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小火箭的预言成真:美国准备组建天军部队

邢强博士 小火箭 2019-05-25

微信号:小火箭

微信ID:ixiaohuojian

小火箭出品

本文作者:邢强博士


本文共7050字,91图。预计阅读时间:1小时




美国组建天军

公元2018年6月19日,美国现任总统特朗普下令,开始筹划组建 天军。


当日,美国白宫发言人莎拉·桑德斯证实:“总统要求国防部就该问题(指的是组建天军的问题)开始工作。我们正在实施组建过程的初步阶段。为此,我们将与国防部以及其他有关部门开展积极的合作。”


特朗普:“谈到美国的国家安全问题,美国在太空中的存在感还是远远不够。我们必须让美国在太空中占据优势。非常重要的是,我觉得有必要命令五角大楼立即开始相关进程,让太空部队成为美军的第六兵种”。




这意味着,小火箭在2018年3月27日夜晚的美国将会组建天军,正式成为美国第六大军种的预言,成真


在3月份,小火箭是这么说的:


有关小火箭的这份预测性报告,详见小火箭的公号文章《小火箭 | 对美国最新的国家太空战略的分析》。


当时,小火箭给出了做出这项预测的依据:就是《美国国家太空战略》中的一个词:resiliency弹性)。


Transform to more resilient space architectures:  We will accelerate the transformation of our space architecture to enhance resiliency, defenses, and our ability to reconstitute impaired capabilities.


小火箭:


向更有弹性的太空架构转变:我们将会加速变革,以便增强太空架构的弹性、防御能力以及在遭受打击后的重建能力


太空架构的弹性是有趣的提法。


我也就是从 弹性 这个词,断定美国要组建天军的。


小火箭觉得从操作层面,美军会更加注重低轨星座的建设,以替代或者至少备份以往的单颗昂贵卫星的做法。


毕竟,当对方具备反卫星能力的时候,单颗卫星的侦察和通信能力再强,也很难在生存性方面有保证。


不如让大量卫星组成星座,并准备大量休眠的备份卫星。这样,即使部分卫星被反卫星武器击毁,整个星座的效能也不会受到明显影响。


另外,就是要大力发展快速发射和快速在轨补充的能力。


还有,什么样的架构会更有弹性?


是美国国侦局的锁眼系列侦察卫星、美国空军的洲际弹道导弹、美国海军的宙斯盾系统、美国陆地上的远程雷达系统等等武器系统像串珠一样挨在一起有弹性?


还是单独把和太空作战有关的所有单位统一组织起来,形成从侦察端到作战实施端的长链架构更有弹性呢?


小火箭觉得,前者过于松散,一拽就断,不太有弹性,而后者在信息通道和指令通道乃至武器系统装备的整体配合方面,有着足够的优势,同时具备真正的弹性。


于是,小火箭在2018年3月27日夜晚,大胆预测了一下:未来不多久,美国的太空作战力量,就会从国侦局、美国空军等组织机构中独立出来,单独成军。名字小火箭都想好了 United States Space Force,缩写:USSF。


中文名就叫美国天军或者美国太空军好了。


就像1947年,美国的空中作战力量从美国陆军里面独立出来,不再叫做美国陆军航空队,而是终于独立成军,与美国海军和美国陆军平起平坐那样,小火箭估计,在2018年或者2019年,美国的太空作战力量或许也会从美国空军里面独立出来,组建成军


如今,美国有5大军兵种:美国陆军、美国海军、美国空军、美国海军陆战队和美国海岸警卫队。今后,会有第6大兵种,那就是美国天军。


小火箭对于美国组建天军的预言,既然已经成真,那么我们下一步要做什么?


