□ 李大光
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2015年發(fā)展最強勁的十大軍事高技術(shù)
□ 李大光
作為應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù),軍事高技術(shù)在2015年得到了較快發(fā)展。其中自主無人智能技術(shù)、高超聲速技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、航空技術(shù)、防空反導(dǎo)技術(shù)、軍事航天技術(shù)、新概念武器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)技術(shù)、3D打印技術(shù)、仿生物技術(shù)等武器裝備基礎(chǔ)性前沿技術(shù)的發(fā)展最為強勁搶眼。
美國知名智庫“新美國安全中心”發(fā)布報告。報告稱未來戰(zhàn)爭將轉(zhuǎn)向一種全新的戰(zhàn)爭模式,無人和自主系統(tǒng)將扮演核心的角色。報告建議美國的軍事領(lǐng)導(dǎo)人應(yīng)從現(xiàn)在就開始做好準備,迎接并不遙遠的機器人時代的戰(zhàn)爭。
美國大力擴大無人機編隊以實踐遠程戰(zhàn)爭構(gòu)想。2015年8月27日,美國海軍演示了50架無人機同時自主飛行的場景。這些無人機由兩名操作人員控制,進行了基本的主-從式協(xié)作飛行,并通過無線鏈路交換信息。美國空軍披露,希望未來五年花費30億美元用于擴大其無人機編隊,包括增加無人機的數(shù)量、增加無人機駕駛員以及增加無人機作戰(zhàn)基地數(shù)目,以更好地對抗恐怖主義。
美空軍目前的無人機機隊有175架“死神”和150架“捕食者”,空軍希望再增加75架“死神”。同時將飛行中隊數(shù)量由8個提升至17個,并增加3500名新的無人機駕駛員、傳感器操作員和其他人員。
美軍方高度重視智能化士兵裝備的發(fā)展,正在研發(fā)智能化步槍、制導(dǎo)槍彈和智能作戰(zhàn)服等新型裝備,并取得新突破。
智能化步槍和制導(dǎo)槍彈的使用,將掀起步槍遠距離精確射殺的革命,同時可減輕部隊訓(xùn)練強度和減少彈藥消耗;智能作戰(zhàn)服通過將負重智能分布于全身,增強士兵的綜合作戰(zhàn)效能。智能化裝備已成為美軍士兵裝備發(fā)展的重點,將引領(lǐng)作戰(zhàn)單元向智能化方向發(fā)展。
俄美在無人潛艇和無人潛艇殺手方面展開“角力”。2015年9月《華盛頓時報》援引五角大樓相關(guān)工作人員的話稱,俄羅斯正在建造一種無人潛艇,可以攜帶核武器,能對美國的港口和沿海城市構(gòu)成威脅。美國海軍也高度重視并在積極研制無人潛艇。早在2010年,美國國防部高級研究項目局(DARPA)就啟動了一個開發(fā)反潛無人器的研究項目。
機器人的軍備競賽已悄然展開。據(jù)統(tǒng)計,全球超過60個國家的軍隊已裝備了軍用機器人,種類超過150種。
預(yù)計到2040年,美軍可能會有一半的成員是機器人。除美國外,俄、英、德、日、韓等也相繼推出各自的機器人戰(zhàn)士。不久的將來,還會有更多國家投入到這場無人化作戰(zhàn)手段的研制與開發(fā)中去。
高超音速武器被稱為可以無視時間和距離限制的武器,它是指以高超音速飛行技術(shù)為基礎(chǔ)、飛行速度超過6倍音速的武器。
高超音速技術(shù)在軍事上具有很重要的意義,它具有航程遠、速度快、結(jié)構(gòu)簡單、性能超卓,能夠快速打擊遠程目標的特點,被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之后航空史上的第三次革命性成果。目前,美國、俄羅斯、印度等國都在開發(fā)高超音速導(dǎo)彈系統(tǒng)。
