFB, OH, 2010).
27. Lt Evren Kiymaz, “Fuel Efficiency Assessment with DEA”[ 对 DEA 的 燃 油 能 效 评 估 ], AFIT/LSCM/ENS/10-07 (thesis, Air
Force Institute of Technology, Wright-Patterson AFB, OH, 2010).
28. Maj Phil G. Morrison, “Reballasting the KC-135 Fleet for Fuel Efficiency”[ 调 整 KC-135 机 队 压 舱 油 , 提 高 燃 油 能 效 ],
graduate research paper AFIT/IMO/ENS/10-10 (Wright-Patterson AFB, OH: Air Force Institute of Technology, 2010).
25

空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在 问 题 及 意 外 后 果
Unintended Consequences: Potential Downsides of the Air Force’s Conversion
to Biofuels
马 克 ·N· 戈 尔 齐 , 美 国 空 军 退 役 中 校 / 博 士 (Lt Col Mark N. Goltz, PhD, USAF, Retired)
查 尔 斯 ·A· 布 莱 克 曼 博 士 (Dr. Charles A. Bleckmann)
道 格 拉 斯 ·M· 麦 凯 博 士 (Dr. Douglas M. Mackay)
王 洪 恺 , 美 国 空 军 少 校 (Maj Khai Vuong, USAF)
杰 鲁 德 ·P· 麦 库 姆 , 美 国 空 军 上 尉 (Capt Jerrod P. McComb, USAF)*
今 美 国 面 对 着 依 赖 国 外 能 源 、 环 境
当 忧 患 加 深 和 石 油 价 格 不 断 上 升 等 问
题 , 希 望 有 所 突 破 , 由 此 引 发 各 种 “ 更 绿 ”
的 替 代 和 再 生 能 源 的 科 研 热 潮 , 其 中 之 一 是
开 发 基 于 酒 精 的 生 物 燃 油 。 美 国 国 防 部 也 采
取 对 策 , 努 力 减 少 飞 机 和 地 面 装 备 对 石 油 燃
料 的 依 赖 。 美 国 空 军 与 国 防 部 目 标 呼 应 , 制
定 了 数 项 节 能 目 标 :(1) 减 少 运 载 工 具 使 用 石
油 燃 料 的 比 例 , 每 年 降 低 2% ;(2) 增 加 汽 车
使 用 替 代 燃 料 的 比 例 , 每 年 提 高 10% ;(3) 在
2011 年 完 成 对 所 有 飞 机 和 武 器 系 统 使 用
50/50 替 代 混 合 燃 料 的 认 证 ;(4) 在 2016 年
实 现 空 军 飞 机 使 用 替 代 混 合 燃 料 达 50% 的 目
标 。 1 这 份 雄 心 勃 勃 的 时 间 表 将 推 动 全 球 最
大 的 石 油 用 户 —— 美 国 国 防 部 —— 大 步 迈 入
替 代 能 源 市 场 。 身 为 世 界 胃 口 最 大 的 燃 料 消
费 者 , 国 防 部 此 举 很 可 能 驱 动 全 球 航 空 和 汽
车 燃 油 市 场 转 型 , 从 供 应 传 统 燃 料 转 为 支 持
新 兴 市 场 , 满 足 消 费 者 对 新 型 替 代 燃 料 的 需
求 。 虽 然 转 用 替 代 燃 料 能 明 显 降 低 二 氧 化 碳
排 放 量 , 但 这 种 燃 料 的 外 泄 对 土 壤 和 地 表 水
的 污 染 风 险 一 直 不 明 , 直 到 最 近 才 开 始 显 露 。
本 文 认 为 , 我 们 尚 未 充 分 研 究 替 代 燃 料
对 环 境 的 潜 在 影 响 。 目 前 的 研 究 成 果 表 明 ,
在 大 规 模 使 用 替 代 燃 料 后 , 其 对 地 表 下 环 境
的 污 染 风 险 实 际 上 可 能 升 高 。 进 一 步 , 由 于
替 代 燃 料 的 生 物 反 应 特 性 更 强 , 未 来 的 燃 油
配 发 和 储 运 系 统 可 能 面 对 微 生 物 滋 生 腐 坏 问
题 而 束 手 无 策 。 从 谨 慎 的 角 度 出 发 , 空 军 应
使 用 最 新 的 研 究 结 果 , 积 极 支 持 新 科 研 项 目 ,
努 力 理 解 加 速 转 用 生 物 燃 油 的 后 果 , 包 括 燃
油 外 泄 对 环 境 的 影 响 和 其 他 风 险 , 以 及 运 输 、
储 存 及 消 耗 系 统 使 用 这 类 燃 油 后 的 受 损 情
况 。 本 文 立 足 这 些 考 虑 , 提 出 一 些 前 瞻 建 议 ,
旨 在 确 保 当 替 代 燃 料 滚 滚 流 入 国 防 部 巨 大 的
油 管 系 统 之 后 , 国 防 部 的 数 千 燃 料 配 发 和 储
运 场 不 会 发 生 污 染 地 表 水 或 生 成 爆 炸 气 体 等
意 外 事 故 , 也 不 会 出 现 燃 油 因 微 生 物 繁 殖 变
质 而 影 响 作 战 行 动 的 情 况 。
对 地 表 下 环 境 的 影 响
在 整 个 国 防 部 , 数 百 万 加 仑 燃 油 从 巨 大
的 地 面 和 地 下 储 油 罐 安 全 流 入 和 流 出 , 构 成
我 们 的 燃 油 体 系 。 燃 油 储 运 和 配 发 领 域 的 技
术 百 年 来 不 断 发 展 , 但 系 统 性 的 泄 漏 和 溢 洒
仍 时 有 所 闻 。 数 千 英 里 管 道 中 的 每 一 个 接 头 、
每 一 道 阀 门 、 储 罐 中 的 每 一 条 焊 缝 , 都 构 成
潜 在 的 泄 漏 源 。 这 些 燃 油 从 储 罐 、 管 道 、 油
罐 车 及 相 关 设 备 中 不 时 外 泄 , 污 染 了 土 壤 和
地 表 水 , 生 成 一 类 对 环 境 有 害 的 化 合 物 , 称
* 戈 尔 齐 博 士 和 布 莱 克 曼 博 士 在 美 国 空 军 理 工 学 院 任 教 , 参 与 环 境 工 程 科 学 项 目 研 究 。 麦 凯 博 士 来 自 加 州 大 学 戴 维 斯 分 校 陆 地 / 天 空 / 水
资 源 系 , 就 污 染 物 质 在 地 表 下 的 归 宿 开 展 过 许 多 现 场 调 研 , 包 括 最 近 对 乙 醇 之 影 响 的 现 场 研 究 。 王 洪 恺 少 校 从 空 军 理 工 学 院 获 得 硕 士 学
位 , 目 前 在 也 位 于 赖 特 — 帕 特 森 空 军 基 地 的 空 军 航 空 医 学 院 担 任 顾 问 。 麦 库 姆 上 尉 亦 从 空 军 理 工 学 院 获 得 硕 士 学 位 , 现 在 位 于 华 盛 顿 州
费 尔 柴 尔 德 空 军 基 地 的 第 92 工 兵 中 队 担 任 作 战 保 障 主 管 。
26

空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在 问 题 及 意 外 后 果
为 芳 香 烃 。 在 这 类 化 合 物 中 , 以 苯 为 代 表 的
数 种 物 质 是 已 知 的 致 癌 物 。 2 在 土 壤 和 地 表
水 中 , 芳 香 烃 , 如 苯 和 其 他 溶 解 及 气 化 污 染
物 质 的 含 量 , 通 常 经 自 然 过 程 而 降 低 , 天 然
存 在 的 地 下 ( 即 地 表 下 ) 细 菌 可 把 碳 氢 化 合
污 染 物 质 , 如 苯 、 甲 苯 、 乙 苯 、 二 甲 苯 异 构
体 ( 四 类 物 质 统 称 为 BTEX) 以 及 它 们 分 解
后 的 物 质 如 甲 烷 等 , 转 化 为 无 害 物 质 。 有 些
细 菌 以 这 些 有 机 污 染 物 质 —— 有 时 与 一 种 氧
化 介 质 如 氧 气 相 结 合 —— 作 为 碳 源 和 能 源 ( 亦
即 它 们 为 生 存 和 成 长 所 需 的 关 键 “ 食 物 ”)。
如 本 文 以 下 的 现 场 数 据 分 析 所 示 , 将 替
代 燃 料 引 入 一 种 不 时 发 生 泄 漏 的 燃 油 混 合 体
中 , 会 严 重 改 变 细 菌 、BTEX 和 其 他 污 染 物 质 ,
以 及 氧 化 介 质 之 间 的 复 杂 生 态 关 系 , 从 而 加
大 对 地 表 水 污 染 的 风 险 。 以 往 研 究 中 用 计 算
机 建 模 技 术 研 究 这 类 污 染 , 因 为 乙 醇 被 广 泛
视 为 最 理 想 的 发 动 机 替 代 燃 料 , 故 而 重 点 放
在 细 菌 在 有 乙 醇 的 环 境 中 消 化 BTEX 的 能
力 。 但 这 些 模 型 实 验 通 常 假 设 有 氧 化 介 质 ( 氧
气 ) 存 在 , 而 事 实 上 这 类 介 质 通 常 并 不 大 量
存 在 于 漏 油 现 场 周 围 的 土 壤 和 地 表 水 中 , 因
此 研 究 结 果 高 估 了 替 代 燃 料 对 环 境 的 无 害
性 。 3 近 期 研 究 则 揭 示 出 更 令 人 不 安 的 后 果 。
研 究 人 员 在 加 州 范 登 堡 空 军 基 地 开 展 了
现 场 实 验 , 他 们 将 汽 油 与 乙 醇 混 合 , 缓 慢 渗
入 地 表 水 , 相 当 于 一 个 乙 醇 / 汽 油 混 合 油 罐
发 生 难 以 察 觉 的 泄 漏 , 然 后 观 察 其 所 造 成 的
地 下 污 染 , 结 果 令 人 震 惊 。 4 这 项 现 场 研 究
是 为 探 究 BTEX 在 含 有 或 不 含 有 乙 醇 的 状 态
下 的 归 宿 。 研 究 人 员 在 范 登 堡 的 地 下 蓄 水 层
同 步 展 开 了 两 项 实 验 , 用 硫 酸 盐 作 为 主 要 的
氧 化 介 质 , 这 也 是 国 内 许 多 石 油 现 场 处 理 泄
漏 的 惯 常 做 法 。 5 第 一 项 实 验 是 连 续 九 个 月
注 入 含 有 少 量 ( 每 升 中 含 1-3 毫 克 [mg/L])
BTEX 类 的 化 合 物 质 、 即 苯 、 甲 苯 和 邻 二 甲
苯 异 构 体 的 污 染 水 。 同 时 进 行 的 第 二 项 实 验
取 其 相 邻 地 点 , 注 入 含 BTEX 化 合 物 的 500
mg/L 乙 醇 。 研 究 人 员 持 续 观 察 BTEX 污 染 物
质 、 尤 其 是 致 癌 物 质 苯 的 含 量 变 化 , 同 时 关
注 氧 化 介 质 ( 特 别 是 氧 气 和 硫 酸 盐 )、 降 解 产
品 ( 包 括 甲 烷 ), 以 及 在 第 二 项 实 验 中 乙 醇 的
含 量 变 化 。 第 一 项 实 验 获 得 结 果 如 预 期 , 污
染 雾 流 在 地 下 逐 步 散 发 , 约 四 个 月 后 苯 污 染
几 乎 完 全 消 散 , 因 为 自 然 繁 殖 的 细 菌 在 其 中
发 挥 了 生 物 降 解 作 用 。
第 二 项 实 验 的 结 果 与 之 对 比 差 异 巨 大 。
在 加 入 乙 醇 和 苯 污 染 物 质 的 第 二 个 实 验 点 ,
污 染 区 域 和 第 一 项 实 验 一 样 , 出 现 扩 散 。 不
同 的 是 , 苯 污 染 没 有 像 第 一 项 实 验 那 样 衰 减 。
第 二 项 实 验 中 , 苯 的 降 解 更 加 缓 慢 , 并 且 ,
由 于 本 土 细 菌 的 活 动 大 量 转 移 向 更 易 于 降 解
的 乙 醇 , 故 而 产 生 丰 富 的 甲 烷 。 那 些 以 常 见
硫 酸 盐 氧 化 介 质 为 生 存 物 质 的 细 菌 , 以 及 那
些 不 需 要 氧 化 介 质 就 能 降 解 污 染 物 质 ( 其 中
有 些 生 成 甲 烷 ) 的 微 生 物 , 都 符 合 这 种 现 象
描 述 。 此 结 果 进 一 步 使 研 究 人 员 认 定 : 原 先
的 计 算 机 模 型 假 设 不 完 全 符 合 所 有 环 境 。 而
现 场 实 验 的 结 果 为 研 究 人 员 提 供 了 更 有 用 的
信 息 , 使 他 们 更 深 刻 地 理 解 了 自 然 过 程 在 存
在 有 普 遍 认 可 的 替 代 燃 料 即 乙 醇 的 环 境 中 去
除 BTEX 毒 性 的 能 力 。 现 场 实 验 也 证 明 , 乙
醇 可 能 降 解 而 生 成 大 量 甲 烷 。 在 实 际 泄 漏 中
如 果 燃 油 大 量 溢 洒 , 导 致 超 过 实 验 数 量 的 乙
醇 渗 入 地 表 , 污 染 区 可 能 生 成 大 量 甲 烷 , 这
种 可 燃 气 体 将 在 土 壤 中 大 量 扩 散 。 如 果 这 种
甲 烷 不 能 被 本 土 微 生 物 所 氧 化 掉 , 在 一 定 形
势 下 , 生 物 燃 油 的 泄 漏 就 可 能 演 变 为 可 爆 气
体 混 合 物 , 弥 漫 在 建 筑 物 的 地 下 室 和 地 下 设
施 中 , 或 者 地 表 面 上 。
把 乙 醇 加 入 到 石 油 燃 料 中 看 来 会 减 缓 有
害 的 BTEX 化 合 物 质 的 降 解 速 度 。 并 且 , 和
27

空 天 力 量 杂 志
原 先 计 算 机 模 型 的 结 果 相 比 , 有 害 物 质 将 存
留 更 长 时 间 , 散 发 更 远 距 离 。 简 言 之 , 这 项
实 验 结 果 确 凿 无 误 , 因 为 它 是 在 典 型 的 燃 油
泄 漏 现 场 进 行 , 获 得 了 明 确 和 详 细 的 证 据 支
持 。 我 们 现 在 可 以 运 用 更 加 可 信 的 计 算 机 模
型 , 根 据 现 场 实 验 结 果 来 推 断 实 验 现 场 以 外
其 他 环 境 的 演 变 。 空 军 理 工 学 院 研 究 人 员 已
经 在 范 登 堡 基 地 重 要 实 验 结 果 的 基 础 上 建 立
起 这 样 的 计 算 机 模 型 。 我 们 在 此 模 型 中 模 拟
向 燃 油 中 加 入 乙 醇 后 的 长 期 影 响 , 以 30 年
为 期 , 做 了 两 项 模 拟 , 其 一 仅 以 苯 为 对 象 ,
其 二 以 苯 / 乙 醇 混 合 物 为 对 象 。 模 型 结 果 再
次 确 认 了 现 场 实 验 获 得 的 数 据 : 即 在 30 年
模 拟 期 中 , 含 乙 醇 的 苯 雾 流 远 远 比 不 含 乙 醇
的 苯 雾 流 存 留 得 更 长 。
丁 醇 也 是 一 种 酒 精 , 也 可 作 为 生 物 燃 油
添 加 到 燃 油 中 , 它 和 乙 醇 相 比 有 多 方 面 的 优
势 。 在 能 量 密 度 上 丁 醇 接 近 汽 油 , 乙 醇 则 比
汽 油 低 34%。 6 在 挥 发 性 和 腐 蚀 性 上 , 丁 醇
都 比 乙 醇 低 , 对 水 的 亲 和 性 也 更 低 , 并 且 与
当 前 使 用 的 管 道 和 储 油 设 施 兼 容 。 7 丁 醇 和
汽 油 充 分 相 近 , 故 而 可 以 “ 直 接 加 入 任 何 汽
油 发 动 机 而 不 必 对 发 动 机 做 改 造 或 替 换 。” 8
基 于 这 个 事 实 , 并 且 考 虑 到 先 前 在 范 登 堡 基
地 的 现 场 研 究 所 揭 示 的 乙 醇 对 地 表 水 的 影 响 ,
空 军 理 工 学 院 研 究 人 员 进 一 步 建 立 模 型 , 模
拟 取 丁 醇 为 生 物 燃 油 后 可 能 发 生 的 现 象 。 可
是 , 在 输 入 了 过 去 实 验 室 和 建 模 研 究 中 认 为
合 理 的 那 些 假 设 数 据 之 后 , 这 项 模 型 反 而 生
成 了 更 负 面 的 预 测 结 果 , 即 丁 醇 比 乙 醇 对 苯
的 归 宿 有 更 大 的 负 面 作 用 , 而 苯 是 汽 油 中 危
害 最 大 的 化 合 物 。 9 研 究 人 员 由 此 感 到 需 要
输 入 更 多 的 假 设 才 能 把 这 项 模 拟 做 好 , 鉴 于
这 项 课 题 事 关 重 大 , 我 们 认 为 有 必 要 运 用 真
实 地 质 介 质 开 展 现 场 研 究 , 获 得 发 现 , 然 后
确 定 或 修 改 建 模 的 假 设 数 据 , 对 含 丁 醇 燃 油
对 环 境 的 影 响 做 出 更 有 说 服 力 的 预 测 。
微 生 物 滋 生 腐 坏 风 险
提 高 生 物 燃 油 使 用 比 例 后 , 除 了 对 地 表
下 环 境 发 生 影 响 之 外 , 还 可 能 引 发 另 一 个 看
似 有 趣 实 则 极 为 重 大 的 问 题 , 这 就 是 微 生 物
滋 生 导 致 燃 油 变 质 。 生 物 燃 油 和 石 油 燃 油 在
燃 烧 特 性 方 面 非 常 相 近 , 但 是 两 者 的 化 学 组
成 非 常 不 同 。 10 生 物 燃 油 ( 例 如 生 物 柴 油 )
中 包 含 一 些 物 质 , 它 们 更 易 溶 于 水 , 更 易 被
微 生 物 降 解 。 燃 油 管 道 、 储 油 罐 及 油 罐 车 等
设 施 的 运 行 维 护 人 员 目 前 都 十 分 注 意 防 水 ,
原 因 就 在 于 水 / 油 界 面 区 可 能 滋 生 微 生 物 。
但 是 我 们 不 可 能 完 全 将 水 隔 离 于 系 统 之 外 ,
比 如 简 易 通 气 孔 可 导 入 湿 空 气 , 凝 结 后 就 可
能 作 为 液 态 水 进 入 燃 油 储 运 系 统 中 。 目 前 存
在 的 燃 油 变 质 和 微 生 物 滋 生 问 题 虽 然 程 度 有
限 , 却 一 直 挥 之 不 去 , 有 时 十 分 棘 手 , 令 储
运 人 员 难 以 对 付 。 事 实 上 , 大 概 任 何 燃 油 储
运 系 统 都 无 法 彻 底 解 决 微 生 物 滋 生 和 燃 油 变
质 问 题 。
通 用 的 检 验 手 段 可 能 探 察 不 出 燃 油 中 的
微 生 物 。 空 军 理 工 学 院 多 年 来 致 力 开 展 实 验
室 和 现 场 研 究 , 查 验 燃 油 中 的 微 生 物 现 象 。
空 军 理 工 学 院 和 空 军 研 究 实 验 室 人 员 通 过 从
航 空 燃 油 储 罐 取 样 , 证 明 燃 油 中 含 有 各 种 微
生 物 但 无 一 居 首 , 不 同 地 理 区 域 或 不 同 类 型
航 空 燃 油 中 存 在 着 不 同 的 微 生 物 组 合 , 重 复
现 象 很 低 。 11 许 多 细 菌 和 真 菌 都 能 使 燃 油 成
份 新 陈 代 谢 , 导 致 燃 油 质 量 严 重 下 降 , 如 果
因 此 发 生 腐 坏 或 腐 蚀 , 则 可 能 破 坏 整 个 燃 油
储 运 系 统 。 此 事 实 表 明 , 燃 油 变 质 有 其 复 杂
原 因 , 但 如 果 通 过 科 研 找 到 最 常 见 的 微 生 物
祸 首 , 将 有 助 于 找 到 预 防 燃 油 品 质 受 损 的 途
径 。
28

空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在 问 题 及 意 外 后 果
生 物 燃 油 的 溶 水 性 和 降 解 性 更 强 , 传 统
燃 油 中 存 在 的 微 生 物 滋 生 腐 坏 问 题 随 着 生 物
燃 油 加 大 使 用 将 成 倍 增 长 , 目 前 面 对 的 这 些
讨 厌 顽 疾 可 能 演 变 成 重 大 问 题 。 储 油 罐 和 油
罐 车 等 设 施 中 微 生 物 滋 生 腐 坏 可 能 蔓 延 而 成
为 代 价 昂 贵 的 不 治 之 患 , 飞 机 燃 油 系 统 如 腐
坏 可 能 导 致 悲 剧 事 故 。 在 上 世 纪 五 十 年 代 后
期 , 至 少 有 一 起 飞 机 坠 毁 事 故 判 定 为 微 生 物
腐 坏 燃 油 系 统 所 致 。 12 幸 运 的 是 , 在 此 事 故
之 后 , 人 们 发 现 一 种 除 冰 剂 能 有 效 抑 制 微 生
物 , 故 而 添 加 到 燃 油 中 , 多 年 来 防 止 了 这 类
事 故 重 演 。 现 在 因 关 注 燃 油 毒 性 , 燃 油 组 成
(JP-4 号 变 成 JP-8 号 航 空 油 ) 和 除 冰 剂 都 已
改 变 , 这 有 可 能 导 致 微 生 物 污 染 卷 土 重 来 。
提 高 生 物 燃 油 使 用 比 例 可 能 更 加 强 化 微 生 物
污 染 和 燃 油 变 质 的 风 险 。 显 然 , 我 们 需 要 找
出 那 些 对 新 型 燃 油 构 成 最 大 危 险 的 微 生 物 品
种 , 由 此 防 患 于 未 然 。 进 一 步 , 我 们 应 通 过
研 究 判 定 新 型 燃 油 变 质 对 不 同 储 运 系 统 的 影
响 , 从 中 找 到 降 低 此 风 险 的 最 佳 方 案 。 例 如 ,
高 流 量 系 统 中 因 燃 油 保 持 快 速 流 动 而 不 易 滋
生 微 生 物 , 因 此 系 统 保 洁 相 对 容 易 。 但 在 那
些 长 期 静 止 的 储 油 罐 中 , 例 如 为 紧 急 备 用 发
电 系 统 配 置 的 储 油 罐 中 , 微 生 物 污 染 和 变 质
可 能 引 发 严 重 挑 战 。
至 少 , 在 使 用 生 物 燃 油 过 程 中 , 维 护 人
员 必 须 开 展 广 泛 监 视 , 执 行 更 严 格 的 保 洁 标
准 。 对 生 物 燃 油 造 成 严 重 事 故 的 预 防 , 将 远
远 超 过 对 石 油 燃 料 所 做 的 努 力 , 将 要 求 我 们
开 展 更 多 研 究 , 加 深 了 解 , 用 科 学 知 识 来 加
强 预 防 努 力 。
建 议
最 新 的 研 究 清 楚 表 明 : 替 代 燃 料 对 土 壤
和 地 表 水 构 成 潜 在 威 胁 , 生 物 燃 油 的 泄 漏 可
能 导 致 产 生 大 量 甲 烷 气 体 , 并 可 能 延 长 以 苯
为 代 表 的 燃 油 致 癌 成 份 在 水 源 中 的 留 存 期 。
另 外 , 在 使 用 替 代 生 物 燃 油 的 环 境 中 , 由 于
苯 和 其 他 污 染 物 质 在 漏 油 区 域 中 的 降 解 过 程
减 缓 , 污 染 雾 流 在 细 菌 将 之 消 化 到 可 接 受 的
程 度 之 前 , 就 可 能 扩 散 到 更 大 范 围 。 还 有 ,
由 于 生 物 燃 油 的 吸 湿 性 和 生 物 降 解 性 比 石 油
燃 料 更 强 , 使 用 者 以 及 储 运 系 统 人 员 在 执 行
任 务 中 可 能 必 须 做 出 更 大 努 力 来 应 对 微 生 物
腐 坏 带 来 的 降 解 变 质 问 题 。 13 笔 者 理 解 军 方
转 向 使 用 生 物 燃 油 的 迫 切 性 , 但 建 议 在 同 时
也 关 注 由 此 带 来 的 研 究 上 的 同 等 迫 切 性 , 以
通 过 科 研 获 得 所 需 知 识 , 调 整 我 军 的 燃 油 管
理 做 法 和 安 全 规 程 , 从 而 保 持 高 标 准 维 护 燃
油 储 运 设 施 、 设 备 、 人 员 和 环 境 。 笔 者 因 此
提 出 如 下 建 议 , 旨 在 减 少 生 物 燃 油 对 土 壤 和
地 表 水 的 污 染 , 及 燃 油 储 运 系 统 的 微 生 物 滋
生 腐 坏 风 险 。
1. 开 发 新 技 术 以 降 低 、 监 视 和 减 少 生 物 燃 油
泄 漏 和 溢 洒 , 这 些 技 术 应 针 对 生 物 燃 油 的
配 发 和 储 运 而 设 计 。 这 个 过 程 还 要 包 括 对
各 加 工 、 配 发 、 储 运 和 使 用 设 施 中 的 关 键
固 定 件 和 连 接 件 进 行 升 级 改 造 , 确 保 最 可
能 发 生 泄 漏 的 部 位 都 得 到 改 进 , 符 合 使 用
新 型 混 合 燃 油 的 密 封 需 要 。
2. 扩 大 研 究 范 围 , 在 生 物 燃 油 对 环 境 的 影 响
和 微 生 物 滋 生 腐 坏 等 方 面 加 深 认 识 。
结 语
美 国 空 军 响 应 国 防 部 的 减 能 目 标 , 积 极
开 展 科 研 并 研 发 能 兼 容 生 物 燃 油 的 军 事 装 备 ,
鉴 于 生 物 燃 油 有 其 明 显 优 点 , 此 项 努 力 是 为
必 要 。 但 是 我 们 尚 未 充 分 了 解 生 物 燃 油 的 各
种 缺 点 。 研 究 人 员 通 过 在 范 登 堡 空 军 基 地 现
场 实 验 后 , 才 意 识 到 原 先 计 算 机 模 型 中 使 用
的 假 设 数 据 可 能 有 误 , 由 此 揭 示 出 生 物 燃 油
29

空 天 力 量 杂 志
对 环 境 的 潜 在 污 染 风 险 。 这 项 研 究 清 楚 表 明 :
以 苯 为 代 表 的 致 癌 物 质 污 染 雾 流 , 在 含 乙 醇
情 况 下 可 能 长 期 存 留 并 扩 散 , 在 不 含 乙 醇 情
况 下 则 如 预 期 消 解 。 14 另 外 , 现 场 实 验 和 在
空 军 理 工 学 院 的 科 研 活 动 , 为 理 解 石 油 基 燃
油 中 微 生 物 滋 生 腐 坏 现 象 提 供 了 关 键 的 发 现 ,
预 示 在 转 用 生 物 燃 油 之 后 , 这 种 现 象 将 更 加
严 重 。 由 于 国 防 部 没 有 为 这 方 面 的 关 键 研 究
提 供 更 多 支 持 , 空 军 部 应 提 供 资 金 , 使 此 项
研 究 得 以 继 续 。
在 未 来 , 军 方 高 层 领 导 班 子 将 在 为 地 面
和 空 中 平 台 选 择 生 物 燃 油 类 型 及 其 混 合 比 例
等 方 面 面 对 一 系 列 决 策 难 题 。 空 军 目 前 开 展
的 研 究 有 助 于 在 某 些 领 域 , 例 如 替 代 燃 料 与
终 端 用 户 系 统 、 引 擎 、 涡 轮 发 动 机 等 的 兼 容 性 ,
支 持 领 导 做 出 决 策 。 但 是 在 其 他 一 些 重 大 问
题 上 , 如 “ 非 显 性 ” 环 境 污 染 和 微 生 物 滋 生
腐 坏 等 , 研 究 人 员 还 未 获 得 充 分 认 知 。 因 此
至 少 , 空 军 部 应 该 支 持 进 一 步 的 现 场 实 验 ,
以 加 深 对 生 物 燃 油 对 地 表 下 环 境 潜 在 破 坏 的
理 解 , 并 相 应 研 制 出 监 视 泄 漏 和 补 救 的 新 方
法 。 空 军 还 应 该 继 续 钻 研 微 生 物 导 致 生 物 燃
油 变 质 的 机 理 和 预 防 途 径 。 如 果 国 防 部 和 空
军 部 必 须 在 取 得 更 多 研 究 成 果 之 前 就 部 署 采
用 生 物 燃 油 , 我 们 建 议 对 某 些 储 存 和 使 用 生
物 燃 油 的 地 点 进 行 远 远 超 过 正 常 规 程 的 严 密
监 控 , 也 许 可 以 设 立 一 个 “ 应 用 研 究 ” 项 目 ,
以 澄 清 和 界 定 本 文 提 出 的 一 些 重 大 问 题 。 只
有 通 过 良 好 控 制 的 实 验 室 和 现 场 调 研 及 应 用
研 究 , 国 防 部 和 空 军 部 才 能 把 握 这 些 问 题 的
实 质 , 开 发 出 新 技 术 , 支 持 高 层 领 导 人 做 出
知 情 决 策 , 避 免 发 生 难 堪 意 外 。♣
注 释 :
1. Air Force Policy Memorandum 10-1.1, Air Force Energy Program Policy Memorandum [ 空 军 能 源 计 划 政 策 备 忘 录 ], 16 June
2009, 6—7, http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDocLocation=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=ADA502661.
2. American Conference of Governmental Industrial Hygienists, 2003 TLVs and BEIs: Threshold Limit Values for Chemical
Substances and Physical Agents and Biological Exposure Indices [ 化 学 物 质 和 物 理 介 质 阈 值 及 生 物 暴 露 指 数 ], (Cincinnati:
ACGIH, 2003), 15.
3. Diego E. Gomez and Pedro J. J. Alvarez, “Modeling the Natural Attenuation of Benzene in Groundwater Impacted by Ethanol-
Blended Fuels: Effect of Ethanol Content on the Lifespan and Maximum Length of Benzene Plumes”[ 建 立 乙 醇 混 合 燃 油 对 苯
在 地 表 水 中 自 然 衰 减 的 作 用 模 型 : 乙 醇 含 量 对 苯 雾 生 命 周 期 和 最 大 留 存 期 的 影 响 ], Water Resources Research 45
(2009): W03409, doi:10.1029/2008WR007159.
4. Douglas M. Mackay et al., “Impact of Ethanol on the Natural Attenuation of Benzene, Toluene, and O-xylene in a Normally
Sulfate-Reducing Aquifer”[ 乙 醇 对 苯 、 甲 苯 和 二 甲 苯 在 常 规 硫 酸 盐 减 弱 蓄 水 层 中 自 然 衰 减 的 影 响 ], Environmental
Science and Technology 40, no. 19 (2006): 6123—30.
5. Todd H. Wiedemeier et al., Natural Attenuation of Fuels and Chlorinated Solvents in the Subsurface [ 燃 油 和 加 氯 溶 剂 在 地
表 下 的 自 然 衰 减 ], (New York: John Wiley and Sons, 1999), 213—18.
6. 密 度 指 每 单 位 体 积 之 能 量 。
7. Lawrence P. Wackett, “Microbial-Based Motor Fuels: Science and Technology”[ 基 于 微 生 物 的 发 动 机 燃 油 : 科 学 和 技 术 ],
Microbial Biotechnology 1, no. 3 (2008): 211—25; 另 参 看 Adriano P. Mariano et al., “Aerobic Biodegradation of Butanol and
Gasoline Blends”[ 需 氧 菌 对 丁 醇 / 汽 油 混 合 油 的 生 物 降 解 作 用 ], Biomass and Bioenergy 33, no. 9 (September 2009):
1175—81.
8. Sang Yup Lee et al., “Fermentative Butanol Production by Clostridia”[ 用 芽 孢 梭 菌 类 细 菌 生 成 发 酵 丁 醇 ], Biotechnology
and Bioengineering 101, no. 2 (2008): 210.
30

空 军 转 用 生 物 燃 油 的 潜 在 问 题 及 意 外 后 果
9. Capt Khai H. Vuong, “Modeling the Fate of Groundwater Contaminants Resulting from Leakage of Butanol-Blended Fuel”[ 建
模 预 测 丁 醇 混 合 燃 油 泄 漏 后 其 污 染 物 质 在 地 表 水 中 的 归 宿 ], AFIT/GES/ENV/10-M06 (thesis, Department of Systems and
Engineering Management, Air Force Institute of Technology, Wright-Patterson AFB, OH, March 2010), https://www.afresearch.
org/skins/rims/q_mod_be0e99f3-fc56-4ccb-8dfe-670c0822a153/q_act_downloadpaper/q_obj_2262ab9b-e4ad-49da-ba4a-
43c31778618f/display.aspxrs=publishedsearch.
10. Jared A. DeMello et al., “Biodegradation and Environmental Behavior of Biodiesel Mixtures in the Sea: An Initial Study”[ 生
物 柴 油 混 合 油 在 海 水 中 的 生 物 降 解 和 环 境 行 为 初 探 ], Marine Pollution Bulletin 54, no. 7 (2007): 894—904.
11. Michelle E. Rauch et al., “Characterization of Microbial Contamination in United States Air Force Aviation Fuel Tanks”[ 美
国 空 军 航 空 油 储 罐 中 的 微 生 物 污 染 特 征 ], Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 33, no. 1 (2006): 29—36;
另 参 看 Lisa M. Brown et al., “Community Dynamics and Phylogenetics of Bacteria Fouling Jet A and JP-8 Aviation Fuel”
[ 细 菌 腐 坏 Jet A 和 JP 8 号 航 空 油 的 群 体 动 态 及 生 物 种 族 机 理 ], International Biodeterioration and Biodegradation 64,
no. 3 (June 2010): 253—61.
12. Viola H. Finefrock and Sheldon A. London, Microbial Contamination of USAF JP-4 Fuels [ 美 国 空 军 JP-4 号 航 空 油 中 的 微
生 物 污 染 ], Technical Report AFAPL-TR-66-91 (Wright-Patterson AFB, OH: Air Force Aero Propulsion Laboratory, 1966), 1,
http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDocAD=AD809366&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf.
13. “ 吸 湿 性 ” 一 词 的 英 文 是 “Hygroscopic”, 表 示 对 环 境 水 份 的 收 湿 或 吸 湿 能 力 。
14. 见 注 释 4, 第 6123—30 页 。
The military relationship between the United States and China is
one of the world’s most important. And yet, clouded by some
misunderstanding and suspicion, it remains among the most
challenging. There are issues on which we disagree and are
tempted to confront each other. But there are crucial areas where
our interests coincide, on which we must work together.
——Mike Mullen, Joint Chiefs of Staff,
www.nytimes.com/2011/07/26/
opinion/26Mullen.html
美 国 和 中 国 之 间 的 军 事 关 系 是 世 界 上 最 重 要 的 关 系 之 一 。 但 是 由 于 一
些 误 解 和 猜 忌 的 存 在 , 这 种 关 系 依 然 属 于 那 类 面 临 严 峻 挑 战 的 关 系 。
我 们 之 间 在 有 些 问 题 上 存 在 分 歧 , 故 而 可 能 发 生 相 互 对 抗 。 但 是 , 我
们 在 一 些 关 键 的 领 域 存 在 共 同 的 利 益 , 又 必 须 进 行 合 作 。
—— 美 国 参 谋 长 联 席 会 议 主 席 迈 克 · 马 伦 海 军 上 将 ,
《 纽 约 时 报 》2011 年 7 月 25 日
31

用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料
Jet Propellant 8 versus Alternative Jet Fuels: A Life-Cycle Perspective
彼 得 ·P· 冯 , 美 国 空 军 中 校 / 博 士 (Lt Col Peter P. Feng, PE, PhD, USAF)
韦 恩 ·C· 金 赛 尔 , 美 国 空 军 少 校 (Maj Wayne C. Kinsel, USAF)
阿 尔 弗 雷 德 ·E· 泰 尔 博 士 (Alfred E. Thal, PhD)
查 尔 斯 ·A· 布 雷 克 曼 博 士 (Charles A. Bleckmann, PhD)*
国 空 军 是 国 防 部 系 统 内 最 大 的 喷 气
美 发 动 机 燃 料 用 户 , 每 年 消 耗 量 达 到
24 亿 加 仑 。 1 由 于 不 可 再 生 燃 料 资 源 的 消 耗
对 环 境 造 成 破 坏 , 又 因 为 依 赖 外 国 石 油 供 应
对 国 家 安 全 构 成 忧 患 , 美 国 理 所 当 然 地 把 目
光 转 向 替 代 燃 料 。 国 防 部 和 空 军 的 能 源 战 略
都 指 出 开 发 和 生 产 替 代 燃 料 的 必 要 性 。 国 防
部 承 诺 要 确 保 能 源 安 全 , 并 制 订 了 能 源 计 划 ,
承 诺 “ 将 尽 力 实 现 基 础 设 施 现 代 化 , 提 高 能
源 利 用 率 和 节 省 能 源 , 大 力 降 低 需 求 , 并 且
改 善 能 源 灵 活 性 , 从 而 节 省 纳 税 人 的 金 钱 ,
减 少 导 致 空 气 污 染 和 全 球 气 候 变 化 的 废 气 排
放 。” 2 这 个 计 划 有 下 列 四 个 目 标 :
1. 在 减 少 部 队 的 整 体 能 源 需 求 的 同 时 , 保
持 或 提 高 作 战 效 率 。
2. 开 发 替 代 性 / 有 保 障 的 燃 料 和 能 源 , 提 高
能 源 战 略 的 弹 性 应 变 能 力 。
3. 在 国 防 部 规 划 和 事 务 处 理 流 程 中 实 施 能
源 考 量 和 解 决 方 案 制 度 化 , 从 而 提 高 作
战 和 事 务 处 理 效 率 。
EIO-LCA = 经 济 投 入 产 出 寿 期 评 估 法
EIO = 经 济 投 入 产 出 模 型
LCA = 寿 期 评 估 模 型
CBTL = 煤 及 生 物 质 转 化 为 液 体 的 工 艺 流 程
FT process = 费 — 托 ( 或 FT) 合 成 燃 油 工 艺
GWP = 全 球 增 温 潜 势 值
4. 在 整 个 国 防 部 系 统 内 建 立 和 监 控 能 源 统
计 管 理 制 度 ( 黑 体 强 调 来 自 原 文 )。 3
空 军 积 极 配 合 国 防 部 的 努 力 , 在 其 军 种
能 源 计 划 中 提 出 了 与 之 呼 应 的 愿 景 :“ 一 切 工
作 考 虑 能 源 因 素 。” 4 空 军 的 能 源 战 略 包 含 实
现 这 个 愿 景 的 三 项 原 则 措 施 :
1. 减 少 需 求 —— 节 省 能 源 , 减 少 使 用 , 提
高 我 军 能 源 效 率 , 并 增 强 每 个 人 对 减 少
能 源 消 耗 的 必 要 性 的 认 识 。
2. 增 加 供 应 —— 通 过 研 究 、 测 试 和 认 证 新
技 术 , 包 括 可 再 生 能 源 、 替 代 能 源 和 传
统 能 源 , 美 国 空 军 可 以 对 建 立 新 的 国 内
供 应 源 做 出 贡 献 。
3. 改 变 文 化 —— 空 军 必 须 创 建 新 文 化 , 使
空 军 全 体 官 兵 在 日 常 一 切 行 动 中 都 要 考
虑 能 源 因 素 。 5
本 文 论 述 空 军 能 源 战 略 的 第 二 项 原 则 措
施 以 及 下 列 具 体 目 标 :“ 做 好 准 备 , 到 2016
年 , 空 军 国 内 航 空 油 需 求 中 混 合 燃 料 的 使 用
比 例 达 到 50%, 此 混 合 燃 料 应 具 有 成 本 竞 争
力 , 且 混 合 到 燃 料 中 的 新 燃 料 即 替 代 燃 料 由
美 国 国 内 生 产 , 其 生 产 方 式 比 用 常 规 石 油 生
产 的 燃 料 ‘ 更 加 绿 色 ’。” 6 这 个 目 标 带 来 几
个 问 题 。 不 错 , 使 用 “ 更 绿 ” 燃 料 是 一 个 高
* 冯 博 士 , 加 州 大 学 伯 克 利 校 区 博 士 , 现 为 注 册 专 业 工 程 师 , 美 国 空 军 理 工 学 院 助 理 教 授 。 金 赛 尔 少 校 是 俄 亥 俄 州 莱 特 — 帕 特 森 空 军 基
地 空 军 装 备 司 令 部 总 部 A6/7 通 信 、 设 施 及 使 命 支 援 部 设 施 能 源 团 队 主 任 。 此 前 他 曾 在 空 军 土 木 工 程 界 从 事 研 究 生 学 业 , 并 担 任 作 战 飞 行
指 挥 官 、 工 程 飞 行 指 挥 官 、 基 地 发 展 主 管 , 及 设 计 土 木 工 程 师 。 泰 尔 博 士 是 退 役 空 军 土 木 工 程 师 军 官 , 现 任 空 军 理 工 学 院 工 程 管 理 副 教
授 , 科 研 领 域 包 括 发 明 创 新 、 可 持 续 发 展 和 项 目 管 理 。 布 雷 克 曼 博 士 是 空 军 理 工 学 院 环 境 管 理 教 授 , 科 研 领 域 涉 及 碳 氢 化 合 物 生 物 降 解
与 补 救 、 燃 料 的 氧 化 生 物 降 解 、 燃 料 的 微 生 物 污 染 、 蜘 蛛 网 作 为 环 境 监 视 器 , 以 及 藻 类 植 物 作 为 生 物 燃 料 来 源 。
32

用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料
尚 的 追 求 , 但 是 我 们 如 何 正 确 评 估 此 类 燃 料
在 此 形 势 下 ,“ 更 绿 ” 的 真 实 含 义 是 什 么 我
们 如 何 评 定 所 提 议 的 某 种 生 物 燃 料 比 空 军 目
前 使 用 的 喷 气 发 动 机 燃 料 JP-8 航 空 油 更 加 绿
色 为 了 回 答 这 些 问 题 , 本 文 采 用 寿 命 周 期
综 合 分 析 的 方 法 , 因 为 许 多 现 代 燃 料 系 统 都
很 复 杂 , 包 含 相 互 依 存 的 流 程 和 活 动 。 本 文
首 先 介 绍 与 生 物 燃 料 相 关 的 背 景 资 料 , 然 后
应 用 经 济 投 入 产 出 寿 期 评 估 法 (EIO-LCA),
把 石 油 基 喷 气 发 动 机 燃 料 ( 以 JP-8 航 空 油 为
例 ) 与 替 代 燃 料 , 即 基 于 煤 及 生 物 质 转 化 为
液 体 的 工 艺 流 程 (CBTL) 的 燃 料 进 行 对 比 ,
计 算 出 这 两 种 燃 料 在 整 个 寿 命 周 期 的 全 球 增
温 潜 势 值 (GWP)。EIO-LCA 比 较 结 果 可 让 空
军 领 导 人 在 评 估 空 军 能 源 战 略 的 各 种 实 施 方
案 时 有 一 个 考 虑 基 础 。
背 景 介 绍
在 提 出 和 讨 论 EIO-LCA 比 较 结 果 之 前 ,
本 文 将 论 述 与 燃 料 燃 烧 相 关 的 环 境 问 题 , 界
定 和 介 绍 各 类 不 同 的 替 代 燃 料 , 包 括 空 军 提
议 的 替 代 燃 料 ; 然 后 解 说 寿 期 评 估 法 。
环 境 问 题
温 室 气 体 会 在 地 球 大 气 层 中 截 留 热 量 。
根 据 能 源 信 息 管 理 局 公 布 的 资 料 ,“ 这 些 气 体
让 阳 光 自 由 地 进 入 大 气 层 。 阳 光 照 射 到 地 球
表 面 时 , 一 部 分 光 线 会 以 红 外 辐 射 ( 热 量 )
的 形 式 向 太 空 反 射 。 温 室 气 体 吸 收 这 些 红 外
辐 射 , 将 其 热 量 截 留 在 大 气 层 。” 7 有 些 温 室
气 体 是 自 然 产 生 的 , 但 是 人 类 活 动 往 往 会 增
加 温 室 气 体 排 放 。 人 类 活 动 , 主 要 是 化 石 燃
料 的 燃 烧 导 致 温 室 气 体 进 入 大 气 层 , 这 些 气
体 大 多 是 二 氧 化 碳 、 甲 烷 、 一 氧 化 二 氮 和 含
氟 气 体 。 8
替 代 燃 料
根 据 国 防 部 公 布 的 定 义 :“ 使 用 ‘ 替 代 ’
燃 料 一 词 , 可 区 别 用 原 油 生 产 的 柴 油 类 喷 气
发 动 机 基 准 燃 料 和 用 非 原 油 类 物 质 生 产 的 合
成 燃 料 。 替 代 燃 料 应 该 具 有 基 准 燃 料 的 属 性 ,
以 提 高 其 在 军 用 装 备 中 的 互 换 性 。” 9 替 代 燃
料 若 要 获 得 合 格 认 证 , 必 须 具 有 JP-8 航 空 油
的 属 性 ( 产 生 同 样 的 单 位 能 量 输 出 ), 以 确 保
不 降 低 飞 行 安 全 性 。
空 军 替 代 燃 料 计 划 的 目 标 是 , 无 论 是 加
注 喷 气 发 动 机 碳 氢 燃 料 还 是 混 合 燃 料 , 都 保
证 百 分 之 百 的 “ 加 注 即 用 ”。“ 加 注 即 用 ” 意
味 着 这 些 新 型 燃 料 在 性 能 和 使 用 方 式 上 可 与
当 前 航 空 燃 料 完 全 互 换 , 对 飞 行 安 全 性 不 会
有 任 何 损 害 。 通 常 , 混 合 燃 料 中 包 含 对 等 比
例 的 碳 氢 燃 料 ( 替 代 燃 料 ) 和 石 油 基 航 空 燃
料 。 10 替 代 燃 料 通 常 以 生 物 质 为 原 料 生 产 。
目 前 , 科 研 人 员 正 在 研 究 用 三 大 类 生 物 质 生
产 地 面 车 辆 燃 料 和 喷 气 发 动 机 燃 料 , 这 三 类
生 物 质 是 : 糖 和 淀 粉 , 脂 肪 和 油 类 , 以 及 “ 木
质 纤 维 素 ” 材 料 。 玉 米 就 是 一 种 淀 粉 类 生 物 质 ,
在 美 国 被 广 泛 用 于 生 产 乙 醇 ; 但 是 乙 醇 的 闪
点 低 , 燃 烧 热 量 不 足 , 无 法 用 作 喷 气 发 动 机
燃 料 。 11 我 们 经 常 用 甘 油 三 酯 —— 从 油 料 作
物 种 子 提 取 的 油 脂 —— 生 产 生 物 柴 油 , 但 是
这 种 燃 料 只 适 合 地 面 车 辆 , 不 能 用 于 飞 机 。
最 后 , 柳 枝 稷 是 一 种 木 质 纤 维 素 生 物 质 , 可
用 于 生 产 航 空 燃 料 。 本 文 讨 论 的 替 代 燃 料 是
基 于 这 最 后 一 类 生 物 质 。
生 物 燃 料 是 否 比 传 统 的 石 油 基 燃 料 更 有
利 于 环 境 保 护 , 专 家 们 至 今 莫 衷 一 是 。 反 对
生 物 燃 料 者 认 为 它 们 对 环 境 有 害 。 例 如 , 普
林 斯 顿 大 学 威 尔 逊 学 院 生 物 燃 料 研 究 专 家 提
摩 西 · 瑟 奇 格 (Timothy Searchinger) 认 为 :“ 以
前 的 论 述 [ 分 析 ] 是 片 面 的 , 因 为 它 们 只 说
33

空 天 力 量 杂 志
了 使 用 土 地 种 植 生 物 燃 料 作 物 有 减 少 碳 排 放
等 好 处 , 但 是 没 有 提 到 改 变 土 地 的 目 前 用 途
而 牺 牲 的 碳 成 本 、 碳 储 藏 和 碳 封 存 。” 12 如 果
把 目 前 的 森 林 或 草 原 变 为 耕 地 用 于 生 产 生 物
燃 料 , 这 种 转 化 将 把 原 先 储 藏 在 树 木 和 其 他
植 物 里 的 二 氧 化 碳 释 放 到 大 气 层 中 。
提 倡 生 物 燃 料 者 认 为 用 生 物 质 生 产 生 物
燃 料 可 获 得 减 少 碳 排 放 的 效 果 。 丹 麦 罗 斯 基
尔 德 大 学 生 物 燃 料 研 究 员 本 特 · 索 然 森 (Bent
Sørensen) 不 同 意 瑟 奇 格 的 观 点 , 他 声 称 :“ 瑟
奇 格 认 为 …… 应 该 把 所 有 的 碳 吸 收 和 释 放 视
为 时 间 函 数 而 与 时 间 联 系 起 来 , 而 不 能 仅 仅
把 生 物 质 视 为 碳 中 性 , 这 样 才 更 像 学 术 研 究 。
这 类 学 者 中 , 有 一 些 人 最 近 攻 击 ‘ 第 二 代 ’
生 物 燃 料 , 甚 至 预 言 生 物 燃 料 不 久 将 完 全 用
边 缘 地 带 种 植 的 木 质 纤 维 素 材 料 生 产 。” 索 然
森 进 一 步 反 驳 说 : 实 际 上 木 质 纤 维 素 材 料 将
来 自 目 前 已 在 世 界 各 地 运 营 的 生 物 质 种 植 场
的 下 脚 料 , 因 此 不 会 造 成 额 外 的 碳 排 放 。 13
本 文 以 柳 枝 稷 作 为 CBTL 基 喷 气 发 动 机
燃 料 的 生 物 质 原 料 。 我 们 假 定 柳 枝 稷 来 自 边
缘 或 荒 凉 地 带 , 不 属 于 瑟 奇 格 所 述 的 改 变 土
地 用 途 去 生 产 木 质 纤 维 素 生 物 质 的 范 畴 。 14
因 此 , 我 们 分 配 了 一 个 碳 排 放 额 度 给 CBTL
基 燃 料 的 柳 枝 稷 部 分 。 根 据 代 顿 大 学 研 究 院
的 一 份 报 告 , 对 以 生 物 质 为 原 料 的 经 由
Fischer-Tropsch(FT) 合 成 燃 油 技 术 生 成 的
喷 气 发 动 机 燃 料 进 行 寿 期 评 估 时 , 可 将 柳 枝
稷 的 温 室 气 体 排 放 额 度 设 定 为 15%。 15 FT 工
艺 是 把 煤 衍 生 的 一 氧 化 碳 和 氢 、 天 然 气 或 生
物 质 转 化 成 液 体 燃 料 , 例 如 柴 油 或 喷 气 发 动
机 燃 料 。 代 顿 大 学 研 究 院 的 那 份 报 告 列 出 的
柳 枝 稷 温 室 气 体 排 放 额 度 是 每 吨 生 物 质 为 50
至 100 公 斤 当 量 的 二 氧 化 碳 。 16 这 项 信 息 在
进 行 寿 期 评 估 时 有 重 要 意 义 。
寿 期 评 估
寿 期 评 估 (LCA ) 法 是 一 种 整 体 分 析 方
法 , 可 用 于 评 估 任 何 产 品 、 流 程 或 活 动 在 整
个 寿 命 周 期 中 对 环 境 的 影 响 。 这 种 评 估 的 最
单 纯 形 式 是 , 以 从 土 地 中 初 始 萃 取 原 材 料 开
始 , 到 所 有 材 料 返 回 土 地 结 束 。 寿 期 评 估 经
常 被 称 为 从 摇 篮 到 坟 墓 评 估 方 法 , 其 涉 及 的
寿 期 包 括 五 个 阶 段 ( 图 1)。 这 些 寿 期 评 估 方
法 “ 帮 助 我 们 寻 找 正 确 的 途 径 , 生 产 我 们 所
需 的 能 源 而 不 耗 尽 该 能 量 来 源 , 并 且 不 释 放
导 致 气 候 变 化 的 温 室 气 体 。” 17
因 此 ,LCA 模 型 是 重 要 的 工 具 , 鼓 励 各
种 项 目 的 设 计 中 重 视 绿 色 概 念 。 18 它 们 还 能
向 决 策 者 提 供 额 外 的 信 息 , 帮 助 界 定 各 类 活
取 原 料 加 工 原 料 生 产 使 用 排 管 理
图 1 :LCA 评 估 法 各 阶 段 示 意 图 ( 取 自 Congress of the United States, Office of Technology Assessment,
Green Products by Design: Choices for a Cleaner Environment [ 设 计 和 选 用 绿 色 产 品 : 建 设 更 清 洁 的 环
境 ], [Washington, DC: US Congress, Office of Technology Assessment, September 1992], 4.)
34

