246 - Phòng không định hình cuộc chiến ở Ukraine

Hunter Stoll, John Hoehn, William Courtney

Tháng trước, trên lãnh thổ do Nga kiểm soát, ba máy bay quân sự của nước này đã bị bắn hạ hoặc hư hỏng. Lực lượng phòng không trên mặt đất của Ukraine đã cho thấy tầm hoạt động xa của họ. Trong một điều ngạc nhiên khác, họ đã phủ nhận ưu thế tổng thể trên không so với Nga. Một cuộc cách mạng phòng không có thể đang định hình cách chiến đấu của Ukraine và thậm chí cả NATO.

Kể từ Chiến tranh Lạnh, lực lượng phòng không đã trải qua những cuộc cách mạng về vi điện tử và điện toán. Radar phát hiện máy bay ở tầm xa hơn. Tên lửa đất đối không bay xa hơn. Máy bay có giá trị cao—chẳng hạn như cảnh báo và kiểm soát trên không cũng như tiếp nhiên liệu trên không—rút lui về khoảng cách an toàn. Máy bay hiện đại cần hỗ trợ tác chiến điện tử để xâm nhập không phận được bảo vệ. Tên lửa hành trình tàng hình của Ukraine kết hợp với tên lửa MALD gây nhiễu radar đã làm mù hệ thống phòng không của Nga, nhưng số lượng chúng rất ít.

Trước cuộc xâm lược toàn diện vào Ukraine vào tháng 2/2022, một số nhà quan sát đã dự đoán rằng lực lượng không quân Nga sẽ ngự trị. Máy bay tốt nhất của họ có tầm nhìn và bắn xa hơn (PDF) so với máy bay của Ukraine và có biện pháp đối phó. Nó đã không hình thành. Ngay cả hệ thống phòng không thời Liên Xô của Ukraine, bao gồm cả S-300 tầm xa, cũng khiến máy bay Nga sợ hãi. Những chiếc Patriot do Mỹ cung cấp đã tiến sâu vào không phận do Nga kiểm soát, gần đây đã bắn rơi máy bay cảnh báo sớm và quản lý chiến đấu A-50 đắt tiền.

Trong cuộc chiến trên không ở Ukraine, không bên nào có thể vượt qua bên kia mà không bị trừng phạt. Các máy bay trực thăng vũ trang của Nga cung cấp một số hỗ trợ trên không cho lực lượng mặt đất, nhưng không đủ để lật ngược tình thế. Do đó, cả hai bên đang chuyển sang sử dụng pháo binh và máy bay không người lái cảm tử nhiều hơn để hỗ trợ các hoạt động trên bộ. Các hoạt động tấn công bị cắt giảm do thiếu ưu thế trên không.

Chia sẻ trên TwitterPhòng không đã đẩy máy bay chiến đấu có người lái đến khoảng cách xa làm giảm hiệu quả và khả năng sát thương của chúng.

Phòng không đã đẩy máy bay chiến đấu có người lái đến khoảng cách xa làm giảm hiệu quả và khả năng sát thương của chúng. Kết quả một phần là các trận chiến trên bộ chỉ có thể tranh giành lãnh thổ hàng trăm mét. Khoảng cách giao tranh của lực lượng cơ động có thể dưới phạm vi tối đa của hệ thống vũ khí của họ. Một số cuộc giao tranh giữa xe tăng và xe tăng xảy ra cách nhau một khoảng ngắn.

Được bảo vệ bởi lá chắn phòng không, lực lượng Nga tại các vùng lãnh thổ bị chiếm đóng đã xây dựng hệ thống hào xe tăng, bãi mìn và các công trình phòng thủ khác “rộng lớn nhất” ở châu Âu kể từ Thế chiến thứ hai. Thiếu sự hỗ trợ từ trên không, cuộc phản công của Ukraine gặp khó khăn trong việc chọc thủng các công sự. Nếu không có nó, những thắng lợi sâu rộng mà lực lượng mặt đất Ukraine đôi khi đạt được trong năm đầu tiên chiến đấu có thể ít xảy ra hơn.

Mùa đông năm ngoái, các cuộc tấn công bằng tên lửa và máy bay không người lái quy mô lớn của Nga đã làm hư hại hơn một nửa cơ sở hạ tầng điện lực của Ukraine, khiến nhiều dân thường không có nhiệt, nước hoặc điện. Giờ đây, lực lượng Ukraine đã bắn hạ hầu hết tên lửa và máy bay không người lái của Nga. Nhưng đủ để vượt qua những khó khăn cục bộ nhưng nghiêm trọng. Trong khi Patriot có nguồn gốc từ Mỹ đang phá hủy một số tên lửa siêu thanh Kinzhal, một số tên lửa khác có thể khó bị tiêu diệt.