美軍在高超音速技術(shù)方面仍是領(lǐng)先者,距離實戰(zhàn)化也更近。美軍秘密進行了一系列高超音速飛行器試驗,全方位開始了自己的X-51A“馭波者”高超音速飛行器、高超聲速巡航導(dǎo)彈、HTV-2高超音速滑翔飛行器和X-43A“高超X”計劃,將開發(fā)飛行速度為8馬赫的導(dǎo)彈到25馬赫的高超聲速飛機、空天飛機等各種高超聲速飛行器。美國國會已明確在2015財年為“常規(guī)快速全球打擊”(CPGS)項目追加2500萬美元預(yù)算,并在文件中明確要求將追加的預(yù)算用于陸軍高超聲速導(dǎo)彈(AHW)項目。美國空軍研究實驗室提出,采用助推滑翔或超燃沖壓方式的高超音速導(dǎo)彈研究計劃將于2020年左右轉(zhuǎn)為正式采辦項目,屆時高超音速武器技術(shù)成熟度將達到6級。
俄羅斯研制高超音速巡航導(dǎo)彈新燃料,可使速度達5倍音速。另外,俄印已經(jīng)成功聯(lián)合開發(fā)了布拉莫斯超聲速巡航導(dǎo)彈,該彈巡航速度可達3馬赫。俄印還將聯(lián)合開發(fā)速度更快的布拉莫斯Ⅱ高超音速巡航導(dǎo)彈,并將于2017年開始測試。
目前精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)注重向超遠程、隱形、智能化方向發(fā)展。在冷戰(zhàn)結(jié)束后的四次戰(zhàn)爭中,美軍所使用的精確制導(dǎo)武器數(shù)量所占比例逐漸上升:1991年海灣戰(zhàn)爭7.6%,1999年科索沃戰(zhàn)爭35%,2001年阿富汗戰(zhàn)爭60%,2003年伊拉克戰(zhàn)爭68.3%。
美國人在精確制導(dǎo)武器領(lǐng)域最重要的一個項目是“獵鷹”計劃,其目標是研制能從美國本土對目標進行洲際打擊(射程可達16000公里)的作戰(zhàn)系統(tǒng),其主要組成部分是攜帶500公斤航空彈藥的高超音速飛行器。該系統(tǒng)作戰(zhàn)展開時間不超過2小時,預(yù)計2025年列裝。而五角大樓目前正在研發(fā)的成本更低的精確制導(dǎo)武器是“小型發(fā)射飛行器”(SLV系統(tǒng))。該系統(tǒng)可將1噸重的有效載荷送入地球同步軌道,每次發(fā)射成本不超過500萬美元,作戰(zhàn)展開時間不超過1個小時。
俄羅斯在“5·9”閱兵上首次展示了“頂級”最新武器系統(tǒng),其中,RS-24型“亞爾斯”洲際導(dǎo)彈將“壓軸”登場?!皝啝査埂笔窃凇鞍讞?M”洲際導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上研發(fā)的,增強了發(fā)射前的隱蔽性,提高了核打擊成功率,可攜帶至少4枚分導(dǎo)式核彈頭,即便目標受帶有空天防御結(jié)構(gòu)的梯次配置反導(dǎo)系統(tǒng)保護,也難逃一擊?!皝啝査埂睂⒓訌姸響?zhàn)略火箭兵的作戰(zhàn)打擊能力,與已經(jīng)裝備部隊的“白楊-M”單彈頭洲際導(dǎo)彈一起,成為俄羅斯戰(zhàn)略火箭兵部隊的核心。2015年11月17日,俄軍工綜合體人士透露,被克里姆林宮寄予厚望的新一代“薩爾馬特”重型洲際導(dǎo)彈將于2016年第三季度進行試射。這種導(dǎo)彈被稱為美軍反導(dǎo)系統(tǒng)防不住的最強洲際導(dǎo)彈,原型彈的組裝工作將于2016年春夏之交在普列謝茨克航天中心完成。
印度于2015年5月8日、9日連續(xù)成功試射了兩枚最遠射程可達290千米的增強型“布拉莫斯”超音速巡航導(dǎo)彈,為陸軍全面部署奠定了基礎(chǔ)?!安祭埂背羲傺埠綄?dǎo)彈將開發(fā)空射型、陸射型、海軍艦載型和潛射型。11月9日,印度成功進行了一次“烈火-4”中遠程導(dǎo)彈飛行試驗。這次試射的“烈火-4”導(dǎo)彈射程可達4000公里,具備攜帶核彈頭能力?!傲一?4”導(dǎo)彈安裝有采用分布式架構(gòu)的“第五代彈載計算機”,擁有激光捷聯(lián)慣導(dǎo)技術(shù),能夠自動校正飛行中的誤差并將導(dǎo)彈引向目標。