用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料
动 的 环 境 影 响 , 发 现 改 进 的 机 会 。LCA 模 型
有 多 种 衍 生 版 本 , 但 基 本 类 型 只 有 三 个 : 基
于 流 程 的 模 型 、 经 济 投 入 产 出 (EIO) 模 型 和
混 合 模 型 。 这 些 模 型 通 常 使 用 类 似 的 环 境 排
放 和 资 源 条 件 , 藉 以 确 定 与 任 何 产 品 、 流 程
或 活 动 对 应 的 环 境 负 荷 。 但 是 , 如 果 应 用 成 本 、
反 馈 流 量 或 分 析 速 度 是 重 要 考 虑 因 素 , 则
EIO-LCA 模 型 通 常 被 认 为 更 加 有 用 。 19
基 于 流 程 的 寿 期 评 估 。 基 于 流 程 的 LCA
法 将 一 件 产 品 或 一 项 服 务 分 解 成 小 片 , 并 追
踪 到 每 个 小 片 的 根 源 。 这 种 LCA 法 能 精 确 地
分 析 出 产 品 或 服 务 对 环 境 的 影 响 。 但 是 , 基
于 流 程 的 LCA 法 面 临 两 个 难 题 : 分 析 界 限 和
循 环 效 应 。 由 于 整 个 流 程 及 其 所 有 的 子 流 程
很 难 捕 获 , 研 究 人 员 必 须 非 常 谨 慎 地 判 断 分
析 界 限 , 确 定 需 要 排 除 的 内 容 。 循 环 效 应 的
意 思 是 , 任 何 一 件 “ 东 西 ” 都 是 由 其 他 许 多 “ 东
西 ” 而 来 的 。 例 如 ,“ 制 作 一 个 纸 杯 需 要 用 钢
铁 造 的 机 器 ; 但 是 制 造 钢 铁 造 的 机 器 需 要 用
钢 铁 造 的 其 他 机 器 和 工 具 ; 制 造 钢 铁 又 需 要
用 机 器 , 而 这 些 机 器 也 是 钢 铁 造 的 。 实 际 上 ,
如 果 要 完 成 任 何 材 料 或 流 程 的 寿 期 评 估 , 必
须 先 完 成 所 有 相 关 材 料 和 流 程 的 寿 期 评
估 。” 20
经 济 投 入 产 出 寿 期 评 估 。EIO 法 综 合 利
用 来 自 美 国 经 济 分 析 署 的 经 济 数 据 和 来 自 环
保 署 及 能 源 部 的 环 境 数 据 。EIO-LCA 评 估 模
型 以 诺 贝 尔 奖 获 得 者 瓦 西 里 · 列 奥 捷 夫
(Wassily Leontief) 的 EIO 模 型 为 基 础 。 21 卡
内 基 梅 隆 大 学 工 程 学 教 授 克 里 斯 · 亨 德 里 克
森 (Chris Hendrickson) 说 :
列 奥 捷 夫 提 出 一 个 一 般 均 衡 模 型 , 用 于
指 明 任 何 一 个 经 济 部 门 生 产 一 个 产 出 单
位 而 需 要 的 来 自 所 有 其 他 部 门 的 投 入 。
他 的 模 型 立 足 于 一 个 简 化 的 假 设 : 任 何
一 个 部 门 若 要 增 加 其 货 物 或 服 务 的 产 出 ,
则 需 要 来 自 所 有 其 他 部 门 的 投 入 有 成 比
例 的 增 长 。 由 此 得 到 的 EIO 矩 阵 至 今 仍
用 于 评 估 发 达 国 家 和 许 多 工 业 化 经 济
体 。 22
EIO-LCA 评 估 模 型 使 用 EIO 矩 阵 和 产 业
部 门 层 面 的 环 境 与 资 源 消 耗 数 据 , 以 评 估 产
品 和 流 程 对 经 济 层 面 的 环 境 影 响 。 23 这 个 方
法 简 化 了 寿 期 评 估 的 复 杂 性 , 利 用 数 学 公 式
将 产 业 部 门 之 间 的 货 币 交 易 转 化 成 环 境 影
响 。 24 EIO-LCA 评 估 模 型 识 别 货 物 和 服 务 的
生 产 及 消 费 对 环 境 造 成 的 直 接 、 间 接 和 整 体
影 响 。 整 体 影 响 是 直 接 和 间 接 影 响 之 和 。 25
混 合 寿 期 评 估 。 混 合 模 型 融 合 了 基 于 流
程 的 LCA 评 估 法 和 EIO-LCA 评 估 法 , 以 从
某 个 物 件 或 流 程 获 得 更 准 确 的 信 息 ; 当 信 息
无 法 获 得 时 , 可 使 用 EIO-LCA 评 估 模 型 。 例
如 : 我 们 可 能 知 道 一 个 纸 杯 在 使 用 阶 段 的 环
境 影 响 , 但 是 不 知 道 原 料 萃 取 阶 段 的 环 境 影
响 。 在 这 种 情 况 下 , 分 析 人 员 可 以 利 用 使 用
阶 段 的 具 体 信 息 , 然 后 使 用 EIO-LCA 评 估 模
型 估 算 其 他 阶 段 的 信 息 。 本 文 的 分 析 使 用 混
合 寿 期 评 估 模 型 。
确 定 燃 料 的 “ 绿 色 程 度 ”
美 国 能 源 部 在 2009 年 1 月 的 一 份 报 告
中 声 称 ,CBTL 基 燃 料 已 经 能 够 在 经 济 层 面 与
现 有 的 石 油 基 燃 料 进 行 竞 争 。 具 体 而 言 , 当
原 油 价 格 等 于 或 超 过 每 桶 93 美 元 时 , 使 用
8% 生 物 质 ( 重 量 百 分 比 ) 和 92% 煤 ( 重 量
百 分 比 ) 混 合 经 由 CBTL 工 艺 流 程 生 产 的 燃
料 就 具 有 经 济 竞 争 力 。 此 外 ,CBTL 基 燃 料 的
寿 期 温 室 气 体 排 放 量 比 石 油 基 燃 料 低 20%。
该 报 告 还 指 出 , 即 使 CBTL 基 燃 料 不 具 有 经
济 竞 争 力 , 它 仍 有 两 个 明 显 的 优 势 :(1) 它 的
温 室 气 体 排 放 量 低 ;(2) 它 能 够 利 用 国 内 资 源
35

空 天 力 量 杂 志
生 产 , 从 而 可 减 少 美 国 从 外 国 进 口 的 原 油 数
量 。 26
CBTL 流 程 采 用 三 种 现 有 技 术 将 煤 和 生
物 质 转 化 成 液 体 燃 料 , 这 三 种 技 术 是 : 气 化 、
FT 合 成 、 以 及 碳 捕 获 和 封 存 。 气 化 技 术 将 煤
和 生 物 质 转 化 成 一 氧 化 碳 和 氢 , 这 种 混 合 物
通 常 称 为 “ 合 成 气 ”。FT 合 成 技 术 对 合 成 气
加 热 和 加 压 , 使 其 与 催 化 剂 ( 例 如 钴 ) 起 反 应 ,
生 成 液 体 燃 料 。 27 同 时 对 产 生 的 二 氧 化 碳 副
产 物 用 称 为 碳 捕 获 封 存 技 术 的 低 成 本 流 程 进
行 捕 获 和 封 存 , 有 助 于 降 低 替 代 燃 料 的 价 格
和 减 少 温 室 气 体 排 放 。 剩 余 的 有 毒 一 氧 化 碳
气 体 用 作 燃 料 , 产 生 化 学 反 应 所 需 的 热 量 。
图 2 显 示 用 化 石 燃 料 生 产 的 一 种 常 用 喷 气 发
动 机 燃 料 ( 例 如 从 石 油 提 炼 的 喷 气 发 动 机 燃
料 ) 和 一 种 生 物 燃 料 ( 例 如 生 物 质 转 化 成 液
体 的 喷 气 发 动 机 燃 料 ) 的 典 型 寿 期 。
理 论 上 , 用 生 物 质 生 产 的 喷 气 发 动 机 燃
料 在 其 整 个 寿 期 中 二 氧 化 碳 排 放 量 都 较 低 。
生 物 质 作 物 生 长 时 期 吸 收 的 二 氧 化 碳 大 约 等
于 生 物 燃 料 燃 烧 过 程 中 释 放 到 大 气 层 的 二 氧
化 碳 。 生 物 燃 料 并 非 “ 碳 中 性 ”, 因 为 生 物 质
的 生 长 、 萃 取 、 运 输 和 加 工 需 要 使 用 设 备 ,
而 设 备 运 行 则 需 要 能 源 ; 但 是 , 在 理 论 上 ,
生 产 和 使 用 生 物 燃 料 而 释 放 到 大 气 层 的 二 氧
化 碳 总 量 显 著 低 于 从 石 油 或 其 他 化 石 燃 料 生
产 喷 气 发 动 机 燃 料 而 释 放 到 大 气 层 的 二 氧 化
碳 总 量 。 28 我 们 研 究 的 替 代 燃 料 ( 从 CBTL
流 程 生 产 的 燃 料 ) 不 具 有 完 全 用 生 物 质 生 产
的 替 代 燃 料 那 样 的 碳 中 性 属 性 , 因 为 CBTL
基 燃 料 的 一 大 部 分 是 从 煤 生 产 的 ; 但 是 , 在
理 论 上 ,CBTL 基 燃 料 对 环 境 的 影 响 应 该 比
JP-8 航 空 油 小 , 因 为 前 者 使 用 了 一 定 比 例 的
生 物 质 原 料 。
本 文 分 析 的 寿 期 阶 段 包 括 原 材 料 萃 取 ( 采
矿 / 农 业 )、 原 材 料 加 工 ( 提 炼 /FT 工 艺 ) 以
及 作 为 喷 气 发 动 机 燃 料 使 用 ( 在 飞 行 中 燃 烧 )
( 见 图 1)。 各 阶 段 之 间 的 材 料 运 输 及 其 对 环
境 的 影 响 通 过 经 济 互 联 关 系 纳 入 EIO-LCA 评
图 2: 二 氧 化 碳 排 放 气 体 寿 期 ( 取 自 Air Transport Action Group, Beginner’s Guide to Aviation Biofuels [ 航
空 生 物 燃 料 入 门 ], [Geneva, Switzerland: Air Transport Action Group, May 2009], 3, http://www.enviro.
aero/Content/Upload/File/BeginnersGuide_Biofuels_WebRes.pdf.)
36

用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料
估 , 并 整 合 到 每 个 阶 段 温 室 气 体 排 放 的 全 球
增 温 潜 势 (GWP) 总 值 。 本 文 假 设 : 在 寿 期
评 估 的 燃 油 使 用 阶 段 ,JP-8 航 空 油 和 CBTL
基 燃 料 所 排 放 的 温 室 气 体 总 量 相 同 。 根 据 能
源 信 息 管 理 局 公 布 的 资 料 , 对 于 煤 油 基 喷 气
发 动 机 燃 料 , 使 用 阶 段 排 放 的 温 室 气 体 GWP
总 值 通 常 是 整 个 寿 期 排 放 的 温 室 气 体 GWP
总 值 的 84%。 29 我 们 并 假 设 不 存 在 弃 置 阶 段 ,
因 为 飞 机 燃 料 燃 尽 后 无 任 何 剩 余 物 需 要 弃 置 。
我 们 需 要 对 混 合 分 析 模 型 做 一 些 说 明 。
我 们 使 用 的 EIO-LCA 数 据 库 包 含 2002 年 的
数 据 , 这 些 数 据 未 必 反 映 2011 年 的 经 济 现
状 。 30 若 干 产 业 仍 在 使 用 与 2002 年 相 同 的
流 程 , 但 也 有 许 多 产 业 已 经 升 级 使 用 效 率 更
高 的 工 艺 流 程 , 从 而 改 变 了 它 们 的 环 境 足 迹 。
例 如 , 采 煤 行 业 基 本 上 还 在 使 用 2002 年 的
技 术 , 而 新 型 油 电 混 合 汽 车 的 燃 料 使 用 效 率
已 超 过 使 用 标 准 燃 料 的 汽 车 。 31 因 此 , 这 个
数 据 库 的 准 确 性 和 完 整 性 并 不 确 定 , 因 而 使
用 EIO-LCA 方 法 含 有 不 确 定 因 素 。 此 外 ,
2002 年 尚 无 生 产 合 成 喷 气 发 动 机 燃 料 的 FT
工 艺 流 程 , 因 此 本 文 作 者 估 算 了 用 FT 流 程
生 产 CBTL 基 燃 料 的 成 本 , 以 计 算 其 温 室 气
体 GWP 值 。 尽 管 使 用 EIO-LCA 比 较 JP-8 和
CBTL 基 燃 料 含 有 这 些 不 确 定 因 素 , 这 个 方 法
还 是 能 够 向 决 策 者 提 供 更 绿 色 的 喷 气 发 动 机
燃 料 对 环 境 影 响 的 大 致 情 况 。
若 要 使 用 EIO-LCA 评 估 模 型 , 必 须 先 确
定 接 受 评 估 的 产 品 、 流 程 或 服 务 在 特 定 寿 期
阶 段 所 需 的 资 源 的 成 本 。 在 这 个 方 法 中 ,
EIO-LCA 工 具 对 这 两 种 燃 料 的 原 材 料 萃 取 阶
段 都 适 用 。 在 材 料 加 工 阶 段 ,EIO-LCA 评 估
模 型 仅 适 用 于 JP-8 航 空 油 , 而 不 适 用 于
CBTL 基 燃 料 , 因 为 FT 合 成 技 术 在 美 国 不 是
一 个 行 业 标 准 流 程 。 因 此 , 美 国 没 有 一 个 合
适 的 行 业 或 部 门 能 代 表 EIO-LCA 评 估 模 型 中
的 这 个 阶 段 。 最 后 , 我 们 没 有 包 括 这 两 种 燃
料 寿 期 评 估 的 燃 油 使 用 阶 段 , 因 为 我 们 假 设
它 们 在 这 一 阶 段 的 GWP 总 值 是 一 样 的 。
JP-8 航 空 油 的 成 本
典 型 柴 油 燃 料 的 总 成 本 包 括 四 类 成 本 。
以 2010 年 10 月 每 加 仑 2.80 美 元 零 售 价 格
为 例 , 这 四 类 成 本 分 别 是 :17% 税 金 ,12%
配 送 和 营 销 成 本 ,6% 提 炼 成 本 , 以 及 65%
原 油 成 本 。 32 本 文 据 此 估 算 了 JP-8 的 原 材 料
萃 取 和 加 工 相 关 成 本 : 鉴 于 空 军 在 2008 年
的 喷 气 发 动 机 燃 料 支 出 为 67 亿 美 元 , 我 们
估 计 原 材 料 萃 取 ( 原 油 价 值 ) 和 提 炼 成 本 分
别 约 为 44 亿 美 元 和 4.02 亿 美 元 。 33 我 们 是
利 用 EIO-LCA 数 据 库 “ 油 气 萃 取 ” 和 “ 石 油
提 炼 ” 部 分 的 详 细 数 据 得 出 上 述 成 本 估 算 的 。
CBTL 基 燃 料 的 成 本
我 们 分 析 的 CBTL 基 燃 料 含 有 8% 生 物
质 ( 重 量 百 分 比 ) 和 92% 煤 ( 重 量 百 分 比 )。
鉴 于 空 军 在 2008 年 的 喷 气 发 动 机 燃 料 使 用
量 为 24 亿 加 仑 , 若 要 达 到 空 军 的 目 标 , 即 “ 空
军 国 内 航 空 油 需 求 中 替 代 混 合 燃 料 的 使 用 比
例 达 到 50%”( 如 上 文 所 述 ), 则 需 要 有 6 亿
加 仑 为 替 代 燃 料 。 34 因 此 , 其 中 大 约 5.5 亿
加 仑 将 来 自 煤 , 还 有 0.5 亿 加 仑 将 来 自 柳 枝
稷 。 由 于 生 产 一 桶 (42 加 仑 ) 柴 油 需 要 半 个
短 吨 的 煤 , 而 生 产 一 桶 CBTL 基 燃 料 需 要 一
个 干 吨 的 柳 枝 稷 , 因 此 生 产 12 亿 加 仑 喷 气
发 动 机 混 合 燃 料 将 需 要 大 约 650 万 短 吨 煤 和
120 万 干 吨 柳 枝 稷 。 35 按 照 2010 年 1 月 的
售 价 , 一 短 吨 煤 是 42 美 元 , 一 干 吨 柳 枝 稷
是 53 美 元 , 因 而 原 材 料 萃 取 总 成 本 分 别 是
2.73 亿 美 元 和 0.64 亿 美 元 。 36 我 们 是 利 用
EIO-LCA 数 据 库 “ 煤 采 掘 ” 和 “ 所 有 其 他 作
物 种 植 ” 部 分 的 详 细 数 据 得 出 上 述 成 本 数 值
37

空 天 力 量 杂 志
的 。 如 前 所 述 ,EIO-LCA 工 具 不 适 用 于 提 炼
流 程 ; 因 此 , 我 们 从 能 源 部 获 得 环 境 影 响 数 据 。
为 了 确 定 每 种 燃 料 的 环 境 影 响 , 我 们 计
算 出 每 种 燃 料 每 一 寿 期 阶 段 分 析 结 果 总 和 。
根 据 EIO-LCA 评 估 模 型 分 析 结 果 ,CBTL 基
燃 料 的 GWP 值 比 JP-8 航 空 油 低 14%, 其 中
未 考 虑 碳 捕 获 。 换 言 之 ,CBTL 基 燃 料 的 温 室
气 体 排 放 量 比 JP-8 少 14%, 因 此 更 加 绿 色 。
但 是 , 美 国 2007 年 能 源 独 立 安 全 法 (EISA
2007) 要 求 今 后 研 发 的 喷 气 发 动 机 替 代 燃 料
的 寿 期 GWP 值 低 于 石 油 基 喷 气 发 动 机 燃 料
GWP 值 20%。 37 由 于 我 们 发 现 CBTL 基 燃 料
GWP 值 仅 比 基 准 值 低 14%, 在 不 考 虑 碳 捕 获
封 存 的 情 况 下 ,CBTL 基 燃 料 没 有 达 到 能 源 独
立 安 全 法 所 定 义 的 替 代 燃 料 的 要 求 。
我 们 还 进 一 步 分 析 了 生 物 质 含 量 百 分 比
从 低 到 高 的 变 化 , 以 及 包 括 碳 捕 获 封 存 (CCS)
和 不 包 括 CCS 的 区 别 。 分 析 结 果 由 图 3 显 示 ,
图 中 列 出 CBTL 基 燃 料 的 不 同 生 物 质 含 量 百
分 比 , 并 比 较 此 燃 料 相 对 于 JP-8 航 空 油 的 绿
色 程 度 。20% 位 置 的 水 平 线 代 表 能 源 独 立 安
全 法 规 定 的 政 府 标 准 。 虚 线 显 示 LCA 评 估 中
未 包 括 CCS 的 结 果 , 实 线 则 显 示 包 括 CCS 的
结 果 。 该 图 表 明 , 如 果 不 考 虑 CCS( 这 是 较
为 保 守 的 假 设 ), 生 产 CBTL 基 燃 料 时 至 少 需
要 使 用 8-10% 生 物 质 。 在 任 何 情 况 下 , 如 果
考 虑 CCS, 则 所 有 的 CBTL 基 燃 料 都 符 合 能
源 独 立 安 全 法 标 准 。 在 生 物 质 含 量 百 分 比 较
低 时 , 采 纳 CCS 处 理 工 艺 可 明 显 改 善 CBTL
基 燃 料 与 JP-8 航 空 油 相 比 较 的 绿 色 程 度 。
结 语
替 代 燃 料 使 国 防 部 为 其 庞 大 的 装 备 提 供
燃 料 时 有 更 多 选 择 。 空 军 欢 迎 替 代 燃 料 , 因
为 它 们 能 使 空 军 实 现 能 源 行 动 计 划 目 标 ( 提
高 国 内 来 源 燃 料 的 比 例 )。 但 是 , 要 确 定 一 种
燃 料 的 绿 色 程 度 并 非 易 事 。 空 军 决 策 者 考 虑
的 替 代 燃 料 必 须 在 成 本 和 可 持 续 性 方 面 与 现
有 燃 料 不 相 上 下 ; 此 外 , 替 代 燃 料 必 须 能 大
量 生 产 , 其 寿 期 温 室 气 体 足 迹 必 须 低 于 石 油
基 喷 气 发 动 机 燃 料 ( 即 替 代 燃 料 必 须 更 加 绿
色 ), 并 且 不 会 损 害 飞 行 安 全 性 。 38 采 用 替 代
燃 料 来 源 时 会 面 临 两 个 决 策 难 题 。 第 一 , 能
源 独 立 安 全 法 等 美 国 法 律 要 求 替 代 燃 料 的
80
70
CCS
CBTLJP-8
60
50
40
30
20
10
CCS
2007
0
0 10 20 40 60 80 100
CBTL
图 3 :CBTL 基 燃 料 中 生 物 质 原 料 含 量 越 高 , 其 相 对 于 JP-8 航 空 油 的 绿 色 程 度 就 越 高
38

用 寿 命 周 期 评 估 法 比 较 JP-8 航 空 油 和 替 代 燃 料
GWP 总 值 必 须 低 于 基 准 值 20%。 第 二 , 决 策
者 需 要 有 一 个 评 估 燃 料 寿 期 环 境 影 响 的 分 析
方 法 。
本 文 论 述 了 这 样 一 种 分 析 方 法 , 供 空 军
领 导 人 对 替 代 燃 料 和 石 油 基 燃 料 进 行 比 较 、
确 定 燃 料 的 绿 色 程 度 时 采 用 。 如 上 述 图 3 所
示 : 所 有 CBTL 基 燃 料 的 GWP 总 值 , 无 论 是
否 包 括 简 单 CCS 工 艺 , 都 低 于 JP-8 航 空 油 ,
只 有 当 替 代 燃 料 由 百 分 之 百 煤 转 化 且 不 包 括
CCS 工 艺 时 除 外 。 因 此 , 根 据 EIO-LCA 分 析 ,
CBTL 流 程 可 生 产 出 整 个 寿 期 更 加 绿 色 的 喷
气 发 动 机 燃 料 。 在 此 基 础 上 , 我 们 建 议 空 军
按 照 其 能 源 战 略 的 要 求 使 用 这 些 替 代 燃 料 。
空 军 和 国 防 部 领 导 人 也 许 会 认 为 , 美 国
国 内 来 源 燃 料 具 有 战 略 重 要 性 , 因 而 不 一 定
需 要 再 做 寿 期 评 估 。 但 是 , 起 码 空 军 应 该 支
持 科 研 界 继 续 进 行 更 多 的 现 场 研 究 , 以 加 深
理 解 替 代 燃 料 的 使 用 对 环 境 的 影 响 。 而 且 ,
空 军 应 该 关 注 航 空 燃 料 保 障 供 应 链 中 的 其 他
环 节 ( 例 如 燃 料 储 存 ), 从 而 避 免 使 用 替 代 燃
料 可 能 造 成 的 任 何 负 面 的 、 意 外 的 后 果 。♣
注 释 :
1. Samuel King Jr., “Air Force Officials Take Step toward Cleaner Fuel, Energy Independence”[ 空 军 采 取 措 施 获 取 更 清 洁 燃
料 和 实 现 能 源 独 立 ], US Air Force, 25 March 2010, http://www.af.mil/news/story.aspid=123196846.
2. Department of Defense Instruction 4170.11, Installation Energy Management [ 国 防 部 4170.11 指 令 : 设 施 能 源 管 理 ], 11
December 2009, 10, http://www.dtic.mil/whs/directives/corres/pdf/417011p.pdf.
3. Chris DiPetto, “Department of Defense Energy Security Task Force Update”[ 国 防 部 能 源 安 全 工 作 组 最 新 简 报 ], slide
presentation (Washington, DC: Pentagon, Office of the Secretary of Defense for Acquisition, Technology, and Logistics, 18
September 2008), slide 9, https://ldrd.llnl.gov/2008symp/DiPetto_symposium.pdf.
4. Michael A. Aimone, “Eliminating Energy Waste: The Role You Can (and Should) Play”[ 杜 绝 能 源 浪 费 : 您 能 够 ( 和 应 该 )
发 挥 的 作 用 ], (address, Society of American Engineers Conference, Salt Lake City, UT, 2009).
5. Air Force Policy Memorandum 10-1, Air Force Energy Program Policy Memorandum [ 空 军 政 策 备 忘 录 10-1 : 空 军 能 源 计 划
政 策 备 忘 录 ], 19 December 2008, 6.
6. 见 注 释 4。
7. “Diesel Fuel Explained: Diesel Fuel Outlook”[ 解 说 柴 油 燃 料 : 柴 油 燃 料 展 望 ], US Energy Information Administration, 2009,
http://tonto.eia.doe.gov/energyexplained/index.cfmpage=environment_about_ghg.
8. “Oil: Crude and Petroleum Products Explained”[ 石 油 : 解 说 原 油 和 石 油 产 品 ], US Energy Information Administration, 2009,
http://tonto.eia.doe.gov/energyexplained/index.cfmpage=oil_home#tab1.
9. MIL-HDBK-510-1, Department of Defense Handbook: Aerospace Fuels Certification [ 国 防 部 手 册 MIL-HDBK-510-1 : 航 空 航
天 燃 料 认 证 ], 13 November 2008, 10.
10. Tim Edwards, Biomass-Derived Aviation Fuels [ 生 物 质 基 航 空 燃 料 ], internal document (Wright-Patterson AFB, OH: Air
Force Research Laboratory, 2009), 2.
11. 同 上 , 第 150 页 。 闪 点 是 指 某 种 可 燃 液 体 释 放 足 够 的 蒸 气 以 致 可 在 空 气 中 点 燃 的 最 低 温 度 。 典 型 的 喷 气 发 动 机 燃
料 的 闪 点 高 于 60ºC, 而 乙 醇 的 闪 点 则 低 于 20ºC。 燃 烧 热 是 指 某 特 定 质 量 的 物 质 与 氧 气 完 全 燃 烧 时 释 放 的 热 量 。 喷
气 发 动 机 燃 料 的 燃 烧 热 大 于 40 兆 焦 耳 / 公 斤 (MJ/kg), 而 乙 醇 的 燃 烧 热 则 低 于 30 MJ/kg。
12. Timothy Searchinger et al., “Use of U.S. Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases through Emissions from Land-Use
Change”[ 美 国 农 田 用 于 种 植 生 物 燃 料 作 物 而 导 致 土 地 用 途 变 更 造 成 的 温 室 气 体 排 放 增 加 ], Science 319, no. 5867 (29
February 2008): 1238.
13. Bent Sørensen, “Carbon Calculations to Consider”[ 碳 足 迹 计 算 考 虑 因 素 ], Science 327, no. 5967 (12 February 2010):
780—81.
14. 见 注 释 12, 第 1238 页 。
39

空 天 力 量 杂 志
15. University of Dayton Research Institute, Characterizing the Greenhouse Gas Footprints of Aviation Fuels from Fischer Tropsch
Processing [ 介 绍 基 于 FT 工 艺 流 程 的 航 空 燃 料 的 温 室 气 体 足 迹 ] (Dayton, OH: University of Dayton Research Institute,
prepared by the University of Texas at Austin, Center for Energy and Environmental Resources, 2010), 3.
16. 同 上 , 第 28 页 。
17. United Nations Environment Programme, Why Take a Life Cycle Approach [ 为 何 应 采 用 寿 期 评 估 方 法 ], 5th ed. (New
York: St. Joseph Print Group, 2004), 5, http://www.unep.fr/shared/publications/pdf/DTIx0585xPA-WhyLifeCycleEN.pdf.
18. Chris Hendrickson et al., “Economic Input-Output Models for Environmental Life-Cycle Assessment”[ 环 境 寿 期 评 估 的 经 济
投 入 产 出 模 型 ], Environmental Science and Technology 32, no. 7 (1 April 1998): 185.
19. 同 上 , 第 187 页 。
20. “Approaches to Life Cycle Assessment”[ 寿 期 评 估 方 法 ], Carnegie Mellon University, Green Design Institute, http://www.
eiolca.net/Method/LCAapproaches.html.
21. 请 访 问 Carnegie Mellon University, Green Design Institute 网 站 : http://www.eiolca.net/Method/eio-lca-method.html.
22. 见 注 释 18, 第 185 页 。
23. Chris Hendrickson et al., “Comparing Two Life Cycle Assessment Approaches: A Process Model vs. Economic Input-Output-
Based Assessment”[ 比 较 两 种 寿 期 评 估 方 法 : 流 程 模 型 和 基 于 经 济 投 入 产 出 的 评 估 ], in Proceedings of the 1997 IEEE
[Institute of Electrical and Electronics Engineers] International Symposium on Electronics and the Environment (San Francisco,
CA: IEEE, May 1997), 177.
24. 见 注 释 20。
25. 见 注 释 20。
26. National Energy Technology Laboratory, Affordable, Low-Carbon Diesel Fuel from Domestic Coal and Biomass [ 用 国 产 煤 和 生
物 质 生 产 可 负 担 的 低 碳 柴 油 燃 料 ], DOE/NETL-2009/1349 (Washington, DC: United States Department of Energy, 14
January 2009), vi, http://www.netl.doe.gov/energy-analyses/pubs/CBTL%20Final%20Report.pdf.
27. 见 注 释 15, 第 34 页 。
28. Air Transport Action Group, Beginner's Guide to Aviation Biofuels [ 航 空 生 物 燃 料 入 门 ], (Geneva, Switzerland: Air
Transport Action Group, May 2009), 2, accessed 1 March 2011, http://www.enviro.aero/Content/Upload/File/BeginnersGuide_
Biofuels_WebRes.pdf.
29. 见 注 释 26, 第 24 页 。
30. 见 注 释 18, 第 185 页 。 美 国 政 府 从 400 多 个 工 业 、 制 造 业 和 服 务 业 部 门 收 集 数 据 , 并 利 用 EIO 表 确 定 各 个 经 济
部 门 的 相 互 关 联 状 态 。 这 个 数 据 库 为 EIO-LCA 评 估 模 型 提 供 了 基 本 资 料 。
31. “Hybrid Vehicles”[ 油 电 混 合 车 辆 ], US Department of Energy, http://www.fueleconomy.gov/feg/hybrid_sbs.shtml; 另 参 看
“2004 Automotive Fuel Economy Program”[2004 年 汽 车 燃 料 经 济 性 计 划 ], National Highway Traffic Safety
Administration, http://www.nhtsa.gov/Laws+&+Regulations/CAFE++Fuel+Economy/2004+Automotive+Fuel+Economy+Program.
32. 参 看 “Coal News and Markets”[ 煤 炭 新 闻 和 市 场 ], US Energy Information Administration, 14 March 2011, http://www.
howstuffworks.com/framed.htmparent=gas-price.htm&url=http://tonto.eia.doe.gov/oog/info/gdu/gasdiesel.asp.
33. 空 军 使 用 了 大 约 24 亿 加 仑 喷 气 发 动 机 燃 料 。 本 文 作 者 估 计 燃 料 成 本 大 约 为 每 加 仑 2.80 美 元 。
34. 这 12 亿 加 仑 是 指 混 合 燃 油 , 由 替 代 燃 料 和 常 规 燃 料 各 50% 混 合 而 成 。
35. Nicholas Ducote and H. Sterling Burnett, “Turning Coal into Liquid Fuel”[ 煤 转 化 成 液 体 燃 料 ], Brief Analysis no. 656
(Washington, DC: National Center for Policy Analysis, 1 May 2009), 1, http://www.ncpa.org/pdfs/ba656.pdf.
36. 参 看 “Coal News and Markets”[ 煤 炭 新 闻 和 市 场 ]. 用 于 生 产 喷 气 发 动 机 燃 料 的 煤 应 该 每 磅 至 少 产 生 11,000 英 热 单
位 的 热 量 。 另 参 看 Michael Popp and Robert Hogan Jr., “Assessment of Two Alternative Switchgrass Harvest and Transport
Methods”[ 对 替 代 柳 枝 稷 的 两 种 作 物 及 其 运 输 方 法 的 评 估 ], (address, Farm Foundation Conference, St. Louis, MO, 12
April 2007), http://www.farmfoundation.org/news/articlefiles/364-Popp%20Switchgrass%20Modules%20SS%20no%20
numbers.pdf.
37. US Public Law 110-140, Energy Independence and Security Act of 2007 [2007 年 能 源 独 立 和 安 全 法 ], sec. 202, 2007,
1522.
38. 见 注 释 10, 第 15 页 。
40

利 用 纳 米 技 术 检 测 神 经 毒 剂
Using Nanotechnology to Detect Nerve Agents
马 克 ·N· 戈 尔 齐 , 美 国 空 军 退 役 中 校 / 博 士 (Lt Col Mark N. Goltz, PhD, USAF, Retired)
金 东 石 博 士 (Dr. Dong Shik Kim)
李 安 · 拉 奇 , 美 国 空 军 少 校 / 博 士 (Maj LeeAnn Racz, PhD, USAF)*
米 技 术 用 途 广 泛 , 其 潜 在 影 响 涉 及
纳 医 学 、 消 费 产 品 等 许 多 不 同 领 域 。
美 国 空 军 理 工 学 院 与 托 莱 多 大 学 (University
of Toledo) 合 作 , 正 在 探 索 利 用 纳 米 级 有 机
基 质 检 测 有 机 磷 酸 酯 (OP) 神 经 毒 剂 的 可 能
性 。 现 有 的 OP 化 合 物 检 测 技 术 既 费 钱 又 费
时 。 研 发 纳 米 级 有 机 基 质 传 感 器 , 将 可 在 实
战 条 件 下 实 现 直 接 和 实 时 感 测 。 本 文 论 述 此
种 传 感 器 的 科 学 原 理 及 其 可 能 的 用 途 。
高 性 能 传 感 器 对 于 保 护 军 人 和 平 民 免 受
攻 击 极 为 重 要 。 当 前 作 战 准 则 要 求 空 军 单 位
在 遭 受 化 生 武 器 攻 击 后 两 小 时 内 能 够 继 续 执
行 其 主 要 作 战 任 务 。 1 能 否 达 到 两 小 时 内 继
续 作 战 的 目 标 , 可 能 对 作 战 行 动 的 胜 负 有 很
大 影 响 。 但 是 目 前 采 用 的 OP 检 测 能 力 在 灵
敏 度 、 操 作 时 间 紧 迫 性 和 易 操 作 性 方 面 都 不
理 想 , 很 难 达 到 规 定 的 两 小 时 时 限 要 求 。
一 旦 发 生 化 学 攻 击 , 军 事 人 员 必 须 拥 有
最 灵 敏 和 最 快 速 的 检 测 手 段 , 以 检 测 化 学 毒
剂 和 测 定 其 浓 度 。 例 如 ,VX 是 杀 伤 力 最 强
和 最 持 久 的 神 经 毒 剂 之 一 , 如 接 触 到 浓 度 大
约 为 1.2 毫 克 / 立 方 米 (mg/m 3 ) 的 VX 毒 剂 ,
接 触 人 群 在 10 分 钟 之 后 的 死 亡 率 为 50%。 2
这 个 浓 度 相 当 于 在 覆 盖 一 个 足 球 场 的 一 米 高
的 空 气 层 中 加 入 大 约 一 茶 匙 的 毒 剂 。 我 们 目
前 使 用 的 设 备
OP = 有 机 磷 酸 酯
能 够 很 容 易 地
DMMP = 甲 基 磷 酸 二 甲 酯
检 测 到 这 个 浓
OPH = 有 机 磷 水 解 酶
度 水 平 的 VX
毒 剂 。 但 是 如 果 VX 的 浓 度 降 低 至 大 约 0.08
mg/m 3 ( 降 低 15 倍 ), 接 触 三 小 时 之 后 仍 然
会 导 致 死 亡 。 不 幸 的 是 , 这 样 的 低 浓 度 处 于
或 低 于 常 规 化 学 战 剂 检 测 设 备 的 检 测 下 限 。
如 接 触 到 浓 度 大 约 为 0.01 mg/m 3 的 VX 毒
剂 , 接 触 人 群 在 10 分 钟 之 后 有 50% 将 受 到
会 妨 碍 任 务 执 行 能 力 但 非 致 命 的 影 响 , 例 如
出 现 针 状 瞳 孔 、 恶 心 或 呕 吐 等 症 状 。 3 这 个
浓 度 相 当 于 在 覆 盖 100 个 足 球 场 的 一 米 高 的
空 气 层 中 加 入 一 茶 匙 的 毒 剂 。 如 果 无 法 有 效
地 检 测 这 些 低 浓 度 VX 污 染 , 执 行 重 要 任 务
的 作 战 人 员 会 丧 失 作 战 能 力 , 从 而 无 法 完 成
任 务 。 另 一 方 面 , 在 化 学 战 剂 浓 度 不 清 楚 时 ,
作 为 保 守 措 施 , 指 挥 官 也 许 会 命 令 作 战 人 员
穿 戴 单 兵 防 毒 装 具 。 防 毒 装 具 虽 具 保 护 作 用 ,
但 也 会 阻 碍 作 战 人 员 有 效 执 行 任 务 。 因 此 ,
有 效 监 测 环 境 中 的 微 量 化 学 战 剂 , 可 使 作 战
人 员 在 适 当 的 时 候 脱 掉 防 毒 装 具 , 减 轻 穿 戴
全 身 防 护 服 带 来 的 身 心 压 力 。 4 再 者 , 鉴 于
包 括 儿 童 和 老 人 的 平 民 群 体 对 低 浓 度 化 学 战
剂 的 影 响 更 为 敏 感 , 因 而 需 要 改 进 传 感 器 的
使 用 性 能 , 以 防 发 生 对 平 民 百 姓 的 恐 怖 攻 击 。
空 军 生 物 环 境 工 程 作 战 单 位 目 前 拥 有 现
场 空 气 危 险 污 染 物 检 测 系 统 , 能 够 检 测 、 识
别 和 测 量 浓 度 很 低 的 化 学 战 剂 , 使 作 战 人 员
能 评 估 接 触 风 险 。 5 这 种 系 统 采 用 气 相 色 谱
法 , 需 要 采 集 —— 有 时 还 需 要 预 处 理 —— 气
体 或 液 体 样 本 , 然 后 把 它 们 注 入 一 个 分 离 柱
( 图 1)。 目 标 物 质 通 过 分 离 柱 之 后 , 其 分 子
* 戈 尔 齐 博 士 和 拉 奇 少 校 在 美 国 空 军 理 工 学 院 系 统 和 工 程 管 理 学 系 任 教 。 金 东 石 博 士 是 托 莱 多 大 学 化 学 和 环 境 工 程 学 系 的 教 授 。
41

空 天 力 量 杂 志
到 达 一 个 测 量 浓 度 的 检 测 器 。 然 后 , 检 测 器
生 成 的 信 号 被 转 化 成 可 在 显 示 器 上 读 取 的 电
子 信 号 。 但 是 这 套 设 备 大 约 有 70 磅 重 , 操
作 时 很 笨 重 , 需 要 定 期 ( 每 周 ) 进 行 预 防 性
维 护 , 只 能 由 经 过 特 殊 训 练 的 人 员 使 用 , 而
且 价 格 昂 贵 ( 每 套 设 备 价 格 超 过 10 万 美
元 )。 6 此 外 , 这 套 系 统 需 要 运 行 长 达 30 分
钟 才 能 测 量 下 限 浓 度 的 化 学 战 剂 。 在 要 求 快
速 反 应 的 作 战 环 境 中 , 这 显 然 不 理 想 。 因 此 ,
我 们 需 要 刻 不 容 缓 地 改 进 检 测 和 量 化 的 灵 敏
度 、 速 度 和 准 确 度 。
纳 米 技 术 提 供 了 一 个 改 进 检 测 系 统 的 途
径 。 纳 米 传 感 器 在 分 子 层 面 运 行 , 目 标 物 质
的 分 子 与 传 感 元 件 之 间 发 生 直 接 —— 几 乎 是
瞬 时 —— 的 反 应 , 而 且 反 应 副 产 物 几 乎 瞬 时
传 送 到 检 测 装 置 。 此 外 , 纳 米 传 感 器 不 需 要
用 分 离 流 程 隔 离 目 标 物 质 分 子 。 纳 米 级 传 感
器 设 计 ( 图 2) 采 用 对 目 标 物 质 分 子 有 特 定
亲 和 力 的 传 感 元 件 。 这 种 特 定 亲 和 力 很 强 ,
因 而 不 需 要 额 外 的 样 本 准 备 、 预 处 理 或 分 离
流 程 。 传 感 元 件 是 固 定 的 , 采 用 精 确 定 向 ,
因 而 目 标 物 质 分 子 与 传 感 元 件 的 反 应 副 产 物
会 快 速 和 准 确 地 传 送 到 微 电 极 。 整 套 系 统 可
以 安 装 在 一 个 手 持 式 装 置 或 剂 量 计 里 , 其 价
格 显 著 低 于 常 规 色 谱 分 析 仪 。 但 是 请 注 意 :
传 感 器 仅 适 用 于 检 测 特 定 的 化 学 品 。 因 此 ,
若 要 识 别 未 知 的 神 经 毒 剂 , 则 需 要 在 同 一 个
装 置 内 安 放 几 片 不 同 的 纳 米 传 感 基 质 。
托 莱 多 大 学 和 空 军 理 工 学 院 的 研 究 人 员
正 在 研 发 一 种 酶 纳 米 生 物 传 感 器 , 用 于 检 测
OP 化 合 物 , 例 如 用 于 合 成 沙 林 神 经 毒 剂 的 甲
基 磷 酸 二 甲 酯 (DMMP)。 该 传 感 器 归 类 为 生
物 传 感 器 , 因 为 它 使 用 一 种 酶 来 检 测 目 标 物
质 分 子 。 甲 基 磷 酸 二 甲 酯 是 目 前 已 知 毒 性 最
强 的 物 质 之 一 , 并 可 能 致 癌 , 若 吸 入 、 咽 入
或 透 过 皮 肤 渗 入 , 可 能 会 致 命 。OP 化 合 物 会
使 人 丧 失 行 动 能 力 和 死 亡 , 其 主 要 作 用 机 制
是 抑 制 对 人 体 中 枢 神 经 系 统 功 能 有 重 要 作 用
的 一 种 酶 , 从 而 干 扰 肌 肉 活 动 和 产 生 严 重 的
症 状 , 甚 至 最 终 死 亡 。 7
若 要 有 效 检 测 DMMP, 则 需 要 使 用 有 机
磷 水 解 酶 (OPH) 作 为 传 感 元 件 , 因 为 它 有
很 强 的 DMMP 亲 和 力 。 这 种 酶 是 有 机 化 学 品 ,
会 由 于 一 种 称 为 减 活 化 (deactivation) 的 现
象 而 降 解 和 失 去 功 效 。 因 此 , 先 要 把 OPH 酶
放 入 保 护 性 肽 纳 米 管 。 研 究 人 员 使 用 肽 纳 米
管 的 理 由 是 , 它 们 易 于 合 成 , 具 有 良 好 的 化
学 稳 定 性 和 热 稳 定 性 、 良 好 的 传 导 性 、 卓 越
的 生 物 兼 容 性 和 良 好 的 功 能 灵 活 性 。 8 在 初
步 试 验 中 , 肽 纳 米 管 中 OPH 酶 的 稳 定 性 是 游
离 酶 的 四 倍 。OPH 酶 能 够 很 容 易 地 附 着 到 肽
纳 米 管 内 壁 , 然 后 肽 纳 米 管 附 着 到 一 个 称 为
图 1 : 典 型 的 气 相 色 谱 检 测 系 统 示 意 图
42

利 用 纳 米 技 术 检 测 神 经 毒 剂
自 组 装 单 分 子 层 的 特 别 制 备 的 链 接 膜 , 在 电
极 上 形 成 传 感 器 基 质 ( 图 2)。 基 于 OPH 酶
的 生 物 传 感 器 可 以 有 效 地 直 接 监 测 和 测 量 各
种 OP 化 合 物 , 包 括 基 于 OP 的 农 药 和 杀 虫 剂 ,
以 及 沙 林 毒 气 等 化 学 战 剂 。 9 这 种 生 物 传 感
器 对 空 气 中 所 含 甲 基 磷 酸 二 甲 酯 的 检 测 极 限
在 0.005—0.01 mg/m 3 范 围 内 。 10 由 于 它 的
灵 敏 度 超 过 常 规 检 测 设 备 二 至 四 倍 , 它 能 检
测 对 人 无 致 命 危 害 , 但 有 严 重 影 响 的 极 低 浓
度 毒 剂 。 此 外 , 这 种 生 物 传 感 器 的 检 测 结 果
生 成 速 度 比 常 规 传 感 器 快 三 倍 。 而 且 , 凭 借
体 积 小 和 灵 敏 度 高 等 优 点 , 这 种 生 物 传 感 器
非 常 适 合 安 装 在 遥 驾 飞 机 上 。 鉴 于 这 些 飞 机
在 战 场 上 和 侦 察 任 务 中 发 挥 着 越 来 越 重 要 的
作 用 , 安 装 生 物 传 感 器 具 有 非 常 重 要 的 军 事
意 义 。 传 感 器 还 可 用 于 遥 测 空 气 中 悬 浮 的 化
学 品 , 有 利 于 更 安 全 和 更 有 效 地 采 样 。 尽 管
这 种 用 途 目 前 只 是 设 想 , 其 发 展 潜 力 极 大 。
目 前 研 发 的 纳 米 传 感 器 是 针 对 特 定 化 合 物 研
制 的 , 因 此 只 对 目 标 物 质 分 子 起 反 应 , 不 大
会 受 到 其 他 化 合 物 的 干 扰 。
除 了 用 于 保 护 OPH 酶 的 肽 纳 米 管 之 外 ,
另 一 个 研 究 重 点 是 自 组 装 单 分 子 层 链 接 膜 ,
它 在 纳 米 传 感 器 基 质 中 起 着 重 要 作 用 , 因 为
它 控 制 从 OPH 酶 到 传 感 器 的 电 子 传 输 速 率 。
研 究 人 员 正 在 研 究 链 接 膜 分 子 和 尺 寸 的 各 种
不 同 组 合 , 以 优 化 传 感 器 性 能 。 空 军 理 工 学
院 和 托 莱 多 大 学 的 研 究 人 员 正 在 测 试 短 链 接
和 长 链 接 的 各 种 不 同 组 合 的 电 子 传 输 速 率 和
信 号 精 确 度 。 一 方 面 , 短 链 接 可 加 快 传 输 速
率 ( 因 而 灵 敏 度 高 ), 但 是 短 链 接 膜 的 电 容 不
够 低 , 无 法 抑 制 来 自 其 他 电 解 质 的 杂 讯 ( 因
而 短 链 接 的 信 号 不 精 确 )。 另 一 方 面 , 长 链 接
可 降 低 杂 讯 ( 因 而 它 们 的 信 号 精 确 ), 但 是 电
子 传 输 速 率 低 。 有 鉴 于 此 , 正 确 组 合 短 链 接
分 子 和 长 链 接 分 子 , 可 获 得 最 佳 灵 敏 度 和 精
确 度 。
如 上 所 述 , 酶 传 感 器 面 临 两 个 关 键 问 题 :
酶 的 活 性 衰 减 和 灵 敏 度 / 精 确 度 降 低 。 托 莱
多 大 学 和 空 军 理 工 学 院 的 研 究 人 员 正 在 尝 试
从 两 个 方 面 解 决 这 些 问 题 :(1) 使 用 肽 纳 米 管
保 护 酶 和 延 长 其 使 用 寿 命 ; 以 及 (2) 特 别 设
计 链 接 分 子 , 尽 量 获 得 最 佳 灵 敏 度 和 精 确 度 。
纳 米 技 术 有 很 大 的 发 展 潜 力 , 可 用 于 制
造 能 够 快 速 和 精 确 检 测 OP 毒 剂 的 手 持 式 传
感 器 。 它 还 可 用 于 制 造 体 积 小 但 灵 敏 度 和 精
确 度 极 高 的 传 感 器 , 安 装 在 遥 驾 飞 机 上 , 具
有 重 大 的 军 事 价 值 。 另 外 , 手 持 式 传 感 器 在
作 战 和 国 土 防 卫 方 面 的 用 途 也 值 得 重 视 。 快
速 、 精 确 和 成 本 低 廉 的 传 感 器 可 安 装 在 人 口
密 集 地 点 和 军 事 设 施 里 , 起 到 化 学 攻 击 预 警
作 用 。 在 发 生 化 学 攻 击 之 后 , 通 常 需 要 派 遣
侦 察 小 组 到 若 干 基 点 采 样 , 然 后 才 能 确 定 适
当 的 人 员 防 护 要 求 。 即 使 生 物 传 感 器 只 比 典
1.2345
图 2 : 微 芯 片 纳 米 传 感 器 系 统 示 意 图
43

空 天 力 量 杂 志
型 的 常 规 方 法 缩 短 几 分 钟 采 样 时 间 , 多 次 采
样 累 计 的 时 间 差 异 还 是 相 当 可 观 的 。 并 且 ,
检 测 灵 敏 度 提 高 后 , 在 确 定 低 浓 度 化 学 污 染
区 的 风 险 时 就 更 有 把 握 。 如 果 在 化 学 攻 击 之
后 作 战 人 员 可 以 提 前 脱 下 单 兵 防 毒 装 具 而 不
会 发 生 危 险 , 他 们 就 能 更 有 效 地 执 行 任 务 。
再 者 , 如 果 存 在 OP 毒 剂 , 其 浓 度 不 足 以 致 命 ,
但 会 抑 制 任 务 执 行 能 力 , 指 挥 官 可 以 命 令 作
战 人 员 穿 戴 单 兵 防 毒 装 具 。 这 种 生 物 传 感 器
技 术 提 供 成 本 效 益 更 高 和 性 能 更 好 的 化 学 品
检 测 方 法 , 能 更 好 地 应 对 目 前 和 未 来 的 威 胁 。
此 外 , 肽 纳 米 管 是 一 种 创 新 材 料 , 能 增 强 对
纳 米 级 生 物 传 感 器 至 关 重 要 的 OPH 酶 的 活 性
和 使 用 寿 命 。 显 而 易 见 , 空 军 应 该 支 持 此 类
装 置 的 研 发 和 商 业 化 努 力 。♣
注 释 :
1. Air Force Manual 10-2602, Nuclear, Biological, Chemical, and Conventional (NBCC) Defense Operations and Standards [ 核 、
生 物 、 化 学 和 常 规 (NBCC) 防 御 作 战 及 标 准 ], 29 May 2003, 9, http://www.e-publishing.af.mil/shared/media/epubs/
AFMAN10-2602.pdf.
2. Air Force Medical Operations Agency, Environmental and Occupational Health Division; and Air Force Institute for ESOH
[Environment, Safety, and Occupational Health] Risk Analysis, Industrial Hygiene Branch, “Chemical Warfare Agent Health Risk
Assessment Guidance Document”[ 化 学 战 剂 健 康 风 险 评 估 指 导 文 件 ], 61, 2 April 2003, https://afkm.wpafb.af.mil/ASPs/
docman/DOCMain.aspTab=0&FolderID=OO-SG-AF-06-3-7-2&Filter=OO-SG-AF-06.
3. 同 上 。
4. Graham S. Pearson, “Chemical and Biological Warfare”[ 化 学 战 和 生 物 战 ], Journal of Naval Engineering 32, no. 2 (1990):
198.
5. “CENTAF Inficon HAPSITE Gas Chromatograph / Mass Spectrometer Concept of Operations and Execution”[ 美 国 空 军 中 央
司 令 部 现 场 空 气 危 险 污 染 物 检 测 系 统 气 相 色 谱 / 质 谱 仪 操 作 和 执 行 概 念 ], 14 January 2003, 1—2.
6. Air Force Medical Support Agency/SG3PB FY11—FY15 886H, “Homeland Security Medical Response Spend Plan, 2011—15”
[ 国 土 安 全 部 医 学 响 应 拨 款 支 出 计 划 ], https://afkm.wpafb.af.mil/ASPs/docman/DOCMain.aspTab=0&FolderID=OO-SG-AF-
06-55-2-7&Filter=OO-SG-AF-06.
7. Asja Bartling et al., “Enzyme-Kinetic Investigation of Different Sarin Analogues Reacting with Human Acetylcholinesterase and
Butyrylcholinesterase”[ 各 种 沙 林 类 有 机 磷 化 物 与 人 体 乙 酰 胆 碱 酯 酶 和 丁 酰 胆 碱 酯 酶 反 应 的 酶 动 力 学 研 究 ],
Toxicology 233 (2007):166—72; 另 参 看 Kai Tuovinen et al., “Phosphotriesterase—a Promising Candidate for Use in
Detoxification of Organophosphates”[ 磷 酸 三 酯 酶 —— 可 望 用 作 有 机 磷 酸 酯 的 解 毒 剂 ], Fundamental Applied Toxicology
23, no. 4 (November 1994): 578—84; 另 参 看 William J. Donarski et al., “Structure-Activity Relationships in the Hydrolysis
of Substrates by the Phosphotriesterase from Pseudomonas Diminuta”[ 从 缺 陷 假 单 胞 菌 得 到 的 磷 酸 三 酯 酶 受 质 水 解 过 程
中 的 结 构 和 活 性 关 系 ], Biochemistry 28, no. 11 (1989): 4650—55.
8. Shuguang Zhang, Fabrizio Gelain, and Xiaojun Zhao, “Designer Self-Assembling Peptide Nanofiber Scaffolds for 3D Tissue Cell
Cultures”[ 用 于 3D 组 织 细 胞 培 养 的 特 定 设 计 自 组 装 肽 纳 米 纤 维 支 架 ], Seminars in Cancer Biology 15, no. 5 (2005):
413—20; 另 参 看 Manoj Nahar et al., “Functional Polymeric Nanoparticles: An Efficient and Promising Tool for Active
Delivery of Bioactives”[ 功 能 性 聚 合 物 纳 米 粒 子 : 有 效 输 送 生 物 活 性 物 质 的 高 效 和 有 发 展 潜 力 的 工 具 ], Critical
Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 23, no. 4 (2006): 259—318.
9. Thanaporn Laothanachareon et al., “Cross-Linked Enzyme Crystals of Organophosphate Hydrolase for Electrochemical Detection
of Organophosphorus Compounds”[ 用 于 有 机 磷 化 合 物 电 化 学 检 测 的 有 机 磷 水 解 酶 交 联 酶 晶 体 ], World Journal of
Microbiology and Biotechnology 24, no. 12 (2008): 3049—55; 另 参 看 Jeffrey S. Karns et al., “Biotechnology in Agricultural
Chemistry”[ 农 业 化 学 中 的 生 物 技 术 ], American Chemical Society Symposium Series 334 (1987): 157—70.
10. Alan R. Hopkins and Nathan S. Lewis, “Detection and Classification Characteristics of Arrays of Carbon Black/Organic
Polymer Composite Chemiresistive Vapor Detectors for the Nerve Agent Simulants Dimethylmethylphosphonate and
Diisopropylmethylphosponate”[ 神 经 毒 剂 模 拟 剂 甲 基 磷 酸 二 甲 酯 和 甲 基 磷 酸 二 异 丙 酯 的 碳 黑 / 有 机 高 分 子 复 合 材 料 化
学 阻 抗 型 化 学 蒸 气 传 感 器 组 的 检 测 和 分 类 特 性 ], Analytical Chemistry 73, no. 5 (2001): 884; 另 参 看 Chelsea N. Monty,
Ilwhan Oh, and Richard I. Masel, “Enzyme-Based Electrochemical Multiphase Microreactor for Detection of Trace Toxic
Vapors”[ 用 于 检 测 微 量 有 毒 蒸 气 的 酶 基 电 化 学 多 相 微 反 应 器 ], IEEE [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
Sensors Journal 8, no. 5 (May 2008): 584.
44

GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时
Precision Position, Navigation, and Timing without the Global Positioning System
肯 尼 斯 ·A· 费 舍 , 美 国 空 军 少 校 / 博 士 (Maj Kenneth A. Fisher, PhD, USAF)
约 翰 ·F· 拉 切 特 博 士 (Dr. John F. Raquet)*
NAVSTAR 卫 星 全 球 定 位 系 统 (GPS)
的 出 现 引 发 了 现 代 战 争 的 革 命 性 变
化 。 从 2005 年 以 来 , 美 国 的 精 确 制 导 弹 药
几 乎 都 是 采 用 了 GPS 的 目 标 定 位 数 据 。 1 武
器 发 射 系 统 因 此 得 以 精 确 打 击 敌 方 目 标 , 大
幅 减 少 甚 至 消 除 附 带 损 伤 。 并 且 , 几 乎 所 有
军 事 资 产 , 如 飞 机 、 坦 克 、 舰 船 、 导 弹 、 迫
击 炮 弹 、 运 输 船 队 , 以 及 深 入 敌 区 的 战 士 ,
无 一 不 依 靠 GPS 提 供 的 精 确 定 位 功 能 。
这 种 定 位 系 统 对 军 事 而 言 有 两 个 重 大 限
制 。 第 一 : 此 系 统 受 限 于 视 线 范 围 , 亦 即 此
卫 星 必 须 在 接 收 者 的 天 线 “ 视 觉 ” 范 围 内 ,
才 能 获 取 信 号 。 这 个 限 制 对 室 内 ( 包 括 地 下 )
及 都 市 环 境 而 言 影 响 尤 其 大 , 对 地 面 部 队 、
遥 驾 飞 机 和 精 确 弹 药 的 导 航 构 成 严 重 的 挑
战 。 都 市 中 的 高 楼 可 能 阻 断 卫 星 的 视 线 , 造
成 反 射 或 “ 多 径 ” 信 号 , 使 接 收 者 困 惑 。 在
室 内 环 境 ,GPS 信 号 虽 可 收 到 , 但 衰 减 严 重 ,
这 意 味 着 受 建 筑 物 保 护 的 地 面 作 战 部 队 不 容
易 获 得 可 靠 的 GPS 定 位 信 号 。
第 二 : 敌 人 运 用 简 单 的 技 术 和 现 成 的 设
备 , 就 可 轻 易 破 坏 GPS 信 号 。GPS 功 率 相 对
较 低 , 敌 人 只 要 发 射 扰 乱 信 号 , 就 能 造 成 “ 干
扰 ”。 据 传 : 中 国 已 经 利 用 公 路 货 车 队 部 署
GPS 干 扰 器 , 另 外 , 因 特 网 多 个 网 站 也 都 兜
售 小 型 、 廉 价 的 装
GPS = 全 球 定 位 系 统 置 , 可 以 对 抗 基 于
INS = 惯 性 导 航 系 统 GPS 的 运 载 平 台 跟
SoOP = 随 机 信 号
踪 。 2
还 有 一 种 虽 然 可 能 性 不 大 但 破 坏 力 强 大
的 阻 入 手 段 , 这 就 是 某 些 国 家 运 用 反 卫 星 技
术 瘫 痪 或 击 毁 GPS 卫 星 网 中 的 一 颗 或 多 颗 卫
星 。 目 前 有 三 个 国 家 已 经 拥 有 这 种 技 术 : 美 国 、
俄 国 、 中 国 , 其 中 中 国 在 2007 年 秘 而 不 宣
突 然 击 毁 本 国 一 颗 老 化 气 象 卫 星 , 展 现 了 中
国 的 反 卫 星 能 力 。 3
无 论 出 现 哪 种 情 况 , 都 可 能 导 致 GPS 能
力 降 低 或 丧 失 , 在 此 情 况 下 , 军 队 就 需 要 一
种 能 提 供 同 等 精 确 度 和 功 能 的 替 代 导 航 系
统 。 美 国 空 军 理 工 学 院 先 进 导 航 技 术 中 心 正
在 开 发 不 需 要 GPS 但 具 备 类 似 GPS 精 确 度
的 技 术 。 先 进 导 航 技 术 中 心 在 探 索 如 何 运 用
无 线 电 信 标 、 人 造 或 自 然 发 生 随 机 信 号 ( 包
括 磁 场 )、 以 及 影 像 辅 助 技 术 , 来 计 算 位 置 。
在 未 来 , 把 这 几 种 技 术 结 合 起 来 , 可 能 形 成
一 种 能 替 代 GPS 的 成 熟 技 术 。 本 文 对 这 些 非
GPS 定 位 技 术 做 简 要 介 绍 , 以 助 读 者 理 解 。
导 航 原 理
什 么 是 导 航
人 类 在 早 期 , 主 要 关 注 本 地 导 航 , 即 确
定 自 身 居 住 地 在 附 近 环 境 中 的 位 置 , 主 要 是
依 据 周 围 地 标 和 已 知 位 置 信 息 来 判 断 。 后 来 ,
特 别 是 海 洋 航 行 极 大 拓 展 了 人 类 的 移 动 能 力 ,
旅 行 者 于 是 需 要 全 球 定 位 手 段 。 4 古 代 水 手
保 持 方 向 跟 踪 , 记 录 航 行 中 每 一 程 的 距 离 ,
从 而 保 持 不 迷 航 , 这 项 技 术 称 为 “ 航 位 推 算
* 费 舍 少 校 是 美 国 空 军 理 工 学 院 电 气 工 程 助 理 教 授 , 在 该 院 先 进 导 航 技 术 中 心 任 副 主 任 。 拉 切 特 博 士 也 是 空 军 理 工 学 院 电 气 工 程 副 教
授 , 在 先 进 导 航 技 术 中 心 任 主 任 。
45

空 天 力 量 杂 志
仪 ”。 5 虽 然 现 在 导 航 技 术 已 有 巨 大 的 发 展 ,
许 多 现 代 系 统 ( 比 如 惯 性 导 航 系 统 [INS] )
仍 然 基 于 航 位 推 算 仪 原 理 ( 假 定 一 个 起 点 ,
然 后 跟 踪 位 置 、 速 度 、 方 向 和 / 或 距 离 经 过
一 段 时 间 后 的 变 化 )。
导 航 发 展 趋 势
现 代 惯 性 导 航 系 统 在 短 期 内 相 当 精 确 ,
但 若 在 大 范 围 精 确 航 行 和 协 调 , 则 需 要 极 其
严 格 的 定 位 信 息 , 因 此 催 生 出 GPS 技 术 。
GPS 技 术 已 经 成 为 现 代 导 航 的 中 坚 , 在 过 去
20—30 年 中 不 断 改 进 , 不 仅 极 大 提 高 了 导 航
精 确 度 , 可 以 将 导 航 中 定 位 偏 差 精 确 到 英 尺
甚 至 英 寸 , 而 且 可 将 各 种 运 作 系 统 和 设 备 同
步 , 从 而 获 得 前 所 未 有 的 效 率 。 军 事 用 户 因
此 可 以 更 经 济 运 用 作 战 资 源 、 集 中 优 势 兵 力
和 开 展 突 然 打 击 , 将 这 种 效 率 转 变 成 作 战 优
势 。 国 防 部 和 民 间 使 用 的 许 多 系 统 越 来 越 多
地 依 赖 可 靠 卫 星 导 航 , 这 些 系 统 中 的 许 多 运
载 平 台 互 相 依 存 和 协 同 , 以 ( 经 常 自 动 地 )
完 成 各 种 任 务 和 使 命 。 事 实 上 , 许 多 系 统 不
仅 仅 需 要 靠 GPS 导 航 , 还 需 要 靠 GPS 才 能
运 行 ,GPS 对 这 些 系 统 而 言 已 经 是 不 可 缺 少
的 功 能 。 并 且 ,GPS 的 精 确 度 ( 包 括 设 备 本
身 精 确 度 和 支 持 设 备 运 行 的 算 法 语 言 , 如 差
动 GPS) 不 断 提 高 , 可 以 排 除 掉 信 号 中 的 大
多 数 错 误 。 现 在 , 用 户 在 某 些 应 用 中 , 如 军
用 飞 机 精 确 降 落 , 以 及 不 久 将 来 的 自 动 空 中
加 油 等 , 可 以 方 便 地 获 得 近 乎 厘 米 级 精 确 度
的 定 位 。 随 着 GPS 技 术 的 潜 在 “ 客 户 ” 群 体
不 断 扩 大 , 市 场 正 在 推 出 各 种 低 成 本 、 小 体
积 的 接 收 器 , 以 满 足 需 求 。GPS 的 无 所 不 在
特 征 , 使 用 户 ( 尤 其 是 军 事 用 户 ), 包 括 参 加
作 战 的 每 一 名 军 人 、 每 一 件 机 场 设 备 、 每 一
件 运 载 平 台 等 , 越 来 越 倾 向 于 依 赖 GPS 功 能
来 执 行 跟 踪 和 发 现 。 在 过 去 , 由 于 传 统 导 航
装 置 和 早 期 GPS 接 收 器 庞 大 而 昂 贵 , 我 们 只
能 跟 踪 飞 机 等 大 型 装 备 。 而 今 , 可 以 说 每 一
名 战 士 的 背 包 中 都 配 有 一 个 GPS 接 收 器 。
军 队 和 民 间 对 GPS 的 依 赖 在 增 加 ,GPS
系 统 被 干 扰 或 毁 坏 的 风 险 也 相 应 加 大 。 因 此 ,
用 户 需 要 配 备 具 备 导 航 和 同 步 能 力 的 备 用 设
备 , 以 备 GPS 系 统 发 生 问 题 。 空 军 首 席 科 学
家 最 近 把 “GPS 中 断 环 境 下 的 PNT( 定 位 、
导 航 、 定 时 的 词 头 缩 写 )” 列 为 我 军 近 期 未 来
的 12 项 科 研 重 点 之 一 ( 按 重 要 程 度 排 序 )。 6
先 进 导 航 技 术 中 心 的 研 究 人 员 正 就 这 个 问 题
进 行 攻 关 , 努 力 研 制 出 不 依 赖 GPS 的 导 航 手
段 。
由 于 GPS 系 统 在 大 多 数 情 况 下 提 供 精 确
的 PNT, 那 么 理 想 的 替 代 技 术 通 常 需 要 运 用
导 航 算 法 把 两 个 或 更 多 的 传 感 器 结 合 起 来 。
本 文 以 下 部 分 解 释 导 航 算 法 和 传 感 器 整 合 技
术 基 本 概 念 , 然 后 介 绍 先 进 导 航 技 术 中 心 目
前 正 在 探 讨 的 四 种 非 GPS 导 航 方 法 。
导 航 算 法 和 传 感 器 整 合
导 航 算 法 是 把 信 息 按 规 则 混 合 , 通 常 通
过 预 测 — 观 测 — 比 较 流 程 来 表 达 ( 见 图 1)。
图 中 右 下 处 的 “ 导 航 状 态 ” 表 示 用 户 当 前 的
导 航 状 态 , 或 者 说 是 有 关 此 用 户 当 前 位 置 、
速 度 等 的 所 有 信 息 以 及 对 此 组 信 息 质 量 的 评
定 。 我 们 可 以 认 为 这 个 状 态 是 系 统 对 用 户 位
置 的 最 佳 猜 定 , 以 及 系 统 对 这 种 猜 定 之 精 确
性 的 评 定 。 图 中 的 “ 传 感 器 ” 框 为 整 个 系 统
测 量 或 观 测 数 据 , 从 而 了 解 用 户 的 导 航 状 态 。
对 GPS 而 言 , 该 系 统 观 测 的 是 到 某 一 颗 卫 星
的 距 离 。 它 还 运 用 真 实 世 界 的 一 个 模 型 , 称
为 “ 世 界 模 型 ” 框 。 在 GPS 中 , 这 个 模 型 可
能 由 GPS 所 有 卫 星 的 位 置 ( 轨 道 ) 组 成 。
在 “ 预 测 ” 阶 段 , 该 系 统 使 用 世 界 模 型
和 导 航 状 态 来 预 测 此 系 统 应 观 测 到 什 么 ; 图
46

GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时
真 实 世
世 模
传 感 器
比 较
“ 预 测 ” 算 法
导 航
图 1 : 导 航 算 法 示 意 图
中 的 “ 预 测 算 法 ” 框 表 示 这 个 过 程 。 在 “ 观 测 ”
阶 段 , 该 系 统 接 收 一 个 来 自 真 实 世 界 的 噪 声 —
蚀 损 测 量 值 。 在 “ 比 较 阶 段 ”, 算 法 将 预 测 值
与 实 际 值 进 行 匹 配 对 比 , 然 后 运 用 差 值 来 修
正 导 航 状 态 , 并 可 能 修 正 世 界 模 型 。
设 想 一 个 简 化 导 航 示 例 : 用 户 希 望 确 定
自 己 距 一 堵 墙 的 位 置 。 他 用 目 测 判 断 距 离 ,
预 测 为 约 30 英 尺 ( 此 时 , 导 航 状 态 为 30 英
尺 但 不 确 定 性 高 )。 用 户 进 一 步 通 过 测 量 或 观
测 , 即 使 用 精 密 激 光 测 距 仪 得 到 实 际 距 离 为
31.2 英 尺 。 他 将 预 测 值 和 观 测 值 进 行 比 较 ,
马 上 丢 弃 前 者 而 相 信 后 者 , 因 为 他 显 然 更 信
任 基 于 激 光 测 距 仪 的 测 量 值 , 而 非 ( 基 于 目 测 )
的 当 前 导 航 状 态 。
把 预 测 和 观 测 混 合 起 来 , 构 成 了 最 令 我
们 感 兴 趣 的 方 法 , 但 有 时 候 用 户 对 预 测 值 和
观 测 值 同 等 信 任 , 即 使 两 者 有 差 异 。 为 处 理
好 混 合 , 典 型 的 INS/GPS 混 合 应 用 是 采 用
Kalman 过 滤 器 来 执 行 预 测 — 观 测 — 比 较 流
程 。 7 INS 通 过 跟 踪 用 户 的 移 动 来 预 测 其 位 置 ;
然 后 GPS 接 收 器 运 用 来 自 系 统 卫 星 的 测 量 值
来 “ 观 测 ” 用 户 的 位 置 ; 最 后 Kalman 过 滤 器
把 INS 预 测 值 和 GPS 观 测 值 对 比 , 生 成 基 于
这 两 个 结 果 之 相 对 质 量 的 混 合 解 决 方 案 。
典 型 的 现 代 导 航 系 统 都 是 混 合 INS 与
GPS 更 新 值 来 产 生 可 信 的 导 航 估 算 值 —— 之
所 以 说 “ 可 信 ”, 是 因 为 这 两 个 输 入 值 互 相 补
偿 。INS 提 供 运 载 平 台 在 运 动 中 的 近 乎 连 续
的 准 确 估 算 , 但 误 差 总 会 随 着 时 间 而 加 大 。
例 如 , 即 使 是 最 精 确 的 INS, 在 最 初 能 生 成
非 常 接 近 真 实 位 置 的 估 算 值 , 但 误 差 积 累 到
最 后 将 导 致 其 位 置 估 算 值 不 可 再 用 。GPS 正
好 相 反 , 它 不 频 繁 更 新 估 算 , 从 而 也 无 误 差
积 累 。 按 串 列 方 式 ,INS 可 在 短 期 中 提 供 准
确 的 导 航 估 算 值 ,GPS 则 能 在 长 期 中 提 供 准
确 数 值 。 换 言 之 ,GPS 传 感 器 约 束 了 INS 的
漂 移 误 差 。
在 GPS 中 断 环 境 中 进 行 定 位 、 导 航 、
定 时 的 四 种 可 能 导 航 方 法
用 无 线 电 信 标 导 航
无 线 电 信 标 ( 即 人 造 信 号 源 为 导 航 目 的
进 行 广 播 以 增 强 或 替 代 GPS 信 号 ) 可 以 在 信
号 薄 弱 或 被 蓄 意 干 扰 的 环 境 下 发 挥 作 用 。 美
国 国 防 先 进 研 究 局 启 动 了 一 个 计 划 , 以 “ 展
示 机 载 假 卫 星 的 应 用 前 景 , 假 卫 星 是 由 飞 机
运 载 的 一 种 高 功 率 、 类 似 GPS 的 发 射 机 , 用
于 广 播 强 大 的 GPS 替 代 信 号 , 此 信 号 可 以 ‘ 烧
47

空 天 力 量 杂 志
穿 ’ 干 扰 器 , 恢 复 GPS 在 作 战 区 域 的 导 航 。” 8
实 际 现 场 试 验 表 明 , 机 载 假 卫 星 可 以 取 代 卫
星 广 播 , 能 向 GPS 军 事 用 户 提 供 优 质 导 航 信
号 , 只 需 对 接 收 器 的 软 件 程 序 稍 做 修 改 即 可 。
还 有 研 究 人 员 运 用 信 标 来 发 射 独 特 信 号 ,
其 接 收 机 需 要 专 门 设 计 , 以 能 根 据 这 些 信 号
进 行 导 航 。 有 一 家 公 司 在 某 局 部 地 区 设 置 地
面 信 标 装 置 , 用 于 辅 助 GPS, 或 者 在 没 有
GPS 的 情 况 下 独 立 导 航 。 9 人 们 甚 至 可 以 使
用 这 些 信 标 装 置 来 判 定 地 下 复 杂 采 矿 坑 道 中
矿 工 的 位 置 。 进 一 步 , 这 些 装 置 有 可 能 辅 助
地 面 部 队 在 封 闭 环 境 中 开 展 行 动 。 从 军 事 行
动 角 度 来 看 , 这 种 方 法 需 要 把 发 射 机 部 署 在
地 面 或 飞 机 平 台 上 。
用 人 造 随 机 信 号 导 航
GPS 是 通 过 跟 踪 卫 星 发 射 的 信 号 实 现 导
航 , 用 人 造 随 机 信 号 (SoOP) 导 航 也 是 根 据
相 同 原 理 , 不 同 点 在 于 SoOP 导 航 所 跟 踪 的
信 号 不 是 那 些 以 导 航 为 目 的 所 发 射 的 信 号 ,
而 是 为 其 他 特 定 目 的 发 射 的 信 号 , 如 调 幅 和
调 频 无 线 电 、 卫 星 无 线 电 、 电 视 、 手 机 发 射 网 、
无 线 电 脑 网 , 以 及 其 他 多 种 卫 星 信 号 。 先 进
导 航 技 术 中 心 已 经 研 究 了 电 视 信 号 、 调 幅 无
线 电 信 号 、 数 字 音 频 / 视 频 广 播 , 以 及 无 线
网 络 等 各 种 可 行 选 择 。 10 由 于 SoOP 选 择 很
多 , 研 究 人 员 开 发 了 一 种 数 学 工 具 来 确 定 这
些 信 号 对 导 航 的 可 用 性 。 11
SoOP 导 航 相 对 GPS 导 航 有 若 干 优 势 。
首 先 ,SoOP 选 择 很 多 , 可 以 保 证 导 航 用 户 需
要 定 位 和 需 要 减 少 定 位 误 差 时 有 大 量 可 用 信
号 存 在 。 第 二 ,SoOP 的 接 收 信 号 强 度 经 常 高
于 GPS 信 号 。 12 ( 我 们 还 经 常 可 在 室 内 环 境
接 收 到 调 频 无 线 电 台 或 手 机 网 发 射 的 可 用 信
号 , 此 点 亦 强 于 GPS 信 号 。) 并 且 , 采 用
SoOP 导 航 的 用 户 不 必 考 虑 设 备 部 署 或 运 行 费
用 。( 当 然 , 移 动 接 收 器 , 就 像 GPS 接 收 器
一 样 , 需 要 专 门 设 计 和 制 造 后 才 可 投 用 。)
把 SoOP 用 于 导 航 也 有 缺 点 。 信 号 发 射
系 统 既 然 不 是 有 意 把 这 些 信 号 用 于 导 航 , 其
定 时 也 就 不 会 互 相 连 接 或 同 步 。 再 者 , 导 航
用 户 可 能 不 清 楚 发 射 的 是 什 么 信 号 。 为 减 轻
这 两 个 问 题 , 在 典 型 的 SoOP 导 航 模 式 中 ,
通 常 包 括 一 个 基 地 台 , 亦 即 一 个 在 用 户 接 收
机 附 近 的 已 知 地 点 存 在 一 个 接 收 装 置 。 基 地
台 允 许 用 户 装 置 提 取 SoOP 中 的 某 些 特 征 ,
从 而 减 轻 定 时 问 题 。 大 多 数 算 法 还 假 设 SoOP
发 射 机 ( 例 如 无 线 电 台 塔 或 无 线 路 由 器 ) 设
在 已 知 地 点 , 有 关 确 定 这 个 地 点 信 息 的 方 法
也 已 研 制 出 来 。SoOP 导 航 中 发 生 错 误 的 主 要
根 源 是 多 路 或 反 射 信 号 , 这 个 问 题 很 难 解 决 。
正 交 频 率 分 配 多 路 传 输 用 于 数 字 音 频 /
视 频 广 播 和 许 多 无 线 网 络 装 置 , 是 一 种 最 具
潜 力 的 SoOP 信 号 结 构 。 这 些 信 号 表 现 出 其
他 信 号 所 缺 乏 的 导 航 用 途 优 势 , 例 如 信 号 中
含 有 冗 余 信 息 , 用 户 可 通 过 监 听 ( 被 动 收 听
一 个 信 号 ) 而 获 得 导 航 数 据 , 而 不 必 使 用 基
地 台 。 13 与 此 紧 密 相 关 的 研 究 还 有 如 何 使 用
无 线 电 频 率 指 纹 来 把 每 个 信 号 联 系 到 某 个 特
定 的 发 射 台 。 14
SoOP 导 航 法 中 , 除 了 通 过 跟 踪 一 个
SoOP 而 获 得 定 时 信 息 ( 类 似 于 GPS 导 航 )
之 外 , 还 有 其 他 方 式 可 供 考 虑 。 例 如 : 我 们
可 以 使 用 角 度 到 达 数 据 ( 主 要 通 过 使 用 多 个
天 线 获 得 ) 进 行 导 航 , 即 把 多 个 到 达 角 进 行
等 分 , 运 用 三 角 测 量 系 来 确 定 接 收 器 的 位 置 。
另 外 , 我 们 也 可 使 用 SoOP 的 信 号 接 收 强 度
来 估 算 与 其 发 射 源 的 大 致 距 离 。 有 一 家 民 间
公 司 甚 至 提 供 无 线 网 络 位 置 和 发 射 功 率 数 据
库 , 用 于 信 号 接 收 强 度 计 算 。 15
用 自 然 发 生 随 机 信 号 导 航
48

GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时
虽 然 人 造 SoOP 非 常 值 得 研 究 , 自 然 发
生 SoOP 也 到 处 存 在 。 从 根 本 上 说 , 凡 能 帮
助 一 个 人 区 别 地 球 上 的 某 一 位 置 相 对 于 另 一
个 位 置 的 任 何 源 都 可 用 于 导 航 。 一 种 现 象 对
定 位 有 多 大 用 处 , 经 常 取 决 于 我 们 对 其 所 做
的 测 量 是 否 可 靠 , 以 及 这 种 测 量 与 用 户 的 位
置 是 否 紧 密 相 关 , 传 感 器 的 大 小 、 重 量 和 功
率 也 都 有 关 。 许 多 自 然 发 生 的 SoOP, 如 磁 场 、
重 力 场 、 闪 电 等 都 可 能 用 于 导 航 , 其 中 尤 以
磁 场 导 航 最 具 军 事 应 用 潜 力 。
磁 场 强 度 各 异 , 但 遍 布 整 个 地 球 。 除 了
地 球 的 主 磁 场 之 外 , 其 他 类 似 的 磁 场 可 发 生
在 任 何 导 电 材 料 中 ( 如 建 筑 钢 筋 、 墙 内 加 强
钢 筋 、 金 属 管 道 、 导 线 等 )。 因 此 磁 场 的 强 度
在 某 个 建 筑 物 内 各 不 同 走 廊 各 不 同 部 位 都 不
相 同 。 先 进 导 航 技 术 中 心 已 经 测 试 了 运 用 这
些 强 度 来 辅 助 导 航 系 统 在 室 内 环 境 工 作 的 可
行 性 , 他 们 首 先 把 从 小 型 磁 力 仪 ( 一 幅 扑 克
牌 大 小 ) 获 得 的 测 量 值 与 先 前 确 定 的 此 室 内
磁 场 分 布 图 进 行 对 比 。 16 然 后 在 磁 场 分 布 图
上 找 出 与 磁 力 仪 测 量 值 最 相 关 的 地 点 , 从 而
确 定 用 户 的 位 置 。 此 实 验 结 果 证 明 很 有 前 途 ,
但 仍 有 两 处 需 要 加 强 研 究 。 第 一 : 这 个 系 统
必 须 依 靠 已 经 制 成 的 磁 场 图 , 我 们 不 可 能 让
战 士 们 对 现 场 进 行 勘 测 , 因 此 研 究 人 员 正 在
研 究 移 动 过 程 中 逐 步 建 立 这 份 磁 场 图 的 方
法 。 第 二 : 研 究 人 员 正 在 探 索 磁 场 经 过 一 段
时 间 后 的 变 化 , 以 及 磁 场 导 航 算 法 在 已 观 测
磁 场 发 生 重 大 变 化 情 况 ( 磁 场 变 化 可 因 现 场
增 加 或 撤 除 金 属 物 体 而 引 起 ) 下 的 不 适 用 性 。
影 像 辅 助 导 航
影 像 辅 助 导 航 是 用 照 相 机 生 成 一 种 替 代
性 的 高 度 互 补 的 系 统 , 来 限 制 惯 性 漂 移 。 影
像 系 统 不 是 直 接 计 算 运 载 平 台 本 身 的 位 置 ,
而 是 采 用 从 图 像 传 感 器 看 到 的 运 动 来 辅 助 惯
性 导 航 系 统 。 例 如 , 假 设 一 个 人 坐 在 椅 子 上
旋 转 , 生 理 上 的 前 庭 系 统 会 感 觉 到 这 种 旋 转 ,
但 是 视 力 通 过 观 察 运 动 的 影 像 提 示 , 来 辅 助
对 这 种 旋 转 的 估 算 。 影 像 传 感 器 即 以 相 近 原
理 辅 助 惯 性 导 航 系 统 , 从 而 提 高 导 航 精 度 。
影 像 辅 助 导 航 系 统 除 了 改 善 导 航 精 度 之
外 , 还 有 其 他 多 种 优 点 。 第 一 : 计 算 机 影 像
技 术 不 受 制 于 那 些 能 有 效 瘫 痪 GPS 的 攻 击
( 虽 然 基 于 影 像 的 工 具 也 面 对 其 他 制 约 因 素 ,
如 雨 雾 和 烟 雾 等 )。 第 二 : 随 着 照 相 机 和 计
算 机 功 能 更 强 大 而 成 本 更 低 , 计 算 机 影 像 迅
速 成 为 可 以 实 现 的 及 成 本 效 益 比 可 行 的 选
择 。 第 三 : 用 于 导 航 的 照 相 机 还 可 顺 便 收 集
情 报 。 同 样 , 用 于 情 报 收 集 的 照 相 机 也 能 顺
便 用 于 导 航 。 还 有 , 我 们 可 以 把 数 据 信 息 与
国 家 地 理 空 间 情 报 局 或 谷 歌 等 商 业 地 图 提 供
商 提 供 的 地 图 信 息 进 行 整 合 。
由 于 计 算 上 的 复 杂 性 , 典 型 的 影 像 辅 助
算 法 一 般 取 用 图 像 中 的 一 些 特 征 而 非 整 个 图
像 。 此 算 法 将 连 续 图 像 中 的 特 征 进 行 对 比 ,
从 而 估 算 运 载 平 台 的 相 对 运 动 位 置 。 特 征 对
比 和 匹 配 的 质 量 好 坏 , 取 决 于 对 后 续 图 像 序
列 的 特 征 提 取 和 识 别 。 我 们 可 以 把 分 析 集 中
在 图 像 的 一 小 块 上 , 以 进 一 步 降 低 计 算 复 杂
性 。 这 些 计 算 上 的 改 进 可 允 许 我 们 采 用 设 置
在 相 对 较 小 平 台 上 的 影 像 系 统 。 先 进 导 航 技
术 中 心 已 经 把 一 种 速 度 更 快 但 可 信 性 稍 差 的
特 征 跟 踪 算 法 与 一 种 商 用 级 惯 性 导 航 系 统 结
合 起 来 , 在 一 种 小 型 室 内 遥 驾 飞 机 上 获 得 实
时 导 航 功 能 。 17
从 照 相 机 到 某 特 征 之 间 的 距 离 ( 即 感 知
深 度 ) 是 图 像 辅 助 导 航 的 关 键 。 先 进 导 航 技
术 中 心 采 用 两 台 照 像 机 模 仿 人 类 视 力 , 研 制
出 立 体 影 像 辅 助 导 航 原 型 机 , 并 证 明 其 算 法
能 接 近 实 时 。 18 美 中 不 足 的 是 , 这 种 方 法 要
49

空 天 力 量 杂 志
求 两 台 照 像 机 互 相 隔 开 一 定 距 离 , 因 此 尚 不
能 马 上 用 于 小 型 应 用 场 合 ( 例 如 装 入 一 个 微
型 航 空 器 ) 中 。
如 果 用 一 台 小 型 常 平 激 光 测 距 传 感 器 来
增 强 一 台 照 相 机 , 就 可 免 除 制 造 立 体 影 像 系
统 原 型 机 。 先 进 导 航 技 术 中 心 已 经 使 用 这 种
传 感 器 来 测 量 照 相 机 视 场 内 的 任 何 近 物 体 的
深 度 。 19 这 些 传 感 器 , 连 同 一 个 惯 性 传 感 器 ,
可 以 帮 助 导 航 一 架 微 型 航 空 器 , 而 不 必 依 赖
GPS。 这 种 技 术 对 于 室 内 探 测 和 绘 制 地 图 特
别 有 用 。 这 种 体 型 小 重 量 轻 的 传 感 器 组 合 装
置 除 了 提 供 非 GPS 导 航 功 能 之 外 , 还 能 发 现
和 拍 摄 物 体 目 标 , 以 用 于 情 报 或 目 标 锁 定 用
途 。
和 以 上 选 择 特 征 的 做 法 不 同 , 影 像 辅 助
导 航 的 另 一 个 活 跃 研 究 领 域 , 称 为 预 测 透 绘
(predictive rendering), 采 用 对 物 体 的 认 知 来
估 计 运 载 平 台 的 运 动 。 先 进 导 航 技 术 中 心 正
在 试 验 把 这 种 方 法 应 用 到 空 中 加 油 技 术 中 。
具 体 而 言 , 就 是 我 们 可 从 一 架 加 油 机 的 三 维
模 型 , 在 计 算 机 上 从 受 油 飞 机 的 视 角 预 测 加
油 机 的 图 像 。 在 照 相 机 捕 获 到 真 实 图 像 之 后 ,
我 们 通 过 算 法 来 将 预 测 图 像 和 真 实 图 像 进 行
对 比 。 这 种 导 航 方 式 使 用 图 像 处 理 技 术 , 从
而 简 化 在 预 测 和 真 实 图 像 之 间 建 立 相 关 ( 即
两 类 图 像 互 相 匹 配 的 程 度 ) 的 过 程 。 20
把 通 信 / 导 航 装 置 与 影 像 辅 助 惯 性 导 航
系 统 结 合 起 来
这 种 设 计 概 念 是 把 通 信 和 导 航 结 合 起 来 ,
形 成 一 个 战 场 用 手 握 式 装 置 。 深 入 敌 区 的 战
士 目 前 通 常 把 手 握 式 无 线 电 通 信 机 和 GPS 接
收 器 都 带 在 身 上 。 如 能 把 二 者 合 一 , 我 们 的
战 士 就 能 利 用 无 线 电 通 信 机 之 间 的 通 信 链 接
进 行 定 位 , 减 少 对 GPS 的 依 赖 。 进 一 步 , 机
载 式 影 像 辅 助 惯 性 导 航 系 统 可 提 供 短 时 稳 定
和 姿 态 信 息 。 正 如 GPS 辅 助 的 惯 性 导 航 系 统
是 把 GPS 的 长 期 稳 定 性 与 惯 性 导 航 系 统 的 短
期 稳 定 性 相 结 合 一 样 , 以 上 所 建 议 的 设 计 概
念 也 有 可 能 获 得 GPS 受 阻 环 境 下 的 相 对 长
期 、 精 确 的 导 航 。
先 进 导 航 技 术 中 心 和 雷 声 公 司 的 研 究 人
员 正 在 验 证 使 用 基 于 雷 声 公 司 的 DH-500 手
握 式 通 信 机 获 得 的 测 距 值 来 确 定 用 户 的 位 置 ,
而 不 依 赖 GPS。 21 这 种 袋 装 式 无 线 电 系 统 不
仅 是 成 熟 的 通 信 工 具 , 还 具 有 测 距 功 能 。 最 近 ,
先 进 导 航 技 术 中 心 把 雷 声 DH-500 无 线 电 通
信 机 的 测 距 功 能 与 立 体 影 像 辅 助 惯 性 导 航 系
统 相 结 合 , 获 得 GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 导 航
能 力 。 22
这 类 研 究 有 可 能 为 解 决 更 广 泛 的 问 题 提
供 出 路 , 例 如 , 运 用 导 航 / 通 信 一 体 化 手 握
式 装 置 , 再 辅 之 以 其 他 传 感 器 , 可 以 做 到 同
时 导 航 和 通 信 。 这 些 装 置 还 可 能 允 许 多 平 台
在 同 一 网 络 中 合 作 , 提 供 有 助 于 导 航 的 更 多
信 息 。
一 副 药 方 不 能 包 治 百 病
只 要 GPS( 或 者 GPS + 惯 性 导 航 系 统 )
保 持 正 常 运 作 , 就 能 满 足 大 多 数 军 事 行 动 中
的 导 航 需 要 。 但 是 如 果 GPS 不 可 用 , 我 们 就
必 须 转 而 使 用 上 述 讨 论 的 替 代 导 航 技 术 。 这
些 技 术 和 GPS 相 比 较 , 各 自 都 有 重 大 缺 点 。
例 如 , 基 于 无 线 电 信 标 的 导 航 不 能 全 球 使 用 ,
并 需 要 设 置 信 标 装 置 ;SoOP 导 航 需 要 能 够 接
触 到 正 确 类 型 的 信 号 ( 还 容 易 受 前 述 讨 论 的
其 他 缺 点 的 影 响 ); 影 像 辅 助 导 航 在 雨 雾 天 气
或 海 洋 环 境 中 效 果 欠 佳 ; 基 于 无 线 电 测 距 的
导 航 只 能 在 多 运 载 平 台 环 境 中 工 作 。 因 此 ,
任 何 单 项 技 术 都 无 法 在 所 有 环 境 中 完 全 取 代
50

GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时
GPS。 通 过 研 究 开 发 使 用 非 GPS 信 号 的 导 航
能 力 有 其 必 要 性 , 应 该 继 续 下 去 。 但 是 , 仅
仅 获 得 更 多 替 代 技 术 选 择 并 不 能 形 成 全 面 的
解 决 方 案 。
未 来 方 向 : 全 源 导 航
美 国 空 军 必 须 采 纳 全 源 导 航 方 式 , 来 解
决 GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 导 航 需 要 。 23 全 源
导 航 算 法 运 用 所 有 可 用 信 息 , 能 根 据 承 载 平
台 的 动 态 变 化 而 计 算 出 精 确 的 结 果 。 图 2 表
现 一 个 依 赖 惯 性 导 航 系 统 的 概 念 , 此 系 统 使
用 以 下 多 种 传 感 器 信 息 :GPS、SoOP、 影 像 、
光 线 测 定 和 测 距 、 磁 场 、 重 力 、 以 及 雷 达 。
请 注 意 , 此 处 我 们 有 意 把 GPS 包 括 在 内 ( 因
为 既 然 是 全 源 导 航 , 只 要 GPS 信 号 可 用 , 就
应 以 GPS 为 主 )。 这 样 , 这 个 完 整 系 统 结 合
所 有 可 用 信 息 , 当 某 些 传 感 器 不 可 用 时 , 仍
可 使 用 其 他 信 号 源 。
美 国 空 军 理 工 学 院 先 进 导 航 技 术 中 心 正
在 开 发 相 关 系 统 , 做 到 能 通 过 最 合 适 的 传 感
器 方 便 地 按 局 部 环 境 条 件 提 供 导 航 。 例 如 ,
基 于 图 像 的 导 航 可 能 在 都 市 环 境 白 昼 条 件 下
发 挥 良 好 效 果 ; 基 于 重 力 场 的 导 航 虽 然 精 度
稍 差 , 但 在 大 洋 中 可 能 最 有 效 。 显 然 , 对 不
同 的 环 境 需 要 配 置 不 同 的 传 感 器 。 目 前 面 临
的 问 题 是 , 当 前 的 组 合 结 构 无 法 做 到 自 由 切
换 或 调 换 导 航 传 感 器 。 大 多 数 组 合 性 导 航 系
统 都 是 按 照 具 体 客 户 的 具 体 要 求 设 计 的 , 这
些 系 统 由 规 定 的 传 感 器 组 成 , 若 增 加 传 感 器 ,
需 要 做 大 量 的 调 整 。 把 各 种 GPS 和 非 GPS
传 感 器 组 合 到 同 一 个 系 统 中 并 非 不 可 能 , 只
是 这 样 的 系 统 在 体 积 、 重 量 、 功 率 等 方 面 将
极 为 庞 大 , 算 法 将 极 为 复 杂 。 从 现 实 角 度 考 虑 ,
不 同 的 任 务 需 要 不 同 的 传 感 器 组 合 , 如 果 任
务 发 生 变 化 , 则 传 感 器 组 合 也 应 相 应 变 化 。
理 想 的 设 计 是 , 首 先 有 一 个 核 心 整 合 处 理 器 ,
然 后 按 照 具 体 的 任 务 需 要 搭 配 合 适 的 导 航 传
感 器 , 来 满 足 这 项 任 务 的 能 力 需 求 。
要 制 造 出 这 样 的 “ 即 插 即 用 ” 式 导 航 系 统 ,
需 要 我 们 开 展 大 量 的 科 研 工 作 , 研 究 出 一 套
基 本 整 合 算 法 和 整 合 搭 配 结 构 ( 包 括 所 有 硬
软 件 ), 以 能 连 接 并 结 合 来 自 多 个 物 理 传 感 器
的 输 入 数 据 。 导 航 研 究 界 对 此 课 题 兴 趣 越 来
越 浓 。 例 如 : 国 防 先 研 局 最 近 发 布 一 个 广 域
研 究 项 目 通 告 , 项 目 要 求 达 到 的 目 的 是 “ 开
发 出 能 够 快 速 整 合 和 重 新 搭 配 任 何 传 感 器 组
合 所 需 的 结 构 、 抽 象 法 , 以 及 导 航 过 滤 算 法
语 言 。” 24 自 不 必 说 , 研 制 灵 活 系 统 整 合 是 一
项 艰 巨 的 挑 战 , 但 意 义 重 大 , 如 果 这 种 系 统
GPS
SoOPs
图 2 : 全 源 导 航 算 法 示 意 图
51

空 天 力 量 杂 志
能 在 几 乎 任 何 环 境 中 提 供 导 航 , 将 对 军 事 用
户 有 巨 大 作 用 。 当 然 , 此 系 统 在 体 积 、 重 量 、
功 率 和 成 本 等 方 面 都 必 须 降 到 可 接 受 的 范 围 。
先 进 导 航 技 术 中 心 已 经 研 制 出 相 关 技 术 ,
可 以 开 始 制 造 全 源 导 航 算 法 和 部 署 全 源 导 航
系 统 所 需 的 传 感 器 组 合 包 。 美 国 空 军 若 想 在
GPS 系 统 受 阻 的 环 境 中 保 持 精 确 导 航 能 力 ,
就 必 须 继 续 提 供 投 资 , 保 证 技 术 人 员 继 续 在
整 合 算 法 、 传 感 器 能 力 和 模 块 化 等 领 域 开 展
研 究 。♣
注 释 :
1. John W. Moyle, “The Space and Air Force: One Pathway to the Future”[ 太 空 和 空 军 : 一 条 通 向 未 来 的 路 径 ], Air and
Space Power Journal: Chronicles Online Journal, http://www.airpower.maxwell.af.mil/airchronicles/cc/moyle.html.
2. Alan Cameron, “Perspectives—June 2008”[ 视 角 — 2008 年 6 月 ], 24 June 2008, GPS World, http://www.gpsworld.com/
gnss-system/perspectives-june-2008-7254.
3. Michael P. Pillsbury, PhD, An Assessment of China's Anti-satellite and Space Warfare Programs, Policies and Doctrines [ 关 于
中 国 反 卫 星 及 太 空 战 争 计 划 、 政 策 和 军 事 理 论 的 评 估 ], Report to the US-China Economic and Security Review
Commission, 19 January 2007, http://www.uscc.gov/researchpapers/2007/FINAL_REPORT_1-19-2007_REVISED_BY_MPP.
pdf.
4. “ 导 航 ” 是 指 “ 记 录 、 计 划 和 控 制 [ 船 舶 或 飞 机 ] 的 方 位 和 路 线 。” 该 词 英 文 “navigate” 源 自 拉 丁 文 “navigare”, 其
中 “navis” 表 示 船 舶 ,“agere” 表 示 指 示 方 向 。 见 Webster's II: New Riverside University Dictionary, 1988 词 典 中 “navigate”
词 条 。
5. 这 是 一 个 广 泛 使 用 的 方 向 工 具 , 即 磁 针 罗 盘 , 于 12 世 纪 在 中 国 出 现 。 人 们 通 常 根 据 船 的 速 度 和 时 间 来 确 定 距 离 。
参 看 Pratap Misra and Per Enge, Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance [ 全 球 定 位 系 统 : 信 号 、
测 量 和 性 能 ], (Lincoln, MA: Ganga-Jamuna Press, 2001).
6. United States Air Force Chief Scientist (AF/ST), Report on Technology Horizons: A Vision for Air Force Science and
Technology during 2010—2030, vol. 1 [ 技 术 地 平 线 报 告 :2010—2030 空 军 科 技 远 景 , 第 1 卷 ], AF/ST-TR-10-01-PR
(Washington, DC: Headquarters US Air Force, Office of the USAF Chief Scientist, 15 May 2010), 76, http://www.
aviationweek.com/media/pdf/Check6/USAF_Technology_Horizons_report.pdf.
7. 此 过 滤 器 以 Rudolph Kalman 命 名 ,Kalman 在 其 “ 线 性 过 滤 和 预 测 问 题 新 方 法 ” 论 文 中 首 先 公 布 其 预 测 — 观 察 — 比 较
算 法 , 参 看 Transactions of the ASME [American Society of Mechanical Engineers]—Journal of Basic Engineering 82 (1960):
35—45, http://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/media/pdf/Kalman1960.pdf.
8. Senate, Statement by Dr. Jane A. Alexander, Acting Director, Defense Advanced Research Projects Agency, before the
Subcommittee on Emerging Threats and Capabilities, Committee on Armed Services, United States Senate [ 国 防 先 进 研 究 项
目 局 代 理 局 长 Jane A. Alexander 博 士 在 美 国 参 议 院 武 装 部 队 委 员 会 新 起 威 胁 和 能 力 小 组 委 员 会 上 的 陈 述 ], 107th
Cong., 1st sess., 5 June 2001, 9, http://armed-services.senate.gov/statemnt/2001/010605alex.pdf.
9. 商 用 提 供 商 Locata 对 基 于 信 标 的 导 航 系 统 有 详 细 说 明 , 参 看 Joel Barnes et al. 所 著 “LocataNet: A New Positioning
Technology for High Precision Indoor and Outdoor Positioning”[LocataNet : 一 种 在 室 内 和 露 天 环 境 中 高 精 确 定 位 的 新 定
位 技 术 ], (presentation, 16th International Technical Meeting of the Satellite Division of the US Institute of Navigation,
Portland, OR, 9—12 September 2003), 1119—28, http://www.locatacorp.com/docs/2-%20UNSW%20Locata%20ION%20
Paper%20presented%20Portland%20Sep%2011,%202003.pdf.
10. Ryan J. Eggert and John F. Raquet, “Evaluating the Navigation Potential of the NTSC Analog Television Broadcast Signal”[ 评
说 NTSC 模 拟 电 视 广 播 信 号 的 潜 在 导 航 用 途 ], (presentation, Proceedings of the 17th International Technical Meeting of
the Satellite Division of the Institute of Navigation [ION GNSS 2004], Long Beach, CA, 21—24 September 2004), 2436—
46; 另 参 看 Jonathan McEllroy, John F. Raquet, and Michael A. Temple, “Use of a Software Radio to Evaluate Signals of
Opportunity for Navigation”[ 使 用 软 件 无 线 电 来 评 估 随 机 信 号 导 航 ], (presentation, Proceedings of ION GNSS 2006, Fort
Worth, TX, 26—29 September 2006); 另 参 看 Richard K. Martin, Jamie S. Velotta, and John F. Raquet, “Bandwidth Efficient
Cooperative TDOA Computation for Multicarrier Signals of Opportunity”[ 有 关 多 载 体 随 机 信 号 的 带 宽 有 效 合 作 TDOA 计
算 ], IEEE [Institute of Electrical and Electronics Engineers] Transactions on Signal Processing 57, no. 6 (June 2009): 2311—
52

GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 定 位 、 导 航 和 定 时
22; 另 参 看 Wilfred Noel, “Indoor Navigation Using OFDM [Orthogonal Frequency-Division Multiplexing] Signals”[ 把 OFDM
( 正 交 频 率 分 配 多 路 传 输 信 号 ) 用 于 室 内 环 境 导 航 ], (master's thesis, Air Force Institute of Technology, AFIT/GE/
ENG/11-30, March 2011).
11. 此 潜 在 导 航 用 途 由 Kenneth A. Fisher 和 John F. Raquet 首 先 提 出 , 参 看 “Navigation Potential of Signals Modeled with
Multipath Effects and Noise”[ 以 多 路 效 应 和 噪 声 建 模 证 明 信 号 的 潜 在 导 航 用 途 ], (presentation, Proceedings of the 2005
National Technical Meeting of the Institute of Navigation [ION NTM], San Diego, CA, 24—26 January 2005), 320—31.
12. 有 关 调 幅 无 线 电 台 导 航 与 GPS 导 航 在 真 实 演 示 中 的 比 较 , 参 看 Timothy D. Hall, Charles C. Counselman III, and Pratap
Misra, “Instantaneous Radiolocation Using AM Broadcast Signals”[ 用 调 幅 广 播 信 号 瞬 时 无 线 电 定 位 ], (presentation,
Proceedings of ION NTM, Long Beach, CA, 22—24 January 2001), 93—99.
13. Jason Crosby 对 此 有 详 细 介 绍 , 参 看 其 硕 士 论 文 “Fusion of Inertial Sensors and Orthogonal Frequency Division
Multiplexed (OFDM) Signals of Opportunity for Unassisted Navigation”[ 惯 性 传 感 器 和 正 交 频 率 分 配 多 路 传 输 (OFDM)
随 机 信 号 融 合 用 于 无 辅 助 导 航 ], (master's thesis, Air Force Institute of Technology, AFIT/GE/ENG/09-11, March 2009).
14. 要 利 用 信 号 来 定 位 , 应 首 先 知 道 信 号 源 。 无 线 电 频 率 指 纹 有 助 于 把 信 号 联 系 到 其 特 定 发 射 器 。 参 看 William C.
Suski et al., “Using Spectral Fingerprints to Improve Wireless Network Security”(presentation, Global Telecommunications
Conference [ 运 用 频 谱 指 纹 改 善 无 线 网 络 安 全 ], 2008: IEEE GLOBECOM 2008, New Orleans, LA, December 2008).
15. 请 访 问 Skyhook 网 站 , http://www.skyhookwireless.com/howitworks/.
16. William F. Storms and John F. Raquet, “Magnetic Field Aided Vehicle Tracking”[ 磁 场 辅 助 运 载 平 台 跟 踪 ], (presentation,
Proceedings of ION GNSS 2009, Savannah, GA, 22—25 September 2009).
17. Jeffery Gray and Michael Veth, “Deeply-Integrated Feature Tracking for Embedded Navigation”[ 深 整 合 特 征 跟 踪 用 于 嵌 入
导 航 ], (presentation, Proceedings of the 2009 International Technical Meeting of the Institute of Navigation, Anaheim, CA,
26—28 January 2009), 1018—25.
18. Michael Veth and John Raquet, “Fusing Low-Cost Image and Inertial Sensors for Passive Navigation”[ 低 成 本 图 像 和 惯 性
传 感 器 融 合 用 于 被 动 导 航 ], Navigation 54, no. 1 (Spring 2007): 11—20.
19. 2nd Lt Don J. Yates, “Monocular Vision Localization Using a Gimbaled Laser Range Sensor”[ 运 用 常 平 架 支 承 激 光 距 离 传
感 器 实 现 单 眼 影 像 定 位 ], (master's thesis, Air Force Institute of Technology, AFIT/GE/ENG/10-31, March 2010), http://
www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDocAD=ADA524323&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf.
20. Capt Adam D. Weaver, “Predictive Rendering: A New Vision-Aided Approach for Autonomous Aerial Refueling”[ 预 测 透 绘 :
自 主 空 中 加 油 新 影 像 辅 助 法 ], (master's thesis, Air Force Institute of Technology, AFIT/GE/ENG/09-45, March 2009).
21. 雷 声 公 司 提 供 陆 地 作 战 用 无 线 电 通 信 系 统 , 目 前 装 备 给 在 伊 拉 克 作 战 的 第 四 史 崔 克 旅 级 作 战 部 队 。 空 军 理 工 学 院
先 进 导 航 技 术 中 心 和 雷 声 公 司 根 据 研 发 合 作 协 议 开 展 合 作 , 研 制 GPS 受 阻 环 境 下 的 导 航 技 术 。
22. 2nd Lt Erich Lichtfuss, “Indoor Navigation Using Vision and Radio Ranging”[ 运 用 影 像 和 无 线 电 测 距 进 行 室 内 导 航 ],
(master's thesis, Air Force Institute of Technology, AFIT/GE/ENG/11-23, March 2011).
23. “ 全 源 导 航 ” 一 词 衍 生 自 “ 全 源 情 报 ”, 后 者 表 示 把 来 自 多 个 平 台 的 情 报 数 据 整 合 处 理 , 生 成 比 任 何 单 一 来 源 的 情
报 更 完 整 的 情 报 。
24. Strategic Technology Office, Broad Agency Announcement: All Source Positioning and Navigation (ASPN) [ 跨 机 构 通 告 : 全
源 定 位 和 导 航 (ASPN)], DARPA-BAA-11-14 (Arlington, VA: Defense Advanced Research Projects Agency, Strategic
Technology Office, November 2010), 5, https://www.fbo.gov/download/b9e/b9e293bc25ab6cc1f7ad0601415bf5df/DARPA_
BAA_11-14_All_Source_Positioning_and_Navigation_(ASPN).pdf.
53