答:进一步预测和判断美国天军的架构和作战方针与运营方式。



架构


小火箭认为:美国天军,将会以美国空军中的涉及太空作战的部分,美国陆军和海军中涉及导弹拦截的部分,美国国侦局中涉及天基信息获取和天基预警的部分,美国宇航局NASA和美国空军管辖中的发射场和靶场的部分这四大块构成



小火箭认为未来,美国天军的架构大概会是这样的:


军衔架构      制表:邢强并行单位
四星上将天军司令部总部
三星中将太空一级战队中心
二星少将太空二级战队中心
一星准将联队(Wing)
上校大队(Group)
中校中队(Squadron)
上尉小队(Flight)
中尉小分队


小火箭推荐天军总司令的人选:约翰·雷蒙德上将。


雷蒙德1984年从克莱门森大学毕业后,获得军官委任 。1985年被分配到大福克斯空军基地,进入第321战略导弹联队。1989年到1992年,雷蒙德在范登堡空军基地任职,在美国第14航空队的第1战略处担任指挥官。


随后,他在第30太空联队担任主任参谋。1993年,雷蒙德在与太空作战相关的美国空军部门任职,1997年进入五角大楼供职。


2009年,雷蒙德晋升为准将。当年,他负责起草了美国首份基于21世纪军事装备情况下的详细太空战略。


2016年9月份,雷蒙德成为上将,依然专注于太空战领域。


小火箭认为,如果美国想要认真组建天军的话,雷蒙德上将为天军总司令的首选。


独立组建天军后,小火箭认为除了天军总司令、参谋长之外,需要重点建设十大部门,未来会有10位中将和少将来组建十大中心:


一:战略中心


新组建的天军,需要一位中将甚至是上将来建设美国天军战略中心。这应该是一个一级中心。


新的军兵种,在建立和崛起的过程中,有关战略的制定是最为重要的问题。


2018年到2020年这3年时间,会是美国天军与美国空军分清责权范围的关键时期。


小火箭推荐人选:现任美国战略司令部的一把手约翰·海腾四星上将。


建议他为美国天军副总司令,并身兼战略中心指挥官的职务。


原因:1959年出生的海腾,如今已经是59岁的老将军了。他曾经担任过美国陆军战略防御司令部的特别顾问、美国空军太空装备采购主任,在联合参谋部也工作了一段时间。可以说,海腾是最了解天军组建与兵种协调的人了。


美国战略司令部是美国国防部所属十大一体化司令部之一,负责空间作战、信息作战、导弹防御、情报侦察监视、全球打击、战略威慑、大规模杀伤性武器等领域。战略司令部组建于1992年,继承原战略空军司令部,并在2002年获得了进一步升级的机会。


美国天军的战略中心,应该把美国战略司令部的职能拉过来,以此为基础,进一步扩建。


二:预警中心


美国东部夏令时2017年1月20日晚19点42分,美国空军的“天基红外系统”03星GEO-3在佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射升空。一枚“宇宙神”V 401运载火箭将这颗卫星送入了地球同步轨道。


至此,隶属于美国天基红外导弹预警系统的这颗卫星与分别于2011年和2013年发射的GEO-1和GEO-2卫星一起,使美国空军的天基红外系统的高轨星座的卫星数量扩充为3颗。


目前,美国的天基预警卫星由美国空军太空司令部管理。这个传统从上世纪70年代就确立了。实际上,所有的GPS导航卫星也都归这个部门管。


天基红外预警系统的重要地面站设立在伯克利空军基地。那些圆球里面就是用于天地通讯的天线。另外注意背景中是丹佛科罗拉多的洛基山脉


那些长得像高尔夫球的圆球里面,是这样的天线。


未来,管理体制上或许不会有太大变化。不过,从技术层面上来说,小火箭认为,今后的天基导弹预警系统将突破现有的红外体系,向更丰富的波段拓展。


比如,天基紫外导弹预警卫星就是一个比较好的发展方向。


大部分导弹在2.7μm和4.3μm这两个波段都有强烈的特征峰,同时大气层对这两个波段恰好有强烈的吸收,有助于滤除相关的干扰信号,因此这两个红外波段是目前天基预警卫星最重视的。但是,未来的洲际弹道导弹必然会在配方、发射机制等方面做足功夫,力图降低这两个波段的辐射特征。