美國防部2006年發(fā)布的《四年防務(wù)評估報告》對美空軍下一代戰(zhàn)略轟炸機的發(fā)展作了初步規(guī)劃:2018年左右裝備一種全新的下一代有人戰(zhàn)略轟炸機。這種轟炸機常被稱為“2018轟炸機”。美國新一代轟炸機為高亞音速有人駕駛隱形飛機,將采用飛翼布局和開放式體系架構(gòu),不進行空中加油時航程超過9300千米,計劃2025年左右服役。
俄羅斯新一代戰(zhàn)略轟炸機已開始研制,計劃2023年服役。俄國防企業(yè)已開始進行新一代戰(zhàn)略轟炸機PAKDA(未來遠程航空兵系統(tǒng))的研制工作。俄羅斯未來戰(zhàn)略轟炸機將取代圖-95MS、圖-22M3和圖-160轟炸機。俄羅斯研發(fā)的下一代戰(zhàn)機共包括T-50戰(zhàn)斗機、PAK-DA轟炸機、PAK-PD攔截機、PAK-TA運輸機等,俄甚至打算研發(fā)一款輕型五代機來取代米格-29。
目前美國和俄羅斯在防空反導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域展開激烈競爭。2015年5月,美國陸軍在一體化防空反導(dǎo)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)(IBCS)首次試驗中,成功攔截一枚彈道導(dǎo)彈,這是美陸軍和諾斯羅普?格魯曼公司在實現(xiàn)一體化防空反導(dǎo)系統(tǒng)過程中的重要一步。防護目標包括IBCS系統(tǒng)作戰(zhàn)操作中心、一套“愛國者”導(dǎo)彈雷達系統(tǒng)、與IBCS系統(tǒng)一體化火控網(wǎng)絡(luò)連接的兩臺改造的“愛國者”導(dǎo)彈發(fā)射器。美陸軍防空炮兵有關(guān)人士稱,當前及未來空戰(zhàn)的復(fù)雜性要求指揮官在利用傳感器和發(fā)射器時有更大的靈活性,IBCS系統(tǒng)即是獲得這種靈活性的核心,是一體化防空反導(dǎo)系統(tǒng)的革新。
2015年6月,美海軍、導(dǎo)彈防御局與日本防衛(wèi)省技術(shù)研究本部在穆古角海上靶場成功完成了“標準-3”2A導(dǎo)彈的首次飛行試驗。此次試驗驗證了“標準-3”2A導(dǎo)彈的頭罩和發(fā)動機性能,表明美日合作研發(fā)“標準-3”2A導(dǎo)彈進展順利,有望2018年開始部署。同期,美國導(dǎo)彈防御局和雷神公司完成“多目標殺傷器”(MOKV) 項目評估,該攔截器如果研制成功,將使美國具備攔截多彈頭洲際導(dǎo)彈以及太空衛(wèi)星的能力。根據(jù)計劃,它于2030年前就將裝備美軍。此外美國導(dǎo)彈防御局2016年還將啟動“以提高命中精度和識別能力的‘新設(shè)計殺傷器’”,并計劃在2020年部署部隊。
俄羅斯近年來大力發(fā)展從S-300 到S-400再到S-500一系列的防空反導(dǎo)系統(tǒng)。2015年4月俄軍方成功試射一枚用于S-400防空導(dǎo)彈系統(tǒng)、并可將該系統(tǒng)的殺傷半徑提高近一倍的新型導(dǎo)彈,以對付各類現(xiàn)代化和未來空天攻擊武器——偵察機、中程彈道導(dǎo)彈、空中預(yù)警機等。每套系統(tǒng)可同時制導(dǎo)72枚導(dǎo)彈,打擊36個目標。
美國是唯一具備反衛(wèi)星實戰(zhàn)能力的國家,2008年美軍利用“標準-3”導(dǎo)彈在實戰(zhàn)條件下?lián)魵Я艘活w失控衛(wèi)星。此外,美軍還掌握了衛(wèi)星信號干擾和欺騙、微衛(wèi)星攻擊、激光癱毀等多種反衛(wèi)星技術(shù)。 2011年以來,美軍對“全球即時打擊”計劃保持高額投資,陸續(xù)成功試射了“獵鷹”HTV-2、“先進高超音速武器”等先進武器。一旦該計劃成為現(xiàn)實,美軍將能夠在1小時內(nèi)打擊包括地面衛(wèi)星指控中心在內(nèi)的多種目標。