X-HALE: 未 来 的 大 气 层 监 视 平 台
X-HALE: Designing the Atmospheric Surveillance Platforms of the Future
克 利 斯 朵 夫 ·M· 谢 勒 , 美 国 空 军 中 校 (Lt Col Christopher M. Shearer, USAF)*
设 想 一 下 , 如 果 有 一 个 空 中 监 视 平
请 台 , 可 携 带 500 磅 有 效 载 荷 , 在
小 型 武 器 射 程 以 外 的 高 度 上 飞 行 , 可 在 天 空
驻 位 巡 逻 数 周 或 甚 至 几 年 , 成 本 显 著 低 于 卫
星 , 并 可 在 一 两 个 星 期 内 重 新 转 到 全 球 任 何
一 个 感 兴 趣 区 域 , 那 么 , 对 战 场 指 挥 官 或 情
报 分 析 员 会 有 多 大 的 帮 助 。 这 就 是 高 空 长 时
(HALE) 飞 机 , 美 国 空 军 理 工 学 院 的 目 标 是
在 10 至 15 年 内 使 这 个 概 念 成 为 现 实 。 为 了
实 现 这 个 目 标 , 研 究 人 员 正 在 收 集 新 的 试 验
数 据 , 构 建 这 架 飞 机 的 理 论 解 析 , 其 研 发 路
径 类 似 莱 特 兄 弟 在 一 百 多 年 前 所 走 过 的 路 。
莱 特 兄 弟 当 时 发 现 , 现 成 的 航 空 数 据 并 不 准
确 , 而 这 样 的 发 现 正 是 他 们 以 后 成 功 的 关 键 。
威 尔 伯 · 莱 特 甚 至 写 道 :“ 一 开 始 , 我 们 绝 对
相 信 现 有 的 科 学 数 据 , 但 后 来 对 一 些 事 情 接
二 连 三 地 产 生 怀 疑 , 最 后 , 经 过 两 年 的 实 验
之 后 , 我 们 完 全 抛 弃 了 前 人 的 数 据 , 决 定 只
信 赖 我 们 自 己 的 研 究 结 果 。” 1
2003 年 6 月 26 日 , 美 国 国 家 航 空 航 天
局 一 架 “ 太 阳 神 ”(Helios) 飞 机 在 试 飞 过 程
中 机 翼 过 度 变 形 , 导 致 飞 行 失 稳 及 上 翼 面 灾
难 性 损 坏 , 飞 机 最 终 坠 毁 。 这 场 事 故 令 航 空
航 天 界 大 为 震 惊 , 它 再 次 警 示 人 们 必 须 精 确
编 制 气 动 数 据 和 计 算 机 软 件 程 序 。 这 是 一 架
采 用 独 特 柔 性 机 翼 的 HALE 飞 机 , 按 照 设 计 ,
应 该 爬 升 到 100,000 英 尺 的 海 拔 高 度 。 事 故
调 查 人 员 得 出 的 结 论 是 : 事 故 的 根 本 原 因 在
于 “ 缺 乏 充 分 的 [ 气 动 ] 分 析 方 法 , 导 致 对
结 构 变 化 的 影 响 做 出 不 准 确 的 风 险 评 估 , 继
而 引 出 不 正 确 的 飞 行 决 定 。” 2 尽 管 现 代 化 第
五 代 战 斗 机 是 采 用 先 进 的 航 空 工 程 设 计 工 具
研 制 的 , 这 些 工 具 却 无 法 成 功 地 设 计 时 速 低
于 80 英 里 的 高 柔 性 HALE 飞 机 。 而 且 , 目
前 的 设 计 工 具 也 无 法 预 测 这 些 飞 机 的 稳 定 性
和 控 制 性 能 。
“ 太 阳 神 ” 事 故 凸 显 我 们 缺 乏 设 计 “ 太 阳
神 ” 等 HALE 飞 机 所 必 需 的 知 识 和 分 析 工 具
( 计 算 机 软 件 )。 这 类 飞 机 有 很 大 的 发 展 潜 力 ,
不 受 大 多 数 地 面 威 胁 的 影 响 , 并 可 提 供 低 成
本 监 视 能 力 。 在 “ 太 阳 神 ” 事 故 之 后 , 国 家
航 空 航 天 局 的 首 要 建 议 是 研 发 一 种 更 先 进 的
多 学 科 ( 结 构 、 气 动 弹 性 、 空 气 动 力 、 大 气 、
材 料 、 推 进 、 控 制 等 学 科 )‘ 时 域 ’ 分 析 方 法 ”,
以 适 合 高 度 柔 性 ‘ 变 体 ’ 飞 行 器 的 设 计 ( 粗
体 强 调 来 自 原 文 )。 3
虽 然 缺 乏 了 解 这 些 飞 行 器 的 气 动 特 性 所
必 需 的 基 本 空 气 动 力 学 知 识 和 分 析 工 具 ( 尤
其 是 计 算 机 软 件 ), 飞 机 设 计 师 们 仍 在 努 力 研
发 能 整 合 最 新 传 感 器 技 术 的 飞 机 。 可 是 , 大
多 数 设 计 仍 在 续 航 时 间 、 有 效 载 荷 的 电 力 供
应 和 有 效 载 荷 重 量 方 面 遭 遇 瓶 颈 。 若 要 充 分
发 挥 传 感 器 技 术 的 潜 力 , 我 们 需 要 有 一 个 长
时 监 视 平 台 。
自 2008 年 以 来 , 空 军 理 工 学 院 与 国 防
部 先 进 研 究 局 (DARPA) 合 作 研 发 能 连 续 留
空 五 年 的 HALE 飞 机 。 这 个 “ 秃 鹫 ”(Vulture)
计 划 若 取 得 成 功 , 将 集 飞 机 和 卫 星 的 优 势 于
一 身 , 飞 机 的 优 势 在 于 战 位 驻 守 和 低 成 本 转
移 到 新 任 务 区 , 卫 星 的 优 势 在 于 能 持 久 运 行
和 保 持 制 高 点 。
* 作 者 是 美 国 空 军 理 工 学 院 航 空 航 天 工 程 系 助 理 教 授 。
54

X-HALE: 未 来 的 大 气 层 监 视 平 台
为 了 适 应 作 战 任 务 的 要 求 ,HALE 飞 机
采 用 大 展 弦 比 机 翼 和 细 长 机 身 , 因 此 极 其 柔
韧 。 这 些 几 何 形 状 特 征 使 得 飞 机 机 翼 在 低 搏
动 频 率 时 容 易 发 生 大 幅 动 态 变 形 。 而 “ 太 阳 神 ”
试 飞 过 程 显 示 , 这 种 变 形 可 能 会 对 飞 机 的 飞
行 特 性 产 生 不 利 影 响 。 4 尽 管 发 生 了 上 述 试
飞 事 故 , 国 防 部 先 研 局 “ 秃 鹫 ” 计 划 的 进 展 、
其 他 民 用 HALE 飞 机 的 研 发 设 计 以 及 最 近 的
分 析 结 果 都 揭 示 了 我 们 的 实 验 测 试 数 据 严 重
不 足 。 5 但 这 些 数 据 非 常 重 要 , 有 助 于 我 们
加 深 对 HALE 飞 机 的 飞 行 动 力 学 和 操 纵 性 能
的 了 解 , 以 及 验 证 最 近 在 软 件 和 空 气 动 力 学
研 究 方 面 的 进 展 。 6
同 的 设 计 配 置 方 案 ( 见 图 ), 各 自 带 有 某 些 设
计 特 点 ( 见 附 表 )。 如 果 对 飞 机 第 一 个 配 置 方
案 ( 翼 展 6 米 ) 的 试 验 没 有 获 得 必 要 的 飞 行
动 力 特 性 ( 辅 之 以 机 翼 柔 性 和 飞 机 横 向 及 纵
向 控 制 性 能 ), 则 转 向 试 验 翼 展 为 8 米 的 配
置 方 案 。 8
实 验 性 高 空 长 时 飞 机
空 军 理 工 学 院 为 验 证 与 HALE 飞 机 相 关
的 软 件 和 空 气 动 力 学 理 论 , 从 2007 年 开 始
寻 找 现 成 的 可 用 数 据 , 未 果 。 随 后 在 国 防 部
先 研 局 召 集 的 一 次 会 议 上 , 来 自 学 术 界 、 国
防 部 ( 包 括 本 文 作 者 )、 国 家 航 空 航 天 局 和 工
业 界 的 专 家 们 证 实 了 我 们 的 怀 疑 : 可 用 于 此
等 验 证 研 究 的 完 整 数 据 根 本 不 存 在 。 7 有 趣
的 是 , 国 家 航 空 航 天 局 的 “ 太 阳 神 ” 飞 机 原
本 可 以 提 供 这 些 信 息 , 但 是 由 于 政 治 原 因 和
软 件 编 程 障 碍 而 未 能 在 飞 机 上 安 装 信 息 收 集
仪 器 。
由 于 缺 乏 可 用 的 数 据 , 空 军 理 工 学 院 借
助 密 歇 根 大 学 研 究 人 员 的 独 特 专 业 知 识 , 开
始 另 一 项 研 究 努 力 ,2008 年 8 月 27 日 , 空
军 理 工 学 院 与 密 歇 根 大 学 航 空 航 天 工 程 系 建
立 合 作 关 系 , 共 同 研 发 实 验 性 高 空 长 时
(X-HALE) 遥 控 无 人 机 ; 这 个 合 作 项 目 得 到
空 军 研 究 实 验 室 航 空 器 部 的 支 持 , 并 由 空 军
理 工 学 院 主 导 。 此 合 作 项 目 利 用 空 军 理 工 学
院 、 空 军 研 究 实 验 室 和 密 歇 根 大 学 研 发 的 工
具 , 设 计 了 一 架 HALE 飞 机 , 并 提 出 两 个 不
图 :X-HALE 飞 机 6 米 翼 展 ( 上 ) 和 8 米 翼 展 ( 下 )
设 计 方 案
翼 展
6 米 或 8 米
弦 长
0.2 米
机 翼 面 积 1.2 平 方 米 或 1.6 平 方 米
展 弦 比 30 或 40
长 度
0.96 米
螺 旋 桨 直 径 0.3 米
最 大 起 飞 重 量 11 或 12 千 克
电 力 / 重 量 要 求 30 瓦 / 千 克
空 速
12—18 米 / 秒
最 大 航 程 3 千 米
最 大 续 航 时 间 45 分 钟
X-HALE 飞 机 的 首 次 试 飞 时 间 安 排 在
2011 年 春 末 或 夏 季 , 地 点 在 印 第 安 纳 州 坎 普
阿 特 伯 里 。 对 于 这 些 飞 行 试 验 , 密 歇 根 大 学
将 负 责 提 供 飞 机 操 纵 方 面 的 专 门 知 识 ; 空 军
55

空 天 力 量 杂 志
理 工 学 院 负 责 提 供 试 飞 方 面 的 专 门 知 识 和 项
目 管 理 ; 空 军 研 究 实 验 室 负 责 提 供 资 金 和 项
目 监 督 。 这 些 试 验 的 目 的 是 利 用 积 累 的 试 飞
数 据 来 验 证 HALE 飞 机 设 计 工 具 , 以 最 终 成
功 建 造 和 飞 行 X-HALE 飞 机 。X-HALE 的 试
飞 分 为 两 个 阶 段 , 在 第 一 阶 段 , 飞 机 将 携 带
数 量 有 限 的 仪 器 , 是 以 减 少 软 件 编 程 风 险 。
在 第 一 阶 段 试 飞 成 功 之 后 , 研 究 人 员 将 再 建
造 一 架 飞 机 , 携 带 更 多 的 仪 器 , 执 行 更 多 的
试 飞 任 务 , 以 完 成 研 究 的 主 要 目 标 , 即 收 集
试 飞 数 据 用 以 验 证 HALE 飞 机 的 研 究 软 件 和
空 气 动 力 学 理 论 。 研 究 人 员 打 算 与 几 家 大 型
航 空 航 天 公 司 分 享 所 有 的 数 据 , 这 些 公 司 一
直 在 密 切 关 注 这 个 研 究 项 目 。
结 语
空 军 的 目 标 是 获 得 持 久 空 中 监 视 能 力 ,
帮 助 情 报 界 实 现 长 久 的 梦 想 。 研 究 人 员 在 飞
机 平 台 和 传 感 器 研 发 方 面 已 经 取 得 长 足 的 进
展 , 但 是 不 对 称 战 争 不 断 扩 散 , 意 味 着 美 国
迫 切 需 要 拥 有 能 够 在 意 向 目 标 上 空 连 续 巡 航
几 周 或 几 年 的 飞 机 。 空 军 理 工 学 院 和 战 略 伙
伴 携 手 合 作 , 努 力 向 作 战 部 队 提 供 这 些 能 力 ,
成 就 斐 然 。 今 后 的 方 向 是 把 卫 星 的 制 高 优 势
和 飞 机 的 导 航 灵 活 性 结 合 到 同 一 个 平 台 中 。
通 过 X-HALE 项 目 , 空 军 理 工 学 院 和 航 空 航
天 工 业 界 将 获 得 需 要 的 试 验 数 据 和 经 过 验 证
的 设 计 工 具 , 最 终 研 制 出 能 满 足 作 战 部 队 需
要 的 持 久 空 中 监 视 飞 机 。♣
注 释 :
1. John D. Anderson Jr., Introduction to Flight [ 飞 行 概 论 ], 3rd ed. (New York: McGraw-Hill, 1989), 29.
2. Thomas E. Noll et al., Investigation of the Helios Prototype Aircraft Mishap [ 太 阳 神 原 型 飞 机 事 故 调 查 ], vol. 1, Mishap
Report (Washington, DC: Headquarters NASA, January 2004), 10, http://www.nasa.gov/pdf/64317main_helios.pdf.
3. 同 上 。
4. 同 上 , 第 9 页 。
5. Christopher M. Shearer and Carlos E. S. Cesnik, “Nonlinear Flight Dynamics of Very Flexible Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 非 线 性
飞 行 动 力 特 性 ], (presentation AIAA-2005-5805, AIAA [American Institute of Aeronautics and Astronautics] Atmospheric
Flight Mechanics Conference and Exhibit, San Francisco, 15—18 August 2005), http://deepblue.lib.umich.edu/
bitstream/2027.42/76937/1/AIAA-2005-5805-748.pdf; 另 参 看 Shearer and Cesnik, “Trajectory Control for Very Flexible
Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 飞 行 轨 迹 控 制 ] (presentation AIAA-2006-6316, AIAA Guidance, Navigation, and Control
Conference and Exhibit, Keystone, CO, 21—24 August 2006), http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/77218/1/AIAA-
2006-6316-117.pdf.
6. 技 术 资 料 来 源 包 括 Christopher M. Shearer, “Coupled Nonlinear Flight Dynamics, Aeroelasticity, and Control of Very Flexible
Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 非 线 性 飞 行 动 力 特 性 、 气 动 弹 性 和 控 制 性 能 耦 合 ], (PhD diss., University of Michigan, 2006);
Rafael Palacios and Carlos E. S. Cesnik, “Static Nonlinear Aeroelasticity of Flexible Slender Wings in Compressible Flow”[ 柔
性 细 长 机 翼 在 可 压 缩 流 中 的 静 态 非 线 性 气 动 弹 性 ], (presentation AIAA-2005-1945, 46th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC
Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Austin, TX, 18—21 April 2005), http://deepblue.lib.umich.edu/
bitstream/2027.42/76231/1/AIAA-2005-1945-496.pdf; Leonard Meirovitch and Ilhan Tuzcu, “Unified Theory for the Dynamics
and Control of Maneuvering Flexible Aircraft”[ 柔 性 飞 机 操 纵 的 动 态 和 控 制 之 统 一 理 论 ], AIAA Journal 42, no. 4 (April
2004): 714—27; Mayuresh J. Patil, Dewey H. Hodges, and Carlos E. S. Cesnik, “Nonlinear Aeroelastic Anaylsis of Complete
Aircraft in Subsonic Flow”[ 亚 音 速 流 中 整 机 非 线 性 气 动 弹 性 分 析 ], Journal of Aircraft 37, no. 5 (September—October
2000): 753—60; 以 及 Mark Drela, “Integrated Simulation Model for Preliminary Aerodynamic, Structural, and Control-Law
Design of Aircraft”[ 飞 机 的 初 步 气 动 、 结 构 和 控 制 法 则 设 计 集 成 模 拟 模 型 ], (presentation AIAA-99-1394, 40th AIAA/
ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference and Exhibit, St. Louis, MO, 12—15 April
1999), http://web.mit.edu/drela/Public/web/aswing/asw_aiaa.pdf.
7. 国 防 部 先 进 研 究 局 于 2008 年 9 月 10 日 和 11 日 在 华 盛 顿 召 集 了 一 次 非 线 性 气 动 弹 性 工 具 会 议 。
8. “ 辅 之 以 机 翼 柔 性 和 飞 机 横 向 及 纵 向 控 制 性 能 ” 来 自 HALE 飞 机 机 翼 的 内 在 柔 性 。 当 副 翼 有 动 作 或 横 滚 输 入 时 , 机
翼 外 端 先 变 形 。 飞 机 其 余 部 分 的 移 动 迟 于 最 早 的 机 翼 外 端 移 动 。 这 样 的 反 应 仿 佛 海 洋 中 波 浪 的 形 成 过 程 , 海 岸 线
附 近 的 水 流 移 动 总 是 迟 于 最 早 的 波 浪 移 动 。 副 翼 输 入 导 致 的 飞 机 移 动 迟 缓 造 成 额 外 的 稳 定 性 和 控 制 性 能 问 题 。 在
大 多 数 飞 机 上 , 机 翼 呈 刚 性 , 副 翼 输 入 导 致 整 架 飞 机 几 乎 立 即 开 始 横 滚 。
56

机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实
现 节 约 效 益
A Taskable Space Vehicle: Realizing Cost Savings by Combining Orbital and
Suborbital Flight
托 马 斯 ·C· 科 奥 空 军 上 尉 (Capt Thomas C. Co, USAF)
乔 纳 森 ·T· 布 莱 克 博 士 (Dr. Jonathan T. Black)*
国 通 过 太 空 开 发 , 获 得 明 显 的 战 场
美 环 境 优 势 , 但 是 太 空 运 行 成 本 越 来
越 昂 贵 , 势 将 危 及 这 些 优 势 。 美 国 不 遗 余 力
开 拓 太 空 技 术 始 有 今 日 , 然 而 太 空 研 究 、 开
发 和 运 行 经 费 一 再 缩 减 , 太 空 系 统 趋 于 老 化 ,
为 当 今 世 界 敌 手 留 出 各 种 可 乘 之 机 。 一 些 国
家 原 无 太 空 能 力 , 而 今 迅 速 赶 上 , 以 难 以 想
象 的 低 成 本 发 展 太 空 技 术 , 与 美 国 争 锋 。 美
国 国 防 部 拥 有 强 大 的 太 空 能 力 , 但 为 降 低 部
署 和 维 护 费 用 , 必 须 考 虑 如 何 改 变 太 空 运 作
现 行 做 法 , 以 防 失 去 太 空 支 配 地 位 。 美 国 战
略 司 令 部 、 国 家 航 天 总 署 、 国 防 先 进 研 究 项
目 署 , 以 及 空 军 部 等 , 对 预 算 削 减 对 美 国 太
空 优 势 地 位 的 冲 击 都 有 清 醒 的 认 识 。 为 填 补
现 有 太 空 资 产 能 力 和 需 求 之 间 的 缺 口 , 机 动
响 应 太 空 项 目 (Operationally Responsive
Space—ORS) 办 公 室 规 划 了 重 大 的 发 展 目 标 ,
但 笔 者 认 为 此 目 标 需 进 一 步 扩 展 。 本 文 提 出
一 种 分 阶 段 发 展 方 式 , 可 以 成 倍 提 高 ORS 项
目 的 成 本 节 约 效 益 , 同 时 提 升 美 国 的 太 空 能
力 。 此 方 式 注 重 挖 掘 航 天 飞 机 和 卫 星 在 轨 道
和 亚 轨 道 飞 行 的 潜 力 , 实 施 反 复 机 动 , 执 行
多 种 任 务 。
ORS 办 公 室 在 2007 年 成 立 , 由 国 防 部
内 多 个 部 门 联 合 组 成 , 目 的 是 研 制 低 成 本 进
入 太 空 技 术 ,
ORS = 机 动 响 应 太 空 项 目 以 响 应 和 满 足
TOT = 飞 临 目 标 上 空 时 间 战 场 需 要 。 进
* 科 奥 上 尉 是 美 国 空 军 理 工 学 院 博 士 研 究 生 , 布 莱 克 博 士 是 理 工 学 院 航 空 航 天 工 程 系 助 理 教 授 。
入 太 空 的 成 本 不 低 , 航 天 器 的 研 制 和 发 射 构
成 太 空 使 命 中 最 大 的 成 本 项 目 。ORS 办 公 室
决 心 把 这 两 项 成 本 同 时 降 低 , 做 到 能 在 几 周
内 就 将 航 天 器 升 空 , 全 部 费 用 只 及 原 来 的 一
个 零 头 ( 亦 即 每 一 分 钱 相 当 于 目 前 同 类 太 空
项 目 中 一 美 元 。) 1 但 是 就 目 前 进 展 而 言 ,
ORS 项 目 只 关 注 如 何 快 速 制 备 航 天 器 和 如 何
以 最 低 成 本 发 射 , 而 没 有 考 虑 航 天 器 的 机 动
潜 力 , 没 有 考 虑 使 航 天 器 获 得 变 轨 能 力 , 在
寿 期 内 执 行 多 种 任 务 。ORS 项 目 的 支 持 者
James Wertz 博 士 认 为 :“ 运 用 目 前 在 轨 卫 星
是 无 法 实 现 [ 机 动 响 应 太 空 ] 目 标 的 , 这 就
像 是 子 弹 已 经 出 膛 , 再 指 望 坏 蛋 撞 到 弹 道
内 。” 2 如 果 能 采 用 非 传 统 变 轨 技 术 使 同 一 颗
卫 星 执 行 多 种 任 务 , 就 能 提 高 太 空 作 战 响 应
能 力 , 满 足 战 场 需 求 , 同 时 进 一 步 降 低 项 目
的 成 本 。
实 施 这 种 灵 活 变 轨 新 方 式 需 要 经 过 四 个
阶 段 。 第 一 阶 段 是 改 变 太 空 运 行 概 念 , 思 考
如 何 使 一 些 在 轨 卫 星 以 高 效 方 式 大 幅 变 轨 。
有 关 此 技 术 的 硬 件 已 经 存 在 , 经 过 大 量 检 验 ,
并 获 得 透 彻 理 解 。 此 技 术 包 括 一 个 电 控 推 进
系 统 ( 网 格 离 子 发 动 机 或 霍 尔 效 应 小 推 力 发
动 机 ), 对 重 量 500—1,000 公 斤 的 小 型 卫 星
有 效 。 3 第 二 阶 段 是 对 那 些 在 地 球 表 面 150—
500 公 里 高 度 外 大 气 层 ( 即 热 层 ) 中 飞 行 的
卫 星 合 理 利 用 有 限 的 空 气 动 力 , 通 过 空 气 动
力 的 拽 力 实 现 变 轨 。 4 在 以 上 所 述 的 新 太 空
57

空 天 力 量 杂 志
运 行 概 念 和 电 控 推 进 技 术 以 及 小 型 卫 星 平 台
的 基 础 上 , 第 三 阶 段 是 制 造 出 能 充 分 利 用 空
气 动 力 的 航 天 器 ( 类 似 于 航 天 飞 机 和 X-37)。
这 三 种 硬 件 技 术 目 前 分 别 用 在 航 天 飞 行 装 置
中 , 因 此 , 我 们 需 以 全 新 的 运 行 概 念 , 把 航
天 器 的 各 种 功 能 正 确 组 合 , 就 可 将 轨 道 卫 星
变 成 机 动 航 天 器 。 第 四 个 也 是 最 后 一 个 阶 段
是 在 研 制 过 程 中 把 机 动 能 力 纳 入 ORS 项 目 概
念 。 现 在 第 一 阶 段 正 在 进 展 中 , 机 动 变 轨 概
念 的 潜 力 已 现 端 倪 。 其 他 几 个 阶 段 将 如 下 文
所 述 逐 渐 展 开 。
机 动 响 应 太 空
美 国 当 前 大 量 使 用 太 空 资 产 , 导 致 国 防
部 太 空 计 划 费 用 高 涨 , 通 常 每 年 需 花 费 数 十
亿 美 元 。 传 统 的 太 空 使 命 着 眼 于 战 略 层 面 、
体 现 为 很 耐 用 (10—20 年 寿 期 )、 欠 灵 活 、
很 昂 贵 (1 亿 —20 亿 )、 很 能 干 、 很 复 杂 、 难
替 代 。 5 这 些 特 征 互 相 牵 制 着 。 因 为 发 射 费
用 极 高 , 研 制 者 就 将 系 统 设 计 得 极 其 能 干 和
可 靠 , 因 此 成 本 极 高 且 寿 期 极 长 。 在 这 种 高
度 能 干 、 高 度 可 靠 和 长 期 运 行 的 卫 星 中 , 所
有 关 键 部 件 都 需 有 备 份 ( 几 乎 相 当 于 整 个 卫
星 ), 而 这 些 备 份 作 为 冗 余 , 增 加 了 卫 星 重 量 ,
由 此 提 高 发 射 成 本 。 显 然 , 这 种 保 持 自 我 运
行 的 概 念 导 致 航 天 飞 行 装 置 无 限 膨 胀 , 性 能
越 来 越 强 , 动 辄 数 十 亿 美 元 , 并 需 要 十 数 年
才 能 制 成 。 这 种 模 式 已 经 成 为 航 天 界 的 思 维
特 征 。 现 在 我 们 需 要 把 机 动 和 快 速 响 应 作 为
一 种 制 度 化 要 求 , 使 我 们 的 太 空 资 产 能 快 速
响 应 突 发 的 威 胁 和 灾 难 , 因 此 我 们 必 须 找 出
新 的 太 空 资 产 研 制 和 运 作 模 式 。
目 前 的 太 空 系 统 研 发 运 作 模 式 经 常 满 足
不 了 战 场 的 需 求 。 这 些 太 空 系 统 需 要 长 期 研
制 才 能 进 入 成 熟 设 计 和 容 纳 必 要 的 技 术 , 待
到 终 于 制 成 可 以 交 付 部 署 时 , 其 中 许 多 电 子
部 件 已 经 落 后 , 于 是 技 术 人 员 又 要 重 新 设 计
和 纳 入 新 技 术 。 国 防 部 无 法 跟 上 军 事 作 战 的
需 要 。 6 交 付 期 经 常 一 延 再 延 , 用 户 不 得 不 等
待 多 年 , 到 最 后 总 算 交 付 时 , 说 不 定 原 定 的
使 用 目 的 已 经 改 变 。 在 1990 年 9 月 策 划 “ 沙
漠 风 暴 ” 行 动 期 间 , 作 战 策 划 者 意 识 到 现 有
卫 星 通 信 能 力 不 足 以 支 持 这 场 战 争 , 于 是 紧
急 请 求 增 加 发 射 国 防 卫 星 通 信 系 统 III 卫
星 。 此 卫 星 最 终 在 1992 年 2 月 11 日 升 空 ,
比 战 争 晚 了 整 整 一 年 多 。 7 设 计 者 后 来 继 续
研 制 这 颗 卫 星 的 后 续 星 , 即 “ 宽 带 全 球
SATCOM” 卫 星 , 它 采 用 现 成 的 商 业 货 架 技 术 ,
采 购 计 划 中 声 称 可 节 省 时 间 。 研 制 过 程 自
2001 年 启 动 , 发 射 时 间 定 在 2003 年 第 四 季
度 。 但 是 此 卫 星 直 到 2007 年 10 月 7 日 才
发 射 升 空 ,2008 年 才 进 入 运 行 轨 道 —— 比 原
定 时 间 推 迟 五 年 。 8 这 项 延 误 严 重 影 响 了 太
平 洋 司 令 部 和 中 央 司 令 部 各 战 区 之 间 的 通 信 ,
致 使 近 80% 的 通 信 流 量 依 靠 商 用 卫 星 , 成 本
飞 涨 , 纳 税 人 埋 单 。
ORS 项 目 希 望 改 变 太 空 运 作 模 式 。 和 当
前 的 方 式 不 同 ,ORS 项 目 所 开 发 的 航 天 器 着
眼 于 战 术 层 面 、 寿 期 短 ( 一 年 寿 期 )、 灵 活 ( 根
据 使 命 、 时 间 和 地 理 位 置 需 要 )、 廉 价 ( 低 于
2000 万 美 元 )、 功 能 专 一 ( 每 颗 卫 星 只 配 置
和 使 命 要 求 相 关 的 功 能 , 多 颗 专 用 卫 星 各 司
其 责 , 构 成 大 系 统 协 同 运 作 , 从 而 减 少 外 部
攻 击 造 成 的 破 坏 )、 技 术 简 易 , 以 及 可 随 时 替
换 。 9 ORS 强 调 卫 星 和 发 射 火 箭 尺 寸 要 小 ,
能 迅 速 按 需 部 署 , 能 快 速 向 用 户 提 供 所 需 的
能 力 。 正 在 研 制 中 的 此 概 念 技 术 继 续 依 赖 传
统 的 开 普 勒 轨 道 , 意 即 发 射 出 去 的 每 一 个 航
天 器 只 用 于 一 种 用 途 。 10 只 要 稍 做 对 比 , 就
能 看 出 ORS 卫 星 与 传 统 卫 星 无 一 处 相 同 。
ORS 模 式 标 志 着 对 美 国 的 太 空 文 化 进 行
重 大 修 正 。 各 相 关 方 基 本 一 致 同 意 , 太 空 运
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机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实 现 节 约 效 益
作 必 须 降 低 使 命 成 本 , 提 高 对 用 户 需 求 的 响
应 速 度 。 但 是 要 想 实 现 这 些 目 标 非 常 困 难 ,
需 要 有 毅 力 有 决 心 改 变 现 有 硬 件 、 现 行 指 挥
控 制 , 以 及 现 存 测 试 模 式 。 但 愿 国 家 计 划 制
定 者 们 认 可 改 变 此 思 维 模 式 能 带 来 的 种 种 收
益 , 愿 意 接 受 新 的 运 作 规 则 , 允 许 快 速 改 变 ,
使 我 们 能 够 更 灵 活 、 更 迅 速 、 更 高 效 地 满 足
用 户 的 需 要 。
ORS 项 目 如 果 能 够 考 虑 容 纳 对 机 动 卫 星
技 术 的 研 究 , 例 如 设 计 一 种 500 公 斤 重 量 级
的 卫 星 , 带 有 多 次 机 动 变 轨 所 需 的 足 够 燃 料 ,
应 可 实 现 更 大 的 收 益 。 11 这 意 味 着 , 同 一 颗
卫 星 在 完 成 一 项 任 务 后 , 可 以 变 轨 执 行 另 一
项 任 务 。 假 定 变 轨 幅 度 不 大 , 此 卫 星 应 可 实
施 15 次 以 上 的 变 轨 。 12 一 次 机 动 变 轨 可 以
节 省 发 射 次 数 50%, 三 次 机 动 变 轨 就 能 节 省
75%。 按 照 ORS 项 目 的 现 行 思 路 , 即 便 能 在
硬 件 研 制 和 测 试 方 面 大 量 节 省 , 发 射 费 用 将
继 续 居 高 不 下 , 因 为 必 须 为 每 一 项 任 务 发 射
一 颗 卫 星 。 由 此 来 看 , 如 采 用 可 多 次 变 轨 的
多 任 务 机 动 卫 星 , 将 比 目 前 的 ORS 项 目 远 更
合 算 。
以 机 动 卫 星 满 足 用 户 需 要
ORS 项 目 乐 观 宣 称 , 其 研 制 的 卫 星 将 表
现 为 低 成 本 , 能 按 需 发 射 , 能 在 接 到 任 务 指
令 后 数 小 时 以 内 进 入 指 定 轨 道 。ORS 项 目 的
长 期 愿 景 是 把 制 成 这 种 卫 星 的 目 标 日 期 定 在
2020 年 。 假 定 这 样 的 航 天 器 按 时 制 好 , 发 射
装 置 和 地 面 控 制 都 已 就 位 , 其 速 度 将 始 终 赶
不 上 用 户 的 需 求 , 常 态 性 的 短 缺 将 迅 速 消 耗
掉 所 有 现 存 能 力 , 生 产 根 本 无 法 跟 上 , 所 谓
机 动 快 速 响 应 便 成 无 稽 之 谈 。 机 动 响 应 能 力
的 意 义 不 仅 仅 局 限 于 太 空 部 分 , 快 速 发 射 定
制 卫 星 可 以 缩 短 满 足 用 户 新 需 求 的 时 间 , 快
速 发 射 增 补 或 替 补 卫 星 对 于 保 持 特 定 的 太 空
能 力 具 有 关 键 意 义 。 目 前 的 航 天 器 制 造 流 程
遵 照 的 是 按 计 划 发 射 的 思 维 模 式 , 而 机 动 太
空 模 式 是 将 航 天 器 事 先 造 好 备 好 , 随 时 准 备
按 需 发 射 。 如 从 目 前 流 程 有 效 转 到 机 动 太 空
模 式 , 意 味 着 我 们 必 须 在 发 射 场 保 持 相 当 数
量 的 作 战 物 资 库 存 , 即 航 天 器 储 备 , 以 及 相
应 的 发 射 火 箭 储 备 。 13
ORS 概 念 要 求 具 备 快 速 发 射 库 存 航 天 器
的 能 力 , 从 而 对 突 发 危 机 做 出 迅 速 响 应 。 比
如 今 天 可 能 突 然 接 到 命 令 要 求 发 射 一 个 卫 星 ,
部 署 到 太 平 洋 上 空 监 视 海 啸 灾 区 形 势 ; 明 天
又 受 命 发 射 另 一 颗 卫 星 , 收 集 中 亚 起 义 农 民
的 活 动 情 报 。 为 此 , 我 们 必 须 准 备 大 量 储 备 ,
一 接 到 命 令 就 能 发 射 升 空 投 入 运 作 。 但 是 在
可 见 未 来 , 需 求 将 不 断 增 长 , 将 一 直 远 远 超
过 制 造 和 部 署 这 些 资 产 的 能 力 和 速 度 。 如 上
文 中 有 关 SATCOM 通 信 卫 星 的 讨 论 所 提 及 的
那 样 , 由 于 需 要 支 持 新 现 的 地 面 和 天 空 作 战
系 统 , 前 线 部 队 和 后 方 司 令 部 之 间 的 通 信 占
用 了 大 量 带 宽 资 源 , 导 致 军 事 能 力 迅 速 用 竭 。
为 了 建 设 一 种 真 正 的 机 动 响 应 能 力 ( 利 用 现
有 储 备 ), 我 们 需 要 转 变 思 维 模 式 。
如 果 对 ORS 概 念 下 制 造 的 卫 星 配 备 机 动
能 力 , 经 由 非 传 统 ( 新 异 ) 轨 道 变 轨 , 就 能
降 低 快 作 战 节 奏 形 成 的 压 力 , 减 少 必 要 能 力
储 备 。 一 颗 发 射 到 近 地 轨 道 的 卫 星 如 果 具 备
这 种 机 动 能 力 , 就 能 及 时 变 换 到 另 一 个 轨 道
平 面 , 快 速 响 应 多 种 国 际 事 件 或 用 户 需 求 。
这 样 的 运 行 方 式 , 视 卫 星 承 担 多 少 任 务 , 可
能 缩 短 其 在 轨 寿 期 , 低 于 ORS 项 目 目 前 所 定
的 一 年 寿 期 标 准 。 但 是 同 一 颗 卫 星 如 能 执 行
用 户 要 求 的 多 种 任 务 , 就 能 大 幅 度 降 低 发 射
次 数 , 为 每 个 航 天 器 节 省 数 百 万 美 元 发 射 成
本 。
59

空 天 力 量 杂 志
具 体 而 言 , 所 建 议 的 新 异 轨 道 将 借 助 地
球 大 气 的 空 气 动 力 , 来 改 变 卫 星 的 轨 道 参 数 。
我 们 可 以 方 便 地 利 用 二 十 世 纪 中 期 “ 双 子 星
座 ” 计 划 、“ 水 星 ” 计 划 和 “ 阿 波 罗 ” 计 划 开
发 出 的 技 术 , 来 设 计 能 再 入 大 气 层 的 航 天 器 ,
利 用 升 力 和 拽 力 来 改 变 其 飞 行 路 径 、 速 度 和
高 度 , 实 现 变 轨 。 14 本 质 而 言 , 这 种 轨 道 航
天 器 几 乎 就 是 亚 轨 道 飞 行 器 , 其 在 大 气 层 中
飞 行 时 就 像 飞 机 。 用 Kerry Hick 中 校 提 供 的
运 动 方 程 做 多 次 再 入 大 气 层 飞 行 剖 面 模 拟 ,
表 明 航 天 器 只 要 具 备 足 够 的 升 力 , 就 能 像 飞
机 一 样 做 爬 升 、 俯 冲 和 翻 滚 等 机 动 。 15 航 天
器 飞 行 剖 面 中 的 这 段 非 开 普 勒 部 分 不 仅 能 改
变 轨 道 ( 改 变 新 的 行 动 目 的 所 要 求 的 航 迹 地
面 投 影 ), 对 跟 踪 此 航 天 器 的 敌 人 而 言 还 将 增
添 一 个 新 的 不 确 定 性 。 敌 人 可 能 猝 不 及 防 ,
对 突 然 飞 临 上 空 的 航 天 器 毫 无 预 警 。 航 天 器
再 入 大 气 层 的 深 度 确 定 控 制 机 构 如 何 调 整 轨
道 参 数 。 再 入 大 气 层 的 深 度 若 很 大 , 就 可 实
现 大 幅 变 轨 , 甚 至 大 推 力 液 燃 推 进 火 箭 发 动
机 都 无 法 做 到 , 因 为 无 法 携 带 此 类 发 动 机 所
需 的 大 量 燃 料 。 16
当 然 , 这 种 航 天 器 需 要 经 过 一 些 设 计 修
改 , 才 能 克 服 重 力 和 大 气 摩 擦 发 热 影 响 而 反
复 出 入 大 气 层 。 既 然 ORS 项 目 决 心 彻 底 改 变
太 空 运 作 思 维 模 式 和 结 构 , 就 可 乘 此 机 会 索
性 再 跨 一 步 , 认 真 考 虑 本 文 所 提 的 新 异 建 议 ,
以 相 对 简 单 的 设 计 修 改 换 取 更 大 的 灵 活 性 和
收 益 。 我 们 通 过 早 期 载 人 太 空 飞 行 项 目 已 经
掌 握 了 再 入 大 气 层 的 各 种 力 量 作 用 、 控 制 、
收 益 和 风 险 。 在 新 航 天 器 的 设 计 中 , 我 们 认
真 选 择 功 能 特 征 组 合 , 应 能 极 大 提 高 其 升 力 ,
把 握 空 气 动 力 控 制 , 实 现 变 轨 。 这 样 做 , 我
们 就 能 扩 展 其 飞 行 包 线 , 提 高 其 作 战 灵 活 性 。
机 动 航 天 器 概 念 , 除 了 对 150 公 里 以 上
高 度 不 太 适 用 之 外 , 还 可 应 用 于 目 前 在 轨 的
那 些 不 具 备 ORS 能 力 的 卫 星 。 大 气 拽 力 对 在
700 公 里 或 以 下 高 度 飞 行 的 卫 星 产 生 不 同 程
度 的 影 响 , 航 天 飞 机 和 国 际 空 间 站 始 终 受 此
影 响 , 必 须 抵 消 此 力 才 能 防 止 轨 道 变 形 。 我
们 已 经 研 制 出 卫 星 机 动 技 术 并 投 入 应 用 , 但
是 运 行 概 念 必 须 改 变 ( 参 看 以 上 第 一 阶 段 )。
低 推 力 电 控 发 动 机 用 于 驱 动 已 经 入 轨 的 卫 星
做 缓 慢 、 精 确 和 高 度 有 效 的 留 守 机 动 。 当 前
的 运 行 概 念 就 是 把 航 天 器 送 入 轨 道 , 然 后 在
此 轨 道 上 驻 守 至 终 , 几 乎 没 有 例 外 。 目 前 大
多 数 航 天 器 都 是 按 这 种 概 念 设 计 , 很 少 有 人
思 考 如 何 进 一 步 利 用 这 些 具 备 动 力 的 飞 行 。
其 实 如 果 必 要 , 这 些 发 动 机 可 以 推 动 大 型 卫
星 进 入 新 轨 道 ; 如 果 是 地 球 同 步 卫 星 , 可 为
不 同 的 地 理 战 区 服 务 ; 如 果 是 近 地 轨 道 卫 星 ,
可 以 改 变 飞 临 目 标 上 空 的 时 间 。 17 为 了 利 用
这 种 潜 力 , 运 行 概 念 必 须 起 始 于 这 样 的 假 设 :
航 天 器 并 非 必 须 在 其 最 初 发 射 和 进 入 的 轨 道
内 飞 行 。 此 外 , 我 们 还 可 思 考 如 何 利 用 上 层
大 气 改 变 航 天 器 轨 道 的 潜 能 ( 即 使 是 微 小 的
拽 力 也 能 引 起 可 观 的 轨 道 变 化 ), 就 是 说 , 对
于 已 经 在 轨 的 航 天 器 , 即 便 不 修 改 其 特 性 ,
它 也 可 实 施 重 大 机 动 , 从 而 改 变 飞 临 目 标 上
空 时 间 (TOT) 或 者 地 理 覆 盖 面 ( 参 看 以 上
第 二 阶 段 )。
概 念 设 计 和 结 果
轨 道 的 细 小 改 变 , 可 以 影 响 卫 星 的 航 迹
地 面 投 影 。 未 装 备 ORS 硬 件 的 航 天 器 利 用 电
控 推 力 发 动 机 连 续 推 进 7 天 时 间 , 可 以 在 同
一 轨 道 平 面 中 充 分 改 变 速 率 , 从 而 改 变 航 迹
地 面 投 影 而 产 生 24 小 时 TOT 变 动 。 18 航 迹
地 面 投 影 的 改 变 与 调 整 轨 道 所 用 的 时 间 成 正
比 。 或 者 说 , 实 施 TOT 变 动 的 时 间 越 长 , 变
动 的 潜 在 幅 度 就 越 大 。 遵 循 以 上 所 述 项 目 的
第 一 阶 段 和 第 二 阶 段 可 实 现 这 个 结 果 , 即 调
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机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实 现 节 约 效 益
整 目 前 在 轨 航 天 器 的 运 行 概 念 , 允 许 通 过 轨
道 机 动 来 改 变 TOT。 然 而 , 这 样 做 在 响 应 时
间 上 仍 然 和 正 在 进 展 的 ORS 项 目 的 目 标 值 相
距 甚 远 。ORS 项 目 的 目 标 是 在 接 到 任 务 的 第
一 道 命 令 后 9 小 时 内 发 射 航 天 器 , 在 发 射 后
45 分 钟 内 到 达 地 球 任 何 指 定 部 位 的 上 空 。 19
不 过 这 个 目 标 还 未 成 为 现 实 。 目 前 的 在 轨 卫
星 可 借 助 电 控 推 力 在 轨 道 中 机 动 , 但 不 能 再
入 大 气 层 ( 即 卫 星 必 须 保 持 在 122 公 里 高 度
以 上 ), 可 在 7 天 时 间 内 在 规 定 的 TOT 抵 达
地 球 任 何 部 位 的 上 空 。 与 之 相 比 , 电 脑 模 拟
表 明 , 机 动 卫 星 如 能 借 助 空 气 动 力 做 超 平 面
变 轨 , 则 进 入 新 轨 道 所 需 的 时 间 可 减 少 75%
( 由 7 天 缩 短 为 约 2 天 ), 即 如 以 上 第 三 阶 段
所 述 。 如 在 ORS 航 天 设 计 中 增 加 一 点 精 巧 创
新 , 我 们 应 可 为 之 配 备 大 气 机 动 能 力 , 使 之
成 为 一 种 不 昂 贵 但 高 度 有 效 的 航 天 器 , 能 对
美 国 面 临 的 当 前 威 胁 迅 速 做 出 响 应 。
ORS 项 目 所 设 计 的 航 天 器 在 特 征 上 体 现
为 小 巧 、 质 轻 、 容 易 保 持 高 度 ( 定 向 ) 和 位
置 ( 驻 位 )。 为 使 这 种 航 天 器 具 备 以 上 第 四 阶
段 所 述 的 机 动 能 力 , 我 们 可 以 为 卫 星 配 置 一
台 小 型 冲 力 ( 火 箭 ) 发 动 机 和 一 台 高 效 电 控
推 力 发 动 机 ( 例 如 霍 尔 效 应 小 推 力 发 动 机 )。
冲 力 可 推 动 卫 星 快 速 但 小 幅 变 轨 , 持 续 的 电
控 推 力 则 聚 集 能 量 推 动 卫 星 进 入 稳 定 驻 位 轨
道 , 并 可 反 复 此 过 程 。 按 照 这 种 设 计 概 念 ,
我 们 首 先 将 卫 星 发 射 到 指 定 轨 道 平 面 , 执 行
首 项 任 务 ; 完 成 此 任 务 之 后 可 通 过 冲 力 实 施
小 幅 变 轨 , 使 其 近 地 点 ( 轨 道 中 距 地 球 表 面
最 近 点 ) 进 入 或 “ 栽 入 ” 大 气 层 , 让 卫 星 利
用 空 气 动 力 改 变 轨 道 平 面 , 从 而 执 行 第 二 项
任 务 。 卫 星 每 做 这 种 机 动 , 就 会 损 失 能 量 。
计 算 机 模 拟 表 明 , 当 卫 星 能 量 到 了 只 能 勉 强
维 持 轨 道 飞 行 的 水 平 时 , 连 续 电 控 推 力 系 统
将 能 有 效 提 升 此 水 平 , 使 卫 星 保 持 在 轨 道 内 。
这 个 过 程 可 以 重 复 多 次 , 直 到 推 进 系 统 的 燃
料 耗 尽 。 航 天 器 如 配 备 本 文 所 述 的 两 种 发 动
机 ( 火 箭 和 电 控 ), 就 能 运 用 现 有 技 术 响 应 执
行 多 项 用 户 任 务 。 不 过 有 关 如 何 有 效 实 施 这
些 机 动 的 知 识 和 经 验 , 目 前 还 相 当 有 限 。 根
据 本 文 的 设 计 概 念 , 航 天 器 所 能 完 成 的 任 务 ,
和 传 统 的 仅 带 化 学 推 进 系 统 的 近 地 轨 道 卫 星
相 比 , 可 以 提 高 6 倍 。( 低 推 力 电 控 发 动 机
的 效 率 [ 每 加 仑 航 程 数 ] 比 大 推 力 发 动 机 高
出 5—6 倍 。) 这 样 的 航 天 器 可 以 执 行 15 项
以 上 任 务 , 即 发 射 一 次 就 能 完 成 15 项 ORS
使 命 , 从 而 大 幅 度 降 低 其 所 宣 传 的 使 命 成 本 。
结 语 :
当 前 的 太 空 思 维 模 式 是 发 射 大 型 、 昂 贵
及 能 力 强 大 的 卫 星 , 这 种 做 法 缺 乏 可 持 续 发
展 性 , 既 不 能 满 足 美 军 的 战 场 需 要 , 也 跟 不
上 其 他 拥 有 太 空 能 力 的 国 家 对 美 国 的 威 胁 程
度 。 正 如 传 统 战 争 模 式 必 须 改 变 以 适 应 当 今
平 叛 作 战 需 要 一 样 , 传 统 的 太 空 运 行 做 法 也
需 要 改 变 , 才 能 适 应 今 天 的 太 空 环 境 。 新 的
项 目 , 如 ORS 项 目 及 本 文 讨 论 的 研 究 概 念 ,
都 力 求 实 现 这 种 改 变 。
我 们 应 该 采 用 分 阶 段 的 方 式 来 扩 展 目 前
的 ORS 概 念 。 在 第 一 阶 段 , 要 围 绕 新 的 模 式
建 立 新 的 运 行 概 念 , 利 用 现 有 在 轨 卫 星 进 行
实 验 , 探 讨 能 否 通 过 电 控 推 力 实 施 大 气 层 外
机 动 , 从 而 获 得 大 幅 TOT 改 动 。 我 们 已 经 具
备 经 过 大 量 验 证 的 、 获 得 充 分 理 解 的 必 要 技
术 。 这 个 阶 段 并 不 需 要 开 发 任 何 新 装 置 , 因
此 成 本 不 大 。 在 第 二 阶 段 , 利 用 空 气 动 力 对
轨 道 高 度 122 公 里 以 上 的 航 天 器 进 行 机 动 ,
从 而 提 高 其 灵 活 性 , 更 快 速 响 应 战 场 需 求 ,
并 打 破 以 往 航 天 器 本 身 和 燃 料 的 限 制 , 开 辟
出 新 的 机 遇 空 间 。 在 第 三 阶 段 , 将 设 计 新 型
航 天 器 , 使 之 具 备 再 入 大 气 层 能 力 , 实 施 预
61