Các máy bay đánh chặn phòng không cao cấp, chẳng hạn như Patriot với giá 4 triệu USD một chiếc, có thể có giá cao hơn các mục tiêu dân sự mà chúng bảo vệ hoặc các tên lửa đe dọa chúng. Phòng thủ theo lớp sẽ tiết kiệm chi phí hơn. Họ dựa vào sự kết hợp của các lực lượng phòng không ngày càng ít tốn kém hơn và các lực lượng phòng thủ với sức mạnh khác nhau. Trong tương lai, súng cải tiến và vũ khí năng lượng định hướng có thể mang lại chi phí cho mỗi phát bắn thấp hơn và khả năng tiêu diệt mục tiêu cao hơn khi phòng thủ tầm ngắn. Việc sử dụng các thiết bị đánh chặn Stinger tinh vi để hạ gục máy bay không người lái giá rẻ là điều lãng phí.

Cuộc chiến Ukraine có thể làm sáng tỏ hơn những thách thức mà NATO phải đối mặt trong hoạt động chiến tranh và hiện đại hóa. NATO coi ưu thế trên không của địa phương là tiền đề cho các hoạt động trên bộ. Nhưng lực lượng phòng không có năng lực của Nga đe dọa các máy bay không tàng hình như F-16, Rafale hay Typhoon, được thiết kế vào những năm 1970 và 1980 nhưng đã được nâng cấp kể từ đó. Họ có thể không thể xâm nhập không phận được bảo vệ mà không gặp phải rủi ro đáng kể, như đã thấy trong một số hoạt động trên không của Ukraine.

Chia sẻ trên TwitterUkraine và NATO có thể giảm thiểu rủi ro bằng chiến lược hai hướng là tăng cường phòng không và tăng cường khả năng phục hồi cơ sở hạ tầng.

Trong tương lai, các máy bay chiến đấu có khả năng phát hiện thấp, chẳng hạn như F-35, kết hợp với tác chiến điện tử (PDF) có thể rất cần thiết để giành được ưu thế trên không trên lãnh thổ do đối thủ có khả năng kiểm soát. Cuộc chiến ở Ukraine có thể thúc đẩy các đồng minh NATO đầu tư nhiều hơn nữa vào các công nghệ không cần người lái và có tính xuyên thấu.

Phần lớn cơ sở hạ tầng dân sự quan trọng của Ukraine, như sản xuất và phân phối năng lượng, dễ bị tấn công bằng đường không. Điều tương tự có thể đúng ở các quốc gia thành viên NATO. Nếu Ukraine là người dẫn đường, trong một cuộc xung đột, lực lượng phòng không của NATO có thể bắn hạ hầu hết máy bay không người lái và tên lửa, nhưng một số sẽ vượt qua được. Ukraine và NATO có thể giảm thiểu rủi ro bằng chiến lược hai hướng là tăng cường phòng không và tăng cường khả năng phục hồi cơ sở hạ tầng. Phân tán, làm cứng và dự phòng là một trong những cách có thể thực hiện được sau này.

Ở Ukraine, sức mạnh phòng không và tên lửa đã tiếp tay cho sự bế tắc trong cuộc chiến trên bộ, nhưng điểm yếu của nó đã dẫn đến đau khổ to lớn cho con người và thiệt hại cơ sở hạ tầng. Khi chiến tranh tiếp tục, phòng không có thể trở nên nổi bật hơn.

Hunter Stoll là nhà phân tích quốc phòng tại tổ chức phi lợi nhuận RAND và là sĩ quan tình báo của Quân đội Dự bị.

John Hoehn là cộng tác viên nghiên cứu chính sách tại RAND và là cựu nhà phân tích quân sự của Cơ quan Nghiên cứu Quốc hội.

William Courtney là nghiên cứu viên cấp cao phụ trợ tại RAND và là cựu đại sứ Hoa Kỳ tại Kazakhstan và Georgia.

Bài bình luận này ban đầu xuất hiện trên RealClearDefense vào ngày 22 tháng 2 năm 2024.

https://www.rand.org/pubs/commentary/2024/02/air-defense-shapes-warfighting-in-ukraine.html

***

Air Defense Shapes Warfighting in Ukraine

Last month over territory controlled by Russia, three of its military aircraft were shot down or damaged. Ukraine's ground-based air defenses showed their long reach. In another surprise, they have denied overall air superiority to Russia. An air defense revolution may be shaping how Ukraine and perhaps even NATO fight.