实际上,目前某些国家已经启动了低可探测的固体火箭发动机配方的研制计划。能够尽量避免生成水蒸气和二氧化碳的固体火箭推进剂会成为新时代的隐身武器的有力支撑。但是,这样的固体火箭推进剂或多或少地都会添加铝粉等颗粒物来增加比冲。铝粉的氧化物在高温条件下,有着紫外波段的典型辐射特征。


按照类似设计天基红外预警卫星波段的方法,可以推断,未来的天基紫外预警卫星将对0.24μm到0.29μm波段的紫外线产生依赖。今后的天基预警卫星会采用多种波段融合的体系。


新组建的天军,需要在天基预警方面,成立专门的中心。


三:导航中心


GPS导航系统在现代战争中的重要性不言而喻。


新组建的天军需要完完全全地把对GPS星座和地面设施的控制权拿过来。


四:气象中心


纵观全球,美国是唯一一个拥有专门的军事气象卫星的国家。


小火箭认为,新组建的天军,需要把全部的军用气象卫星和部分NOAA的气象卫星收编。


如今,美国的太阳同步轨道气象卫星(又称极地气象卫星)和地球同步轨道气象卫星(又称静止气象卫星)都已发展了4代,并已经有了明确的新一代发展计划。这些在轨的气象卫星整体上被划分为3大体系。


前2个体系为民用极轨气象卫星(POSE)和民用静止气象卫星(GOSE),由美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,简称NOAA)来进行管理。如今,NOAA的对大气和海洋气象的预报以及对生态环境的监测已经扩张到了全球范围。


为了搜集更多的气象数据,NOAA不仅仅管理着数量庞大的卫星,还有不少飞机。上图为2架洛克希德WP-3D飞机正在追踪飓风。


第3个体系为军用极轨气象卫星,正式名称为国防气象卫星系统,由美国国防部管理,归口单位为美国空军的空间和导弹系统中心


美国运营着世界上唯一一个以军事用途为主要目的的气象卫星网络


世界上目前分辨率最高的气象卫星是美国国防部的气象卫星DMSP。它的飞行高度是720公里,可以分辨出地面上油罐车大小的物体。而且它可以在夜间利用月光来照明来拍摄可见光照片。上图为美国军用气象卫星拍摄的斯堪的纳维亚半岛上空的北极光。


另外,小火箭觉得要特别指出的是,之前比较火的全球夜晚的灯光图像,也是由美国国防部的军用气象卫星提供的。


在1999年的科索沃战争中,以美国为首的北约调用了10颗气象卫星来为风云变幻的巴尔干半岛上的军队提供24小时不间断的天气预报。而在使用高精度侦察卫星对特定地区实施侦察摄像之前,通常需要调用气象卫星对该地区的云层情况和天气情况进行提前摸底,以便侦察卫星能够选择在最佳的时机实施拍摄。


美国海军研究实验室提供的卫星云图。根据德沃夏克分析法,韦帕此时的T指数为6.5,相当于一分钟平均风力每小时125海里或230公里,中心最低气压约914百帕。


五:发射中心


在美国东海岸的太空圣地卡纳维拉尔角的空军基地和美国西海岸的范登堡空军基地将会移交给美国天军。


今后无论是波音和洛克希德·马丁试图垄断市场的联合发射联盟,还是日益崛起的SpaceX公司,都会直接和美国天军打交道。


建议或者预测:原本的美国空军的僵化机制会借此机会得到彻底整改。


六:通信中心


新组建的天军,应该会整合现有分散在各处的军用或者与军用相关的通信系统


上图为美国空军的士兵正在南极使用卫星电话与总部联系。


美国海军有自己的通信系统:特高频舰队通信卫星星座。该星座早期就计划了由4颗地球同步轨道卫星和11座地面站和上万部通信终端组成。


小火箭风格,美国海军舰队4颗通信卫星的位置:


定点在赤道上方,西经23°、西经100°、东经72°和东经172°。


洛克希德·马丁、波音(继承了休斯公司的技术资产)和TRW联手打造的美国战术通信卫星系统,也应该归新组建的美国天军。


七:测控中心


美国的全球深空测控网络主要由三处呈120°分布的深空通信设施构成(正好三等分了地球):一处在美国加利福尼亚州的戈尔德斯通,身处巴斯托市附近的莫哈维沙漠;一处位于西班牙马德里附近;另一处在澳大利亚的堪培拉附近。


上图为位于加利福尼亚的天线。


这座建设在澳大利亚帕克斯观测站的巨大天线就曾经为人类的第一次登月活动提供支持。当年阿波罗11号飞船的信号就是通过澳大利亚的这座天线接收的。


小火箭风格:


这个天线的具体坐标为:


南纬32°59′52″S   东经148°15′48″E


这样的布置能够努力争取做到全球覆盖。



上图为位于西班牙马德里的美国全球深空测控网的天线。


为了应对未来有可能爆发的太空站。这些强大的地面测控系统,至少会派驻美国天军的人员来参与学习和运营。


另外,还有天基测控网络。


第一代天基测控星座的06星和07星至今仍在服役!


这个星座是由航天飞机发射升空的,而自从第一颗天基测控卫星入轨以来,几乎所有的航天飞机的太空任务的测控和数据中继都是由这个天基星座完成的。


航天飞机与天基测控两大太空项目实现了相互支撑


美国第一代天基测控星座融合了军事和商业的应用。上图为该星座在美国白沙军事基地的地面设施。


之所以把地面设施选在白沙,是因为这里常年气候干燥,年均阴雨天不足15天,能够尽量避免降水对Ku波段上下行链路的影响。


放一个小火箭风格的白沙天基测控系统地面设施的注释照片。


1998年7月15日,关岛天基测控地面设备正式投入使用。


这套天线的加入,使得美国天基测控系统真正实现了全球100%范围的实时覆盖。


南极洲的地面设备升级工作也完成了。


讲到这里,还没有和大家探讨TDRS卫星本身的样貌呢。


上图就是美国第一代天基测控卫星(跟踪和数据中继卫星)完全展开后的样子。


小火箭给该星做了一些注释。


国际空间站自从1998年11月15日第一个模块曙光舱入轨以来,就很少有哪个时刻脱离天基测控卫星网的覆盖。


我们看到的大量照片、视频数据和国际空间站与其他航天飞行器的在轨交会对接等任务,都离不开这个天基测控和数据中继星座的鼎力支持!


2013年1月31日,第三代天基测控卫星TDRS-11星搭乘宇宙神V 401 AV-036 运载火箭升空。


第三代的天基测控卫星使用波音601HP平台,功率比第二代要大不少。


TDRS-12和TDRS-13与先前的TDRS-11,快速组成了第三代天基测控星座。


这就是小火箭与大家一起聊的美国天基测控星座的发展与布置情况。


虽然部署天基测控星座非常费力,而且还有在南极建的站来做支撑,但是,从经济的角度来看,还是相当划算的。


天基测控星座替代了原有的15座测控站的大部分功能。


每年为NASA节省地面系统的测控支出高达4.3亿美元


来个现在比较时髦的问法吧:


天基测控星座的盈利模式是啥?


小火箭就举一个例子:


美国长曲棍球合成孔径雷达侦察卫星,这种十亿美元级别造价的隶属于美国国侦局的超级间谍卫星,其数据中继服务,很大程度上也是依赖于美国天基测控和数据中继星座。


仅提供这一项服务,天基测控星座就能够从美国国侦局那里每年拿到1.2亿美元的技术咨询收入


这还是挺赚的,要知道,整个天基测控星座加上地面相关辅助设施的运营费用为每年6850万美元


也就是说,仅国侦局的军事应用这一项,就足够让天基测控星座每年有较高的收益。更不用说海量的商业应用:国际空间站、货运飞船、各种商业卫星。


新组建的美国天军,一定是要争取把天基测控拿过来的。


八:反导中心


SBX雷达


那个白色的大圆球里有什么呢?打开来看,原来是一组相控阵雷达。这部雷达直径17.82米,重1814.1吨。当年为了把雷达安装到平台上,费了不少周折,几经讨论,港口给出了用4台拖头顶住平台,然后调用了一台起重能力达1.25万吨的巨型吊车来实施吊装作业。