空 天 力 量 杂 志
定 的 变 轨 , 爬 升 回 归 太 空 。 充 分 利 用 升 力 和
拽 力 的 卫 星 设 计 技 术 也 已 存 在 , 并 经 过 大 量
研 究 。 不 过 , 为 支 持 地 面 需 要 而 改 变 卫 星 航
迹 地 面 投 影 可 以 通 过 无 数 种 可 能 选 项 , 目 前
对 这 方 面 的 理 解 还 比 较 有 限 , 故 而 我 们 需 要
加 强 研 究 。 这 个 阶 段 所 能 提 供 的 潜 在 效 益 巨
大 , 可 能 以 极 低 燃 料 成 本 实 现 大 幅 变 轨 并 增
加 航 天 器 的 寿 期 ( 和 利 用 化 学 推 进 实 施 同 等
变 轨 的 传 统 做 法 相 比 ), 甚 至 能 将 任 务 完 成 量
提 高 5—6 倍 , 而 目 前 的 卫 星 无 法 做 如 此 大 幅
机 动 。 在 最 后 一 个 阶 段 , 将 通 过 增 加 机 动 能
力 来 扩 展 ORS 项 目 收 益 。 这 些 高 效 低 成 本 的
卫 星 将 能 在 寿 期 内 实 行 多 种 任 务 , 从 而 减 少
发 射 次 数 , 使 ORS 卫 星 成 为 真 正 的 机 动 快 速
响 应 系 统 。
美 国 太 空 发 展 思 维 模 式 将 不 可 避 免 地 发
生 变 化 , 这 种 变 化 已 经 开 始 。 我 们 未 来 的 常
规 太 空 行 动 必 须 包 括 小 型 、 廉 价 、 快 速 响 应
和 灵 活 机 动 的 航 天 器 , 我 们 将 不 再 需 要 数 年 ,
只 需 数 月 , 就 能 研 制 、 生 产 和 发 射 所 需 的 航
天 器 。♣
注 释 :
1. James R. Wertz, Responsive Space Mission Analysis and Design [ 灵 活 响 应 太 空 项 目 使 命 分 析 和 设 计 ], (El Segundo, CA:
Microcosm Press, 2007), 4.( 这 是 Wertz 博 士 所 教 课 程 的 一 本 参 考 手 册 。) 灵 活 响 应 太 空 项 目 中 每 一 颗 卫 星 的 制 造 、
有 效 载 荷 、 发 射 、 及 运 行 一 年 的 成 本 为 2000 万 美 元 , 笔 者 将 此 费 用 与 传 统 太 空 计 划 中 每 颗 卫 星 需 要 20 亿 美 元 ( 不
包 括 运 行 成 本 ) 相 比 。
2. 同 上 , 第 5 页 。
3. 霍 尔 效 应 小 推 力 发 动 机 是 一 种 离 子 推 进 发 动 机 , 通 过 电 场 来 加 快 推 进 剂 。 此 小 推 力 发 动 机 捕 获 磁 场 中 的 电 子 , 用
以 对 推 进 剂 离 子 化 , 从 而 有 效 加 快 离 子 速 度 , 产 生 推 力 , 同 时 将 雾 流 中 的 离 子 中 和 。 在 霍 尔 效 应 小 推 力 发 动 机 中 ,
开 放 端 的 电 子 等 离 子 区 , 而 非 标 准 离 子 推 力 器 的 网 格 , 产 生 有 吸 引 力 的 负 电 荷 。 参 看 Wikipedia: The Free
Encyclopedia, s.v. “Hall effect thruster”[ 霍 尔 效 应 小 推 力 发 动 机 ], http://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect_thruster; 和 “Hall
Effect Thruster Systems”[ 霍 尔 效 应 小 推 力 发 动 机 系 统 ], Busek, http://www.busek.com/halleffect.html.
4. 地 球 大 气 层 与 外 层 空 间 的 界 限 并 不 明 确 。 在 距 地 球 表 面 700 公 里 高 度 以 下 飞 行 的 卫 星 受 到 大 气 层 拽 力 不 同 程 度 的
影 响 。 从 120 公 里 高 度 开 始 , 再 入 大 气 层 阻 力 变 得 明 显 , 当 前 的 卫 星 都 不 具 备 抗 拒 这 种 阻 力 的 能 力 。
5. 见 注 释 1, 第 7 页 。
6. 在 2007 年 9 月 的 一 系 列 汇 报 和 会 议 上 , 联 合 宽 带 工 作 小 组 讨 论 了 国 防 部 军 事 卫 星 通 信 的 能 力 瓶 颈 , 以 及 使 用 这 些
卫 星 满 足 战 场 需 求 的 途 径 。 军 用 平 台 , 如 “ 全 球 鹰 ”、“ 捕 食 者 ” 及 “ 蓝 军 跟 踪 ” 等 , 需 要 高 能 力 、 灵 活 及 随 需 随
得 的 卫 星 带 宽 , 但 当 时 的 卫 星 网 无 法 提 供 。 国 防 部 的 这 些 需 求 有 80% 通 过 商 用 卫 星 来 满 足 , 引 发 越 来 越 严 重 的 担
忧 。 工 作 小 组 每 季 度 碰 一 次 头 , 见 面 地 点 每 次 不 同 , 如 加 州 、 科 罗 拉 多 州 、 弗 罗 里 达 州 等 。 另 参 看 Greg Berlocher,
“Military Continues to Influence Commercial Operators”[ 军 界 继 续 影 响 商 界 运 营 商 ], Satellite Today, 1 September 2008,
http://www.satellitetoday.com/military/milsatcom/Military-Continues-To-Influence-Commercial-Operators_24295.html.
7. David N. Spires, Beyond Horizons: A Half Century of Air Force Space Leadership [ 空 军 主 导 太 空 半 世 纪 ], rev. ed. (Peterson
AFB, CO: Air Force Space Command in association with Air University Press, 1998), 268.
8. “Wideband Gapfiller System”[ 宽 带 缺 口 填 补 系 统 ], GobalSecurity.org, 10 April 2005, http://www.globalsecurity.org/space/
systems/wgs-schedule.htm. 宽 带 缺 口 填 补 系 统 后 来 在 约 2007 年 改 名 为 宽 带 全 球 卫 星 通 信 (Wideband Global
SATCOM)。
9. 见 注 释 1, 第 7—9 页 。
10. “Keplerian”( 开 普 勒 ) 一 词 表 示 围 绕 一 个 天 体 运 行 的 卫 星 的 轨 道 , 此 轨 道 受 引 力 控 制 , 没 有 大 气 拽 力 或 推 进 力 ( 推
力 发 动 机 )。
11. Robert Newberry, “Powered Spaceflight for Responsive Space Systems”[ 灵 活 响 应 太 空 系 统 项 目 中 的 动 力 航 天 器 ], High
Frontier 1, no. 4(2005): 48.
12. 同 上 。
62

机 动 航 天 器 —— 轨 道 和 亚 轨 道 飞 行 相 结 合 实 现 节 约 效 益
13. Les Doggrell, “Operationally Responsive Space: A Vision for the Future of Military Space”[ 发 展 太 空 作 战 反 应 能 力 — 军
用 太 空 未 来 纵 观 ], Air and Space Power Journal 20, no. 2 (Summer 2006): 49.
14. Lt Col Kerry D. Hicks, Introduction to Astrodynamic Reentry [ 航 天 动 力 再 入 大 气 层 原 理 ], AFIT/EN/TR-09-03 (Wright-
Patterson AFB, OH: Graduate School of Engineering and Management, 9 September 2009), 239—41.
15. 同 上 。
16. “Mars Reconnaissance Orbiter Successfully Concludes Aerobraking”[ 火 星 侦 察 轨 道 器 成 功 实 现 飞 行 制 动 ], National
Aeronautics and Space Administration, 30 August 2006, http://www.nasa.gov/mission_pages/MRO/news/mrof-20060830.
html.
17. 在 2008 年 ,WGS-1 卫 星 从 其 测 试 位 置 纬 度 122.8 度 西 移 到 180 度 西 , 但 继 续 在 对 地 静 止 轨 道 上 。 此 卫 星 的 这 次 分
阶 段 机 动 完 全 依 靠 Xenon 离 子 推 进 系 统 发 动 机 ( 一 种 电 控 推 力 发 动 机 )。 有 关 近 地 轨 道 卫 星 实 现 TOT 变 化 的 讨 论 ,
参 看 注 释 11, 46—49.
18. 同 上 , 第 48 页 。
19. 见 注 释 1, 第 9 页 。
63

ASPJ
战 战
卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会
Satellites and Remotely Piloted Aircraft: Two Remotely Operated Ships Passing in the Fight
基 思 ·W· 巴 尔 斯 , 美 国 空 军 上 校 (Col Keith W. Balts, USAF)*
沉 住 气 , 看 到 敌 人 的 眼 球 再 开 火 !
— 威 廉 · 普 雷 斯 科 特 上 校 ,1775 年 邦 克 山 之 战
在 时 敏 目 标 打 击 行 动 中 , 无 人 机 的 作 战 识 别 系 统 可 能 面 对 一 团 乱 麻 , 获 得 的 信 息 输 入 可 能
来 自 分 布 式 共 用 地 面 / 水 面 系 统 、 联 合 空 天 作 战 中 心 、 地 面 指 挥 官 , 当 然 还 有 无 人 机 飞 行 员 。
—“ 持 久 自 由 ” 行 动 中 一 名 遥 驾 飞 机 操 控 员
术 的 进 步 , 允 许 现 代 军 队 在 极 端 距
技 离 以 外 实 施 打 击 , 让 射 手 远 离 目
标 。 当 年 的 普 雷 斯 科 特 上 校 是 亲 临 前 线 下 达
他 那 脍 炙 人 口 的 命 令 , 现 在 的 阿 富 汗 战 地 指
挥 官 则 是 同 远 在 美 国 内 华 达 州 的 遥 驾 飞 机
(RPA) 机 组 通 讯 , 与 此 同 时 , 各 种 情 报 从 美
国 弗 吉 尼 亚 州 的 分 布 式 共 用 地 面 / 水 面 系 统
以 及 卡 塔 尔 的 联 合 空 天 作 战 中 心 源 源 不 断 地
涌 入 。 1 和 RPA 作 战 一 样 , 太 空 作 战 也 呈 现
地 面 和 ( 太 空 ) 飞 行 器 之 间 间 隔 着 巨 大 地 理
空 间 的 特 征 。 美 国 战 略 司 令 部 司 令 奇 尔 顿 上
将 (Gen Kevin Chilton) 说 过 , 太 空 作 战 “ 在
本 质 上 绝 对 是 全 球 性 的 , 超 然 于 物 理 地 形 和
地 图 线 条 之 外 。” 2
依 赖 越 来 越 强 , 指 出 在 这 两 个 领 域 “ 美 国 将
面 临 挑 战 ”。 3 一 般 来 说 , 第 四 代 战 争 理 论 也
支 持 这 种 趋 势 , 认 为 军 事 行 动 更 “ 可 能 大 范
围 分 散 且 基 本 无 界 定 ”。 4
鉴 于 这 种 相 对 的 新 趋 势 , 军 事 领 导 人 需
要 研 究 同 分 布 式 作 战 能 力 相 关 的 潜 在 负 面 效
应 , 以 防 这 些 附 带 效 应 削 弱 分 布 式 作 战 能 力
给 作 战 行 动 带 来 的 优 势 。 如 果 把 太 空 作 战 和
RPA 作 战 相 比 较 , 就 可 能 揭 示 出 这 样 一 些 效
应 。 亦 即 军 事 领 导 人 可 把 积 累 数 十 年 的 实 用
太 空 作 战 经 验 , 从 太 空 这 个 相 对 成 熟 的 遥 控
领 域 转 而 应 用 于 相 对 年 轻 的 RPA 领 域 。 其 中
很 多 经 验 教 训 也 适 应 于 在 其 它 领 域 的 遥 控 作
战 能 力 。
能 在 地 理 上 开 展 分 布 式 作 战 的 部 队 , 可
在 部 队 保 护 、 经 济 用 兵 、 灵 活 机 动 性 , 以 及
系 统 和 人 员 成 本 上 占 据 优 势 。 但 是 , 这 种 分
布 式 作 战 也 存 在 独 特 的 弱 点 和 挑 战 。 美 国 军
方 重 视 这 些 优 势 , 已 部 署 很 多 遥 控 系 统 , 并
继 续 开 展 研 制 , 表 明 正 在 向 更 多 分 布 式 作 战
的 趋 势 演 变 。 上 述 的 RPA 例 子 常 见 于 空 中 领
域 , 其 它 有 形 领 域 也 不 乏 类 似 的 例 子 。 奇 尔
顿 上 将 强 调 太 空 和 网 空 领 域 对 分 布 式 作 战 的
我 们 为 何 要 将 太 空 作 战 与 RPA 作 战 进 行
比 较 在 所 有 基 于 陆 地 的 遥 控 系 统 中 ,RPA
是 目 前 最 主 要 的 远 距 离 分 布 系 统 , 即 分 布 在
直 接 责 任 范 围 以 外 。 而 其 它 遥 控 系 统 的 操 作
人 员 同 他 们 控 制 的 飞 行 器 相 对 靠 近 , 但 也 将
随 着 时 间 的 推 移 加 大 分 布 距 离 。 因 此 , 这 些
系 统 的 控 制 单 位 也 能 从 本 文 讨 论 中 获 益 。 太
空 作 战 与 天 空 、 陆 地 和 海 上 领 域 的 最 近 趋 势
不 同 , 它 从 一 开 始 就 具 备 分 布 ( 及 遥 控 ) 特 征 ,
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卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会
这 是 因 为 太 空 具 有 独 特 的 物 理 属 性 、 独 特 的
技 术 挑 战 和 风 险 。 正 如 空 军 太 空 司 令 部 司 令
科 勒 上 将 (Gen C. Robert Kehler) 去 年 视 察 空
军 RPA 的 大 本 营 内 华 达 州 克 里 奇 空 军 基 地 时
所 言 :“ 我 们 熟 悉 太 空 司 令 部 的 远 程 分 工 作 战
法 , 我 们 运 作 无 人 飞 行 器 也 已 多 年 , 区 别 只
在 他 们 把 无 人 飞 行 器 放 飞 在 大 气 层 之 上 , 我
们 把 无 人 飞 行 器 放 飞 在 22,000 英 里 之 外 ,
并 以 远 程 分 工 作 战 方 式 来 运 作 。” 5 军 事 太 空
行 动 当 然 也 包 括 诺 干 种 载 人 武 器 系 统 , 特 别
是 从 事 太 空 相 关 任 务 的 陆 基 平 台 , 例 如 运 载
火 箭 、 大 多 数 太 空 态 势 感 知 传 感 器 , 以 及 用
直 接 物 理 而 不 是 遥 控 方 式 同 武 器 系 统 连 接 的
太 空 控 制 系 统 。 但 本 文 论 及 的 卫 星 是 指 那 些
典 型 的 遥 控 空 间 飞 行 器 , 因 为 这 些 卫 星 代 表
着 太 空 作 战 的 主 要 系 统 。 卫 星 系 统 构 架 与
RPA 构 架 极 为 相 似 , 两 者 都 由 控 制 部 分 、 飞
行 器 部 分 , 以 及 连 接 双 方 的 链 路 组 成 。
然 而 , 卫 星 和 RPA 在 演 变 中 的 交 会 又 使
两 者 同 中 有 别 。 太 空 作 战 从 分 布 模 式 开 始 ,
但 逐 步 向 战 场 靠 拢 , 新 系 统 和 新 技 术 专 业 正
部 署 到 战 区 之 内 。 6 RPA 作 战 正 好 相 反 , 正
在 将 传 统 天 空 作 战 模 式 的 关 键 元 素 移 离 战
区 。 太 空 作 战 和 RPA 作 战 尽 管 在 作 战 能 力 和
运 作 领 域 上 不 同 , 但 有 大 量 的 共 同 特 征 , 因
此 有 必 要 将 二 者 作 为 典 型 的 分 布 式 作 战 方 式
互 相 比 较 。
背 景 、 分 析 和 建 议
太 空 领 域 在 分 布 式 作 战 方 面 已 具 有 50
多 年 的 经 验 , 那 么 哪 些 方 面 的 经 验 适 用 于
RPA 领 域 比 较 和 分 析 中 最 好 依 循 联 合 能 力
集 成 和 发 展 系 统 所 采 用 的 DOTMLPF 框 架 ,
即 作 战 准 则 (D)、 组 织 (O)、 训 练 (T)、 装
备 (M)、 领 导 和 教 育 (L)、 人 员 (P)、 设 施
(F)。 7 用 DOTMLPF 分 析 太 空 作 战 , 可 生 成
一 些 建 议 , 帮 助 在 其 他 领 域 开 展 遥 控 作 战 的
部 队 更 好 地 为 将 来 分 布 式 作 战 做 好 准 备 。
作 战 准 则
作 战 准 则 对 军 事 成 功 、 尤 其 对 新 技 术 的
运 用 非 常 重 要 , 但 是 我 们 至 今 没 有 一 部 关 于
RPA 的 完 整 作 战 准 则 。 8 这 些 飞 机 和 其 它 远
程 操 作 系 统 有 自 身 的 独 特 性 , 因 此 应 制 定 专
门 的 指 导 文 件 , 解 决 现 有 作 战 准 则 的 不 足 和
不 同 。
在 二 十 世 纪 九 十 年 代 后 期 和 二 十 一 世 纪
初 期 , 随 着 太 空 能 力 与 传 统 军 事 行 动 加 速 整
合 , 现 行 的 指 挥 与 控 制 (C2) 作 战 准 则 与 太 空
作 战 严 重 脱 节 , 其 中 大 部 分 障 碍 与 指 挥 关 系
相 关 , 更 具 体 地 说 , 在 重 大 军 事 行 动 中 , 如
何 最 合 理 地 使 用 太 空 部 队 并 实 施 指 挥 与 控 制 。
当 时 太 空 作 战 有 两 个 独 特 的 细 微 特 征 ,
迫 使 战 区 内 和 美 国 本 土 的 太 空 组 织 领 导 人 重
新 检 视 现 有 的 C2 作 战 准 则 , 以 建 立 指 挥 关
系 。 第 一 个 特 征 是 , 太 空 部 队 不 需 完 全 部 署
到 战 场 或 改 变 战 区 作 战 指 挥 关 系 , 就 能 在 传
统 的 作 战 区 域 产 生 效 果 。 第 二 个 特 征 是 , 太
空 能 力 能 对 整 个 作 战 区 域 、 甚 至 跨 越 多 个 责
任 区 域 同 时 产 生 效 果 , 或 者 在 同 一 个 战 术 任
务 时 段 内 ( 例 如 : 为 卫 星 规 划 类 似 “ 全 球 鹰 ”
一 个 架 次 的 单 一 任 务 执 行 周 期 ) 产 生 效 果 。
有 关 设 立 指 挥 关 系 的 传 统 标 准 没 有 涉 及
这 些 细 微 特 征 , 因 此 在 受 援 和 支 援 指 挥 官 之
间 、 就 如 何 处 理 作 战 准 则 的 这 个 缺 失 产 生 矛
盾 。 经 过 多 年 的 实 验 、 演 练 、 作 战 经 验 总 结 ,
以 及 激 烈 交 换 意 见 后 , 空 军 制 定 了 专 门 的 作
战 准 则 标 准 , 帮 助 指 挥 官 建 立 适 合 的 指 挥 关
系 , 例 如 战 役 控 制 、 战 术 控 制 , 或 设 立 支 援
附 属 部 门 。 9 由 于 RPA 部 队 也 无 需 完 全 部 署
到 战 场 , 而 其 武 器 系 统 也 可 对 数 个 传 统 作 战
65

空 天 力 量 杂 志
区 域 同 时 产 生 效 果 , 因 此 应 以 上 述 作 战 准 则
为 参 照 , 为 RPA 领 域 设 立 界 定 指 挥 关 系 的 准
确 标 准 。
组 织
在 过 去 二 十 年 间 , 太 空 专 业 知 识 和 组 织
在 各 大 区 域 司 令 部 内 获 得 发 展 , 相 关 太 空 专
业 人 员 推 动 将 太 空 能 力 整 合 到 传 统 的 军 事 作
战 中 , 向 战 区 高 级 领 导 人 提 供 运 用 太 空 能 力
的 咨 询 , 规 划 、 协 调 并 实 施 战 区 太 空 作 战 。
此 演 变 的 速 度 和 有 效 性 视 相 关 太 空 人 员 的 地
点 和 组 织 所 属 而 稍 有 差 距 。
起 初 , 在 美 国 太 空 司 令 部 以 外 , 很 少 有
精 通 太 空 的 人 员 能 帮 助 战 区 司 令 官 整 合 运 用
这 些 新 能 力 。 10 同 样 , 战 区 的 专 业 知 识 和 经
验 也 没 有 反 馈 给 太 空 司 令 部 , 职 业 太 空 军 官
因 此 不 了 解 传 统 军 事 作 战 的 环 境 、 要 求 和 文
化 。 为 改 进 这 种 形 势 , 美 国 太 空 司 令 部 、 空
军 太 空 司 令 部 , 还 有 其 它 军 种 的 相 关 部 门 ,
在 1990 年 中 期 开 始 向 战 区 组 织 部 署 太 空 支
援 小 组 , 开 展 规 划 、 演 习 和 实 际 作 战 。 接 着 ,
各 主 要 战 区 司 令 部 总 部 设 立 了 永 久 部 门 , 驻
扎 联 络 官 , 这 些 联 络 官 同 战 区 指 挥 部 门 并 肩
合 作 , 但 向 美 国 太 空 司 令 部 或 其 所 属 部 门 报
告 。 再 后 来 , 空 军 向 主 要 战 区 司 令 部 派 遣 太
空 专 家 , 他 们 大 部 分 毕 业 于 美 国 空 军 武 器 学
院 太 空 作 战 课 程 , 向 战 区 司 令 官 直 接 报 告 。
整 个 演 变 过 程 从 部 署 小 组 开 始 , 向 驻 扎 联 络
官 做 法 发 展 , 再 演 变 到 配 备 永 久 专 家 团 队 ,
这 个 关 键 过 程 有 效 提 高 了 太 空 能 力 的 作 战 运
用 效 果 , 使 各 战 区 司 令 官 能 够 对 太 空 能 力 需
求 和 整 合 施 加 更 多 影 响 。 11
这 种 演 变 不 仅 发 生 在 低 级 军 官 层 次 , 也
发 生 在 高 级 军 官 层 次 , 只 是 后 者 的 演 变 晚 了
数 年 。 我 们 把 高 级 太 空 军 官 部 署 到 战 区 作 为
联 络 官 , 最 后 成 为 战 区 司 令 部 的 永 久 领 导 成
员 , 担 任 太 空 部 队 总 监 。 设 立 该 职 位 的 目 的
是 便 于 协 调 、 整 合 和 配 置 行 动 人 员 , 支 援 联
合 部 队 空 中 统 一 指 挥 官 的 太 空 整 合 努 力 。 12
设 立 太 空 部 队 总 监 一 职 是 一 个 关 键 的 里 程 碑 ,
在 战 区 司 令 部 内 为 太 空 作 战 提 供 了 表 达 意 见
的 渠 道 , 弥 补 了 低 级 军 官 可 能 无 法 发 言 的 缺
陷 。 该 职 位 还 有 助 于 高 级 太 空 领 导 人 获 得 战
区 作 战 的 直 接 经 验 。
RPA 作 战 的 根 基 是 在 战 区 , 应 借 鉴 战 区
太 空 作 战 组 织 的 演 变 , 因 为 这 番 演 变 展 现 了
分 布 式 作 战 中 如 何 发 挥 专 业 知 识 和 经 验 的 理
想 状 态 。 如 果 RPA 作 战 部 队 屈 从 诱 惑 , 将 太
多 的 专 业 人 员 远 离 战 区 分 布 , 将 重 复 太 空 作
战 界 在 1990 年 代 初 期 的 相 同 状 态 。 如 能 在
战 区 组 织 中 保 持 嵌 入 足 够 数 量 的 低 级 和 高 级
RPA 专 家 , 而 不 依 赖 联 络 官 ,RPA 部 队 将 能
确 保 有 效 地 整 合 现 有 的 和 未 来 的 能 力 。 太 空
组 织 为 了 更 好 地 支 援 战 区 行 动 , 也 进 行 了 数
次 组 织 结 构 调 整 , 本 文 对 此 不 再 赘 述 。
训 练
分 布 式 作 战 本 身 也 有 不 利 因 素 , 这 就 是
同 一 支 部 队 同 时 要 受 两 条 指 挥 链 的 管 辖 , 一
条 是 本 军 种 司 令 部 的 “ 组 织 、 训 练 和 装 备 ”
指 挥 链 , 另 一 条 是 所 在 作 战 区 域 司 令 部 的 作
战 指 挥 链 。 当 这 支 部 队 进 入 或 离 开 一 个 战 区
却 不 改 变 作 战 控 制 关 系 时 , 指 挥 官 在 统 一 指
挥 方 面 就 面 对 困 境 , 因 为 同 一 支 部 队 无 法 同
时 兼 顾 打 仗 和 训 练 。 太 空 作 战 在 消 减 这 种 不
利 因 素 方 面 积 累 了 经 验 , 这 就 是 为 航 线 机 组
人 员 建 立 重 复 性 训 练 要 求 , 并 为 训 练 和 评 估
人 员 ( 以 及 部 队 领 导 人 ) 建 立 实 际 作 战 能 力
标 准 。 教 官 和 评 估 人 员 定 期 投 入 实 际 作 战 ,
不 仅 能 保 持 业 务 水 平 , 而 且 可 填 补 航 线 机 组
人 员 的 空 缺 , 使 机 组 人 员 能 脱 岗 轮 训 , 完 成
每 月 的 训 练 和 评 估 任 务 。 重 大 的 系 统 升 级 和
66

卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会
程 序 变 更 也 可 能 加 重 稳 态 下 的 人 员 配 置 压 力 ,
使 他 们 难 以 兼 顾 训 练 和 实 战 。 配 备 人 员 时 ,
需 要 顾 及 武 器 系 统 或 程 序 的 重 大 调 整 或 实 战
节 奏 的 变 化 带 来 的 潜 在 能 力 猛 增 问 题 。 太 空
作 战 界 已 经 制 定 了 政 策 和 要 求 文 件 , 可 为
RPA 作 战 部 队 提 供 借 鉴 , 因 为 RPA 部 队 也 面
临 如 何 兼 顾 作 战 和 训 练 的 问 题 。
分 布 式 作 战 为 训 练 提 供 一 个 重 要 的 好 处 ,
这 就 是 记 录 数 据 有 助 于 提 高 个 人 任 务 简 报 的
质 量 , 并 有 助 于 训 练 其 他 操 作 员 。 不 利 的 一
面 是 , 独 家 使 用 本 部 队 的 数 据 记 录 , 可 能 造
成 “ 自 己 的 洗 澡 水 自 己 喝 ”, 即 把 自 己 的 错 误
经 验 也 一 并 学 来 , 而 无 其 他 支 援 或 受 援 部 队
的 外 部 观 点 作 为 映 照 。 如 能 使 用 一 些 协 作 工
具 并 有 机 会 亲 自 访 问 有 关 地 点 , 应 可 了 解 外
部 的 看 法 。 因 此 , 为 访 问 现 场 、 出 席 重 要 会
议 和 分 发 相 关 情 况 简 报 等 提 供 经 费 , 将 帮 助
分 布 式 操 作 人 员 改 进 工 作 ; 反 过 来 , 这 些 操
作 人 员 也 能 进 一 步 指 导 前 线 部 队 了 解 新 型 武
器 系 统 的 能 力 和 局 限 。 事 实 上 , 战 区 太 空 组
织 演 进 的 第 一 个 真 正 的 益 处 , 就 是 来 自 于 教
育 战 区 指 挥 官 了 解 太 空 能 力 , 这 样 做 同 时 也
提 升 了 外 界 对 太 空 部 门 的 信 任 。
装 备 和 设 施
由 于 卫 星 和 遥 驾 飞 机 所 运 作 的 领 域 非 常
不 同 , 在 对 照 两 者 的 装 备 要 求 时 , 重 点 应 放
在 与 控 制 部 分 和 通 信 链 有 关 的 设 施 。 虽 然 我
们 应 限 制 成 本 , 但 对 控 制 节 点 的 要 求 应 包 括
规 模 和 协 调 需 求 的 增 长 能 力 。 我 们 的 处 理 能
力 除 了 应 对 日 常 任 务 目 标 之 外 , 应 能 有 效 处
理 信 息 流 量 的 爆 发 性 增 长 , 这 样 , 操 作 人 员
才 能 执 行 不 经 常 但 复 杂 的 作 战 行 动 , 而 无 需
增 加 人 手 ; 能 开 创 和 外 部 交 流 的 机 会 , 而 无
需 干 扰 日 常 运 作 ( 例 如 : 接 纳 外 部 来 访 活 动 );
并 随 时 可 整 合 目 前 尚 无 法 预 见 的 未 来 能 力 。
分 布 式 系 统 超 越 传 统 载 人 系 统 的 另 外 一 个 优
势 , 是 无 需 做 重 大 的 重 新 设 计 和 改 动 就 可 扩
展 系 统 的 某 些 部 分 。
在 分 布 式 作 战 中 , 模 拟 器 的 作 用 是 属 于
有 关 装 备 因 素 讨 论 的 范 畴 。 遥 控 系 统 的 控 制
节 点 在 很 大 程 度 上 依 赖 计 算 机 和 数 据 操 作 ,
因 此 其 功 能 比 在 实 物 环 境 中 操 作 的 有 人 驾 驶
系 统 更 容 易 模 拟 。 分 布 式 作 战 模 拟 器 可 以 做
到 非 常 逼 真 , 尤 其 是 武 器 系 统 的 显 示 器 , 采
用 文 字 / 图 形 而 非 实 时 视 频 或 声 音 输 入 。 由
于 在 当 前 形 势 下 , 训 练 和 作 战 经 常 同 步 发 生 ,
真 实 系 统 和 模 拟 器 需 要 紧 密 同 步 升 级 , 这 一
点 至 为 重 要 。
最 后 , 有 效 的 分 布 式 作 战 依 赖 于 同 外 部
世 界 的 联 系 。 这 些 联 系 的 重 要 性 , 不 仅 在 于
保 持 与 航 空 器 的 联 系 和 势 态 感 知 , 还 在 于 将
任 务 相 关 操 作 员 与 他 们 支 援 的 前 线 将 士 或 支
援 他 们 的 人 员 保 持 心 理 上 的 联 系 。 同 样 , 真
实 地 可 视 化 工 具 和 有 意 义 的 协 作 能 力 , 能 够
放 大 在 传 统 作 战 区 域 以 外 操 作 人 员 所 做 的 贡
献 。 三 维 共 享 作 战 图 和 训 练 工 具 , 以 及 实 时
视 频 传 送 , 有 助 于 操 作 员 了 解 他 们 并 不 身 临
其 中 的 物 理 环 境 。 视 频 电 信 会 议 , 实 时 聊 天 ,
以 及 充 足 的 出 差 机 会 , 也 能 建 立 并 维 持 专 业
关 系 , 保 证 协 作 成 功 , 让 操 作 员 理 解 他 们 接
收 的 输 入 中 隐 含 的 微 妙 寓 意 和 超 脱 语 言 的 表
达 和 沟 通 。 对 控 制 节 点 和 通 信 链 的 保 护 也 应
是 指 挥 官 的 优 先 考 虑 事 项 , 因 为 它 们 常 常 是
武 器 系 统 的 最 薄 弱 环 节 。
领 导 和 教 育
随 着 太 空 界 和 RPA 界 的 交 错 演 变 , 我 们
也 可 就 如 何 克 服 与 分 布 式 作 战 相 关 的 领 导 和
教 育 方 面 的 挑 战 加 以 比 较 并 从 中 获 益 。 分 布
式 作 战 的 带 兵 者 面 临 两 个 重 大 障 碍 —— 一 是
如 何 培 养 勇 士 精 神 , 二 是 如 何 使 那 些 远 离 战
67

空 天 力 量 杂 志
场 和 前 线 战 友 的 操 作 员 保 持 斗 志 。 因 为 与 前
线 的 某 些 脱 离 , 有 可 能 导 致 RPA 机 组 人 员 在
经 历 某 些 伤 亡 性 战 斗 后 留 下 严 重 的 创 伤 后 遗
症 。 13 尽 管 太 空 作 战 目 前 并 不 涉 及 杀 伤 , 但
操 作 员 必 须 具 备 战 士 精 神 , 保 持 高 昂 斗 志 ,
这 对 使 命 的 成 功 仍 然 至 为 重 要 , 尤 其 是 那 些
直 接 参 与 正 在 进 行 的 军 事 行 动 的 人 员 。RPA
部 队 在 建 设 初 期 , 主 要 人 员 来 自 有 人 驾 驶 系
统 , 这 些 人 带 来 了 他 们 的 作 战 经 验 。 新 一 代
操 作 员 却 缺 少 这 些 战 区 实 战 经 验 , 如 何 将 战
斗 精 神 和 经 验 代 代 相 传 挑 战 着 我 们 的 带 兵
者 。 视 频 电 视 会 议 、 实 时 短 信 , 以 及 其 它 电
子 协 同 通 信 工 具 可 以 建 立 和 维 系 与 眼 前 控 制
节 点 之 外 的 各 路 人 员 及 武 器 系 统 的 联 系 , 但
也 就 是 这 种 连 接 感 而 已 , 这 种 体 验 无 论 如 何
“ 比 不 上 身 临 战 场 的 那 种 强 烈 感 受 ”。 14 分 布
式 作 战 可 以 大 幅 降 低 成 本 和 减 少 风 险 , 不 过
为 了 使 操 作 员 与 战 场 保 持 心 理 联 系 , 指 挥 官
应 拨 出 资 金 和 时 间 , 组 织 操 作 员 前 往 战 区 及
其 它 分 布 点 访 问 。 新 的 操 作 人 员 需 要 等 三 年 ,
才 能 被 派 往 战 区 内 担 任 联 络 官 或 嵌 入 RPA 岗
位 , 从 战 场 经 验 受 益 的 角 度 来 看 , 三 年 的 时
间 太 长 。
人 员
军 事 太 空 界 脱 胎 于 工 程 文 化 , 早 期 太 空
操 作 人 员 包 括 持 有 技 术 学 位 的 军 官 或 精 通 技
术 的 合 同 商 。 在 1990 年 代 , 空 军 过 渡 到 非
技 术 军 官 , 并 最 终 演 变 到 以 士 官 作 为 太 空 作
战 的 中 坚 力 量 , 同 时 也 保 留 合 同 商 人 员 来 平
衡 技 术 专 家 的 损 失 。 虽 然 此 举 有 助 于 太 空 能
力 的 运 作 并 节 省 资 金 , 但 步 伐 跨 得 太 大 , 稀
释 了 初 级 和 中 级 岗 位 的 经 验 水 平 。 空 军 于 是
进 行 矫 正 , 加 强 职 业 领 域 的 专 门 技 术 人 才 和
高 等 学 位 人 才 的 培 养 , 以 应 对 技 术 水 平 的 下
降 。 此 外 , 向 士 官 方 向 的 转 化 使 年 轻 的 军 官
失 去 获 得 这 些 专 业 技 术 知 识 的 早 期 机 会 , 导
致 其 职 业 发 展 中 出 现 缺 失 。 如 果 我 们 不 能 为
低 级 岗 位 人 员 提 供 学 习 专 业 技 术 经 验 的 充 分
机 会 , 要 想 从 他 们 中 选 拔 未 来 的 高 级 领 导 人
将 增 加 困 难 。( 参 加 第 二 轮 部 署 的 太 空 军 官 中 ,
约 有 75% 的 人 的 第 一 个 岗 位 是 导 弹 发 射
手 )。 15
简 言 之 ,RPA 界 应 注 意 不 要 离 弃 自 己 的
根 , 即 使 技 术 允 许 他 们 这 样 做 。 加 速 培 养 新
军 官 或 士 官 来 操 作 RPA 虽 然 具 有 吸 引 力 , 但
这 种 政 策 变 化 应 循 序 渐 进 , 以 允 许 指 挥 官 有
充 分 时 间 发 现 和 解 决 这 种 变 化 引 起 的 第 二 和
第 三 层 效 应 , 以 防 最 后 不 得 已 再 猛 力 矫 正 。
结 语
分 布 式 作 战 在 战 争 中 具 有 独 特 的 优 势 ,
但 也 带 来 严 重 的 副 作 用 。 检 视 太 空 作 战 并 将
其 经 验 教 训 应 用 于 其 它 领 域 的 分 布 式 作 战 ,
可 以 帮 助 军 事 领 导 人 有 效 减 少 附 带 而 来 的 负
面 效 应 , 确 保 使 命 的 成 功 。
借 鉴 作 战 准 则 、 组 织 、 训 练 、 装 备 、 领
导 和 教 育 、 人 员 、 设 施 这 七 个 部 分 的 经 验 教 训 ,
有 助 于 我 们 在 开 辟 新 领 域 或 者 将 遥 控 系 统 投
入 现 存 作 战 环 境 中 开 展 作 战 时 , 能 防 止 重 复
过 去 的 错 误 。 分 布 式 作 战 拓 展 了 我 们 对 成 熟
作 战 领 域 的 现 有 了 解 , 由 此 需 要 我 们 编 写 新
的 独 特 作 战 准 则 , 建 立 新 的 组 织 结 构 。 此 外 ,
人 员 政 策 、 领 导 培 养 、 训 练 计 划 等 , 都 必 须
加 以 调 整 , 以 关 注 传 统 战 争 中 未 曾 遇 到 的 、
或 者 现 代 分 布 式 作 战 中 已 出 现 但 未 曾 重 视 的
细 微 差 异 。 最 后 , 将 重 点 更 多 地 放 在 控 制 节
点 的 设 计 上 或 许 可 能 牺 牲 飞 行 器 的 一 些 优 势 ,
但 将 允 许 领 导 人 最 大 程 度 地 利 用 分 布 式 武 器
系 统 中 普 适 性 和 灵 活 性 这 两 大 优 势 。
认 真 研 究 太 空 界 如 何 处 理 这 些 因 素 , 有
助 于 军 事 领 导 人 改 善 RPA 这 类 较 新 的 分 布 式
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卫 星 和 遥 驾 飞 机 : 两 艘 遥 控 船 在 战 争 中 交 会
作 战 系 统 的 整 合 、 演 变 , 以 及 对 整 个 战 争 的
贡 献 。 随 着 太 空 作 战 趋 近 而 RPA 作 战 渐 离 传
统 作 战 环 境 , 两 者 之 间 有 许 多 经 验 教 训 可 共
享 , 犹 如 两 艘 遥 控 的 舰 船 在 战 斗 中 交 会 。♣
注 释 :
1. National Park Service, “Bunker Hill Monument”[ 邦 克 山 独 立 战 争 纪 念 碑 ], http://www.nps.gov/bost/historyculture/bhm.htm
(accessed 22 September 2009); 以 及 Joseph L. Campo 2009 年 9 月 28 日 给 笔 者 的 邮 件 。
2. Gen Kevin P. Chilton, “Cyberspace Leadership: Towards New Culture, Conduct, and Capabilities”[ 主 导 网 空 : 向 着 新 文 化 、
新 行 为 和 新 能 力 发 展 ], Air and Space Power Journal 23, no. 3 (Fall 2009): 5, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/
apj/apj09/fal09/fal09.pdf (accessed 21 May 2010).
3. 同 上 , 第 6 页 。
4. William S. Lind et al., “The Changing Face of War: Into the Fourth Generation”[ 战 争 面 貌 在 变 化 : 进 入 第 四 代 ], Marine
Corps Gazette 85, no. 11 (November 2001): 66.
5. 军 事 准 则 没 有 明 确 定 义 远 程 分 工 作 战 , 本 段 中 所 指 的 作 战 是 , 操 作 员 和 作 战 平 台 在 地 理 上 相 互 分 离 。 参 看 SSgt
Alice Moore, “AFSPC Commander Visits UAS Operations at Creech AFB”[ 空 军 太 空 司 令 部 司 令 视 察 克 利 奇 空 军 基 地 遥
驾 飞 机 部 队 ], Schriever Air Force Base, 25 March 2009, http://www.schriever.af.mil/news/story.aspid=123141399
(accessed 21 May 2010).
6. Maj Keith W. Balts, “The Next Evolution for Theater Space Organizations: Specializing for Space Control”[ 战 区 太 空 组 织 新
演 变 : 太 空 控 制 专 业 化 ], 选 自 Space Power Integration: Perspectives from Space Weapons Officers [ 太 空 力 量 整 合 : 太
空 武 器 官 的 视 角 ], ed. Lt Col Kendall K. Brown (Maxwell AFB, AL: Air University Press, December 2006), 124, http://www.
au.af.mil/au/aul/aupress/Books/Brown/brown.pdf (accessed 21 May 2010).
7. Sean C. Sullivan, “Capabilities-Based Planning: Joint Capabilities Integration and Development System and the Functional
Capabilities Board”[ 基 于 能 力 的 规 划 : 联 合 能 力 整 合 和 发 展 系 统 及 功 能 能 力 委 员 会 ], course reading (Newport, RI:
Naval War College, 20 August 2008), 4.
8. P. W. Singer, Wired for War: The Robotics Revolution and Conflict in the Twenty-first Century [ 连 线 战 争 : 二 十 一 世 纪 的
自 动 化 革 命 和 冲 突 ], (New York: Penguin Press, 2009), 210.
9. Air Force Doctrine Document (AFDD) 2-2, Space Operations [ 空 军 作 战 准 则 AFDD 2-2 : 太 空 作 战 ], 27 November 2006,
10—14, http://www.dtic.mil/doctrine/jel/service_pubs/afdd2_2.pdf (accessed 21 May 2010).
10. 今 天 , 美 国 太 空 司 令 部 的 太 空 作 战 使 命 隶 属 于 美 国 战 略 司 令 部
11. 见 注 释 6, 第 124 页 。
12. 见 注 释 9, 第 7 页 。
13. Scott Lindlaw, “UAV Operators Suffer War Stress”[ 无 人 飞 机 操 作 员 承 受 战 争 心 理 压 力 ], Air Force Times, 8 August
2008, 1, http://www.airforcetimes.com/news/2008/08/ap_remote_stress_080708/ (accessed 9 January 2010).
14. 见 注 释 8, 第 308 页 (308 页 图 片 中 第 3 个 文 字 框 内 容 )。
15. US Air Force, “13S Career Paths, Deliberate Force Development”[13S 培 养 专 业 : 深 思 熟 虑 的 战 斗 力 培 养 ], briefing, AF/
A3O-ST, January 2009, slide 21.
基 思 ·W· 巴 尔 斯 上 校 (Col Keith W. Balts, USAF), 威 斯 康 星 大 学 理 学 士 , 科 罗 拉 多 大 学 科 罗 拉 多 泉 分 校 工 程 硕 士 , 提
交 本 文 时 任 加 州 范 登 堡 空 军 基 地 的 第 30 太 空 联 队 副 司 令 。 巴 尔 斯 上 校 曾 任 职 多 个 作 战 和 参 谋 岗 位 , 包 括 卫 星 指 挥 控 制 、
太 空 控 制 、 导 弹 预 警 、 国 家 侦 察 与 战 区 太 空 作 战 。 他 指 挥 过 第 10 太 空 预 警 中 队 , 并 进 入 编 号 空 军 部 队 、 一 级 司 令 部
和 国 家 级 机 构 工 作 , 他 也 曾 在 “ 南 方 守 望 ” 行 动 及 “ 持 久 自 由 ” 行 动 中 就 职 于 联 盟 空 中 作 战 中 心 。 上 校 是 美 国 空 军 武
器 学 院 、 空 军 指 挥 参 谋 学 院 和 海 军 战 争 学 院 的 毕 业 生 。
69

ASPJ
史
战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中
的 作 用 及 其 革 新 意 义
Tools of Change: Tactical C4ISR and Conflicts—Past, Present, and Future
托 马 斯 ·J· 拉 斯 (Thomas J. Rath)
国 到 目 前 为 止 , 还 没 有 一 款 能 够 执
美 行 战 术 侦 察 的 飞 机 。 要 理 解 这 个 断
言 , 必 须 从 此 种 飞 机 在 非 正 规 战 争 中 的 应 用
来 澄 清 “ 战 术 ” 和 “ 侦 察 ” 这 两 个 概 念 。 在
非 正 规 战 争 中 ,“ 战 术 ” 所 表 达 的 是 小 股 部 队
的 行 动 与 活 动 , 这 个 概 念 应 用 于 战 术 侦 察 部
队 本 身 和 他 们 所 支 援 的 部 队 , 以 及 他 们 想 要
发 现 的 敌 军 部 队 。 战 术 侦 察 部 队 也 能 够 支 援
较 大 规 模 的 友 军 部 队 并 发 现 大 股 敌 军 部 队 ,
但 在 能 力 上 着 重 体 现 小 股 部 队 的 特 征 。 在 非
正 规 战 争 中 ,“ 侦 察 ” 是 指 搜 寻 敌 军 部 队 及 其
踪 迹 、 营 地 、 补 给 线 、 边 界 进 入 点 、 兵 站 及
境 外 训 练 营 地 等 , 本 质 上 就 是 发 现 敌 军 的 存
在 并 收 集 有 关 地 形 和 天 气 的 资 料 。 在 非 正 规
战 争 中 , 这 两 个 概 念 合 并 而 成 为 “ 战 术 侦 察 ”,
即 是 确 保 获 得 关 于 敌 军 、 地 形 和 天 气 等 多 样
信 息 , 以 能 随 时 应 用 于 战 场 , 或 进 一 步 由 覆
盖 相 关 地 区 的 战 术 人 员 继 续 执 行 下 一 步 的 情
报 或 监 视 任 务 。 战 术 部 队 与 战 役 及 战 区 级 部
队 的 指 挥 、 控 制 、 通 信 、 计 算 机 、 情 报 、 监
视 和 侦 察 (C4ISR) 的 整 合 程 度 , 依 发 现 敌 军
的 初 始 情 报 的 重 要 性 和 可 用 性 , 可 以 迅 速 扩
展 。 在 阿 富 汗 , 首 先 发 现 敌 人 动 静 的 大 多 是
地 面 部
C4ISR = 指 挥 、 控 制 、 通 信 、 计 算 机 、 队 。 如 果
情 报 、 监 视 和 侦 察
我 军 有 一
C3I = 指 挥 、 控 制 、 通 信 和 情 报
O = 观 察 机 代 字
款 专 用 的
A = 攻 击 机 代 字
有 人 驾 驶
战 术 侦 察 机 , 则 空 中 力 量 可 以 对 战 争 做 出 更
大 贡 献 。
美 国 空 军 至 少 在 某 种 程 度 上 意 识 到 其 在
战 术 侦 察 方 面 的 缺 失 。 仔 细 阅 读 《 二 十 一 世
纪 的 空 军 : 非 正 规 战 争 战 略 》(The 21st
Century Air Force: Irregular Warfare Strategy)
白 皮 书 , 通 篇 流 露 出 未 能 提 供 一 款 纯 粹 战 术
侦 察 平 台 的 缺 憾 。 1 该 文 件 的 “ 宗 旨 ” 部 分
谈 及 “ 长 期 战 争 ” 及 通 过 “ 部 署 适 当 能 力 ”
来 “ 启 动 新 方 式 并 使 空 军 行 动 一 体 化 ” 的 必
要 性 。 2 在 “ 战 略 背 景 : 非 正 规 战 争 的 挑 战 ”
部 分 , 白 皮 书 指 出 空 军 期 望 成 为 “ 联 合 部 队 ”
的 一 部 分 , 并 “ 与 伙 伴 国 家 共 同 合 作 , 依 靠
和 通 过 伙 伴 国 家 ,…… 建 立 起 伙 伴 国 家 能 够
最 终 不 需 要 外 部 直 接 援 助 而 繁 荣 发 展 的 安 全
环 境 ,” 但 没 有 提 及 如 何 实 现 这 一 预 期 所 需 的
手 段 , 特 别 是 飞 机 。 3 该 书 “ 非 正 规 战 争 环
境 下 的 空 中 力 量 ” 部 分 的 “ 间 接 方 法 ” 一 节
中 实 际 上 概 述 了 一 款 战 术 级 有 人 驾 驶 C4ISR
飞 机 的 作 用 和 使 命 。 同 章 的 “ 直 接 方 法 ” 一
节 认 定 机 动 性 和 情 报 、 监 视 、 侦 察 ( 情 监 侦 )
通 常 为 平 叛 作 战 中 “ 最 重 要 的 因 素 ”。 4 在 “ 最
终 目 标 : 打 赢 长 期 战 争 所 需 的 组 织 、 训 练 和
装 备 ” 部 分 , 暗 示 我 军 以 常 规 战 争 手 段 作 战 ,
尚 未 获 得 打 非 正 规 战 争 的 基 本 能 力 。 5 接 着
“ 方 式 : 全 球 影 响 力 的 五 大 支 柱 ” 一 章 再 次 概
述 了 对 于 战 术 级 C4ISR 飞 机 的 需 要 , 却 未 说
明 具 体 规 格 。 6 再 后 来 ,“ 手 段 : 二 十 一 世 纪
70

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
非 正 规 环 境 下 的 空 中 力 量 ” 部 分 谈 及 “ 调 整
我 军 保 障 能 力 规 模 , 例 如 情 监 侦 、 网 空 及 指
挥 与 控 制 , 以 满 足 全 频 谱 冲 突 的 联 合 作 战 需
求 。” 7 最 后 ,“ 风 险 : 未 能 预 见 、 调 适 及 学 习 ”
和 “ 结 论 ” 部 分 均 谈 及 “ 采 用 相 关 的 作 战 新
概 念 ,”“ 从 我 军 自 身 …… 的 经 验 学 习 ,” 以 及
“ 将 久 经 验 证 的 空 中 力 量 原 则 以 创 新 方 式 运 用
于 我 军 当 前 作 战 及 未 来 继 续 作 战 的 环 境 中 。” 8
可 以 说 , 这 部 白 皮 书 已 经 对 空 军 目 前 缺 乏 的
这 种 飞 机 的 需 要 做 出 了 足 够 全 面 的 概 括 。 除
非 特 别 设 计 一 种 专 用 的 有 人 驾 驶 战 术 C4ISR
飞 机 , 其 它 任 何 一 种 现 有 的 或 提 议 的 平 台 都
不 能 接 近 于 满 足 空 军 自 身 未 来 战 略 的 这 一 巨
大 需 求 。 空 军 应 将 这 种 专 用 飞 机 定 位 为 O/A
( 观 察 / 攻 击 机 ) 机 型 , 但 其 主 要 功 能 是 作 为
一 种 C4ISR 平 台 。
空 军 和 政 府 内 很 多 人 以 为 , 将 民 用 飞 机
和 教 练 机 稍 加 改 装 , 就 能 执 行 战 术 侦 察 任 务 ;
空 军 传 统 上 也 是 这 样 做 的 。 但 是 这 些 飞 机 不
足 以 担 当 这 一 重 要 而 危 险 的 作 战 角 色 。 如 以
下 讨 论 所 表 明 , 空 军 历 史 上 用 来 执 行 战 术 侦
察 的 飞 机 , 在 应 对 非 正 规 战 争 中 常 见 的 敌 军
时 , 一 贯 表 现 出 能 力 短 缺 。
战 术 侦 察 飞 机 简 史
战 术 侦 察 机 今 天 的 短 缺 有 其 深 远 的 历 史
渊 源 。 最 早 用 于 战 斗 的 飞 机 , 即 第 一 次 世 界
大 战 中 的 观 察 / 定 位 机 , 被 冠 以 “O” 代 字 ,
沿 用 至 今 , 从 此 规 定 了 它 的 作 用 和 使 命 范 围 。
为 了 生 存 , 这 类 飞 机 很 快 就 被 加 装 武 器 , 而
且 现 在 必 须 覆 以 适 当 而 有 效 的 装 甲 。 战 术 侦
察 的 概 念 源 自 德 国 , 首 先 出 现 于 1930 年 代 ,
以 反 映 这 类 飞 机 具 备 轻 型 攻 击 能 力 并 能 提 供
远 超 出 单 纯 炮 兵 观 察 定 位 的 更 多 信 息 。 遗 憾
的 是 , 一 场 分 裂 随 后 发 生 , 最 终 演 变 成 以 所
谓 指 挥 、 控 制 、 通 信 和 情 报 (C3I) 作 用 / 使
命 为 主 的 一 方 , 和 以 观 察 定 位 为 主 的 另 一 方 ,
似 乎 这 两 方 并 无 明 显 重 叠 一 样 。 然 而 这 一 分
裂 往 往 导 致 将 战 术 侦 察 一 词 表 示 旨 在 发 现 敌
军 动 向 的 那 些 任 务 。 由 此 , 这 一 概 念 可 能 用
来 表 述 一 架 O-1 在 1,500 英 尺 高 度 飞 行 、 呼
叫 空 中 打 击 或 炮 兵 开 火 的 场 合 , 也 可 表 述 一
架 TR-1( 即 U-2) 为 战 区 作 战 司 令 官 执 行 高
空 照 相 侦 察 的 场 合 。 前 一 种 使 命 确 实 是 战 术
性 的 , 而 后 一 种 则 是 为 达 成 战 役 目 的 而 使 用
战 区 级 资 产 。 更 近 些 时 出 现 了 一 套 包 含 发 现 、
确 定 、 跟 踪 、 定 位 、 交 战 和 评 估 的 战 术 使 命 集 。
目 前 我 们 假 定 上 述 的 每 一 项 任 务 需 要 不 同 的
飞 机 来 执 行 。 最 后 , 现 有 技 术 极 大 扩 展 了 战
争 所 有 层 面 可 能 的 作 用 和 使 命 范 围 , 又 出 现
了 一 个 更 广 泛 的 缩 略 语 C4ISR, 将 观 察 定 位
与 C3I 作 用 联 结 起 来 。 遗 憾 的 是 , 空 军 专 注
于 把 战 区 级 资 产 整 合 于 一 个 复 杂 的 C4ISR 网
络 , 一 厢 情 愿 地 假 设 战 区 级 资 产 也 能 执 行 战
术 级 的 C4ISR 任 务 。 本 文 即 以 相 当 篇 幅 针 砭
这 一 关 注 点 的 错 置 所 造 成 的 严 重 负 面 后 果 。
非 正 规 战 争 几 乎 完 全 是 在 战 术 层 面 进 行 ,
而 且 旷 日 持 久 , 常 常 一 拖 就 是 十 年 。 美 国 在
其 历 史 上 打 过 多 次 这 样 的 战 争 。 美 军 已 经 学
会 如 何 打 这 种 战 争 并 开 发 出 有 关 作 战 工 具 ,
但 是 正 规 军 种 在 每 一 次 战 争 之 后 很 快 就 将 这
些 工 具 撤 销 、 抛 弃 、 乃 至 遗 忘 。 空 军 尤 其 如 此 ,
始 终 不 肯 开 发 专 用 于 对 地 攻 击 或 单 纯 战 术 级
侦 察 的 飞 机 。 空 军 反 对 开 发 、 采 购 和 保 留 A-10
型 作 为 专 用 对 地 攻 击 机 的 一 贯 立 场 , 可 谓 人
所 共 知 。 9 但 很 少 有 人 注 意 到 空 军 始 终 不 愿
出 资 开 发 一 款 纯 粹 专 用 于 战 术 侦 察 的 有 人 驾
驶 飞 机 。 空 军 整 体 对 这 种 能 力 的 忽 视 可 一 直
追 溯 到 第 二 次 世 界 大 战 。
在 那 场 大 战 中 , 执 行 美 军 大 部 分 战 术 侦
察 任 务 的 , 是 非 武 装 、 无 装 甲 、 动 力 不 足 的
改 装 民 用 飞 机 , 如 Aeronca L-3 和 Piper L-4。
71