Since the Cold War, air defenses have ridden revolutions in microelectronics and computing. Radars detect aircraft at longer ranges. Surface-to-air missiles fly farther. High-value aircraft—such as airborne warning and control, and aerial refueling—retreat to safe distances. Modern aircraft need electronic warfare support to penetrate defended air space. Ukraine's stealthy cruise missiles paired with radar-jamming MALD missiles have blinded Russian air defenses, but they are few in numbers.

Prior to the full-scale invasion of Ukraine in February 2022, some observers foresaw that Russia's air force would reign. Its best aircraft see and shoot farther (PDF) than Ukraine's and have countermeasures. It was not to be. Even Ukraine's Soviet-era air defenses, including long-range S-300s, frighten off Russian aircraft. U.S.-supplied Patriots reach deep into Russian-controlled airspace, recently downing expensive A-50 early warning and battle management aircraft.

In Ukraine's air war, neither side can overfly the other with impunity. Russian helicopter gunships provide some close air support to ground forces, but not enough to turn the tide. As a result, both sides are turning more to artillery and kamikaze drones to support ground operations. Offensive operations are undercut by the absence of air superiority.

Share on TwitterAir defense has pushed manned combat aircraft to standoff distances that reduce their effectiveness and lethality.

Air defense has pushed manned combat aircraft to standoff distances that reduce their effectiveness and lethality. Partially as a result, ground fights may contest only hundreds of meters of territory. Engagement distances of maneuver forces can be below maximum ranges of their weapons systems. Some tank-on-tank skirmishes occur within a stone's throw of one another.

Protected by an air defense shield, Russian forces in occupied territories have constructed the “most extensive” system of tank ditches, minefields, and other defensive works in Europe since World War II. Lacking close air support, Ukraine's counteroffensive struggled to breach fortifications. Without it, the kind of sweeping gains Ukrainian ground forces sometimes made in the first year of fighting might be less likely.

Last winter large-scale Russian missile and drone strikes damaged over half of Ukraine's power infrastructure, leaving many civilians without heat, water, or electricity. Now, Ukrainian forces down most Russian missiles and drones. But enough get through to wreak localized but severe hardships. While U.S.-origin Patriots are destroying some Kinzhal hypersonic missiles, some others might be hard to destroy.

High-end air defense interceptors, such as the Patriot at $4 million a copy, can cost more than the civilian targets they protect or the missiles that threaten them. Layered defenses are more cost-effective. They rely on mixes of more and less expensive air defenses, and of defenses with varying strengths. In the future, innovative guns and directed energy weapons might offer lower costs per shot and higher probabilities of kill for short-range defense. Use of sophisticated Stinger interceptors to take down cheap drones is wasteful.

The Ukraine war might shine a brighter light on challenges facing NATO warfighting and modernization. NATO has counted on local air superiority as a precursor to ground operations. But capable Russian air defenses threaten non-stealth aircraft such as the F-16, Rafale, or Typhoon, designed in the 1970s and 1980s but upgraded since. They may be unable to penetrate defended airspace without assuming significant risk, as seen in some of Ukraine's air operations.

Share on TwitterUkraine and NATO might reduce risks with a two-prong strategy of strengthening air defenses and boosting infrastructure resilience.

In the future, low observable combat aircraft, such as F-35s, paired with electronic warfare (PDF) may be essential to gain air superiority over territory controlled by a capable adversary. The war in Ukraine could spur NATO allies to invest even more in uncrewed and penetrative technologies.

Much of Ukraine's critical civilian infrastructure, such as energy generation and distribution, is vulnerable to air attack. The same might be true in NATO member states. If Ukraine is a guide, in a conflict NATO air defenses may down most drones and missiles, but some will get through. Ukraine and NATO might reduce risks with a two-prong strategy of strengthening air defenses and boosting infrastructure resilience. Dispersal, hardening, and redundancy are among the ways the latter can be done.

In Ukraine, the strength of air and missile defense has abetted the stalemate in the ground war, but its weakness has led to immense human suffering and infrastructure damage. As the war continues, air defense could become even more salient.

Hunter Stoll is a defense analyst at the nonprofit, nonpartisan RAND and an Army Reserve intelligence officer. John Hoehn is an associate policy researcher at RAND and a former military analyst with the Congressional Research Service. William Courtney is an adjunct senior fellow at RAND and a former U.S. ambassador to Kazakhstan and Georgia.

This commentary originally appeared on RealClearDefense on February 22, 2024.