2015年4月,美國航天公司公布了新一代軍用運載火箭的部分設(shè)計,這種被定名為“火神”的新型運載火箭具有兩大先進技術(shù):其一是第一級發(fā)動機可重復(fù)使用,其二是第二級火箭在完成任務(wù)后可停留在軌道充當加油站,允許其他航天器與其對接并獲得燃料補給。預(yù)計這兩項技術(shù)將在2023-2024年后達到實用水平。2015年12月,美國太空探索技術(shù)公司的升級版“獵鷹9號”運載火箭搭載11顆通信衛(wèi)星發(fā)射升空,10分鐘后一級火箭成功著陸地面,平臺首次實現(xiàn)安全回收。火箭成功自主回收,將為太空探索設(shè)立新的標準,具有劃時代的意義。
新概念武器是采用高新技術(shù)提高作戰(zhàn)效能的一類新型武器,與傳統(tǒng)武器相比,在基本原理、殺傷破壞力和作戰(zhàn)方式上都有本質(zhì)區(qū)別,如定向能武器、動能武器等。
用于主戰(zhàn)平臺的高能激光器加快演示驗證。美國的洛克希德·馬丁公司2015年開始為“高能激光機動演示系統(tǒng)”建造和集成功率60千瓦的模塊化光纖激光器。美陸軍計劃2017年實現(xiàn)100千瓦級的光纖激光器系統(tǒng)集成;2020年前研制出功率達幾十千瓦的光纖激光器—自防御高能激光器驗證機,演示驗證用于反導(dǎo)作戰(zhàn)的戰(zhàn)斗機吊艙掛載激光武器系統(tǒng);遠期研制出能夠遠程毀傷敵方飛機和地面目標的功率300千瓦激光系統(tǒng)。
高功率微波武器化進程加快。2015年5月美國空軍宣布,增程型聯(lián)合防區(qū)外空對面導(dǎo)彈(JASSMER)已被確定為反電子裝置高功率微波導(dǎo)彈的最佳平臺。JASSMER2014年初服役,已部署在B-1轟炸機上,未來還將裝備B-52轟炸機和F-15、F-16戰(zhàn)斗機。
電磁軌道炮即將上艦試驗。2015年6月,美國通用原子公司對裝配有電子器件的電磁軌道炮炮彈連續(xù)進行4次發(fā)射試驗,驗證了該炮彈可適應(yīng)電磁軌道炮發(fā)射環(huán)境,并能實現(xiàn)設(shè)計功能。
美國海軍計劃2016年在“特倫頓”號聯(lián)合高速運輸艦上進行電磁軌道炮的首次海上試驗。美國國防部計劃未來使用電磁軌道炮防御彈道導(dǎo)彈、隱形目標、成“蜂群”的水面目標、超音速導(dǎo)彈等,這可能引發(fā)海軍作戰(zhàn)方式的變革。
動能武器是未來戰(zhàn)場上的急速殺手,美國已經(jīng)先后研制出了多種類型的動能武器系統(tǒng),其中最為成熟的是動能攔截彈。目前,美國重點研制的地基和海基中段彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng),采用的都是動能攔截彈系統(tǒng)。
美國海軍正在加緊研制一種被稱為“星球大戰(zhàn)”武器的新型動能武器系統(tǒng),用來代替現(xiàn)有的艦炮系統(tǒng)。這種動能武器發(fā)射的炮彈不需要攜帶戰(zhàn)斗部,彈頭可以以超過3倍音速的速度飛行,直接利用高速動能擊毀目標。美國海軍計劃于2016年在海軍試驗艦上安裝新的動能軌道炮武器系統(tǒng),預(yù)計未來動能武器的攻擊速度可以達到5至7倍音速,射程可以超過100公里,不僅能夠用于艦對艦海戰(zhàn),而且可以應(yīng)用于空天防御系統(tǒng)。