空 天 力 量 杂 志
敌 军 极 其 惧 怕 这 些 飞 机 , 因 为 它 们 一 飞 过 ,
就 会 引 来 高 度 精 确 有 效 的 毁 灭 性 打 击 。 10 必
须 指 出 : 这 些 飞 机 的 飞 行 员 无 论 在 大 战 期 间
还 是 战 后 都 没 有 获 得 表 彰 其 英 勇 行 为 的 嘉 奖 。
与 美 国 的 做 法 相 反 , 德 国 人 开 发 出 专 用
的 战 术 侦 察 机 FW-189 Uhu。 11 这 款 双 引 擎 飞
机 可 搭 载 一 名 飞 行 员 、 领 航 员 兼 电 报 员 和 一
名 观 察 员 兼 机 炮 手 。 该 机 视 界 宽 广 , 通 信 设
备 优 越 , 性 能 、 耐 用 性 和 机 动 性 优 于 L-3 和
L-4 一 倍 以 上 , 并 配 有 轻 型 进 攻 与 防 御 武 器 。
FW-189 飞 机 经 历 东 线 战 场 验 证 非 常 有 效 , 为
德 国 的 闪 电 攻 势 战 术 发 挥 了 关 键 作 用 。
二 次 大 战 后 , 美 国 透 彻 评 估 了 轴 心 国 的
武 器 , 对 飞 机 尤 甚 , 却 偏 偏 漏 掉 了 FW-189,
因 为 这 种 飞 机 只 要 靠 近 美 军 前 线 就 无 法 生 存 ,
更 不 要 说 执 行 战 术 侦 察 了 , 因 此 美 军 对 它 的
审 视 只 是 一 带 而 过 。 事 实 上 , 任 何 德 国 飞 机
只 要 飞 临 美 军 前 线 , 不 出 十 分 钟 都 会 被 击 落 ,
包 括 广 泛 视 为 大 战 中 一 款 最 优 秀 螺 旋 桨 战 斗
机 的 FW-190。 美 国 付 出 了 50,000 余 名 伤 亡
的 代 价 才 获 得 如 此 全 面 的 空 中 优 势 。 因 此 ,
所 谓 德 国 人 能 否 在 西 线 有 效 运 用 FW-189 的
提 问 并 没 有 问 到 要 领 , 应 当 提 问 的 是 : 如 果
美 军 在 其 空 中 优 势 掩 护 下 、 使 用 一 款 对 等 的
飞 机 飞 越 德 国 战 线 上 空 及 其 后 方 作 战 , 可 能
打 出 什 么 样 的 局 面 我 们 将 永 远 不 会 获 得 确
切 的 答 案 , 但 不 妨 作 一 点 推 测 。 比 如 :“ 凸 出
部 战 役 ” 还 会 发 生 吗 又 比 如 : 纵 然 外 交 局
限 牵 制 了 艾 森 豪 威 尔 将 军 的 决 策 , 美 军 部 队
有 无 可 能 在 1944 年 后 期 就 渡 越 莱 茵 河 并 向
纵 深 推 进 然 而 历 史 已 经 铸 成 , 我 军 于 此 役
及 此 后 付 出 了 沉 重 代 价 。
在 朝 鲜 战 争 的 最 初 几 个 月 , 正 因 为 联 合
国 军 缺 乏 战 术 侦 察 , 北 朝 鲜 因 此 得 以 发 起 更
为 凌 厉 和 有 效 的 攻 势 。 仁 川 登 陆 之 后 ,Cessna
L-19 广 泛 投 入 战 场 , 但 此 飞 机 比 二 战 时 期 的
L-3 和 L-4 并 无 显 著 改 进 , 更 远 远 不 及 老 式
的 FW-189。 当 中 国 军 队 跨 过 鸭 绿 江 时 , 其 部
队 和 物 资 运 输 主 要 是 靠 步 行 。 装 备 简 陋 的
L-19 在 追 踪 这 种 大 规 模 运 动 方 面 表 现 极 差 。
空 军 最 后 只 好 动 用 老 式 的 T-6 Texan 教 练 机 ,
其 性 能 大 大 优 于 L-19, 并 证 明 它 执 行 战 术 侦
察 比 美 军 或 联 合 国 军 的 任 何 喷 气 式 或 螺 旋 桨
战 斗 机 都 更 适 用 。 空 军 将 改 装 的 教 练 机 用 于
作 战 的 倾 向 即 从 朝 鲜 开 始 , 而 且 美 军 自 那 时
以 来 就 一 直 缺 乏 专 用 的 战 术 侦 察 平 台 。 兰 德
公 司 1963 年 发 表 的 一 篇 论 文 批 评 朝 鲜 战 争
中 美 军 缺 乏 “A-Frame 监 测 器 ”, 意 指 美 军 缺
乏 在 己 方 前 线 以 外 进 行 有 效 战 术 级 侦 察 的 基
本 能 力 , 连 中 国 军 队 徒 步 行 进 这 一 最 简 单 的
动 向 都 不 能 发 现 , 指 出 这 种 缺 失 似 已 贯 通 全
体 制 , 对 未 来 将 产 生 恶 劣 后 果 。 12
到 越 南 战 争 初 期 , 唯 一 可 用 的 战 术 侦 察
机 仍 然 是 那 款 已 被 证 明 能 力 不 足 的 L-19, 当
时 定 名 为 O-1。 13 其 缺 点 导 致 另 一 种 稍 加 改
装 的 民 用 飞 机 Cessna 337 以 O-2 的 命 名 登
场 。 这 两 款 飞 机 都 有 重 大 缺 陷 。O-1 勉 强 用
作 观 察 / 定 位 机 , 但 其 动 力 不 足 , 易 受 攻 击 ;
而 O-2 的 座 舱 视 界 有 限 , 缺 少 装 甲 , 武 器 也
不 足 。 但 是 O-2 的 作 用 在 于 空 军 对 其 性 能 做
出 了 评 估 并 引 出 一 款 后 继 机 型 。Cessna 公 司
倾 听 了 O-1 和 O-2 机 组 人 员 的 批 评 意 见 , 并
根 据 他 们 的 建 议 设 计 出 O-2TT。 14 不 料 空 军
对 此 新 机 型 的 反 应 极 为 苛 刻 , 以 致 O-2TT 的
试 飞 样 机 被 拆 卸 销 毁 , 其 存 在 也 从 Cessna 公
司 的 记 录 中 销 声 匿 迹 。 15
同 时 , 空 军 采 购 并 使 用 了 OV-10 Bronco,
该 机 的 性 能 显 著 改 进 , 乘 员 的 前 方 及 侧 面 视
野 清 晰 , 能 载 多 样 武 器 , 但 仍 未 能 作 为 一 款
完 备 的 战 术 侦 察 机 交 付 使 用 。 其 设 计 意 图 是
执 行 非 正 规 战 争 的 所 有 任 务 , 却 一 样 也 未 能
72

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
做 好 。 原 始 设 计 没 有 纳 入 专 用 侦 察 设 备 , 而
且 后 座 仅 有 的 一 点 仪 表 完 全 不 具 备 侦 察 功
能 。 因 此 ,OV-10 勉 强 用 作 一 款 轻 型 攻 击 机 ,
不 过 加 装 了 空 军 决 定 要 装 的 设 备 而 已 。 空 军
后 来 在 一 些 OV-10 上 加 装 了 “ 宝 石 钉 ” 激 光
照 射 器 , 而 海 军 陆 战 队 使 用 了 夜 视 观 察 / 机
炮 系 统 。 这 两 种 系 统 都 没 有 达 到 预 期 , 因 为
设 计 者 未 能 充 分 考 虑 非 正 规 战 争 中 战 术 侦 察
所 忌 讳 的 噪 音 、 显 形 性 及 其 它 特 征 标 记 。 16
有 趣 的 是 , 陆 军 却 就 如 何 减 少 其 中 一 种
特 征 标 记 即 噪 音 开 展 了 消 音 研 究 , 结 果 从 洛
克 希 德 公 司 诞 生 了 Q-Star 和 YO-3A 飞 机 。 17
报 道 称 这 两 种 大 幅 改 装 的 试 验 型 动 力 滑 翔 机
在 越 南 用 于 夜 间 侦 察 极 为 成 功 , 但 不 具 备 其
它 战 斗 功 能 。 18 空 军 没 有 参 与 YO-3A 的 开 发 ,
显 然 将 其 视 为 本 军 种 项 目 的 竞 争 对 手 。 同 时
空 军 继 续 将 改 装 的 教 练 机 投 入 作 战 任 务 , 在
老 挝 使 用 T-28, 在 越 南 使 用 A-37B( 全 面 改
造 的 T-37)。 空 军 后 来 停 止 使 用 OV-10, 因
为 顾 虑 继 续 让 这 种 飞 机 执 行 战 术 侦 察 任 务 造
成 的 损 失 太 高 。 空 军 后 来 将 OV-10 和 A-37B
转 让 给 菲 律 宾 和 泰 国 之 类 的 国 家 , 广 泛 用 于
平 息 叛 乱 。
洛 克 希 德 · 马 丁 公 司 研 制 的 YO-3A 飞 机 ( 照 片 来
源 : 洛 克 希 德 · 马 丁 公 司 )
越 南 战 争 提 供 了 战 术 侦 察 的 大 量 宝 贵 经
验 教 训 。 然 而 , 现 在 要 让 一 名 现 役 空 军 军 官
正 确 地 识 别 O-2TT 或 者 YO-3A 似 乎 不 大 可
能 , 也 别 指 望 他 读 过 关 于 曾 驾 轻 型 机 飞 越 老
挝 上 空 的 机 组 人 员 的 介 绍 。 越 南 战 争 的 另 一
教 训 是 执 行 对 地 攻 击 任 务 的 各 型 飞 机 的 损 失
率 比 较 。 一 位 空 军 少 校 撰 写 的 一 份 飞 机 损 失
率 研 究 表 明 , 在 低 空 对 地 攻 击 中 , 使 用 喷 气
式 飞 机 远 优 于 螺 旋 桨 飞 机 。 相 对 于 喷 气 式 飞
机 , 特 别 是 与 A-37B 相 比 , 螺 旋 桨 飞 机 的 损
失 率 高 出 许 多 。 但 是 这 种 对 比 信 息 并 没 有 改
变 最 近 “ 轻 型 攻 击 武 装 侦 察 机 —— 能 力 信 息
征 求 书 (LAAR-CRFI)” 计 划 中 对 涡 轮 螺 旋 桨
飞 机 的 偏 好 , 也 没 有 在 后 来 的 OA-X 项 目 中
得 到 反 映 。 19 这 两 个 项 目 要 求 将 待 选 飞 机 限
制 于 已 经 投 产 的 机 型 , 意 味 着 只 能 挑 选 现 有
的 涡 轮 螺 旋 桨 教 练 机 。 20 至 于 能 否 将 普 惠
(Pratt and Whitney) 或 威 廉 斯 (Williams) 小
型 涡 轮 风 扇 发 动 机 驱 动 的 轻 型 有 人 作 战 飞 机
用 于 非 正 规 战 争 和 常 规 战 争 中 , 执 行 如 战 术
C4ISR 及 轻 型 攻 击 之 类 的 关 键 使 命 , 其 可 能
性 尚 未 研 究 过 。 空 军 本 应 吸 取 越 南 战 争 中 战
术 侦 察 的 教 训 , 当 时 把 改 装 民 用 机 或 教 练 机
投 入 战 斗 使 命 的 做 法 , 在 办 公 室 里 看 来 可 行 ,
在 实 战 中 却 效 果 不 彰 。
第 一 次 海 湾 战 争 时 期 , 空 军 不 去 研 究 为
完 成 战 术 侦 察 使 命 可 能 要 求 什 么 条 件 , 而 是
直 接 拿 来 若 干 架 双 座 OA-10, 为 这 种 观 察 机
配 备 手 提 望 远 镜 、 夜 视 镜 , 还 有 稍 加 改 进 的
无 线 电 收 发 报 机 。 它 的 机 载 武 器 系 统 也 作 了
改 进 , 以 适 应 战 术 侦 察 需 求 。 但 伊 拉 克 人 很
快 就 学 乖 了 , 看 到 一 架 A-10 飞 过 时 , 不 再
向 它 开 火 以 免 遭 到 攻 击 。 这 倒 是 解 决 了 飞 机
损 失 太 高 的 问 题 。 空 军 看 来 没 有 认 真 研 究 过
使 用 双 座 A-10 所 得 的 正 反 面 教 训 , 只 是 把
它 们 作 为 一 项 临 时 解 决 方 案 。
当 空 军 参 与 2001 年 对 阿 富 汗 的 初 始 进
攻 时 , 并 不 具 备 战 术 侦 察 能 力 来 补 充 战 区 级
C4ISR 资 产 。 所 幸 的 是 , 随 行 的 阿 富 汗 本 土
73

空 天 力 量 杂 志
部 队 已 与 塔 利 班 战 斗 多 年 , 方 便 地 弥 补 了 这
一 缺 陷 。 但 战 术 级 侦 察 能 力 的 缺 乏 致 使 我 军
后 来 在 托 拉 博 拉 谷 地 (Tora Bora) 之 战 中 付
出 代 价 , 据 报 当 时 有 多 达 4,000 名 塔 利 班 和
基 地 组 织 人 员 、 外 加 50 至 80 名 头 目 畅 通 无
阻 地 穿 过 一 个 未 设 防 的 山 口 逃 入 巴 基 斯 坦 东
北 部 。 21 未 能 发 现 并 阻 止 这 股 敌 人 窜 逃 , 在
很 大 程 度 上 造 成 了 阿 富 汗 和 巴 基 斯 坦 后 来 战
乱 不 已 。
其 后 的 伊 拉 克 战 争 初 始 阶 段 在 战 役 和 战
略 上 大 获 成 功 , 但 当 美 军 部 队 指 挥 官 吃 惊 地
报 告 说 大 批 伊 拉 克 士 兵 携 带 武 器 逃 离 战 场 时 ,
竟 无 人 在 意 。 萨 达 姆 · 侯 赛 因 宣 称 非 正 规 部
队 将 在 常 规 战 事 结 束 之 后 长 期 坚 持 战 斗 , 也
无 人 关 注 。 未 能 理 解 非 正 规 战 争 的 可 能 性 并
为 之 备 战 终 致 我 军 遭 受 重 大 伤 亡 , 其 程 度 远
超 过 为 推 翻 萨 达 姆 政 权 而 进 行 的 所 有 战 斗 伤
亡 的 总 和 。 空 军 是 为 非 正 规 战 争 的 必 然 发 生
而 做 准 备 最 差 的 军 种 , 当 时 的 空 军 领 导 人 只
是 承 袭 其 前 辈 做 法 , 把 民 用 飞 机 —— 如 豪 客
比 奇 飞 机 公 司 (Hawker Beech) 的 King Air
和 Cessna 208 等 —— 改 装 一 下 , 就 投 入 意 义
重 大 的 战 术 侦 察 , 而 不 是 为 非 正 规 战 争 使 命
提 前 设 计 专 用 战 术 飞 机 。
今 天 , 阿 富 汗 需 要 更 适 合 于 非 正 规 战 争
的 装 备 已 是 不 争 的 事 实 。 陆 军 和 海 军 陆 战 队
已 经 开 始 接 收 为 满 足 此 需 求 而 设 计 的 第 二 代
武 器 与 车 辆 。 而 空 军 所 做 的 , 只 不 过 是 在 各
型 民 用 飞 机 上 加 装 不 同 的 情 监 侦 系 统 , 发 布
轻 型 攻 击 武 装 侦 察 机 的 能 力 信 息 征 求 书 , 启
动 OA-X 项 目 , 并 更 频 繁 地 使 用 遥 驾 飞 机 。
无 独 有 偶 ,LAAR/OA-X 项 目 的 主 要 待 选 飞 机
又 是 改 装 的 教 练 机 , 包 括 海 军 “ 迫 近 愤 怒 ”
项 目 下 的 改 装 巴 西 产 Super Tucano A-29, 以
及 AT-6B, 后 者 是 由 豪 客 比 奇 公 司 特 许 制 造
的 瑞 士 产 皮 拉 图 斯 (Pilatus)PC-9, 该 机 经 多
处 改 装 , 以 T-6“Texan II” 命 名 与 Tucano
竞 标 。 由 于 空 军 对 OV-10 的 缺 陷 大 为 不 满 ,
将 其 全 部 淘 汰 。 倘 若 现 在 还 有 一 架 保 留 下 来
的 话 , 就 可 以 改 装 后 试 验 类 似 于 AT-6B 原 型
机 上 所 装 的 那 种 情 监 侦 系 统 。 若 采 用 OV-10
作 为 基 线 能 力 比 较 , 本 应 很 快 表 明 , 按 传 统
将 上 述 两 种 教 练 机 改 装 用 于 武 装 侦 察 的 做 法
是 完 全 不 妥 的 。 而 且 , 因 原 始 的 “OA” 代 字
已 被 缩 短 为 “A”, 并 将 “O” 代 字 从 A-29 和
AT-6B 上 彻 底 除 掉 , 这 种 不 妥 就 更 加 明 显 。 22
这 也 凸 显 空 军 视 攻 击 高 于 一 切 , 继 续 对 纯 粹
战 术 级 侦 察 不 屑 一 顾 。 然 而 , 传 统 涡 轮 螺 旋
桨 飞 机 的 噪 音 和 显 形 印 记 太 强 使 它 不 适 用 于
非 正 规 战 争 , 而 其 雷 达 印 记 太 强 又 使 它 不 适
用 于 常 规 战 争 , 哪 怕 是 担 任 轻 型 攻 击 也 不 适
宜 。
对 今 天 的 含 义
空 军 长 久 以 来 忽 视 战 术 侦 察 , 甚 至 不 能
准 确 规 定 其 作 用 和 使 命 。 23 技 术 的 飞 速 进 展
使 战 术 侦 察 能 够 承 担 全 范 围 的 C4ISR 使 命 。
然 而 , 现 代 的 空 军 已 深 深 投 入 开 发 遥 驾 飞 机 ,
却 不 真 正 理 解 一 种 有 人 机 的 必 要 性 , 不 理 解
潜 在 的 人 员 / 系 统 一 体 化 , 不 掌 握 非 正 规 战
争 对 飞 机 性 能 和 关 键 特 征 标 记 的 要 求 , 没 有
分 析 适 当 的 机 载 武 器 组 合 , 也 没 有 研 究 这 种
飞 机 如 何 融 入 整 体 C4ISR 网 络 。 空 军 没 有 意
识 到 一 款 设 计 得 当 的 战 术 C4ISR 飞 机 对 于 在
未 来 各 种 强 度 冲 突 ( 核 战 争 除 外 ) 中 发 挥 其
第 五 代 和 第 四 代 更 新 战 机 效 能 的 重 要 性 。 空
军 作 为 一 个 整 体 组 织 , 很 少 认 真 考 虑 美 国 长
期 卷 入 别 国 非 常 规 战 争 而 引 起 的 政 治 和 预 算
问 题 , 更 不 重 视 如 何 为 可 行 的 退 路 战 略 做 好
准 备 , 比 如 着 手 装 备 和 训 练 发 展 中 国 家 军
队 —— 尽 管 空 军 中 一 些 个 人 已 经 对 以 上 许 多
问 题 做 过 很 好 的 研 究 。 24 空 军 如 此 远 离 非 正
74

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
规 战 争 的 现 实 和 需 求 , 对 空 中 力 量 在 非 正 规
战 争 中 必 须 发 挥 哪 些 关 键 作 用 已 经 没 有 感 知 ,
遑 论 理 解 。
美 国 和 德 国 在 第 二 次 世 界 大 战 中 的 战 术
侦 察 经 验 表 明 了 战 术 侦 察 对 常 规 战 争 的 重 要
作 用 。 在 非 正 规 战 争 中 , 战 术 侦 察 , 特 别 是
空 中 战 术 侦 察 , 对 于 成 功 压 制 并 击 败 非 正 规
武 装 更 是 不 可 或 缺 的 条 件 。 该 种 能 力 所 依 赖
的 关 键 要 素 是 一 款 设 计 和 装 备 适 当 的 有 人 驾
驶 专 用 战 术 侦 察 机 , 能 执 行 全 频 谱 战 术 级
C4ISR 任 务 , 同 时 能 与 战 区 级 C4ISR 网 络 中
的 任 何 可 用 要 素 全 面 连 接 。 这 种 概 念 性 的 先
进 战 术 C4ISR 飞 机 相 当 于 前 述 FW-189 飞 机
的 现 代 美 国 版 本 , 尽 管 这 种 类 比 就 像 是 将
F-22 与 P-51 相 提 并 论 。
如 果 非 正 规 叛 乱 武 装 能 够 对 当 权 政 府 的
常 规 部 队 实 施 充 分 有 效 的 火 力 打 击 , 那 么 他
们 早 就 掌 权 了 。 只 是 他 们 并 不 具 备 这 种 火 力 ,
从 而 决 定 了 他 们 必 须 以 小 股 部 队 隐 秘 行 动 。
叛 乱 群 组 分 散 行 动 或 从 一 地 向 另 一 地 移 动 时 ,
很 难 发 现 。 历 史 表 明 , 叛 乱 武 装 通 常 以 小 股
行 动 逃 避 侦 察 , 直 至 集 结 发 起 攻 击 时 才 被 发
现 。 不 论 技 术 多 么 进 步 , 发 现 小 股 部 队 仍 需
继 续 依 赖 简 单 的 目 视 观 察 , 其 它 一 切 技 术 都
只 能 起 辅 助 作 用 。 着 眼 于 以 上 现 实 , 一 款 纯
粹 的 战 术 级 C4ISR 飞 机 必 须 能 先 机 发 现 并 确
认 敌 对 武 装 , 目 视 引 导 攻 击 , 判 定 打 击 结 果 ,
并 具 备 机 动 性 、 载 荷 能 力 及 灵 活 性 ( 武 器 和
系 统 套 件 ), 还 可 调 整 切 换 多 种 视 角 和 视 界 选
项 , 以 及 多 样 的 通 信 能 力 。
众 多 研 究 、 文 章 和 演 习 均 支 持 上 述 观 点 。
一 份 涉 及 空 军 国 民 警 卫 队 责 任 ( 空 军 传 统 上
把 “O” 代 字 飞 机 归 入 警 卫 队 责 任 范 围 ) 的
研 究 文 献 简 直 是 在 乞 求 空 军 研 制 一 款 具 备 大
多 上 述 能 力 的 新 型 前 进 空 中 控 制 员 载 机 。 25
《 空 军 》 杂 志 1985 年 10 月 号 刊 登 了 一 篇 与
战 术 空 军 司 令 部 总 部 对 地 攻 击 战 机 要 求 部 主
任 Thomas A. Lanum 中 校 的 访 谈 , 他 说 “ 战
术 空 军 目 前 拥 有 235 架 前 进 空 中 控 制 飞
机 …… 我 们 努 力 争 取 获 得 更 多 更 好 的 飞
机 。” 26 一 年 之 后 , 该 司 令 部 认 定 这 项 计 划 优
先 性 太 低 而 将 其 取 消 。 加 州 欧 文 堡 基 地 举 行
的 演 习 反 复 证 明 , 在 历 来 所 称 的 “ 机 动 战 ” 中 ,
鉴 于 地 面 侦 察 部 队 受 到 地 形 条 件 限 制 , 一 款
“O” 代 字 有 人 驾 驶 飞 机 对 于 实 施 这 类 战 斗 绝
对 必 要 。 27 由 于 非 正 规 战 争 中 地 面 战 术 侦 察
部 队 面 临 同 样 的 限 制 , 因 此 需 要 专 门 设 计 一
款 飞 机 , 用 于 独 立 执 行 战 术 侦 察 , 或 与 地 面
部 队 、 现 有 攻 击 平 台 或 C4ISR 网 络 协 同 执 行
战 术 侦 察 , 然 而 这 一 必 要 需 求 尚 未 得 到 满 足 。
改 装 民 用 机 、 教 练 机 、 遥 驾 机 和 战 区 级
情 监 侦 飞 机 执 行 战 术 侦 察 的 不 足
以 上 讨 论 强 调 了 专 门 设 计 一 款 有 人 驾 驶
战 术 侦 察 机 的 必 要 性 。 稍 加 改 装 的 民 用 机 或
教 练 机 太 容 易 被 敌 军 发 现 并 遭 敌 防 空 火 力 攻
击 。 28 因 此 这 些 飞 机 必 须 在 高 空 运 行 , 从 而
与 构 成 C4ISR 网 络 的 战 区 级 飞 机 相 比 , 并 无
多 大 功 能 优 势 。 但 是 改 装 民 用 机 或 教 练 机 确
有 两 点 独 特 优 势 : 其 一 , 它 们 具 备 相 对 于 有
人 或 无 人 军 用 战 机 的 重 大 成 本 优 势 ; 其 二 ,
将 它 们 转 让 给 发 展 中 国 家 几 乎 没 有 安 全 和 出
口 障 碍 。
逐 最 新 潮 流 而 得 宠 的 遥 驾 飞 机 , 在 针 对
非 正 规 武 装 的 C4ISR 进 攻 作 战 中 效 能 更 加
低 。 29 在 当 前 ( 以 及 未 来 相 当 长 时 期 , 如 果
我 们 未 能 开 发 出 一 款 有 人 驾 驶 战 术 C4ISR 飞
机 的 话 ), 遥 驾 飞 机 将 继 续 依 赖 易 受 攻 击 且 机
动 性 相 对 差 的 地 面 部 队 首 先 发 现 非 正 规 武
装 。 遥 驾 飞 机 受 制 于 中 到 高 倍 放 大 率 下 极 狭
窄 视 角 ( 即 所 谓 “ 汽 水 吸 管 ” 现 象 ) 的 制 约 ,
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空 天 力 量 杂 志
态 势 感 知 有 限 , 捕 获 目 标 速 度 较 慢 , 以 及 完
全 依 赖 于 长 距 离 通 信 网 络 , 系 统 成 本 远 远 高
出 相 应 的 有 人 驾 驶 飞 机 。 再 者 , 其 损 失 率 更 高 ,
况 且 仅 为 执 行 一 次 监 视 任 务 就 要 求 数 量 庞 大
的 专 业 人 员 。 30 遥 驾 飞 机 基 本 上 是 一 种 遥 驾
打 击 平 台 , 就 C4ISR 使 命 而 言 , 它 只 在 监 视
方 面 表 现 出 色 , 目 前 用 于 任 何 C4ISR 任 务 却
可 能 适 得 其 反 。
空 军 依 赖 遥 驾 飞 机 引 起 四 个 方 面 的 担 忧 ,
忽 视 这 些 担 忧 就 等 于 漠 视 一 个 纯 技 术 解 决 方
案 的 缺 点 与 弱 点 。 首 先 , 波 音 公 司 作 为 合 同
商 在 美 — 墨 边 境 从 事 遥 驾 飞 机 监 视 飞 行 已 有
多 年 , 但 仍 不 能 使 其 有 效 运 作 。 这 项 计 划 并
不 复 杂 , 所 覆 盖 的 是 静 态 而 线 性 的 地 区 , 已
充 分 标 入 地 图 且 不 具 争 议 性 , 并 有 固 定 视 频
监 视 系 统 和 障 碍 樊 篱 系 统 支 持 。 31 这 项 计 划
由 于 效 率 低 、 成 本 高 , 已 遭 资 金 冻 结 , 仅 保
留 亚 利 桑 那 州 边 境 的 行 动 。 32 其 二 , 国 家 航
天 总 署 已 在 其 卫 星 和 航 天 器 上 发 现 若 干 仿 制
的 计 算 机 芯 片 。 33 同 军 方 相 比 , 航 天 总 署 开
展 的 系 统 检 查 更 加 广 泛 , 而 需 要 关 注 的 系 统
部 件 设 备 数 量 要 少 得 多 ; 那 么 , 人 们 有 理 由
怀 疑 仿 制 芯 片 可 能 更 广 泛 地 植 入 了 军 方 的 武
器 、 通 信 设 备 以 及 遥 驾 飞 机 之 类 的 电 子 系 统
内 。 再 进 一 步 , 这 些 芯 片 可 能 会 导 致 装 备 故
障 吗 其 三 , 黑 客 们 已 深 度 渗 透 入 五 角 大 楼
和 国 会 , 将 大 量 极 为 敏 感 的 信 息 传 输 到 中 国 ,
这 表 明 我 们 的 整 个 C4ISR 网 络 都 易 受 攻 击 而
受 损 。 34 那 种 认 为 新 的 加 密 技 术 可 以 解 决 因
深 度 渗 透 而 引 起 的 大 量 问 题 只 不 过 是 幻 想 。
任 何 不 能 完 全 自 主 操 作 的 飞 机 或 系 统 都 易 遭
受 攻 击 , 而 这 是 不 可 接 受 的 。 35 最 后 , 任 何
实 时 遥 驾 飞 机 操 作 必 须 使 用 连 续 通 信 和 视 频
输 入 。 我 们 现 在 知 道 塔 利 班 和 基 地 组 织 下 载
遥 驾 飞 机 视 频 输 入 已 有 一 段 时 日 。 36 他 们 下
载 遥 驾 飞 机 视 频 的 能 力 或 许 令 人 耻 笑 , 但 更
大 的 问 题 是 叛 乱 分 子 现 在 已 能 发 现 遥 驾 飞 机
视 频 输 入 。 他 们 只 需 要 一 两 件 不 太 复 杂 的 手
提 式 信 号 接 收 器 就 可 以 警 告 同 伙 , 让 其 知 道
遥 驾 飞 机 正 在 搜 寻 他 们 , 并 报 告 该 机 的 位 置
与 扫 描 系 统 的 特 性 。 小 股 部 队 不 需 要 下 载 加
密 的 视 频 就 知 道 何 时 分 散 躲 藏 , 如 何 销 声 匿
迹 。
除 了 以 上 四 个 方 面 的 担 忧 之 外 , 我 们 还
要 关 注 和 遥 驾 飞 机 用 于 战 术 C4ISR 相 关 的 另
一 个 同 样 重 要 的 问 题 。 美 军 撤 离 被 占 领 国 之
后 , 这 些 国 家 的 政 府 军 方 将 无 法 继 续 依 赖 美
国 系 统 和 支 持 , 必 须 独 立 有 效 运 作 某 种 战 术
C4ISR 能 力 。 美 国 不 大 可 能 为 一 个 发 展 中 国
家 提 供 一 个 连 同 密 码 和 卫 星 接 入 在 内 、 全 备
运 作 的 高 科 技 遥 驾 飞 机 中 队 , 更 不 可 指 望 这
个 国 家 能 在 战 术 层 级 上 或 者 至 少 战 役 层 级 上
长 期 有 效 运 作 和 维 持 这 样 一 个 中 队 , 财 政 上
养 不 起 , 也 无 法 提 供 经 过 严 格 训 练 的 专 业 人
员 。 再 者 , 他 们 无 法 保 证 接 入 和 控 制 密 码 或
操 作 手 册 不 外 泄 , 一 个 月 的 安 全 都 谈 不 上 。
本 文 仅 只 稍 微 触 及 遥 驾 飞 机 用 于 战 术
C4ISR 的 不 足 , 就 已 凸 现 美 国 空 军 沉 湎 于 遥
驾 飞 机 的 现 实 , 空 军 派 遥 驾 飞 机 担 任 一 切 角
色 , 执 行 一 切 任 务 , 遥 驾 飞 机 已 经 表 现 出 的
种 种 弱 点 都 无 法 打 破 空 军 的 这 一 “ 目 标 锁
定 ”。 随 着 时 日 迁 移 , 空 军 越 来 越 远 离 卷 入 非
正 规 战 争 的 世 界 各 地 发 展 中 国 家 所 面 临 的 迫
切 现 实 需 要 。
把 用 于 战 区 级 情 监 侦 的 飞 机 用 于 战 术 侦
察 , 其 效 果 也 不 见 得 比 改 装 的 民 用 机 和 教 练
机 或 遥 驾 飞 机 更 好 。 为 了 弥 补 战 术 侦 察 的 缺
口 , 空 军 提 出 对 目 前 在 阿 富 汗 上 空 运 行 的
E-8C 飞 机 进 行 升 级 , 以 具 备 发 现 地 面 小 股 运
动 部 队 的 能 力 。 这 一 提 案 逐 步 膨 胀 , 现 在 发
展 到 由 波 音 公 司 对 空 军 的 机 载 地 面 监 视 机 群
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战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
进 行 基 于 P-8A 设 计 的 现 代 化 改 造 , 或 由 诺
格 公 司 对 E-8C 机 群 做 大 幅 度 升 级 , 让 这 些
体 型 庞 大 、 数 量 稀 少 而 又 价 格 昂 贵 的 飞 机 能
执 行 战 术 级 侦 察 以 搜 寻 小 股 非 正 规 敌 军 。 37
遗 憾 的 是 , 这 种 搜 寻 能 力 只 有 当 非 正 规 部 队
运 动 时 才 有 效 。 如 此 重 视 使 用 战 区 级 707 或
737 型 飞 机 执 行 战 术 侦 察 , 表 明 空 军 在 文 化
认 知 上 丝 毫 不 考 虑 开 发 一 款 有 效 的 有 人 驾 驶
战 术 侦 察 机 , 也 说 明 现 任 空 军 领 导 人 对 非 正
规 战 争 中 的 战 术 侦 察 几 乎 一 无 所 知 。 空 军 的
整 体 心 态 与 非 正 规 战 争 的 现 实 和 需 求 相 距 甚
远 , 可 以 说 是 全 盘 否 定 了 前 述 《 二 十 一 世 纪
的 空 军 : 非 正 规 战 争 战 略 》 白 皮 书 。
总 而 言 之 , 我 们 的 情 监 侦 资 产 虽 然 如 此
庞 大 、 气 派 , 在 这 样 的 战 争 中 , 说 得 最 客 气
些 也 只 是 勉 强 奏 效 ; 美 国 再 富 , 经 济 上 也 承
受 不 了 , 时 间 上 也 拖 不 起 。
我 们 所 需 的 轻 型 战 术 C4ISR 飞 机 的 特 征
这 种 C4ISR 飞 机 有 三 类 可 探 测 特 征 标 记
对 其 效 能 最 为 关 键 。 首 先 是 飞 机 本 身 固 有 的
特 征 标 记 , 包 括 运 行 噪 音 、 显 形 性 ( 飞 机 易
被 看 见 ) 以 及 红 外 辐 射 。 美 国 空 军 对 减 少 噪
音 印 记 未 采 取 任 何 措 施 , 对 降 低 显 形 性 稍 加
处 置 ( 例 如 被 动 或 主 动 伪 装 ), 对 消 减 红 外 线
做 了 大 量 努 力 。 其 二 是 外 部 生 成 的 特 征 标 记 ,
主 要 指 在 敌 方 系 统 上 生 成 飞 机 雷 达 影 像 , 而
美 国 在 隐 形 和 干 扰 技 术 上 领 先 。 其 三 是 与 飞
机 运 行 无 关 的 自 生 信 号 , 是 由 其 设 备 , 例 如
机 载 雷 达 、 通 信 设 备 与 激 光 等 在 随 机 运 用 中
产 生 的 。 空 军 做 出 巨 大 努 力 降 低 飞 机 的 雷 达
特 征 标 记 , 但 没 有 想 到 其 通 信 设 备 ( 包 括 视
频 输 入 ) 也 存 在 易 被 发 现 的 弱 点 故 而 大 为 惊
讶 , 对 激 光 装 置 的 易 暴 露 性 则 几 乎 从 未 在 意 。
这 些 类 别 的 特 征 标 记 影 响 飞 机 的 设 计 特
征 及 其 系 统 在 非 正 规 战 争 与 常 规 战 争 中 的 效
能 。 在 非 正 规 战 争 场 合 , 雷 达 特 征 标 记 并 不
重 要 。 非 正 规 敌 军 不 可 能 携 带 “ 移 动 ” 雷 达 ,
即 便 有 也 不 敢 开 机 , 恐 怕 暴 露 自 己 的 位 置 。
空 军 需 要 让 编 写 战 术 C4ISR 要 求 的 专 业 人 员
亲 身 体 验 实 战 中 的 战 术 侦 察 飞 机 , 而 且 参 与
地 面 部 队 行 动 , 他 们 才 能 知 道 飞 机 的 哪 些 特
征 标 记 是 恐 怖 分 子 或 游 击 队 所 看 重 的 。 这 些
人 员 将 会 立 即 判 定 , 飞 机 噪 音 是 地 面 营 地 内
或 运 动 中 敌 人 所 能 识 别 的 主 要 特 征 标 记 。 当
战 术 侦 察 飞 机 搜 寻 带 有 隐 匿 防 空 武 器 的 室 内
敌 人 时 , 噪 音 特 征 就 可 能 关 乎 到 飞 机 的 存 亡 ,
因 为 敌 军 虽 受 视 角 和 射 界 的 局 限 , 但 可 根 据
噪 音 的 接 近 预 设 伏 击 。 陆 军 直 升 机 越 来 越 多
地 遭 遇 到 有 效 的 火 力 攻 击 , 因 此 必 定 意 识 到
这 一 点 。 38 但 我 们 可 以 特 别 设 计 战 术 C4ISR
专 用 飞 机 , 采 取 被 动 减 噪 措 施 , 有 效 减 轻 噪
音 。 如 进 一 步 采 用 主 动 减 噪 技 术 , 可 进 一 步
降 低 噪 音 特 征 标 记 , 从 而 对 非 正 规 敌 军 构 成
致 命 威 胁 。 因 此 我 们 需 要 一 款 具 备 这 些 特 征
并 容 纳 此 类 技 术 的 平 台 。
第 二 类 重 要 特 征 标 记 是 显 形 性 , 在 非 正
规 战 争 中 , 这 种 特 征 极 易 导 致 从 地 面 目 视 发
现 飞 机 。 我 们 通 过 物 体 的 对 比 、 运 动 、 颜 色
差 别 和 形 状 看 见 物 体 的 形 象 。 运 动 和 形 状 特
征 是 飞 机 所 固 有 的 , 几 乎 没 有 可 能 降 低 。 但
我 们 可 以 努 力 改 善 对 比 和 颜 色 差 别 。 从 简 单
和 直 观 到 高 科 技 , 有 几 种 可 能 的 选 择 。 目 前
最 可 取 的 是 一 种 简 单 且 低 价 的 系 统 , 即 用 多
色 发 光 二 极 管 直 射 光 照 机 身 下 部 。 战 术
C4ISR 飞 机 如 果 同 时 具 备 低 噪 音 和 低 显 形 性 ,
将 对 无 法 克 服 自 身 弱 点 的 非 正 规 敌 军 构 成 严
重 威 胁 , 使 其 难 于 应 对 。
第 三 类 重 要 的 特 征 标 记 是 通 常 与 发 动 机
排 气 有 关 的 红 外 辐 射 , 其 本 身 不 是 非 正 规 战
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空 天 力 量 杂 志
争 中 的 一 个 关 键 因 素 。 非 正 规 敌 军 没 有 红 外
搜 索 跟 踪 系 统 , 原 本 不 可 能 凭 此 特 征 来 发 现
我 军 飞 机 并 警 告 同 伙 。 但 由 于 我 们 未 能 尽 力
降 低 飞 机 的 噪 音 和 可 视 特 征 标 记 , 红 外 辐 射
特 征 因 此 也 成 为 严 重 忧 虑 。 若 干 非 正 规 敌 军
已 携 带 SA-14 和 SA-18 便 携 式 防 空 系 统 , 不
久 还 可 能 获 得 更 新 型 的 SA-24。 徒 步 机 动 中
的 非 正 规 敌 军 可 能 首 先 听 到 飞 机 临 近 的 噪 音 ,
而 后 目 视 捕 捉 目 标 , 然 后 通 常 有 足 够 时 间 来
发 射 此 类 红 外 制 导 导 弹 , 击 落 飞 机 。
在 常 规 战 争 中 , 情 况 正 好 相 反 。 战 争 区
域 满 布 各 种 陆 基 与 机 载 雷 达 和 大 量 红 外 搜 索
跟 踪 系 统 , 所 有 这 些 系 统 指 引 多 种 不 同 的 防
空 导 弹 与 高 射 炮 火 发 出 致 命 打 击 。 飞 机 必 须
极 大 降 低 雷 达 与 红 外 特 征 标 记 , 才 有 可 能 在
执 行 一 二 次 任 务 后 继 续 存 活 。
有 趣 的 是 , 非 正 规 冲 突 和 常 规 战 争 中 对
飞 机 效 能 和 生 存 的 要 求 看 似 大 相 径 庭 , 实 际
上 却 有 很 多 重 叠 之 处 。 用 于 非 正 规 战 争 领 域
降 低 噪 音 和 红 外 特 征 标 记 的 技 术 也 可 有 助 于
减 少 雷 达 特 征 标 记 。 进 一 步 , 战 术 C4ISR 飞
机 整 体 采 用 隐 形 技 术 有 助 于 提 高 机 组 人 员 的
作 战 绩 效 ; 这 种 隐 身 配 置 还 使 机 身 下 部 更 为
光 洁 , 从 而 简 化 照 明 而 同 样 达 到 降 低 显 形 性
的 效 果 。 另 外 , 降 低 红 外 特 征 标 记 在 任 何 强
度 的 冲 突 中 都 是 有 用 的 。
空 军 需 要 下 大 决 心 , 认 真 编 制 战 术 侦 察
飞 机 的 设 计 要 求 , 精 明 管 理 这 个 项 目 ( 即 以
尽 量 简 洁 的 设 计 获 得 超 出 最 低 要 求 的 最 大 任
务 能 力 ), 避 免 附 加 不 相 干 的 任 务 能 力 而 损 害
飞 机 设 计 ( 任 何 此 类 设 计 只 要 包 含 固 有 的 武
装 战 术 侦 察 与 轻 型 攻 击 能 力 , 加 上 为 掌 握 这
些 能 力 和 完 成 这 些 任 务 而 必 须 的 高 级 训 练 环
境 , 就 已 足 够 )。 最 后 , 要 禁 止 大 飞 机 公 司 继
续 采 用 “ 镀 金 ” 的 一 贯 加 码 做 法 , 毕 竟 他 们
不 敢 因 此 而 牺 牲 与 政 府 的 其 它 投 标 及 合 同 。
( 以 往 对 大 飞 机 公 司 这 种 加 码 做 法 的 默 许 , 导
致 许 多 原 本 有 希 望 的 项 目 走 形 变 样 或 下 马 ,
最 后 的 设 计 要 么 满 足 不 了 基 本 能 力 要 求 , 要
么 虽 然 达 到 要 求 但 要 价 太 高 而 无 法 采 购 到 所
需 的 数 目 。) 39
美 国 空 军 不 愿 开 发 战 术 侦 察 飞 机 的 另 一
个 重 要 原 因 , 是 空 军 显 然 需 要 在 低 、 中 、 高
不 同 强 度 的 作 战 中 以 多 种 平 台 来 执 行 各 种 侦
察 使 命 , 特 别 是 在 强 大 的 移 动 式 雷 达 问 世 之
后 。 笔 者 曾 在 1987—88 年 间 ( 以 外 部 合 同
商 身 份 ) 为 空 军 做 过 一 项 合 同 研 究 , 依 据 实
战 飞 行 过 侦 察 使 命 的 空 勤 人 员 以 及 从 事 过 前
进 空 中 控 制 员 演 习 与 测 试 的 陆 军 、 海 军 陆 战
队 和 空 军 国 民 警 卫 队 人 员 的 意 见 , 界 定 一 款
“ 有 人 驾 驶 先 进 侦 察 飞 机 ” 的 要 求 。 40 此 外 ,
Eidetics 国 际 公 司 为 此 研 究 做 了 一 份 项 目 可 行
性 调 查 , 表 明 以 一 款 飞 机 满 足 所 有 要 求 在 当
时 技 术 条 件 下 是 完 全 可 行 的 。 41
这 种 飞 机 设 计 进 展 到 今 天 , 所 面 对 的 挑
战 在 于 如 何 在 可 行 成 本 范 围 内 既 满 足 空 军 的
隐 形 要 求 , 又 符 合 非 正 规 战 争 作 战 需 要 。 如
前 所 述 , 非 正 规 战 争 和 常 规 战 争 对 许 多 特 性
有 着 同 样 的 需 要 。 其 中 之 一 是 空 军 要 求 雷 达
特 征 标 记 越 弱 越 好 , 这 意 味 着 需 要 为 同 一 机
型 设 计 两 种 版 本 。 为 达 到 空 军 的 要 求 , 需 要
对 机 身 做 非 常 复 杂 的 表 面 处 理 , 其 中 涉 及 重
大 成 本 和 技 术 安 全 考 虑 , 故 而 这 种 版 本 的 飞
机 只 能 出 口 给 美 国 最 坚 定 的 盟 国 。 那 么 从 现
实 考 虑 , 设 计 两 种 版 本 不 失 为 一 个 可 行 的 途
径 , 两 者 的 唯 一 区 别 只 在 于 机 身 表 面 处 理 ( 飞
机 外 部 蒙 皮 和 座 舱 盖 的 合 成 材 料 )。
这 种 飞 机 的 国 内 和 国 际 市 场 比 许 多 研 究
所 表 明 的 要 大 得 多 , 国 际 市 场 只 是 因 受 美 国
政 策 的 限 制 而 无 法 反 映 实 际 需 求 。“VISTA
78

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
1999” 研 究 报 告 估 计 全 球 市 场 总 需 求 为 800
架 飞 机 , 但 随 着 非 正 规 战 争 的 世 界 性 蔓 延 ,
产 量 当 应 大 幅 提 高 。 42 为 生 产 配 备 和 不 配 备
先 进 隐 身 表 面 的 两 种 飞 机 版 本 , 不 妨 考 虑 建
立 两 条 生 产 线 。 其 中 一 条 设 在 某 主 要 国 防 合
同 商 的 高 科 技 制 造 厂 内 , 另 一 条 则 由 某 家 具
创 新 意 识 的 轻 型 飞 机 制 造 商 运 作 。 采 用 这 种
解 决 途 径 生 产 出 机 身 后 , 再 依 据 美 国 与 外 国
市 场 的 需 求 加 装 不 同 的 武 器 和 系 统 。 潜 在 市
场 前 景 将 使 这 一 飞 机 项 目 具 有 非 常 好 的 成 本
效 益 及 充 分 的 上 马 理 由 , 惟 空 军 现 有 飞 机 机
群 中 将 增 加 一 款 新 飞 机 和 发 动 机 。 然 而 , 如
果 考 虑 到 该 平 台 所 将 取 代 的 改 装 民 用 机 和 教
练 机 数 目 , 机 群 总 数 实 际 上 可 能 会 下 降 , 人
力 要 求 也 可 能 减 少 。 还 有 一 个 重 大 优 势 因 素
是 , 这 一 款 飞 机 将 由 美 国 设 计 、 美 国 制 造 、
并 装 备 美 国 武 器 和 系 统 。
从 一 款 C4ISR 飞 机 引 发 的 作 战 准 则 和
人 事 意 义
空 军 在 引 进 任 何 新 飞 机 时 , 需 要 考 虑 其
作 战 准 则 和 人 事 方 面 的 影 响 。 由 于 空 军 使 用
改 装 的 民 用 机 和 教 练 机 , 为 有 人 驾 驶 飞 机 编
写 的 C4ISR 作 战 准 则 受 到 严 重 限 制 。 现 在 ,
如 果 能 获 得 一 款 设 计 得 当 而 能 力 强 大 的 战 术
C4ISR 飞 机 , 其 作 战 性 能 的 发 挥 将 影 响 到 目
前 美 国 军 用 飞 机 计 划 的 整 个 范 畴 , 势 将 改 写
空 军 的 非 正 规 战 争 准 则 。 情 监 侦 能 力 的 短 缺 ,
已 迫 使 空 军 将 数 量 稀 少 的 E-8C 飞 机 用 于 纯
粹 战 术 级 侦 察 , 装 备 Sniper 吊 舱 的 F-15E 战
机 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 过 度 使 用 后 面 临 着 如 何
延 寿 的 忧 虑 , 空 军 还 不 得 不 考 虑 改 装 一 系 列
运 输 机 ( 包 括 AC-130 和 MC-130 各 版 本 , 还
可 能 包 括 C-27 改 型 机 ) 来 执 行 对 地 火 力 支
援 。 把 这 些 问 题 统 筹 思 考 之 后 , 空 军 应 可 意
识 到 , 作 战 准 则 将 因 为 一 款 真 正 的 战 术
C4ISR 飞 机 的 出 现 而 改 写 。 43
为 战 术 侦 察 编 写 的 作 战 准 则 也 必 须 做 重
大 改 写 。 目 前 作 战 准 则 规 定 的 战 术 作 战 最 低
高 度 1,500 英 尺 ( 或 OA-X 飞 机 的 15,000
英 尺 ) 将 改 为 浮 动 高 度 , 接 战 小 股 敌 军 的 决
定 将 由 机 组 人 员 依 据 其 战 术 判 断 自 行 做 出 ,
这 些 改 动 都 体 现 出 剧 烈 的 变 革 性 质 。 事 实 上 ,
所 有 军 种 都 将 因 为 这 种 真 正 的 战 术 C4ISR 能
力 的 出 现 而 受 到 影 响 , 由 此 都 必 须 大 幅 改 写
其 作 战 准 则 。 一 个 战 术 C4ISR 机 组 在 战 斗 中
为 执 行 作 战 指 挥 官 意 图 时 将 拥 有 巨 大 的 权 限 ,
由 此 来 看 , 一 款 飞 机 带 来 的 变 革 将 令 人 吃 惊 。
套 用 拿 破 仑 的 名 言 ,“ 元 帅 的 指 挥 棒 ” 实 际 掌
握 在 该 机 组 的 手 中 。
最 后 一 个 问 题 关 乎 飞 行 员 的 专 业 前 途 。
传 统 来 看 , 只 拥 有 “O” 代 字 机 飞 行 记 录 的
飞 行 员 很 难 越 过 上 校 军 衔 的 门 槛 。 空 军 似 乎
认 为 , 这 类 飞 行 员 只 退 不 进 , 因 为 飞 行 的 是
基 本 型 或 至 多 是 中 级 教 练 机 。 空 军 的 晋 升 评
审 委 员 会 似 乎 并 不 看 重 这 些 飞 行 员 使 命 的 关
键 价 值 , 而 执 行 这 些 使 命 唯 一 可 用 的 飞 机 是
教 练 机 和 民 用 机 。
战 术 C4ISR 飞 机 是 一 片 独 特 的 领 域 , 向
来 被 称 为 “ 印 第 安 人 领 地 ”, 这 个 历 史 引 喻 是
指 昔 日 美 国 西 部 广 袤 的 原 野 , 引 申 而 言 指 的
是 曾 经 帮 助 美 国 骑 兵 征 战 制 胜 的 侦 察 兵 。 在
今 天 的 常 规 战 争 中 , 该 词 指 的 是 双 方 高 度 机
动 并 强 大 的 主 力 部 队 在 交 战 之 前 必 须 保 持 的
越 来 越 大 的 隔 离 空 间 。 在 非 正 规 战 争 中 , 它
指 的 是 友 军 控 制 范 围 之 外 的 所 有 领 域 。 不 管
是 哪 种 情 况 ,“ 印 第 安 人 领 地 ” 既 非 空 虚 , 亦
非 中 立 , 构 成 双 方 战 术 侦 察 的 主 要 领 域 。 如
果 拥 有 一 款 设 计 得 当 的 有 人 驾 驶 战 术 C4ISR
飞 机 , 它 将 成 为 这 一 广 大 领 域 的 头 号 捕 食 者 。
79