位于夸贾林环礁的里根测试中心的指挥大厅。这里负责这次拦截试验的靶弹的发射与控制。图片来源:波音。


延续小火箭风格,给出这个大厅的具体坐标:


北纬8° 43′ 0″ N东经167° 44′ 0″ E


这是美国陆基中段反导系统的拦截弹分系统的指挥中心。这套指挥控制系统是诺斯罗普·格鲁曼公司研制的。


美国陆基中段反弹道导弹系统的拦截弹由轨道科学公司、波音、雷声合作研制。其中,弹体的生产由轨道科学公司来完成。


也就是说,美国陆基中段反导系统的拦截弹的弹体是由一家民营企业研制和提供的。


该拦截弹长16.611米,直径1.281米,重21.6吨


陆基拦截弹,英文名为,Ground Based Interceptor,也就是拦截试验中经常提到的GBI。


文章末尾有拦截弹发射的视频。



反导拦截弹的地下发射井部署方式。


采用二级固体火箭发动机布局时,拦截弹射程为4000公里,采用三级固体火箭发动机布局时,射程可达5000公里以上。


天军成立后,至少要把这些陆基中段拦截的系统收过来。


当然,如果能够把海基反导和空基反导也拿过来,美国天军也应该不会拒绝的。不过,从操作层面上来说,战术武器还是应该交由武器载体所属的军兵种来管理比较方便。


九:后勤中心


这个咱们以后和小火箭详细聊。


十:预研中心


详见小火箭的公号文章《小火箭聊X-37B空天飞行器》。



将官


美国法律对将官职位的数量有着非常严格的限制。


小火箭调查了一下,目前,美国对主要的4大将官来源有这样的限制:


美国空军的将军,数量不得少于76人,不得多于198人


美国海军的将军,数量不得少于61人,不得多于162人


美国陆军的将军,数量不得少于85人,不得多于231人


海军陆战队将军,数量不得少于21人,不得多于61人


上将的数量,有着上限:


空军9名,海军6名,陆军7名,海军陆战队2名。


对于美国天军,小火箭预计,上将数量为6名,将军总数量为90人


作战方针


人类是好战的,哪里有人类,哪里就会有冲突。在这个地球上,有史以来,真正和平的日子并不多。随着技术的发展,如果在未来爆发冲突,那么战火延烧到太空的可能性是非常大的。所以,我们在现在就应该做好充足的准备


小火箭认为,美国新组建的天军的誓言或者箴言,会是类似这样的表达:


任何对美国在太空的核心利益构成威胁或者伤害的,都将遭到美国天军在选定的时间,在选定的地点,对选定的领域,以选定的方式进行的有力回击


美国天军的军事行动烈度,小火箭暂定为3个级别:阻止,反击和击溃。


阻止,可以用军事演习、外交等多种手段来展示己方太空作战的能力,不战而屈人之兵,迫使对方妥协;


反击,就是在阻止策略无效的情况下,发动烈度有限的局部太空军事行动,用干扰的方式实施软杀伤或者直接击毁对方航天器,甚至可以俘获航天器;


击溃,就是在反击之后遭受抵抗或者报复的时候,无限制上调作战烈度,不惜以全球丧失进入太空的机会为代价,赢得太空战的胜利。


不过,美国天军的组建过程是否会顺利,在触动美国空军、美国国侦局等多家重磅单位的利益的时候,整个过程是否会有反复呢?


小火箭持续观察,持续分析,持续预测中!


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