空 天 力 量 杂 志
那 些 认 为 驾 驶 F-15、F-16、F-22 或 F-35
是 战 斗 飞 行 最 高 境 界 的 人 们 应 当 知 道 : 非 正
规 战 争 中 的 战 术 侦 察 机 人 员 与 等 待 分 配 目 标
的 战 斗 机 或 攻 击 机 飞 行 员 相 比 , 可 能 更 经 常
遭 遇 到 多 样 化 的 作 战 场 景 。 倘 若 美 国 再 次 参
与 一 场 重 大 常 规 战 争 , 那 么 战 术 C4ISR 飞 机
因 机 遇 所 造 就 的 王 牌 飞 行 员 , 可 能 会 比 F-22
以 外 的 任 何 战 斗 机 都 多 。 设 计 得 当 的 战 术
C4ISR 飞 机 将 成 为 名 副 其 实 的 捕 食 者 , 是 其
领 域 内 的 一 款 极 高 性 能 飞 机 , 也 是 战 斗 机 很
难 应 付 的 对 手 。
空 军 作 为 一 个 整 体 亦 应 意 识 到 : 真 正 战
术 C4ISR 飞 机 ( 配 备 适 当 C4 装 备 及 情 监 侦
系 统 的 战 术 侦 察 平 台 ) 的 机 组 人 员 若 卷 入 交
战 , 将 经 常 担 任 现 场 指 挥 官 。 其 所 需 的 知 识
范 围 , 以 及 其 所 获 得 的 经 验 , 可 能 比 军 队 中
其 他 任 何 军 事 岗 位 更 能 把 一 名 军 人 培 养 成 参
谋 长 。
结 语
二 十 一 世 纪 的 空 军 为 迅 速 满 足 长 期 战 争
的 大 多 数 需 要 , 应 考 虑 获 得 一 款 高 效 能 低 成
本 的 轻 型 战 术 C4ISR 飞 机 。 为 此 , 空 军 首 先
需 要 在 其 文 化 中 包 容 这 种 创 新 思 维 , 因 为 空
军 历 来 鼓 励 思 维 创 新 。 然 后 , 迅 速 实 施 一 项
创 新 研 发 与 生 产 计 划 , 不 要 去 凑 那 些 大 公 司 ,
费 力 说 服 他 们 简 化 其 习 以 为 常 的 公 司 评 估 、
投 标 和 研 发 程 序 , 而 应 找 一 家 具 有 非 正 规 战
争 作 战 经 验 和 世 界 级 设 计 能 力 的 小 公 司 集 团
承 包 。 空 军 这 样 做 就 可 避 免 那 种 样 机 试 飞 等
三 年 、 初 始 投 运 等 三 年 、 项 目 成 本 翻 三 倍 、
产 品 交 付 赶 不 及 、 在 阿 富 汗 派 不 上 用 场 的 常
见 困 境 。
Rutan 151 ARES 飞 机 ( 照 片 来 源 :Scaled
Composites)
我 们 需 要 一 种 类 似 于 二 战 期 间 FW-189
飞 机 的 现 代 美 国 版 本 。 具 有 同 级 重 量 、 尺 寸
和 推 重 比 的 Rutan 151 ARES, 可 作 为 一 款 现
代 战 术 C4ISR 飞 机 的 概 念 模 型 , 它 能 满 足
二 十 余 年 前 战 场 的 全 部 功 能 和 使 命 要 求 。 44
特 别 是 ARES 装 有 一 台 JT-15D 涡 轮 风 扇 发
动 机 , 仅 靠 其 内 载 燃 油 即 可 达 到 续 航 力 和 航
程 标 准 。 美 国 拥 有 成 熟 的 技 术 和 工 程 制 造 能
力 , 研 制 出 一 款 专 用 的 有 人 驾 驶 战 术 C4ISR
飞 机 并 满 足 全 部 功 能 和 使 命 要 求 及 现 代 隐 形
性 能 , 不 会 太 困 难 。 我 们 可 以 快 速 获 得 一 款
能 够 从 根 本 上 改 进 我 军 进 行 现 代 战 争 、 特 别
是 非 正 规 战 争 能 力 的 飞 机 。 今 日 空 军 若 要 实
施 其 二 十 一 世 纪 战 略 , 舍 此 便 别 无 其 它 战 术
上 或 成 本 上 更 为 有 效 的 选 择 。 我 们 本 应 在
二 十 年 前 就 采 购 这 样 一 款 飞 机 , 现 在 更 陷 燃
眉 之 急 。♣
注 释 :
1. The 21st Century Air Force: Irregular Warfare Strategy, Irregular Warfare White Paper [《 二 十 一 世 纪 的 空 军 : 非 正 规 战
争 战 略 》 非 正 规 战 争 白 皮 书 ], (Washington, DC: Headquarters US Air Force, January 2009), https://www.nshq.nato.int/
NSTEP/GetFile/File_ID=108&Rank=0.
2. 同 上 , 第 3 页 。
80

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
3. 同 上 , 第 4—5 页 。
4. 同 上 , 第 5—6 页 。
5. 同 上 , 第 6—7 页 。
6. 同 上 , 第 7—9 页 。 尤 其 是 “ 发 现 、 锁 定 、 消 灭 或 孤 立 叛 乱 分 子 和 恐 怖 分 子 ” 部 分 。
7. 同 上 , 第 9 页 。
8. 同 上 , 第 11 页 。
9. Robert Coram, Boyd: The Fighter Pilot Who Changed the Art of War [ 博 伊 德 : 改 变 了 战 争 艺 术 的 战 斗 机 飞 行 员 ], (Boston:
Little, Brown, 2002), 232—37.
10. “ 也 许 对 它 们 服 务 的 最 大 赞 扬 来 自 一 名 德 国 战 俘 :‘ 当 这 小 飞 机 临 头 时 , 一 切 都 停 滞 了 。 我 们 除 了 眨 眼 之 外 , 一 动
都 不 敢 动 。’” 参 看 Jan Bos, “The Flying Eyes of the Artillery”[ 炮 兵 的 飞 翔 之 眼 ], WWII Quarterly: Journal of the Second
World War 2, no. 1 (Fall 2010): 97.
11. Leonard Bridgman, ed., Jane's All the World's Aircraft, 1942 [ 简 氏 世 界 飞 机 年 鉴 ,1942 年 ], New York: Macmillan, 1943),
79c—80c.
12. “A-frames” 原 指 最 简 单 形 态 的 机 库 或 仓 库 结 构 , 这 里 指 发 现 当 时 几 乎 完 全 靠 徒 步 运 动 的 中 国 军 队 所 需 的 战 术 级 侦
察 能 力 , 也 指 差 不 多 所 有 类 型 非 正 规 战 争 中 所 必 需 的 那 种 侦 察 能 力 。Amrom H. Katz, Some Ramblings and Musings on
Tactical Reconnaissance [ 战 术 侦 察 杂 议 ], (Santa Monica, CA: Rand Corporation, 1963), http://www.rand.org/content/dam/
rand/pubs/papers/2008/P2722.pdf.
13. Leonard Bridgman, ed., Jane's All the World's Aircraft, 1956—57 [ 简 氏 世 界 飞 机 年 鉴 ,1956—57 年 ], (London: Jane’s
All the World’s Aircraft Publishing Co., 1956), 248. Cessna 公 司 为 海 军 陆 战 队 开 发 了 OE-2。 该 机 装 有 更 为 强 大 的 发 动
机 , 性 能 更 好 , 并 配 及 轻 装 甲 、 自 我 封 闭 油 箱 和 特 种 通 信 设 备 。 另 外 ,OE-2 每 一 翼 下 能 挂 载 一 枚 250 磅 炸 弹 或 三
枚 火 箭 。 但 空 军 从 未 采 购 或 使 用 过 该 款 飞 机 。
14. John W. R. Taylor, ed., Jane's All the World's Aircraft, 1969—70 [ 简 氏 世 界 飞 机 年 鉴 ,1969—70 年 ], (New York:
McGraw-Hill Book Co., 1969), 304.
15. 笔 者 1987 年 对 Cessna 公 司 公 关 经 理 的 访 谈 。 据 这 位 经 理 说 ,Cessna 从 未 生 产 过 该 款 飞 机 , 公 司 图 书 馆 或 官 方 历
史 中 也 找 不 到 该 机 的 纪 录 。
16. 这 两 种 飞 机 的 生 产 数 量 从 未 超 出 试 飞 样 机 所 需 。 各 军 种 均 未 保 留 “ 宝 石 钉 ”(Pave Nail) 或 夜 视 观 察 / 机 炮 系 统 ,
也 未 作 任 何 努 力 来 改 进 两 者 的 原 型 以 适 合 OV-10。
17. John W. R. Taylor, ed., Jane's All the World's Aircraft, 1971—72 [ 简 氏 世 界 飞 机 年 鉴 ,1971—72 年 ], (London: Sampson
Low, 1971), 341—42.
18. 见 “Lockheed YO-3A Quiet Star”[ 洛 克 希 德 公 司 的 YO-3A“ 静 星 ” 飞 机 ], Western Museum of Flight, http://www.wmof.
com/yo-3a.htm; 另 参 看 维 基 百 科 词 条 “Lockheed YO-3”, http://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_YO-3.
19. Maj Steven J. Tittel, “Cost, Capability, and the Hunt for a Lightweight Ground Attack Aircraft”[ 寻 求 成 本 低 、 能 力 强 的 轻
型 对 地 攻 击 机 ], (thesis, US Army Command and General Staff College, 2009), http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDocLocatio
n=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=ADA510947. 遗 憾 的 是 ,Tittel 少 校 并 未 提 及 A-37B 与 其 它 喷 气 式 战 斗 机 的 区 别 , 因 为
前 者 飞 行 使 命 不 同 于 其 它 喷 气 式 飞 机 , 而 与 A-1、OV-10、O-1 和 O-2 更 为 接 近 , 且 损 失 率 低 得 惊 人 。 这 一 事 实 本
应 激 起 更 多 兴 趣 。 另 参 看 Fred George, “Low-Cost CAS COIN Candidate”[ 平 叛 作 战 近 距 离 空 中 支 援 低 成 本 待 选 机 种 ],
Aviation Week and Space Technology 172, no. 28 (26 July 2010): 59—62.
20. “ 美 国 空 军 …… 希 望 其 OA-X 飞 机 成 本 不 超 过 每 架 机 身 1,000 万 美 元 , 小 时 运 营 费 用 低 于 1,000 美 元 , 并 基 于 已 有
服 役 记 录 、 久 经 验 证 的 机 身 、 发 动 机 和 航 电 系 统 建 造 。 空 军 并 未 具 体 规 定 OA-X 的 发 动 机 , 但 情 况 表 明 倾 向 于 小
型 涡 轮 螺 旋 桨 发 动 机 , 例 如 1,600 轴 马 力 的 普 惠 公 司 PT6A-68 型 ,Texan II 和 Super Tucano 都 采 用 这 种 发 动 机 。”
Robert F. Dorr, “Special Report: Light Attack Comeback”[ 特 别 报 告 : 轻 型 攻 击 机 回 归 ], Combat Aircraft 11, no. 4 (April
2010): 24—25.
21. Philip Smucker, “How bin Laden Got Away”[ 本 拉 登 是 如 何 逃 脱 的 ], Christian Science Monitor 94, no. 68 (4 March
2002): 1, 12, http://www.csmonitor.com/2002/0304/p01s03-wosc.html.
22. 见 注 释 19 中 Fred George 文 , 第 57—62 页 。
81

空 天 力 量 杂 志
23. 有 两 个 例 子 可 说 明 这 种 忽 视 。 据 Christopher Robbins 说 ,“ 当 Greg Wilson 从 前 线 返 回 时 , 请 求 分 配 战 斗 机 任 命 。 负
责 军 队 人 事 管 理 的 官 员 在 电 话 上 给 他 的 答 复 却 是 ‘ 我 们 正 要 把 在 越 南 担 任 过 FAC [ 前 进 空 中 控 制 员 ] 的 经 验 从 战
斗 机 空 勤 人 员 中 清 除 掉 , 因 为 我 们 已 进 入 一 个 空 战 新 时 代 , 你 们 当 年 在 东 南 亚 所 从 事 的 低 威 胁 、 低 速 、 近 距 离 空
中 支 援 已 经 不 再 适 用 。 而 且 我 们 不 想 让 我 们 的 战 斗 机 人 员 保 留 这 些 习 惯 , 最 好 是 忘 掉 。’” 参 看 Christopher Robbins,
The Ravens [ 渡 鸦 飞 行 员 们 ], (New York: Crown Publishers, 1987), 339. 正 如 Marshall Harrison 所 言 ,“ 我 正 在 稳 步 学 习
我 的 行 当 。 我 知 道 每 一 个 村 庄 周 围 的 稻 田 应 当 有 多 少 村 民 。 如 果 人 数 太 多 , 就 说 明 可 能 有 人 来 访 。 人 数 太 少 的 话 ,
可 能 是 因 为 越 共 正 在 进 行 征 兵 运 动 , 村 民 们 决 定 待 在 家 里 , 等 到 运 动 过 去 。 对 于 新 建 的 步 行 桥 要 分 析 , 判 断 桥 上
通 过 的 是 什 么 样 的 载 重 , 因 为 农 民 很 少 离 开 自 己 的 村 庄 出 远 门 。 对 于 桥 梁 和 小 径 的 比 较 性 监 视 差 不 多 总 会 显 示 这
一 地 区 的 步 行 交 通 量 。 在 雨 季 行 动 想 要 隐 瞒 是 不 可 能 的 , 泥 土 和 草 丛 上 会 留 下 足 迹 。 我 开 始 感 觉 就 象 是 到 了 詹 姆
斯 · 库 柏 小 说 里 描 写 的 那 种 场 景 。” 参 看 Marshall Harrison, A Lonely Kind of War [ 孤 独 的 战 争 ], (Novato, CA: Presidio
Press, 1989), 125. 将 这 里 的 描 写 与 阿 富 汗 战 争 中 的 貌 似 战 术 侦 察 相 比 较 , 在 那 里 遥 驾 飞 机 飞 行 高 度 是 15,000 英 尺 ,
而 E-8C 飞 机 是 25,000—30,000 英 尺 。
24. 例 如 , 可 参 看 Maj William Brian Downs, “Unconventional Airpower”[ 非 常 规 空 中 力 量 ], Air and Space Power Journal 19,
no. 1 (Spring 2005): 20—25, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj05/spr05/spr05.pdf; 另 参 看 Capt Vance C.
Bateman, “Tactical Air Power in Low-Intensity Conflict”[ 低 强 度 冲 突 中 的 战 术 空 中 力 量 ], Airpower Journal 5, no. 1
(Spring 1991): 72—80, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj91/spr91/6spr91.htm; 另 参 看 Col John D. Jogerst,
“Preparing for Irregular Warfare: The Future Ain't What It Used to Be”[ 打 好 非 正 规 战 争 , 着 眼 非 常 规 未 来 ], Air and
Space Power Journal 23, no. 4 (Winter 2009): 68—79, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj09/win09/win09.
pdf; 另 参 看 Maj Richard D. Newton, “A US Air Force Role in Counterinsurgency Support”[ 美 国 空 军 在 平 叛 支 援 中 的 作
用 ], Airpower Journal 3, no. 3 (Fall 1989): 62—72, http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj89/fal89/newton.html.
25. US National Guard Bureau, VISTA 1999: A Long Look at the Future of the Army and Air National Guard [ 长 远 展 望 陆 军 与
空 军 国 民 警 卫 队 的 未 来 ], (Washington, DC: National Guard Bureau, 8 March 1982). (Pentagon Library, call no. UA42.A584).
见 “ 前 进 空 中 控 制 员 ” 一 节 。
26. James P. Coyne, “Coordinating the Air-Ground Battle”[ 空 地 协 同 作 战 ], Air Force Magazine 68, no. 10 (October 1985): 57,
http://www.airforce-magazine.com/MagazineArchive/Documents/1985/October%201985/1085air-ground.pdf.
27. 见 注 释 25, 及 笔 者 1987 年 与 加 州 欧 文 堡 美 国 陆 军 人 员 的 访 谈 。
28. 笔 者 1987 年 十 月 与 战 术 空 军 司 令 部 总 部 对 地 攻 击 战 机 要 求 部 Higgins 上 尉 的 访 谈 。 该 司 令 部 也 取 消 了 这 项 计 划 ,
理 由 是 不 论 以 任 何 一 种 现 有 飞 机 ( 例 如 民 用 机 改 型 ) 执 行 前 进 空 中 控 制 使 命 , 都 易 受 到 攻 击 。
29. 最 近 一 款 遥 驾 飞 机 系 统 “Gorgon Stare” 未 能 达 到 多 项 测 试 标 准 , 但 仍 然 可 能 投 入 使 用 , 这 表 现 出 战 术 级 侦 察 的 缺
失 已 达 到 迫 不 及 待 的 程 度 。 参 看 “Drone Spy System Fails Tests, Draft Report Says”[ 报 告 草 稿 称 遥 驾 飞 机 间 谍 系 统 未
通 过 测 试 ], Los Angeles Times, 25 January 2011, A9.
30. “ 五 角 大 楼 说 , 国 防 部 总 共 采 购 了 195 架 ‘ 捕 食 者 ’ 遥 驾 飞 机 , 其 中 因 损 失 超 过 一 百 万 美 元 的 A 级 事 故 即 摔 掉 了
55 架 ”。 参 看 Amy Butler, “Grim Reaper Rate”[ 严 酷 的 收 割 者 比 率 ], Aviation Week and Space Technology 170, no. 18 (4
May 2009): 24—26. 另 参 看 Sandra Erwin, “Air Force Chief: We Will Double the Size of the UAV Fleet”[ 空 军 参 谋 长 : 我
军 遥 驾 机 队 将 翻 番 ], National Defense, 6 October 2010, accessed 3 December 2010, http://www.nationaldefensemagazine.
org/blog/Lists/Posts/Post.aspxList=7c996cd7%2Dcbb4%2D4018%2Dbaf8%2D8825eada7aa2&ID=213. 该 文 指 出 , 遥 驾 飞 机
的 “ 人 力 密 集 程 度 极 高 , 为 每 一 架 遥 驾 飞 机 ‘ 在 轨 ’ 值 守 一 轮 24 小 时 , 就 需 要 120 名 人 员 操 作 ”。
31. “ 即 便 是 一 个 相 对 温 情 的 情 监 侦 屏 幕 也 许 都 不 实 用 。‘ 美 国 沿 本 国 南 部 边 境 建 篱 墙 都 起 不 了 铁 幕 作 用 , 在 外 国 国 土
上 空 飞 行 几 十 甚 至 几 百 架 遥 驾 飞 机 又 有 何 用 。’ 华 盛 顿 Teal Group 咨 询 公 司 的 遥 驾 飞 机 专 家 David Rockwell 如 是 说 。”
参 看 John M. Doyle, “Boundary Issues”[ 边 界 问 题 ], Aviation Week and Space Technology 169, no. 18 (10 November
2008): 57—58.
32. 参 看 “Border Project”[ 边 界 项 目 ], Los Angeles Times, 22 October 2010, A1, A20.
33. Jeff Bliss, “NASA Discovers More Counterfeit Spacecraft Parts (Update 2)”[ 国 家 航 天 总 署 发 现 更 多 仿 造 航 天 器 部 件 ],
Bloomberg, 5 March 2009, http://www.bloomberg.com/apps/newspid=newsarchive&sid=akUwVbu507m4.
34. Julian E. Barnes, “Pentagon Computer Networks Attacked”[ 五 角 大 楼 计 算 机 网 络 遭 袭 击 ], Los Angeles Times, 28
November 2008, A-1, A-30.
35. David A. Fulghum, “Digital Goes Viral”[ 数 字 招 徕 病 毒 ], Aviation Week and Space Technology 171, no. 17 (9 November
2009): 74—76.
82

战 术 C4ISR 飞 机 在 过 去 、 现 在 和 未 来 冲 突 中 的 作 用 及 其 革 新 意 义
36. Siobhan Gorman, Yochi J. Dreazen, and August Cole, “Insurgents Hack U.S. Drones”[ 叛 乱 骇 客 从 美 国 无 人 机 窃 取 信 息 ],
Wall Street Journal, 17 December 2009, A1, A21.
37. Amy Butler, “Intelligence Choices”[ 情 报 选 择 ], Aviation Week and Space Technology 172, no. 34 (13 September 2010):
44—48.
38. 在 越 南 情 况 也 是 一 样 , 如 同 Harrison 少 校 叙 述 他 飞 行 OV-10 被 击 落 的 景 况 : “ 他 们 可 能 是 在 我 第 一 次 飞 过 之 后 转 弯
的 全 过 程 中 追 踪 我 的 发 动 机 噪 音 , 所 以 他 们 早 已 布 下 罗 网 , 只 等 我 自 投 …… 我 没 想 到 Bronco 的 发 动 机 会 有 这 么 大
的 噪 音 。” 参 看 注 释 23 中 Harrison, Lonely Kind of War, [ 孤 独 的 战 争 ], 244.
39. 有 关 这 类 项 目 的 例 子 , 见 Bettina H. Chavanne, “Humpty Dumpty”[ 悔 之 晚 矣 ], Aviation Week and Space Technology
170, no. 18 (4 May 2009): 28. 举 步 维 艰 的 “ 武 装 侦 察 直 升 机 项 目 ” 企 图 取 代 陆 军 视 为 样 板 却 华 而 不 实 终 遭 砍 削 的
RAH-66 Comanche 计 划 , 然 而 这 款 直 升 机 研 制 费 用 直 线 上 升 , 却 依 然 不 能 满 足 不 断 增 加 的 新 要 求 。Robert Dorr 写 道 :
“ 想 开 发 一 款 小 型 简 单 的 战 斗 飞 机 却 又 必 须 满 足 美 国 空 军 采 购 清 单 上 不 断 生 出 的 新 要 求 , 将 谈 何 容 易 …… 某 些 观 察
家 认 为 : 要 求 开 出 一 连 串 , 也 许 会 偏 离 空 军 运 用 Texan II 或 Tucano 轻 型 特 征 的 初 衷 , 更 不 要 说 战 场 上 空 需 要 的 灵
活 性 和 机 动 性 了 。” 参 看 注 释 20 中 Dorr, “Special Report”[ 特 别 报 告 ], 24.
40. Thomas J. Rath, Robert Parker, and James R. Stevens, “A Study Identifying the Requirements for, and the Feasibility of, an
Advanced Manned Aerial Scout”[ 确 认 一 款 有 人 驾 驶 先 进 侦 察 飞 机 的 要 求 与 可 行 性 研 究 报 告 ], contract no. F33657-
87-C-2161 (Wright-Patterson AFB, OH: Aeronautical Systems Division, USAF/AFSC, March 1988).
41. “A Study to Determine the Feasibility of an Advanced Manned Aerial Scout Airplane”[ 认 定 一 款 有 人 驾 驶 先 进 侦 察 飞 机 的
可 行 性 研 究 报 告 ],( 由 Eidetics International 公 司 进 行 的 项 目 研 究 , 附 于 上 述 Rath, Parker, and Stevens 研 究 报 告 )。
42. 见 注 释 25。
43. Marcus Weisgerber, “The Light Attack Aircraft”[ 轻 型 攻 击 机 ], Air Force Magazine 93, no. 1 (January 2010): 56—58,
http://www.airforce-magazine.com/MagazineArchive/Documents/2010/January%202010/0110aircraft.pdf.
44. 参 看 “Scaled Composites”[ 比 例 合 成 ], http://www.scaled.com. 两 份 有 关 历 史 、 设 计 方 法 、 尺 寸 、 重 量 以 及 测 试 性 能
的 详 细 发 布 资 料 函 索 即 寄 。
汤 马 斯 · 拉 斯 (Thomas J. Rath), 加 州 大 学 伯 克 利 分 校 文 学 士 , 曾 作 为 海 军 军 官 飞 行 员 在 古 巴 导 弹 危 机 期 间 驾 机
前 往 关 塔 纳 摩 执 行 支 援 使 命 , 及 在 刚 果 叛 乱 期 间 驾 机 执 行 联 合 国 支 援 使 命 。 他 在 “ 言 论 自 由 运 动 ” 时 期 获 得 加 州
大 学 学 位 , 其 后 六 年 半 担 任 Air America 飞 行 员 , 飞 行 深 入 南 越 、 老 挝 和 柬 埔 寨 的 使 命 。 有 感 于 战 术 侦 察 领 域 缺
乏 进 展 , 他 与 美 国 空 军 签 订 合 同 , 从 事 有 关 战 术 侦 察 要 求 的 详 尽 研 究 并 撰 写 了 分 析 报 告 。 拉 斯 先 生 现 已 退 休 并 从
事 规 划 咨 询 , 自 撰 写 本 研 究 之 后 一 直 与 战 术 侦 察 部 门 保 持 联 系 。
83

四 十 五 年 无 奈 依 旧
—— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
Forty-Five Years of Frustration
-—America’s Enduring Dilemma of Fighting Insurgents with Airpower
马 克 · 克 洛 德 菲 特 博 士 (Dr. Mark Clodfelter)
略 家 喜 用 对 比 , 一 个 常 用 的 比 较 对
战 象 就 是 越 南 战 争 。 专 家 学 者 、 政 策
制 定 者 、 记 者 、 历 史 学 家 等 , 在 评 说 自 从 西
贡 陷 落 以 来 美 军 所 卷 入 的 每 一 场 冲 突 时 , 几
乎 无 一 不 想 起 越 战 的 幽 灵 , 提 及 越 战 的 泥 沼 。
当 前 的 伊 拉 克 战 争 和 阿 富 汗 战 争 也 不 例 外 。
随 着 美 国 越 来 越 深 地 卷 入 伊 拉 克 战 事 , 美 国
《 国 家 杂 志 》2003 年 11 月 22 日 的 封 面 标 题
是 :“ 伊 拉 克 犹 如 越 南 ”。 一 年 以 后 , 美 国 《 新
闻 周 刊 》 的 封 面 标 题 是 :“ 伊 拉 克 危 机 : 越 战
因 素 ”。 再 一 年 , 美 国 《 外 交 事 务 》 的 封 面 赫
然 列 出 前 国 防 部 长 梅 尔 文 · 莱 尔 德 (Melvin
Laird) 撰 写 的 该 期 重 要 文 章 :“ 伊 拉 克 : 汲
取 越 战 教 训 ” 1 继 续 往 下 ,《 新 闻 周 刊 》2009
年 2 月 9 日 的 封 面 标 题 是 :“ 奥 巴 马 的 越 南 :
怎 样 拯 救 阿 富 汗 ”。 2 鲍 勃 · 伍 德 沃 德 (Bob
Woodward) 的 新 著 《 奥 巴 马 的 战 争 》(Obama's
Wars) 进 一 步 揭 示 越 战 “ 鬼 魂 ” 如 何 影 响 了
奥 巴 马 总 统 向 阿 富 汗 增 兵 的 决 定 , 书 中 并 引
用 了 拜 登 副 总 统 在 2009 年 11 月 向 总 统 提 出
的 警 告 , 要 求 总 统 在 阿 富 汗 战 争 问 题 上 给 出
明 确 的 方 向 ; 拜 登 坚 持 说 : 若 无 坚 定 的 指 引 ,
“ 我 们 会 陷 入 另 一 场 越 战 ”。 3
诸 如 此 类 的 宣 示 也 许 耸 人 听 闻 , 但 越 战
和 当 前 的 冲 突 之 间 确 有 可 比 之 处 。 要 说 越 战
为 当 前 的 军 事 行 动 树 立 了 精 确 的 评 价 标 杆 难
免 言 过 其 实 , 毕 竟 每 一 场 战 争 都 有 其 特 征 ,
杂 陈 的 变 量 混 合 为 每 一 场 战 争 编 织 出 独 特 的
背 景 , 一 场 战 争 的 制 胜 策 略 对 另 一 场 战 争 而
言 可 能 是 全 军 覆 没 的 药 方 。 在 许 多 方 面 , 越
南 战 争 和 伊 拉 克 战 争 或 阿 富 汗 战 争 相 比 , 异
远 大 于 同 。 但 对 战 略 家 而 言 , 在 评 估 伊 阿 战
场 上 的 美 军 行 动 时 , 如 果 对 越 战 教 训 视 而 不
见 , 则 铸 成 错 误 。 不 错 , 美 军 在 越 南 面 对 的
敌 人 从 许 多 方 面 来 看 不 同 于 在 伊 拉 克 和 阿 富
汗 的 敌 人 , 但 是 眼 前 的 对 手 所 发 动 的 攻 击 映
照 出 越 共 部 队 和 其 北 越 支 持 者 的 零 散 游 击 战
法 , 这 种 游 击 战 在 约 翰 逊 总 统 执 政 的 大 部 分
时 间 一 再 发 生 。 一 如 现 任 总 统 奥 巴 马 在 伊 拉
克 和 阿 富 汗 追 求 的 政 治 目 标 , 当 时 的 约 翰 逊
总 统 也 是 意 图 建 立 一 个 稳 定 的 、 独 立 的 、 非
共 产 主 义 的 南 越 政 权 , 但 是 要 把 这 个 目 标 转
化 为 可 行 的 军 事 目 标 , 则 证 明 极 端 困 难 。 并 且 ,
奥 巴 马 总 统 和 约 翰 逊 总 统 的 处 境 很 像 , 在 选
择 适 当 的 军 事 力 量 工 具 实 现 其 政 治 目 标 时 ,
必 须 考 虑 其 行 动 对 全 球 的 影 响 。
约 翰 逊 总 统 认 定 , 空 中 力 量 是 一 项 关 键
的 军 事 工 具 , 能 够 抑 制 敌 军 的 能 力 和 意 志 ,
使 其 无 力 推 翻 美 国 扶 植 的 西 贡 南 越 政 权 。 奥
巴 马 总 统 也 诉 诸 空 中 力 量 来 扶 持 巴 格 达 和 喀
布 尔 新 生 不 久 的 政 府 。 就 美 国 的 政 治 目 标 和
敌 人 的 作 战 方 式 而 言 , 越 战 和 伊 阿 战 争 之 间
有 许 多 相 似 性 , 越 战 的 示 例 为 当 前 的 空 中 力
量 运 用 提 供 了 一 个 耐 人 寻 味 的 对 照 。 概 言 之 ,
这 一 幕 幕 事 件 说 明 , 面 对 那 些 擅 长 躲 避 常 规
作 战 并 博 取 世 界 公 众 舆 论 有 力 支 持 的 顽 强 敌
人 , 要 想 借 助 炸 弹 来 达 成 广 泛 的 政 治 目 标 注
定 会 遭 遇 困 难 。 尽 管 越 战 的 经 验 不 可 能 为 伊
拉 克 或 阿 富 汗 战 争 面 临 的 问 题 带 来 准 确 的 答
案 , 但 是 恰 如 利 德 尔 · 哈 特 (B. H. Liddell
84

四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
Hart) 在 谈 及 历 史 的 价 值 时 所 说 , 它 确 实 提
供 了 “ 从 先 人 的 错 误 中 汲 取 教 训 的 机 会 ”。 4
文 化 比 较
越 战 和 当 前 战 争 的 一 个 重 大 区 别 是 , 敌
人 的 组 成 状 况 不 同 。 在 越 战 中 , 当 地 交 战 各
方 在 宗 教 信 仰 和 种 族 上 差 异 极 小 , 政 治 和 意
识 形 态 目 标 主 宰 着 争 夺 越 南 南 方 控 制 权 的 战
争 。 5 南 越 的 反 叛 组 织 , 即 民 族 解 放 阵 线 ,
简 称 “ 越 共 ”, 以 推 翻 美 国 扶 持 的 西 贡 政 府 为
目 标 , 并 从 其 北 越 后 台 获 得 人 力 和 物 资 支 援 。
胡 志 明 把 北 越 正 规 军 源 源 不 断 地 潜 运 到 南 越 ,
到 1967 年 8 月 , 越 共 部 队 估 计 总 数 达 到
300,000 人 , 其 中 有 45,000 名 北 越 军 人 。 6
南 越 政 府 建 立 了 一 支 庞 大 的 地 面 部 队 , 兵 员
最 终 接 近 一 百 万 人 , 其 中 许 多 人 受 过 美 式 训
练 。 7 但 是 这 支 部 队 在 战 斗 中 的 表 现 差 强 人
意 , 约 翰 逊 总 统 不 得 不 增 派 美 军 。1963 年 ,
美 国 有 16,000 名 军 事 顾 问 在 南 越 , 到 1969
年 他 离 开 白 宫 时 , 在 南 越 的 美 国 作 战 部 队 已
超 过 500,000 人 。 他 还 从 美 国 在 亚 洲 的 盟 邦
获 得 了 有 限 的 援 助 , 包 括 南 韩 派 遣 了 50,000
名 军 人 到 南 越 。 8 但 是 对 于 许 多 南 越 人 ——
包 括 许 多 支 持 西 贡 政 权 的 南 越 人 —— 而 言 ,
美 国 人 及 其 盟 友 显 然 “ 非 我 族 类 ”, 而 是 占 领
军 。 9
越 南 人 的 种 族 和 宗 教 类 同 性 与 伊 拉 克 和
阿 富 汗 当 地 交 战 各 方 的 差 异 性 形 成 明 显 的 对
比 。 在 伊 拉 克 , 什 叶 派 和 逊 尼 派 的 对 立 产 生
了 大 量 的 宗 派 暴 力 , 迟 至 2010 年 , 双 方 的
战 斗 仍 然 导 致 每 月 有 数 百 名 平 民 死 亡 。 10 许
多 宗 教 领 袖 , 例 如 萨 德 尔 , 组 织 了 民 兵 武 装 ,
有 时 和 政 府 军 对 抗 , 有 时 则 和 敌 对 派 别 冲 突 。
种 族 差 异 也 比 比 皆 是 。 伊 拉 克 北 方 库 尔 德 族
是 长 期 坚 持 独 立 诉 求 的 少 数 民 族 , 但 是 库 尔
德 族 人 —— 以 及 什 叶 派 —— 在 伊 拉 克 当 前 安
全 部 队 中 占 很 大 比 重 。 截 至 2010 年 9 月 ,
安 全 部 队 的 兵 员 超 过 660,000 人 , 他 们 尽 管
受 过 美 式 强 化 训 练 , 其 作 战 能 力 仍 难 令 人 放
心 。 11 除 了 民 兵 之 外 , 当 地 的 犯 罪 分 子 在 伊
拉 克 也 占 有 一 些 地 盘 , 极 端 组 织 和 阿 拉 伯 复
兴 党 人 经 常 发 起 攻 击 , 人 肉 炸 弹 也 在 继 续 从
叙 利 亚 零 散 地 潜 入 伊 拉 克 。 12 在 技 术 层 面 ,
美 国 已 经 结 束 其 在 伊 拉 克 的 作 战 行 动 , 但 仍
有 将 近 50,000 名 士 兵 留 守 该 国 , 在 2010 年
到 11 月 为 止 , 仍 有 20 名 美 国 人 死 于 敌 对 火
力 。 13
在 阿 富 汗 , 各 个 部 落 的 纵 横 捭 阖 则 又 是
一 番 景 象 , 这 些 部 落 往 往 相 互 残 杀 , 想 推 动
他 们 形 成 反 对 塔 利 班 和 基 地 组 织 的 统 一 战 线 ,
谈 何 容 易 。 宗 派 分 歧 也 是 到 处 可 见 : 普 什 图
族 是 最 大 的 族 群 , 主 要 是 逊 尼 派 穆 斯 林 , 还
有 少 数 什 叶 派 , 但 是 该 族 群 又 分 为 两 大 部 落 ,
即 吉 尔 查 伊 部 落 和 杜 兰 尼 部 落 ; 塔 吉 克 人 也
是 一 个 大 族 群 , 里 面 有 逊 尼 派 和 什 叶 派 ; 法
尔 西 万 人 是 什 叶 派 ; 哈 扎 拉 人 是 逊 尼 派 和 什
叶 派 兼 而 有 之 ; 乌 兹 别 克 人 和 土 库 曼 人 则 是
逊 尼 派 。 14 其 他 还 有 许 多 部 落 , 分 别 效 忠 错
综 交 织 的 宗 派 , 而 且 许 多 部 落 的 控 制 地 域 跨
越 国 界 , 延 伸 到 巴 基 斯 坦 、 土 库 曼 斯 坦 和 乌
兹 别 克 斯 坦 。 截 至 2010 年 9 月 , 阿 富 汗 国
民 军 的 兵 员 总 数 为 138,200 人 , 来 自 不 同 的
部 落 , 都 受 过 北 约 军 事 顾 问 的 训 练 。 15 北 约
自 己 有 一 支 140,000 人 的 国 际 安 全 援 助 部 队
(ISAF), 目 前 包 括 将 近 100,000 名 美 国 军
人 。 这 支 部 队 努 力 扶 持 普 什 图 族 杜 兰 尼 人 卡
尔 扎 伊 领 导 的 阿 富 汗 政 府 ( 尽 管 卡 尔 扎 伊 经
常 指 责 北 约 和 美 国 的 行 动 ), 但 外 国 军 队 在 这
个 国 家 的 存 在 更 加 凸 显 了 阿 富 汗 错 综 复 杂 的
族 群 版 图 。 16 85

空 天 力 量 杂 志
政 策 比 较
在 越 战 期 间 , 约 翰 逊 总 统 也 曾 尽 力 扶 持
羽 毛 未 丰 的 当 地 政 府 。 他 把 美 国 在 东 南 亚 的
战 争 目 标 定 义 为 维 持 一 个 稳 定 的 、 安 全 的 、
非 共 产 主 义 的 南 越 政 权 —— 一 个 无 法 具 体 量
化 进 展 的 目 标 ; 他 还 把 越 南 战 争 视 为 遏 制 全
球 共 产 主 义 侵 略 的 广 泛 行 动 中 的 一 个 关 键 部
分 。 17 因 此 , 他 把 胡 志 明 视 为 苏 联 和 中 国 的
走 卒 , 在 为 保 护 非 共 产 主 义 的 南 越 政 权 而 策
划 各 种 行 动 时 , 总 是 以 莫 斯 科 或 北 京 会 如 何
反 应 为 前 提 。 约 翰 逊 还 顾 虑 世 界 公 众 舆 论 对
美 国 行 为 的 反 应 , 担 心 公 众 会 把 美 国 视 为 圣
经 中 的 巨 人 歌 利 亚 , 把 北 越 视 为 被 欺 辱 的 大
卫 , 歌 利 亚 欺 凌 大 卫 的 情 景 不 仅 会 削 弱 美 国
扶 持 南 越 的 努 力 , 还 会 削 弱 为 挫 败 共 产 主 义
向 世 界 其 他 地 区 扩 张 所 需 的 支 持 。 还 有 , 约
翰 逊 总 统 试 图 减 少 美 国 公 众 对 越 战 的 注 意 力 ,
希 望 公 众 更 多 地 关 注 他 在 美 国 国 内 推 行 “ 伟
大 社 会 改 革 计 划 ” 所 投 入 的 资 金 , 而 不 要 注
意 花 在 8,000 英 里 以 外 的 一 场 战 争 中 的 费
用 。
美 国 在 伊 拉 克 的 目 标 与 美 国 当 初 在 越 南
追 求 并 扩 大 的 目 标 如 出 一 辙 。 布 什 总 统 起 初
是 寻 求 一 个 具 体 的 目 标 : 把 萨 达 姆 · 侯 赛 因
赶 下 台 , 防 止 他 获 得 大 规 模 杀 伤 武 器 。 实 现
这 个 具 体 目 标 之 后 , 布 什 总 统 又 扩 大 了 目 标
范 围 , 试 图 在 伊 拉 克 建 立 民 主 制 度 和 安 全 、
稳 定 的 局 面 。 18 越 战 期 间 的 约 翰 逊 总 统 总 是
看 到 冷 战 超 级 大 国 苏 联 和 中 国 浮 现 在 幕 后 的
影 子 , 布 什 总 统 也 一 样 , 决 定 在 伊 拉 克 采 取
何 种 行 动 时 , 不 得 不 考 虑 全 球 反 恐 战 争 的 大
局 。 武 力 的 大 量 使 用 反 而 促 使 敌 人 加 紧 招 兵
买 马 , 吸 引 伊 拉 克 境 外 的 基 地 分 子 等 狂 热 的
原 教 旨 主 义 者 , 或 者 伊 拉 克 国 内 的 某 些 派 别 ,
这 些 派 别 认 为 过 多 的 武 力 是 直 接 针 对 其 所 属
的 族 裔 或 宗 教 群 体 。 奥 巴 马 总 统 也 在 继 续 试
图 维 持 伊 拉 克 的 安 全 和 稳 定 。 19 尽 管 暴 力 水
平 低 于 其 前 任 所 面 临 的 状 况 , 美 国 人 和 伊 拉
克 人 继 续 死 于 各 种 暴 力 活 动 , 伊 拉 克 仍 然 不
安 全 。
在 阿 富 汗 , 奥 巴 马 总 统 也 面 临 类 似 的 挑
战 。 战 争 初 期 的 重 点 在 于 推 翻 塔 利 班 政 权 ,
而 此 后 , 安 全 和 稳 定 一 直 是 主 宰 美 国 行 动 的
首 要 目 标 。 但 是 美 国 总 统 在 追 求 在 阿 富 汗 的
目 标 时 , 必 须 顾 及 和 融 合 北 约 及 多 国 部 队 的
目 标 , 遗 憾 的 是 这 些 目 标 有 时 并 不 容 易 互 相
融 合 。 此 外 , 阿 富 汗 各 部 落 对 基 地 组 织 和 塔
利 班 叛 军 的 支 持 程 度 不 尽 相 同 , 有 些 敌 方 成
员 居 住 在 国 界 另 一 边 的 巴 基 斯 坦 , 巴 基 斯 坦
作 为 一 个 拥 核 国 家 , 又 有 自 己 的 安 全 和 稳 定
问 题 , 并 且 有 时 还 协 助 阿 富 汗 塔 利 班 。 20 在
阿 富 汗 和 伊 拉 克 , 当 初 引 导 美 国 行 动 的 崇 高
民 主 目 标 缓 慢 地 演 变 成 “ 调 停 ”, 但 是 , 鉴 于
这 两 个 国 家 深 受 族 群 和 宗 派 分 歧 之 害 , 要 想
实 现 调 停 目 标 也 极 为 困 难 。 21
奥 巴 马 总 统 于 2009 年 12 月 在 西 点 军 校
所 做 的 演 讲 中 更 为 具 体 地 指 出 : 美 国 在 阿 富
汗 的 目 标 是 铲 除 基 地 组 织 的 安 全 庇 护 所 、 逆
转 塔 利 班 的 发 展 势 头 和 阻 止 其 推 翻 政 府 , 并
且 加 强 阿 富 汗 的 安 全 部 队 和 政 府 力 量 , 使 他
们 能 够 “ 为 阿 富 汗 的 未 来 承 担 主 导 责 任 ”。 22
为 了 实 现 这 些 目 标 , 他 授 权 增 加 部 署 30,000
名 美 军 , 并 宣 布 美 国 将 在 2011 年 7 月 开 始
从 阿 富 汗 撤 军 。 届 时 , 阿 富 汗 军 队 将 开 始 在
安 全 防 卫 方 面 发 挥 更 大 的 作 用 。 这 个 做 法 类
似 于 当 年 的 “ 越 南 化 ” 计 划 , 该 计 划 是 美 国
在 越 战 最 后 几 年 的 战 略 基 石 。
重 走 老 路
在 阿 富 汗 和 伊 拉 克 , 不 仅 是 伴 随 战 争 而
来 的 美 国 广 泛 政 治 目 标 似 曾 相 识 , 冲 突 的 类
86

四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
型 也 和 约 翰 逊 总 统 任 期 内 大 部 分 时 间 里 美 国
在 东 南 亚 面 临 的 战 争 有 诡 异 的 相 似 之 处 。 发
生 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 的 冲 突 , 都 以 常 规 战 争
开 始 , 然 后 快 速 演 变 为 零 散 游 击 战 。 越 南 的
情 况 则 是 , 当 美 军 作 战 部 队 在 1965 年 介 入
时 , 南 越 形 势 以 越 共 叛 乱 为 主 , 这 种 情 况 一
直 延 续 到 越 共 于 1968 年 发 动 春 节 攻 势 , 并
从 此 大 伤 元 气 。 但 是 , 像 约 翰 逊 总 统 一 样 ,
奥 巴 马 总 统 耗 费 大 量 精 力 试 图 打 败 擅 长 游 击
战 术 的 叛 乱 分 子 ; 布 什 总 统 也 是 如 此 。 另 外 ,
布 什 和 奥 巴 马 也 像 约 翰 逊 一 样 : 依 赖 空 中 力
量 —— 尤 其 是 轰 炸 力 量 —— 作 为 打 击 叛 乱 敌
手 的 重 锤 。 当 我 们 把 美 国 不 断 扩 大 的 政 治 目
标 和 敌 人 的 作 战 方 式 结 合 起 来 考 虑 时 , 我 们
看 到 : 空 中 力 量 很 难 取 得 积 极 效 果 。
约 翰 逊 总 统 将 轰 炸 作 为 抑 制 越 共 叛 乱 的
首 选 军 事 对 策 。 他 认 为 越 共 一 旦 失 去 北 越 后
盾 将 无 法 继 续 作 战 , 于 是 千 方 百 计 地 想 切 断
从 北 越 进 入 南 越 的 军 事 物 资 和 人 员 供 应 线 。
空 中 力 量 似 乎 非 常 适 合 这 项 任 务 , 总 统 可 以
小 心 地 控 制 轰 炸 强 度 , 从 而 避 免 中 国 人 或 苏
联 人 或 世 界 公 众 的 谴 责 , 还 可 防 止 分 散 美 国
公 众 对 “ 伟 大 社 会 改 革 计 划 ” 的 注 意 力 。 再 者 ,
在 美 军 伤 亡 方 面 , 使 用 空 中 力 量 比 使 用 地 面
部 队 “ 代 价 低 ”, 而 且 可 激 励 西 贡 政 府 及 其 武
装 部 队 的 士 气 。 最 后 , 轰 炸 的 逐 步 升 级 将 让
胡 志 明 意 识 到 他 的 国 家 面 临 来 自 空 中 的 最 终
毁 灭 , 将 迫 使 他 放 弃 越 共 叛 乱 , 以 免 亡 国 。
这 些 基 本 假 设 引 导 约 翰 逊 在 1965 年 3 月 开
始 对 北 越 实 施 “ 滚 雷 ” 空 中 战 役 。 23
不 幸 的 是 , 事 实 证 明 这 些 假 设 并 不 正 确 。
越 共 ( 及 其 北 越 后 盾 ) 平 均 每 月 只 作 战 一 天 ,
因 此 每 天 只 需 要 从 南 越 境 外 获 得 三 十 四 吨 军
事 物 资 , 这 点 物 资 只 需 要 七 辆 两 吨 半 载 重 量
的 卡 车 就 可 以 运 输 。 24 只 要 敌 人 选 择 这 种 零
散 作 战 方 式 , 没 有 任 何 轰 炸 能 够 阻 止 他 们 获
得 所 需 的 少 量 军 需 品 。 西 贡 政 府 的 士 气 确 实
受 到 “ 滚 雷 ” 的 激 励 而 上 升 , 不 过 很 快 又 回 落 ,
而 胡 志 明 则 在 逐 渐 增 加 派 遣 到 南 方 的 北 越 军
人 。 他 高 兴 地 看 出 约 翰 逊 的 轰 炸 行 动 受 到 各
种 条 件 的 制 约 , 他 知 道 根 本 不 需 要 害 怕 轰 炸 。
约 翰 逊 总 统 后 来 增 派 美 国 地 面 部 队 去 对 抗 越
共 和 北 越 军 队 ,“ 滚 雷 ” 逐 渐 升 级 , 又 持 续 了
三 年 —— 此 时 的 算 盘 是 它 会 约 束 敌 人 可 能 在
南 方 发 动 的 战 役 的 规 模 。 但 是 ,1968 年 春 节
攻 势 的 规 模 之 大 出 人 意 料 , 砸 碎 了 这 个 神 话 。
“ 滚 雷 ” 行 动 持 续 了 三 年 半 , 但 投 掷 的 炸
弹 比 起 美 国 在 东 南 亚 八 年 作 战 的 总 投 弹 量 也
只 是 一 小 部 分 。 美 国 在 东 南 亚 战 事 中 总 共 投
掷 了 八 百 万 吨 炸 弹 , 其 中 一 百 万 吨 扔 到 北 越 ,
三 百 万 吨 丢 到 老 挝 和 柬 埔 寨 , 其 余 四 百 万 吨
炸 在 其 盟 邦 南 越 的 土 地 上 。 25 对 北 越 的 轰 炸
受 到 高 度 约 束 , 在 “ 滚 雷 ” 行 动 期 间 估 计 炸
死 52,000 名 平 民 , 而 相 比 之 下 , 对 南 越 目
标 的 攻 击 则 约 束 甚 松 。 26 比 如 为 了 加 强 安 全
防 卫 , 美 军 指 挥 官 们 建 立 了 “ 自 由 开 火 区 ”,
即 由 美 军 或 南 越 军 队 驱 逐 某 个 敌 对 区 域 的 所
有 居 民 , 然 后 将 任 何 贸 然 进 入 者 视 为 敌 方 作
战 人 员 。 一 旦 有 人 出 现 在 这 些 区 域 , 美 军 往
往 就 会 出 动 飞 机 进 行 攻 击 , 但 进 入 这 些 区 域
者 有 可 能 是 越 共 , 也 有 可 能 只 是 想 回 老 家 看
一 看 的 无 辜 村 民 。 越 共 和 北 越 军 队 充 分 利 用
了 美 国 人 只 要 有 飞 机 就 用 的 习 性 。 敌 人 爱 用
的 一 个 战 术 是 , 在 一 个 小 村 子 里 部 署 一 两 名
狙 击 手 , 然 后 希 望 美 国 人 来 空 袭 , 把 整 个 村
子 炸 平 。 27 在 争 夺 “ 民 心 ” 的 战 争 中 , 火 力
的 滥 伤 常 常 让 叛 乱 者 大 喜 过 望 ; 那 四 百 万 吨
炸 弹 , 有 许 多 就 是 不 分 青 红 皂 白 地 投 掷 在 南
越 的 。
在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 , 滥 伤 性 武 器 不 再 是
主 要 轰 炸 火 力 。“ 智 能 ” 弹 药 自 1972 年 在 北
越 上 空 首 次 使 用 以 来 已 有 显 著 改 进 , 现 在 的
87

空 天 力 量 杂 志
飞 行 员 , 无 论 是 在 高 空 还 是 在 地 球 另 一 侧 的
地 面 控 制 站 里 , 能 够 从 很 远 的 距 离 投 掷 炸 弹
并 利 用 卫 星 将 炸 弹 导 引 到 离 目 标 几 英 尺 之 内
的 地 点 , 不 受 气 候 条 件 的 影 响 。 在 2003 年 “ 伊
拉 克 自 由 ” 行 动 的 头 一 个 月 里 , 美 国 空 军 向
伊 拉 克 投 掷 了 18,000 枚 炸 弹 , 其 中 11,000
枚 是 制 导 弹 药 , 而 在 1991 年 “ 沙 漠 风 暴 ”
行 动 的 43 天 里 , 联 军 空 中 部 队 投 掷 的
227,000 枚 炸 弹 和 导 弹 中 , 只 有 15% 是 制 导
弹 药 。 28 阿 富 汗 的 情 况 也 是 如 此 , 在 2001
年 “ 持 久 自 由 ” 行 动 的 头 五 个 星 期 里 , 投 掷
的 大 约 6,000 枚 炸 弹 和 导 弹 中 有 2,300 枚 是
卫 星 制 导 的 2,000 磅 联 合 直 接 攻 击 弹 药 。 29
遗 憾 的 是 , 尽 管 美 军 注 重 使 用 智 能 炸 弹 ,
仍 然 无 法 消 除 平 民 伤 亡 事 件 。2001 年 10 月 ,
坎 大 哈 附 近 五 个 村 庄 报 告 美 军 空 袭 导 致 总 共
100 多 名 平 民 伤 亡 ; 当 地 军 队 指 挥 官 和 阿 富
汗 官 员 亦 证 实 确 有 此 事 。 30 2003 年 春 季 , 在
“ 伊 拉 克 自 由 ” 行 动 的 头 六 个 星 期 里 , 估 计 有
1,500 至 2,000 名 伊 拉 克 平 民 死 于 轰 炸 。 31
发 生 这 些 死 亡 事 件 时 , 阿 富 汗 和 伊 拉 克 正 处
于 常 规 战 争 时 期 , 美 军 致 力 于 实 现 “ 有 限 ”
目 标 , 即 摧 毁 塔 利 班 政 权 和 铲 除 基 地 组 织 的
庇 护 所 , 以 及 推 翻 萨 达 姆 政 权 并 消 除 据 信 的
大 规 模 杀 伤 武 器 威 胁 。 这 两 场 战 争 都 以 重 拳
出 击 , 很 快 实 现 了 具 体 的 战 争 目 标 , 同 时 却
忽 视 了 平 民 伤 亡 造 成 的 影 响 。
敌 人 变 换 战 术
在 阿 富 汗 和 伊 拉 克 , 正 规 作 战 结 束 之 后 ,
零 散 冲 突 始 终 不 断 , 不 仅 凸 显 了 平 民 伤 亡 的
后 果 , 而 且 揭 示 了 作 战 动 机 的 根 本 变 化 , 其
之 转 变 与 越 战 极 为 相 似 。 越 共 及 其 北 越 支 持
者 拥 有 主 动 权 , 决 定 着 作 战 时 机 和 地 点 , 以
及 作 战 方 式 。1967 年 和 1968 年 是 美 军 在 越
南 的 作 战 活 动 高 峰 期 , 但 是 美 军 巡 逻 队 遭 遇
敌 人 的 几 率 只 有 1% ; 如 果 加 上 南 越 军 队 的 巡
逻 次 数 , 遭 遇 敌 人 的 几 率 下 降 到 0.1%。 32 然
而 ,1967 年 和 1968 年 也 是 美 军 伤 亡 最 惨 重
的 年 份 , 阵 亡 人 数 分 别 为 10,000 名 和
15,000 名 , 其 中 23.7% 死 于 地 雷 和 饵 雷 。 33
在 正 面 交 战 之 后 经 常 出 现 的 暂 息 期 间 , 隐 蔽
弹 药 导 致 的 美 军 死 亡 人 数 可 能 占 总 数 的 40%
或 以 上 。 34 美 军 空 中 打 击 和 炮 火 成 了 越 军 饵
雷 炸 药 的 稳 定 来 源 , 因 为 B-52 投 掷 的 炸 弹 有
5% 未 爆 , 火 炮 发 射 的 炮 弹 则 有 2% 未 爆 , 加
在 一 起 等 于 每 月 送 给 敌 人 800 多 吨 弹 药 。 35
在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 , 叛 乱 分 子 也 经 常 能
够 主 动 选 择 作 战 规 模 和 战 术 。 在 这 两 个 战 场 ,
美 军 死 于 路 边 炸 弹 的 比 例 远 远 超 过 在 越 南 死
于 隐 蔽 弹 药 的 比 例 。 截 至 2010 年 11 月 10
日 , 美 军 在 伊 拉 克 作 战 阵 亡 3,483 人 , 其 中
将 近 三 分 之 二 死 于 路 边 炸 弹 , 另 外 还 有
21,583 名 美 军 官 兵 被 路 边 炸 弹 炸 伤 。 36 伊 拉
克 叛 乱 分 子 依 靠 路 边 炸 弹 , 避 免 正 面 交 战 ,
尽 量 减 少 接 触 美 军 火 力 , 其 作 战 方 式 不 大 需
要 从 外 部 获 得 军 需 品 ; 另 一 方 面 , 萨 达 姆 的
军 队 在 2003 年 瓦 解 , 导 致 各 种 军 械 散 落 在
伊 拉 克 各 地 。 这 种 战 术 在 阿 富 汗 也 屡 见 不 鲜 ,
塔 利 班 和 基 地 组 织 的 武 装 分 子 越 来 越 多 地 使
用 隐 蔽 弹 药 来 对 付 美 军 和 北 约 部 队 。 截 至
2010 年 11 月 中 旬 , 美 军 在 阿 富 汗 作 战 阵 亡
1,058 人 , 其 中 死 于 路 边 炸 弹 583 人 。 37 从
2009 年 10 月 到 2010 年 10 月 , 在 阿 富 汗 发
生 的 有 效 路 边 炸 弹 攻 击 比 例 增 加 了 30%。 38
用 空 中 力 量 挫 败 敌 人 的 零 散 作 战 , 其 效
果 褒 贬 互 见 。 美 国 于 2007 年 实 施 “ 兵 力 骤 增 ”
计 划 , 增 派 30,000 名 军 人 到 伊 拉 克 , 同 时
加 强 空 袭 , 该 年 的 空 袭 次 数 为 2006 年 的 五
倍 。 39 空 军 领 导 人 声 称 , 通 过 增 加 兵 力 将 叛
乱 分 子 撵 出 了 市 区 , 拢 到 空 袭 较 易 打 击 的 地
方 , 而 且 情 报 能 力 改 善 , 能 够 更 清 楚 地 了 解
88

四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
战 场 全 貌 。 但 是 , 自 2007 年 4 月 开 始 轰 炸 ,
到 该 年 年 底 仍 有 200 多 名 平 民 被 炸 死 。“ 阿
帕 奇 ” 直 升 机 和 “ 捕 食 者 ” 无 人 机 发 起 的 “ 地
狱 火 ” 导 弹 攻 击 次 数 也 显 著 增 加 , 在 2008
年 春 季 的 两 个 月 期 间 , 美 军 对 巴 格 达 进 行 了
200 多 次 “ 地 狱 火 ” 导 弹 攻 击 。 40 其 中 许 多
是 针 对 混 杂 在 市 区 的 敌 人 , 尽 管 为 避 免 平 民
伤 亡 做 出 了 努 力 , 但 伤 亡 事 件 仍 有 发 生 。 一
名 航 空 支 队 指 挥 官 申 辩 说 :“ 这 不 是 好 莱 坞 ,
不 可 能 达 到 110% 的 完 美 。 士 兵 和 指 挥 官 尽
了 最 大 努 力 , 做 到 尽 量 精 准 。 但 那 些 坏 蛋 不
是 在 开 阔 空 间 和 我 们 对 打 , 他 们 躲 在 居 民 区 ,
里 面 有 平 民 , 包 括 安 分 守 己 的 伊 拉 克 人 。” 41
在 阿 富 汗 , 美 国 和 北 约 飞 机 在 2007 年
发 动 了 3,572 次 空 袭 , 是 2006 年 的 两 倍 多 ,
更 是 2005 年 的 20 倍 以 上 。 这 些 轰 炸 在
2007 年 估 计 导 致 300 名 平 民 伤 亡 , 是 2006
年 报 告 数 字 的 三 倍 。 42 2009 年 5 月 , 一 架 B-1
轰 炸 机 在 法 拉 省 攻 击 叛 乱 分 子 时 可 能 炸 死 了
多 达 86 名 平 民 。 43 面 对 平 民 伤 亡 , 一 个 月
后 接 任 驻 阿 富 汗 美 军 指 挥 权 的 麦 克 克 里 斯 托
将 军 发 布 命 令 , 要 求 部 队 停 止 与 隐 藏 在 村 民
中 的 叛 乱 分 子 交 战 。 他 还 限 制 在 这 种 情 况 下
使 用 空 中 力 量 和 炮 火 。 他 在 2009 年 6 月 表
示 :“ 我 们 如 果 不 负 责 任 地 滥 用 空 中 力 量 , 会
种 下 自 我 毁 灭 的 恶 果 , 可 能 会 打 输 这 场 战
争 。” 44
平 民 伤 亡 造 成 的 后 果 给 实 现 安 全 、 稳 定
和 民 主 雏 形 的 大 目 标 带 来 严 重 的 后 果 。2007
年 10 月 12 日 对 巴 格 达 附 近 一 个 叛 军 盘 踞 点
的 空 袭 炸 死 了 九 名 儿 童 和 六 名 妇 女 , 事 发 之
后 , 格 里 格 · 史 密 斯 海 军 少 将 (Rear Adm
Greg Smith) 声 称 这 是 一 个 “ 绝 对 痛 心 的 ” 事
件 , 然 后 他 谴 责 叛 乱 分 子 向 附 近 一 支 美 军 部
队 射 击 时 使 用 平 民 作 为 人 肉 盾 牌 :“ 我 们 的 一
支 地 面 作 战 部 队 遭 到 来 自 那 座 楼 房 的 火 力 攻
击 , 我 们 不 得 不 摧 毁 那 座 楼 房 。 但 敌 人 耍 了
一 个 花 招 …… 他 们 混 在 平 民 中 , 然 后 向 美 军
开 火 , 我 们 的 部 队 别 无 选 择 , 只 能 用 相 称 的
火 力 还 击 。”( 粗 体 强 调 系 笔 者 后 加 )。 45 十 之
八 九 , 敌 人 的 “ 花 招 ” 奏 效 了 , 四 十 五 年 前
的 越 共 狙 击 手 如 果 知 道 这 一 招 , 也 会 毫 不 犹
疑 地 使 用 。 那 次 轰 炸 是 伊 拉 克 战 争 期 间 到 那
时 为 止 美 军 单 次 军 事 行 动 导 致 平 民 死 亡 人 数
最 多 的 事 件 之 一 , 媒 体 对 该 事 件 做 了 详 尽 报
道 。
美 军 指 挥 官 们 试 图 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 用
空 中 力 量 夺 取 主 动 权 , 但 是 实 际 上 却 可 能 削
弱 当 地 民 众 对 巴 格 达 和 喀 布 尔 新 政 权 的 支
持 。2008 年 1 月 10 日 , 两 架 B-1 和 四 架 F-16
在 伊 拉 克 中 部 对 疑 似 武 装 叛 乱 分 子 的 藏 匿 地 、
弹 药 储 藏 室 和 防 御 工 事 进 行 空 袭 , 总 共 投 掷
了 20 吨 炸 弹 。 美 国 人 事 先 警 告 了 当 地 居 民
离 开 该 地 区 , 大 多 数 居 民 确 实 离 开 了 , 因 而
那 次 空 袭 没 有 导 致 平 民 伤 亡 。 46 但 是 , 这 种
建 立 “ 安 全 ” 区 域 的 做 法 类 似 当 年 在 越 南 建
立 自 由 开 火 区 , 并 非 总 能 奏 效 。 就 在 那 次 空
袭 发 生 前 十 天 , 在 同 一 地 区 , 以 基 地 组 织 成
员 为 目 标 的 美 军 炸 弹 炸 死 了 三 名 妇 女 和 两 名
儿 童 。 47 为 了 减 少 附 带 毁 伤 , 空 军 改 为 采 用
投 掷 混 凝 土 填 装 炸 弹 去 引 爆 路 边 炸 弹 , 并 且
经 常 使 用 250 磅 GBU-39“ 小 直 径 炸 弹 ”, 以
便 尽 量 减 小 爆 炸 效 应 。 但 是 , 关 键 在 于 确 定
潜 在 目 标 附 近 什 么 时 候 可 能 会 有 平 民 , 而 目
前 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 采 用 的 越 战 时 期 “ 显 示
武 力 使 平 民 离 开 目 标 区 域 ” 的 做 法 不 能 保 证
一 定 能 取 得 正 面 效 果 。 48
2010 年 7 月 , 彼 得 雷 乌 斯 将 军 接 替 麦
克 克 里 斯 托 将 军 担 任 驻 阿 富 汗 美 军 指 挥 官 ,
其 后 不 久 , 空 袭 次 数 显 著 增 加 。 从 2009 年
11 月 到 2010 年 5 月 , 美 国 和 北 约 飞 机 平 均
每 月 实 施 空 袭 207 次 ; 从 2010 年 6 月 到 10
89

空 天 力 量 杂 志
月 , 平 均 每 月 空 袭 增 加 到 517 次 。 49 彼 得 雷
乌 斯 将 军 曾 在 “ 兵 力 骤 增 ” 期 间 指 挥 驻 伊 拉
克 美 军 , 并 曾 命 令 空 袭 升 级 以 配 合 兵 力 骤 增 ;
阿 富 汗 空 袭 升 级 与 奥 巴 马 总 统 在 2009 年 12
月 西 点 军 校 演 讲 中 授 权 派 遣 的 30,000 名 美
军 到 达 阿 富 汗 发 生 在 同 一 时 间 。 空 袭 增 加 也
导 致 平 民 伤 亡 增 加 , 尽 管 北 约 声 称 “ 导 致 平
民 伤 亡 事 件 的 发 生 率 实 际 上 已 降 低 ”。 50 联 军
的 空 袭 在 2010 年 10 月 导 致 49 名 平 民 死
亡 , 在 上 一 年 的 10 月 则 是 38 名 , 增 加 了
30%。 相 比 之 下 , 叛 军 在 2010 年 10 月 杀 死
或 杀 伤 了 322 名 平 民 , 其 同 比 增 长 率 与 联 军
相 似 。 51
尽 管 叛 军 导 致 的 平 民 死 亡 人 数 亦 有 增 加 ,
联 军 导 致 的 平 民 死 亡 最 有 可 能 激 起 阿 富 汗 民
众 的 激 烈 反 应 。 美 国 国 家 经 济 研 究 署 曾 在
2010 年 7 月 调 查 了 阿 富 汗 和 伊 拉 克 平 民 伤
亡 所 造 成 的 影 响 , 研 究 报 告 认 为 :“ 在 一 个 中
等 大 小 的 地 区 开 展 平 叛 行 动 如 果 误 伤 平 民 ,
一 次 典 型 的 平 民 误 伤 事 件 会 在 其 后 六 周 内 促
成 六 件 额 外 的 [ 反 国 际 安 全 援 助 部 队 ] 暴 力
事 件 ”。 52 该 项 研 究 还 指 出 :“ 有 一 种 说 法 认 为 :
平 民 伤 亡 影 响 到 后 来 的 暴 力 行 动 , 因 为 发 生
平 民 伤 亡 事 件 之 后 , 加 入 叛 乱 组 织 的 人 更 多 。
这 些 数 据 与 此 说 法 一 致 。” 53 总 之 ,“ 当 国 际
安 全 援 助 部 队 杀 死 平 民 时 , 愿 意 投 身 叛 乱 作
战 者 就 会 增 加 , 并 导 致 叛 乱 攻 击 增 加 。” 54 该
项 研 究 认 为 复 仇 是 暴 力 反 应 的 主 要 动 机 ( 但
认 为 在 伊 拉 克 并 未 发 生 类 似 的 反 应 ), 并 指 出
国 际 安 全 援 助 部 队 导 致 的 平 民 死 亡 比 叛 军 导
致 的 平 民 死 亡 更 有 可 能 引 发 暴 力 反 应 。 55
反 阿 富 汗 塔 利 班 的 战 争 也 蔓 延 到 边 界 另
一 边 的 巴 基 斯 坦 , 那 里 是 塔 利 班 的 庇 护 所 ,
就 像 老 挝 和 柬 埔 寨 曾 经 是 越 共 和 北 越 军 队 在
东 南 亚 的 庇 护 所 一 样 。 但 是 在 巴 基 斯 坦 , 美
国 的 空 袭 很 有 节 制 , 不 可 和 老 挝 或 柬 埔 寨 相
提 并 论 , 那 两 个 国 家 最 终 总 共 受 到 三 百 多 万
吨 美 国 炸 弹 的 轰 炸 。 美 国 对 巴 基 斯 坦 的 轰 炸
是 缓 慢 开 始 的 ,2004 年 只 有 一 次 空 袭 ,2005
年 也 是 一 次 ,2006 年 有 三 次 ,2007 年 有 五
次 。 在 2008 年 , 空 袭 增 加 到 35 次 ,2009
年 有 53 次 ,2010 年 截 至 11 月 19 日 总 共 是
101 次 。 56 这 些 空 袭 主 要 由 中 央 情 报 局 控 制
的 无 人 机 实 施 , 但 也 包 括 空 军 执 行 的 几 次 空
袭 和 次 数 有 限 的 直 升 机 攻 击 。 57 《 长 战 杂 志 》
估 计 , 自 2006 年 以 来 , 美 国 在 巴 基 斯 坦 的
空 袭 炸 死 了 1,606 名 塔 利 班 和 基 地 组 织 作 战
人 员 ( 包 括 57 名 高 层 首 脑 ) 和 108 名 平 民 ,
其 中 有 662 名 敌 军 在 2010 年 丧 生 , 而 该 年
的 平 民 死 亡 人 数 只 有 14 名 。 58 但 是 巴 基 斯
坦 方 面 声 称 , 从 2007 年 到 2009 年 , 无 人 机
空 袭 只 炸 死 14 名 恐 怖 分 子 首 脑 , 却 导 致 700
名 平 民 死 亡 。 这 些 据 说 的 平 民 伤 亡 在 巴 基 斯
坦 人 口 最 多 的 旁 遮 普 省 和 信 德 省 激 起 了 公
愤 。 59
美 国 尽 管 拥 有 高 科 技 武 器 , 随 着 其 在 阿
富 汗 和 巴 基 斯 坦 的 轰 炸 不 断 升 级 , 发 生 附 带
损 伤 的 几 率 也 显 著 增 加 , 而 每 个 附 带 损 伤 事
件 都 使 得 稳 定 和 安 全 前 景 更 加 渺 茫 。 这 些 事
件 吸 引 媒 体 的 注 意 , 并 且 成 为 敌 军 招 募 兵 员
的 最 佳 工 具 。 归 根 结 底 , 炸 弹 不 能 对 意 志 坚
定 的 敌 人 产 生 显 著 的 影 响 , 他 们 执 意 打 一 场
断 断 续 续 的 游 击 战 。 狡 猾 的 叛 军 将 依 靠 其 非
对 称 战 法 , 不 仅 能 挫 败 美 国 的 空 中 力 量 优 势 ,
而 且 能 将 这 种 优 势 为 己 所 用 。 只 要 美 国 指 望
通 过 轰 炸 来 达 到 “ 安 全 ” 和 “ 稳 定 ” 等 无 定
形 的 政 治 目 标 —— 更 遑 论 “ 民 主 ”, 叛 乱 分 子
就 有 可 能 通 过 零 散 游 击 战 挫 败 这 些 努 力 。 实
际 上 , 对 阿 富 汗 和 伊 拉 克 平 民 最 大 的 威 胁 是
恐 怖 分 子 自 杀 炸 弹 , 而 轰 炸 对 于 阻 止 此 类 威
胁 几 乎 无 能 为 力 , 而 且 越 来 越 多 的 证 据 显 示 ,
90

四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
空 中 力 量 导 致 的 平 民 死 亡 事 件 接 连 发 生 , 只
会 引 致 越 来 越 多 的 自 杀 炸 弹 攻 击 。 60
从 许 多 方 面 比 较 , 美 国 在 伊 拉 克 和 阿 富
汗 ( 以 及 巴 基 斯 坦 ) 的 敌 人 其 实 比 他 们 的 越
共 前 辈 的 日 子 要 好 过 些 。 美 国 为 当 前 伊 拉 克
和 阿 富 汗 战 争 设 定 的 , 是 难 以 实 现 的 且 与 其
在 越 南 战 争 中 相 似 的 目 标 ; 但 美 国 在 伊 拉 克
和 阿 富 汗 所 面 对 的 , 是 杂 乱 的 敌 对 团 伙 而 不
是 过 去 在 东 南 亚 交 手 的 单 一 敌 人 。 敌 人 纷 杂
凌 乱 , 势 必 导 致 美 国 的 战 略 更 加 复 杂 。 再 者 ,
约 翰 逊 总 统 及 其 顾 问 们 虽 然 也 对 那 些 向 全 世
界 报 道 误 炸 事 件 的 媒 体 影 响 头 疼 不 已 , 但 当
时 的 媒 体 报 道 终 究 有 些 滞 后 , 而 不 像 现 在 的
CNN、BBC 和 半 岛 电 视 台 等 , 滚 动 提 供 连 续 、
实 时 的 电 视 播 报 。 这 类 新 闻 , 以 及 半 岛 电 视
台 等 媒 体 的 片 面 报 道 , 对 于 中 东 地 区 的 公 众
舆 论 产 生 巨 大 的 影 响 , 而 该 地 区 的 人 口 中 有
38% 是 文 盲 。 61
结 语
在 所 谓 的 争 夺 民 心 的 战 争 中 , 认 知 的 作
用 大 于 现 实 —— 实 际 上 , 认 知 就 是 现 实 。 计
谋 多 端 的 叛 乱 分 子 , 无 论 是 出 于 政 治 、 思 想 、
族 群 或 宗 教 目 的 , 总 是 处 心 积 虑 地 寻 求 成 功
机 会 最 大 的 方 式 发 动 作 战 。 他 们 极 力 标 榜 自
己 为 正 义 而 战 , 渲 染 对 手 代 表 邪 恶 。 美 国 所
追 求 的 政 治 目 标 原 无 定 数 , 又 依 赖 轰 炸 作 为
实 现 这 些 目 标 的 关 键 手 段 , 于 是 正 中 叛 乱 组
织 的 下 怀 , 有 利 其 加 强 零 散 游 击 作 战 , 而 美
国 空 中 力 量 对 此 无 可 奈 何 。
要 击 败 此 类 敌 人 , 空 中 力 量 可 以 发 挥 作
用 , 但 轰 炸 不 是 上 策 。 叛 乱 分 子 喜 欢 在 民 众
的 “ 大 海 ” 中 “ 游 泳 ”, 只 有 把 这 些 敌 人 从 人
民 中 孤 立 出 来 , 硬 杀 伤 力 巨 大 的 空 中 力 量 才
有 用 武 之 地 。 然 而 这 些 敌 人 精 明 老 练 , 想 使
鱼 水 分 离 何 其 困 难 。 而 空 中 力 量 的 非 杀 伤 应
用 , 特 别 是 空 运 和 侦 察 能 力 , 可 极 大 地 提 高
美 军 对 反 叛 力 量 的 作 战 能 力 , 这 已 在 越 战 中
得 到 反 复 证 明 。 美 军 空 军 领 导 人 —— 以 及 政
治 领 导 人 —— 的 思 维 定 势 是 动 辄 诉 诸 空 中 力
量 的 硬 杀 伤 力 。 当 叛 乱 分 子 攻 击 美 军 时 或 我
方 情 报 精 确 锁 定 “ 高 价 值 ” 目 标 时 , 我 们 很
难 想 象 美 军 空 中 部 队 指 挥 官 会 考 虑 放 弃 轰 炸
这 个 选 项 。 但 是 这 些 指 挥 官 及 其 政 治 领 导 人
必 须 全 面 了 解 轰 炸 的 潜 在 后 果 , 把 想 要 获 得
的 短 期 收 益 与 可 能 需 要 付 出 的 长 期 代 价 进 行
比 较 。 在 某 些 情 况 下 , 付 出 代 价 有 其 必 要 ;
但 在 更 多 情 况 下 , 节 制 也 许 更 为 稳 妥 。 大 肆
动 用 空 中 力 量 的 硬 杀 伤 力 , 已 经 导 致 我 们 在
越 南 平 叛 战 争 中 葬 送 了 美 国 的 广 泛 政 治 目 标 ;
如 果 美 国 在 伊 拉 克 和 阿 富 汗 再 步 越 战 后 尘 ,
只 怕 难 逃 同 样 结 果 。♣
注 释 :
1. National Journal [ 国 家 杂 志 ] 25, nos. 47—48 (22 November 2003); Newsweek [ 新 闻 周 刊 ] 143, no. 16 (19 April 2004);
and Foreign Affairs [ 外 交 事 务 ] 84, no. 6 (November—December 2005).
2. Newsweek [ 新 闻 周 刊 ] 153, no. 6 (9 February 2009).
3. Bob Woodward, Obama's Wars [ 奥 巴 马 的 战 争 ], (New York: Simon and Schuster, 2010), 97, 279, 324.
4. B. H. Liddell Hart, Why Don't We Learn from History [ 我 们 为 什 么 不 汲 取 历 史 教 训 ], (New York: Hawthorn Books, 1971),
16.
5. 越 战 结 束 时 越 南 的 人 口 总 数 为 4000 万 , 其 中 估 计 有 290 万 是 天 主 教 徒 。 其 他 人 的 信 仰 则 较 为 混 杂 , 包 括 佛 教 、
万 物 有 灵 说 和 占 星 术 ; 也 有 许 多 人 信 奉 儒 家 思 想 。 参 看 Delia Pergande, “Roman Catholicism in Vietnam”[ 天 主 教 在 越
91

空 天 力 量 杂 志
92
南 ], in The Encyclopedia of the Vietnam War: A Political, Social, and Military History, ed. Spencer Tucker (New York: Oxford
University Press, 2000), 360.
6. “Meeting with Foreign Policy Advisors on Vietnam”[ 与 外 交 政 策 顾 问 讨 论 越 南 问 题 ], 18 August 1967, Meeting Notes
File, box 1, Lyndon Baines Johnson Presidential Library, Austin, Texas.
7. Guenter Lewy, America in Vietnam [ 美 国 在 越 南 ], (New York: Oxford University Press, 1978), 455.
8. Terrence Maitland and Peter McInerney, A Contagion of War [ 战 争 的 蔓 延 ], (Boston: Boston Publishing Company, 1983), 91.
9. 前 越 共 司 法 部 长 Truong Nhu Tang 和 David Chanoff 及 Doan Van Toai 合 著 的 A Vietcong Memoir [ 一 名 越 共 的 回 忆 录 ]
通 篇 反 映 了 这 个 观 点 . (New York: Vintage Books, 1985).
10. Larry Kaplow, “Think Again: Iraq”[ 重 新 考 量 : 伊 拉 克 ], Foreign Policy, 15 November 2010, http://www.foreignpolicy.
com/articles/2010/11/15/think_again_iraq.
11. Brig Gen Jeffrey S. Buchanan and Brig Gen Kendall P. Cox, Operation New Dawn: Official Website of United States Forces-
Iraq [ 新 曙 光 行 动 : 启 动 美 国 驻 伊 拉 克 部 队 官 方 网 站 ], press conference, 7 September 2010, http://www.usf-iraq.com/
news/press-briefings/brig-gen-jeffrey-s-buchanan-and-brig-gen-kendall-p-cox-sr-sept-7.
12. 见 注 释 10。
13. 见 注 释 10。
14. 许 多 什 叶 派 成 员 部 落 之 间 也 有 差 异 。 塔 吉 克 什 叶 派 是 伊 斯 玛 依 教 派 , 哈 扎 拉 什 叶 派 则 包 括 伊 斯 玛 依 教 派 和 更 为 传
统 的 “ 十 二 伊 玛 目 什 叶 派 ”。
15. NATO Media Backgrounder, “Afghan National Security Forces (ANSF)”[ 阿 富 汗 国 家 安 全 部 队 (ANSF)], 26 October
2010, http://www.isaf.nato.int/images/stories/File/factsheets/1667-10_ANSF_LR_en2.pdf. 截 至 2010 年 9 月 , 阿 富 汗 警 察
总 数 为 120,500 人 。
16. Joshua Partlow, “Karzai Calls on U.S. to Lighten Troop Presence”[ 卡 尔 扎 伊 要 求 美 国 减 少 驻 军 ], Washington Post, 14
November 2010; 另 参 看 “Attacks Kill 8 Foreign Troops in Afghanistan”[ 阿 富 汗 叛 军 攻 击 杀 死 8 名 外 国 军 人 ], Reuters,
14 October 2010, http://www.reuters.com/article/idUSTRE69D10P20101014; 另 参 看 Karen DeYoung, “Obama Pushes Back
on Karzai Criticism”[ 奥 巴 马 反 驳 卡 尔 扎 伊 的 批 评 ], Washington Post, 21 November 2010. 最 后 一 篇 文 章 列 出 国 际 安 全
援 助 部 队 在 阿 富 汗 的 驻 军 总 数 大 约 为 140,000 人 ; 第 一 篇 文 章 则 列 为 150,000 人 。
17. “NSAM 288, U.S. Objectives in South Vietnam, 17 March 1964”[NSAM 288, 美 国 在 南 越 的 目 标 ,1964 年 3 月 17 日 ],
参 看 Neil Sheehan et al., The Pentagon Papers [ 五 角 大 楼 文 件 ], (New York: Bantam Books, 1971), 283.
18. 例 如 , 参 看 “President George W. Bush's Address to the Nation Regarding Iraq”[ 布 什 总 统 关 于 伊 拉 克 问 题 对 全 国 的 演
讲 ], 7 September 2003, http://www.johnstonsarchive.net/terrorism/bushiraq5.html; 另 参 看 “President George W. Bush’s
Address to the United Nations”[ 布 什 总 统 在 联 合 国 的 演 讲 ], 23 September 2003, http://www.johnstonsarchive.net/
terrorism/bushiraq6.html.
19. Barack Obama, “Remarks by the President in Address to the Nation on the End of Combat Operations in Iraq”[ 总 统 关 于 结
束 伊 拉 克 作 战 行 动 对 全 国 的 演 讲 ], (Washington, DC: White House, Office of the Press Secretary, 31 August 2010), http://
www.whitehouse.gov/the-press-office/2010/08/31/remarks-president-address-nation-end-combat-operations-iraq.
20. Ahmed Rashid, Descent into Chaos: The U.S. and the Disaster in Pakistan, Afghanistan, and Central Asia [ 陷 入 混 乱 : 美 国
以 及 巴 基 斯 坦 、 阿 富 汗 和 中 亚 的 灾 难 ], (New York: Viking, 2008), 219—39, 265—92.
21. Steven Lee Myers and Alissa J. Rubin, “U.S. Scales Back Political Goals for Iraqi Unity”[ 美 国 降 低 伊 拉 克 团 结 的 政 治 目
标 ], New York Times, 25 November 2007.
22. Barack Obama, “Remarks by the President in Address to the Nation on the Way Forward in Afghanistan and Pakistan”[ 总 统
关 于 阿 富 汗 和 巴 基 斯 坦 局 势 前 景 对 全 国 的 演 讲 ], [United States Military Academy at West Point, West Point, New York]
(Washington, DC: White House, Office of the Press Secretary, 1 December 2009), http://www.whitehouse.gov/the-pressoffice/remarks-president-address-nation-way-forward-afghanistan-and-pakistan.
23. Mark Clodfelter, The Limits of Air Power: The American Bombing of North Vietnam [ 空 中 力 量 的 局 限 性 : 美 国 对 北 越 的
轰 炸 ], (Lincoln: University of Nebraska Press, 2006), 59—60.
24. Headquarters USAF, Analysis of Effectiveness of Interdiction in Southeast Asia, Second Progress Report [ 在 东 南 亚 进 行 遮
断 轰 炸 的 有 效 性 分 析 , 第 二 份 进 度 报 告 ], May 1966, Air Force Historical Research Agency, Maxwell AFB, AL, file

四 十 五 年 无 奈 依 旧 —— 美 国 空 中 力 量 对 付 反 叛 力 量 的 长 久 困 境
K168.187-21, 7; 另 参 看 Senate, Committee on Armed Services, Preparedness Investigating Subcommittee, Air War against
North Vietnam [ 对 北 越 的 空 中 战 争 ], 90th Cong., 1st sess., 25 August 1967, pt. 4, 299.
25. Raphael Littauer and Norman Uphoff, eds., The Air War in Indochina [ 印 度 支 那 的 空 中 战 争 ], (Boston: Beacon Press,
1972), 11, 168—72; 另 参 看 Earl H. Tilford Jr., Crosswinds: The Air Force's Setup in Vietnam [ 侧 风 飞 行 : 空 军 在 越 南 的
部 署 ], (College Station: Texas A&M University Press, 1993), 109.
26. NSSM 1 (February 1969), Congressional Record [ 国 会 记 录 ], 118, pt. 13 (10 May 1972), 16833.
27. A-4 飞 行 员 John Buchanan 在 接 受 口 述 历 史 采 访 时 讲 述 了 这 些 事 件 , 详 见 Harry Maurer, ed., Strange Ground: Americans
in Vietnam, 1945—1975: An Oral History [ 异 域 见 闻 录 : 美 国 人 在 越 南 ,1945-1975 : 口 述 历 史 ], (New York: Henry
Holt and Company, 1989), 371—80. 尤 其 请 参 看 第 377—78 页 。
28. Sandra Jontz and Kendra Helmer, “Still Going: War Emphasizes Need to Keep Aircraft Carriers”[ 继 续 远 航 : 战 争 凸 显 需 要
保 留 航 空 母 舰 ], Stars and Stripes, “Freedom in Iraq”ed., June 2003, 25, http://www.stripes.com/mideast/iraq.pdf; 另 参 看
Eliot A. Cohen, “The Mystique of U.S. Air Power”[ 美 国 空 中 力 量 的 神 秘 性 ], Foreign Affairs 73, no. 1 (January—
February 1994): 110.
29. William M. Arkin, “Bad News in the Good News”[ 好 消 息 中 的 坏 消 息 ], Washingtonpost.com, 12 November 2001.
30. Susan B. Glasser, “Afghans Live and Die with U.S. Mistakes”[ 美 国 的 错 误 主 宰 阿 富 汗 人 的 生 与 死 ], Washington Post,
20 February 2002.
31. “Database,”Iraq Body Count [“ 数 据 库 ”, 伊 拉 克 死 亡 人 数 统 计 ], http://www.iraqbodycount.net/database. 2003 年 3 月
19 日 至 5 月 1 日 的 数 据 显 示 , 空 投 弹 药 可 能 导 致 至 少 1,612 名 和 至 多 1,855 名 平 民 死 亡 , 但 是 这 些 数 字 并 未 包 括
巴 格 达 几 所 医 院 报 告 的 因 不 明 原 因 遭 受 战 争 伤 害 而 死 亡 的 1,473 名 至 2,000 名 伊 拉 克 非 作 战 人 员 。
32. Edward Doyle and Samuel Lipsman, America Takes Over, 1965—67 [ 美 国 接 手 ,1965-67] (Boston: Boston Publishing
Company, 1982), 60.
33. 见 注 释 7, 第 309 页 。
34. 见 注 释 7, 第 309 页 。
35. 见 注 释 7, 第 101 页 。
36. Defense Manpower Data Center—Data, Analysis and Programs Division, “Global War on Terrorism: [Casualties] by Reason,
October 7, 2001 through November 10, 2010”[ 全 球 反 恐 战 争 : 按 原 因 分 类 的 [ 伤 亡 统 计 ],2001 年 10 月 7 日 至
2010 年 11 月 10 日 ], http://siadapp.dmdc.osd.mil/personnel/CASUALTY/gwot_reason.pdf. 总 共 有 2,195 名 美 国 人 在 伊 拉
克 死 于 路 边 炸 弹 ; 在 过 去 三 年 , 路 边 炸 弹 的 杀 伤 率 并 未 下 跌 。 参 看 Rick Atkinson, “The Single Most Effective Weapon
against Our Deployed Forces”[ 对 付 我 们 作 战 部 队 唯 一 最 有 效 的 武 器 ], Washington Post, 30 September 2007.
37. Defense Manpower Data Center, “Global War on Terrorism”[ 全 球 反 恐 战 争 ].
38. Chart, “Afghanistan IED Data for Stratcomm”[ 为 战 略 司 令 部 编 制 的 路 边 炸 弹 数 据 ], November 2010, Joint Improvised
Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO).“ 有 效 的 ” 路 边 炸 弹 攻 击 系 指 导 致 伤 亡 的 攻 击 。
39. Josh White, “U.S. Boosts Its Use of Airstrikes in Iraq”[ 美 国 在 伊 拉 克 加 强 空 袭 ], Washington Post, 17 January 2008.
40. Ernesto Londoño and Amit R. Paley, “In Iraq, a Surge in U.S. Airstrikes”[ 美 国 在 伊 拉 克 空 袭 剧 增 ], Washington Post, 23
May 2008; 另 参 看 Tom Vanden Brook, “Drone Attacks Hit High in Iraq”[ 无 人 机 攻 击 在 伊 拉 克 增 多 ], USA Today, 29
April 2008. 单 是 在 2008 年 4 月 ,“ 捕 食 者 ” 无 人 机 就 实 施 了 11 次 “ 地 狱 火 ” 导 弹 攻 击 , 比 这 场 战 争 中 以 前 单 月 “ 捕
食 者 ” 最 高 攻 击 次 数 增 加 了 将 近 一 倍 。
41. 见 注 释 40 中 Londoño and Paley 文 。
42. 见 注 释 39。
43. Jason Motlagh, “U.S. to Limit Air Power in Afghanistan”[ 美 国 将 在 阿 富 汗 约 束 空 中 力 量 的 使 用 ], Washington Times,
24 June 2009.
44. 同 上 。
45. Paul von Zielbauer, “U.S. Investigates Civilian Toll in Airstrike, but Holds Insurgents Responsible”[ 美 国 调 查 空 袭 中 平 民 死
亡 , 但 认 为 责 任 在 叛 乱 分 子 ], New York Times, 13 October 2007. 在 2008 年 5 月 2 日 对 “ 萨 德 尔 城 一 个 犯 罪 分 子 指
挥 与 控 制 中 心 ” 进 行 精 确 弹 药 空 袭 之 后 , 美 军 代 表 也 是 这 番 说 词 。 电 视 报 道 和 目 击 证 人 的 阐 述 显 示 , 炸 弹 落 在 一
93

空 天 力 量 杂 志
家 医 院 附 近 , 导 致 平 民 受 伤 , 但 是 “ 美 军 官 员 反 复 指 责 什 叶 派 战 士 在 人 口 密 集 地 区 作 战 , 并 说 他 们 应 该 对 美 军 导
弹 袭 击 造 成 的 平 民 死 亡 负 责 。” 参 看 Amit R. Paley, “5 U.S., 2 Georgian Troops Die in Iraq, Officials Say”[ 相 关 官 员 说 ,
5 名 美 军 和 2 名 格 鲁 吉 亚 军 人 在 伊 拉 克 阵 亡 ], Washington Post, 4 May 2008.
46. Solomon Moore, “U.S. Bombs Iraqi Insurgent Hideouts”[ 美 国 轰 炸 伊 拉 克 叛 乱 分 子 藏 身 之 所 ], New York Times, 11
January 2008.
47. 同 上 。
48. 见 注 释 39。
49. USAFCENT Public Affairs Directorate, “Combined Forces Air Component Commander 2007—2010 Airpower Statistics”[ 联
军 空 中 部 队 指 挥 官 2007-2010 年 空 中 力 量 统 计 ], 31 October 2010, http://timeswampland.files.wordpress.com/2010/11/
afd-101030-001.pdf.
50. Noah Shachtman, “Bombs Away: Afghan Air War Peaks with 1,000 Strikes in October”[ 狂 轰 滥 炸 : 阿 富 汗 空 战 在 10 月
达 到 1,000 次 空 袭 的 高 峰 ], Danger Room, 10 November 2010, http://www.wired.com/dangerroom/2010/11/bombs-awayafghan-air-war-peaks-with-1000-strikes-in-october/.
51. 同 上 。
52. Luke N. Condra et al., The Effect of Civilian Casualties in Afghanistan and Iraq [ 阿 富 汗 和 伊 拉 克 平 民 伤 亡 的 影 响 ],
Working Paper 16152 (Cambridge, MA: National Bureau of Economic Research, July 2010), [1],“Abstract,”https://
afghancoin.harmonieweb.org/Lists/Announcements/Attachments/4/working%20paper.pdf.
53. 同 上 , 第 3 页 。
54. 同 上 , 第 4 页 。
55. 同 上 , 第 2—4 页 。
56. Bill Roggio and Alexander Mayer, “Charting the Data for US Airstrikes in Pakistan, 2004—2010”[ 美 国 在 巴 基 斯 坦 的 空 袭
统 计 数 据 ,2004-2010], Long War Journal, http://www.longwarjournal.org/pakistan-strikes.php. 另 参 看 Greg Miller, “U.S.
Seeks More Drone Strikes to Slow Insurgents”[ 美 国 试 图 增 加 无 人 机 攻 击 以 求 遏 制 叛 乱 分 子 ], Washington Post, 20
November 2010.
57. Mark Mazzetti and Eric Schmitt, “C.I.A. Steps Up Drone Attacks on Taliban in Pakistan”[ 中 央 情 报 局 在 巴 基 斯 坦 增 加 对
塔 利 班 的 无 人 机 攻 击 ], New York Times, 27 September 2010.
58. 见 注 释 56 中 Roggio and Mayer 文 ; 并 参 看 Bill Roggio and Alexander Mayer, “Senior al Qaeda and Taliban Leaders Killed
in US Airstrikes in Pakistan, 2004—2010”[ 被 美 国 在 巴 基 斯 坦 的 空 袭 炸 死 的 基 地 组 织 和 塔 利 班 高 层 领 导 人 ], Long
War Journal, http://www.longwarjournal.org/pakistan-strikes-hvts.php.
59. David Kilcullen and Andrew McDonald Exum, “Death from Above, Outrage Down Below”[ 空 袭 死 亡 和 民 众 的 愤 怒 ], New
York Times, 16 May 2009.
60. Robert A. Pape and James K. Feldman, Cutting the Fuse: The Explosion of Global Suicide Terrorism and How to Stop It [ 切
断 导 火 索 : 全 球 恐 怖 主 义 自 杀 行 动 骤 增 及 抵 挡 的 对 策 ], (Chicago: University of Chicago Press, 2010), 164—66.
61. Tony Corn, “World War IV as Fourth-Generation Warfare”[ 第 四 次 世 界 大 战 和 第 四 代 战 争 ], Policy Review, web special,
January 2006, 8, http://www.hoover.org/publications/policy-review/article/6526.
马 克 · 克 洛 德 菲 特 博 士 (Dr. Mark Clodfelter), 美 国 空 军 军 官 学 院 毕 业 生 , 内 布 拉 斯 加 大 学 文 科 硕 士 , 北 卡 罗 来 纳
大 学 Chapel Hill 校 区 博 士 , 现 任 国 家 战 争 学 院 军 事 战 略 学 教 授 。 他 曾 担 任 美 国 空 军 军 官 达 23 年 , 其 间 在 雷 达 部 队
服 役 并 担 任 教 职 。 他 两 度 在 空 军 军 官 学 院 教 授 历 史 , 升 任 该 院 军 事 历 史 部 主 任 , 并 成 为 阿 拉 巴 马 州 马 克 斯 韦 尔 空
军 基 地 的 高 级 空 天 研 究 学 院 的 创 始 教 师 之 一 。 他 也 曾 担 任 北 卡 罗 来 纳 大 学 空 军 预 备 役 军 官 训 练 团 支 队 司 令 官 。 克
洛 德 菲 特 博 士 的 著 作 包 括 :“ 空 中 力 量 的 局 限 : 美 国 对 北 越 的 轰 炸 ”( 内 布 拉 斯 加 大 学 出 版 社 ,2006 年 ) 和 新 近 出
版 的 “ 有 益 的 轰 炸 : 美 国 空 中 力 量 的 渐 进 基 础 ,1917—1945 年 ”( 内 布 拉 斯 加 大 学 出 版 社 ,2010 年 )。
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ASPJ
我 们 欢 迎 读 者 品 评 本 刊 文 章 , 或 提 出 有 关 改 进 刊 物 质 量 的 任 何 建 议 。 请 用 电 子 邮 件 将 评 论 直 接
发 给 aspj.chinese@yahoo.com。 编 辑 部 可 能 按 版 面 需 要 对 读 者 来 信 及 作 者 答 复 做 适 当 编 辑 。
读 者 评 论 “ 占 据 一 席 : 向 空 军 协 调 官 放 权 ”
豪 斯 杰 中 将 是 德 高 望 重 身 经 多 战 的 空 军
老 战 士 , 其 文 章 “ 占 据 一 席 : 向 空 军 协 调 官
放 权 ”( 英 文 版 2010 年 冬 季 刊 , 中 文 版 2011
年 春 季 刊 ) 再 一 次 及 时 提 醒 我 们 : 领 导 打 仗
说 到 底 要 靠 人 , 人 的 亲 临 和 在 场 , 以 及 人 与
人 之 间 的 关 系 , 对 引 导 战 争 的 发 展 非 常 重 要 。
我 还 十 分 欣 赏 将 军 的 另 一 个 明 智 表 述 , 即 我
们 必 须 集 中 控 制 高 需 求 / 低 密 度 作 战 资 产 ,
这 对 充 分 运 用 空 中 力 量 与 生 俱 来 的 灵 活 性 和
远 程 能 力 以 及 对 经 济 合 理 使 用 作 战 能 力 而 言 ,
都 有 重 大 影 响 。
但 我 对 将 军 的 这 篇 好 文 章 也 有 保 留 , 未
敢 苟 同 将 军 所 称 的 “ 我 的 意 图 …… 是 保 证 地
面 指 挥 官 取 得 成 功 。” 我 提 出 疑 义 , 是 因 为 有
些 读 者 会 将 此 话 误 解 为 我 们 从 头 至 尾 必 须 以
地 面 为 中 心 , 除 此 战 法 之 外 , 其 他 任 何 作 战
方 式 都 不 可 能 实 现 国 家 在 阿 富 汗 的 战 略 目 标 ,
甚 至 不 可 能 在 任 何 冲 突 中 实 现 战 略 目 标 。 我
觉 得 , 对 将 军 这 段 话 的 更 好 解 释 应 该 是 : 始
终 把 完 成 全 局 使 命 作 为 重 点 , 不 可 偏 废 和 偏
向 , 例 如 不 可 只 是 简 单 地 保 障 某 军 种 指 挥 官
取 得 成 功 , 无 论 是 地 面 军 种 还 是 其 他 军 种 。
换 句 话 说 , 完 成 作 战 使 命 需 要 联 合 努 力 , 而
非 只 重 视 支 持 某 一 个 军 种 组 成 部 队 。 从 更 广
义 的 角 度 看 “ 联 合 ”, 目 前 的 情 况 是 , 真 正 意
义 上 的 联 合 大 概 处 于 我 多 年 所 见 的 最 低 程
度 。 空 军 向 姐 妹 军 种 提 供 了 巨 大 的 支 持 ( 鲜
有 回 馈 ), 却 吃 力 不 讨 好 , 甚 至 适 得 其 反 。 尤
其 是 , 我 担 心 我 们 空 军 越 来 越 把 自 己 看 成 是
一 个 附 属 军 种 、 一 个 只 向 地 面 指 挥 官 提 供 服
务 的 军 种 。 这 对 国 家 而 言 不 是 好 事 。 我 们 不
应 该 忘 记 , 在 2001 年 , 只 用 几 个 星 期 就 击
溃 塔 利 班 组 织 的 , 是 各 军 种 中 的 空 中 力 量 ,
虽 然 地 面 部 队 的 辅 助 也 必 不 可 少 。 不 幸 的 是 ,
在 此 之 后 , 各 种 以 地 面 部 队 为 中 心 而 忽 视 联
合 作 战 的 战 略 大 行 其 道 , 把 早 期 的 成 功 挥 霍
殆 尽 。
看 来 , 现 在 是 在 我 们 的 战 法 中 重 新 加 强
天 空 意 识 ( 不 是 以 天 空 为 中 心 ) 的 时 候 了 。
请 注 意 :“ 天 空 意 识 ” 的 核 心 , 不 只 是 关 乎 空
军 , 甚 至 不 只 是 关 乎 空 中 力 量 , 而 是 指 一 种
更 明 智 的 作 战 方 式 ; 它 强 调 的 是 战 略 目 标 ,
它 最 基 本 的 做 法 是 寻 找 机 会 削 弱 敌 人 使 用 武
器 进 行 反 抗 的 能 力 , 从 而 实 现 我 方 目 标 。 在
这 个 意 义 上 , 它 义 无 反 顾 地 全 盘 否 定 地 面 军
种 对 那 种 经 常 充 满 血 腥 且 代 价 高 昂 的 “ 肉 搏
战 ” 的 嗜 好 。 用 老 前 辈 巴 顿 将 军 的 话 来 解 释 ,
就 是 不 能 眼 看 着 另 一 个 同 伴 为 着 理 想 而 赴
死 —— 如 果 我 们 能 置 自 身 于 安 全 距 离 之 外 而
歼 敌 , 何 乐 而 不 为 。 天 空 意 识 意 味 着 以 俗 话
所 说 的 “ 不 公 平 决 斗 ” 干 掉 敌 人 , 言 下 之 意 ( 虽
不 总 是 这 样 ), 就 是 运 用 敌 人 没 有 或 者 还 没 有
掌 握 的 技 术 来 占 据 优 势 。 这 也 包 括 震 慑 敌 人 ,
让 他 知 道 自 己 面 对 的 对 手 是 不 知 道 怜 悯 、 没
有 意 识 的 机 器 , 这 个 机 器 会 无 情 地 追 击 他 ,
赶 尽 杀 绝 , 绝 不 手 软 。 天 空 意 识 的 目 的 是 散
布 原 始 恐 惧 , 如 果 运 用 得 当 , 其 所 生 成 的 心
理 作 用 不 仅 使 敌 人 心 生 恐 惧 , 更 使 之 彻 底 绝
望 , 最 终 心 理 崩 溃 。 这 种 战 法 要 么 摧 毁 其 意 志 ,
要 么 摧 毁 其 肉 体 , 从 而 无 情 地 迫 使 敌 人 二 者
择 一 , 选 择 自 己 的 命 运 。
空 军 , 就 要 从 空 军 角 度 看 问 题 , 就 要 把
空 军 不 同 于 其 地 面 姐 妹 军 种 的 独 特 视 角 带 入
战 争 。 我 甚 至 觉 得 , 地 面 指 挥 官 和 其 他 军 种
指 挥 官 需 要 的 , 正 是 这 一 点 。 我 们 有 必 要 记
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空 天 力 量 杂 志
住 国 防 部 次 长 傅 罗 尼 (Michèle Flournoy) 的
告 诫 :“ 在 八 十 年 代 和 九 十 年 代 早 期 , 空 军 是
[ 国 防 部 内 ] 开 创 新 战 略 思 维 的 先 锋 , 有 力 推
动 了 战 争 的 作 战 新 观 念 和 新 方 式 。 那 时 候 的
空 军 在 五 角 大 楼 简 直 就 是 思 想 领 袖 的 化 身 。
而 后 光 环 褪 色 , 空 军 渐 渐 沉 寂 , 虽 然 今 天 的
形 势 比 以 往 更 迫 切 呼 唤 着 空 军 的 这 种 思 维 创
新 精 神 。”( 参 看 “Remarks to the US Air Force
Senior Leader Orientation Course”[ 在 美 国 空 军
高 级 领 导 人 辅 导 班 上 的 讲 话 ], (speech, Air
University, 14 August 2009), http://www.
au.af.mil/au/aunews/archive/2009/0419/Articles/
USDPRemarks.htm) 我 认 为 豪 斯 杰 中 将 的 文 章
对 于 帮 助 空 军 重 新 树 立 明 智 作 战 意 识 而 言 ,
是 迈 出 了 关 键 的 一 步 。 让 我 们 正 确 理 解 这 篇
文 章 , 万 不 可 误 读 误 解 而 失 其 本 意 。
Charles J. Dunlap Jr., 美 国 空 军 退 役 少 校
美 国 北 卡 罗 来 纳 州 杜 克 大 学
读 者 评 论 “ 美 国 的 阿 富 汗 战 略 和 此 战 略 对 美
国 空 军 的 影 响 ”
“ 美 国 的 阿 富 汗 战 略 和 此 战 略 对 美 国 空
军 的 影 响 ” 一 文 分 析 美 军 在 阿 富 汗 战 略 将 分
为 三 步 , 其 一 , 帮 助 建 立 起 一 个 “ 稳 定 的 民
主 型 政 府 ”; 其 二 , 在 很 可 能 没 有 彻 底 消 灭 基
地 组 织 的 情 况 下 坚 决 按 计 划 “ 撤 出 地 面 部 队 ”;
其 三 , 对 基 地 组 织 残 余 实 施 “ 围 堵 ” 以 “ 把
叛 乱 分 子 的 威 胁 围 堵 在 可 控 范 围 内 ”。 虽 然
作 者 的 原 意 是 以 这 种 战 略 预 测 为 铺 垫 来 论 证
美 国 空 军 如 何 在 未 来 的 长 期 围 堵 战 略 中 发 挥
重 要 作 用 以 免 沦 为 “ 危 机 军 种 ”, 我 想 就 围 堵
战 略 本 身 发 表 看 法 。
围 堵 —— 围 而 堵 之 最 终 克 之 , 我 想 作 者
提 出 围 堵 战 略 是 想 以 最 小 代 价 来 获 取 最 大 收
益 。 我 国 古 代 常 用 断 绝 水 源 、 粮 食 、 与 城 外
的 通 信 等 方 式 来 迫 使 坚 城 投 降 。 元 军 忽 必 烈
围 克 襄 阳 就 用 了 6 年 ; 清 军 皇 太 极 围 困 锦 州
( 守 将 是 祖 大 寿 ) 也 用 了 近 2 年 ; 唐 朝 安 史
之 乱 中 叛 军 围 困 张 巡 守 卫 的 睢 阳 , 久 攻 不 克 。
可 见 这 种 战 略 成 本 ( 时 间 、 人 力 、 后 勤 ) 较 高 ,
而 胜 算 不 太 高 。 至 于 作 者 所 引 证 的 冷 战 期 间
西 方 通 过 围 堵 “ 成 功 地 对 付 了 一 个 极 其 强 劲
的 对 手 ”, 我 想 , 最 具 决 定 性 的 因 素 , 可 能 不
是 物 理 “ 围 堵 ” 本 身 , 而 是 西 方 在 意 识 形 态
的 对 抗 中 占 了 上 风 。
所 以 我 的 观 点 是 : 若 对 对 手 实 施 围 堵 战
略 , 在 围 堵 的 同 时 , 需 从 敌 人 内 部 进 行 突 破 。
如 情 报 机 构 应 派 人 打 入 敌 人 内 部 , 或 策 反 敌
方 高 级 领 导 人 , 或 做 出 一 些 使 敌 人 互 相 猜 忌 、
窝 里 斗 的 事 情 。 宣 传 机 构 应 在 意 识 形 态 领 域
大 力 开 展 宣 传 战 、 攻 心 战 、 诱 诈 战 , 这 样 几
管 齐 下 , 效 果 可 能 会 更 好 。
李 欣
中 国 河 北 省
读 者 评 论 “ 确 保 空 军 指 挥 与 控 制 机 制 适 应
二 十 一 世 纪 联 合 作 战 需 要 ”
布 里 德 勒 夫 中 将 和 泰 勒 少 校 合 写 的 “ 确
保 空 军 指 挥 与 控 制 机 制 适 应 二 十 一 世 纪 联 合
作 战 需 要 ”( 英 文 版 2010 年 秋 季 刊 , 中 文 版
2010 年 冬 季 刊 ) 是 篇 佳 文 , 其 中 强 调 了 在 我
军 指 挥 控 制 体 系 中 保 持 良 好 私 人 关 系 和 灵 活
性 的 必 要 性 。 但 有 一 点 值 得 商 榷 : 即 作 者 所
称 “…… 在 第 一 个 问 题 [ 联 合 部 队 各 方 之 间
的 相 互 信 任 ] 上 , 指 挥 官 个 人 之 间 的 关 系 往
往 比 指 挥 体 系 关 系 更 加 重 要 。” 我 担 心 此 话 容
易 让 人 误 解 为 正 式 的 指 挥 关 系 本 身 无 足 轻 重 ,
或 者 无 需 花 费 时 间 精 力 去 思 考 如 何 理 顺 指 挥
关 系 。 因 此 我 觉 得 , 更 正 确 的 说 法 应 该 是 :
指 挥 关 系 和 私 人 关 系 都 重 要 , 两 者 缺 一 , 都
可 能 削 弱 我 军 指 挥 体 系 的 效 能 。
Edward J. Groeninger, 空 军 退 役 上 校
美 国 佛 罗 里 达 州 Hurlburt Field
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