作為新興作戰(zhàn)領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)空間將在未來高端戰(zhàn)爭中扮演關(guān)鍵角色。因此,以美國為代表的網(wǎng)絡(luò)強國,積極發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)攻防對抗技術(shù),網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)向深度探測、增強彈性和武器化方向發(fā)展。
一是增強對網(wǎng)絡(luò)信息的深度探測能力。2015年4月美國開發(fā)的新一代網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù),可以捕捉到被商業(yè)搜索引擎忽略的隱藏網(wǎng)站,并最終繪制出“全景式”的因特網(wǎng)地圖。2014年底,美國已啟動“網(wǎng)絡(luò)攻擊自動化非常規(guī)傳感器環(huán)境”項目,旨在研發(fā)先于網(wǎng)絡(luò)攻擊的預(yù)警系統(tǒng)及技術(shù),以阻斷未知威脅。
二是增強網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)彈性以提高防御能力。通過網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)分散配置、隱藏防御手段、迷惑對手、進行多層防御逐步減緩攻擊效果等手段,提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)彈性,應(yīng)對針對美國軍事數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分布式拒絕服務(wù)攻擊。
三是網(wǎng)絡(luò)攻擊向武器系統(tǒng)蔓延。2015年7月,部署在土耳其邊境的德國“愛國者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)遭受不明網(wǎng)絡(luò)攻擊,短暫失控。這一事件表明,網(wǎng)絡(luò)攻擊對象已經(jīng)從單個計算機信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)、大規(guī)模民用基礎(chǔ)設(shè)施,蔓延到與互聯(lián)網(wǎng)實施嚴格物理隔離的武器裝備系統(tǒng),其危害已不僅僅是數(shù)據(jù)被竊、服務(wù)被拒止,而是正在部署的武器系統(tǒng)被癱瘓或被接管,這樣的話就有可能在關(guān)鍵時刻左右戰(zhàn)局。
四是美陸軍正在建立網(wǎng)絡(luò)靶場。美陸軍通信電子司令部正在建立用于網(wǎng)絡(luò)安全訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)靶場。陸軍方面稱,該網(wǎng)絡(luò)靶場最初由第7網(wǎng)絡(luò)防護大隊申請創(chuàng)建,已于2015年夏末投入使用,可節(jié)省從制定訓(xùn)練計劃到實際操作所需的時間和成本。
3D打印技術(shù)為先進航空航天器的快速研發(fā)提供了有力的技術(shù)手段。在未來信息化戰(zhàn)場上,裝備技術(shù)保障人員可隨時利用攜帶的3D打印機,直接把所需的部件打印出來投入使用。此外,3D打印還可廣泛應(yīng)用于輔助軍事技術(shù)研發(fā)。
近年來,3D打印關(guān)鍵技術(shù)研究不斷取得突破,性能不斷提升,在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用取得重要進展。美國新型電子束3D打印技術(shù)目前已具備大型金屬部件加工能力。2013年,美國“固體概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金屬手槍,能夠連續(xù)發(fā)射50發(fā)子彈并保持完好。
美國已掌握使用電子束進行鈦合金3D打印的制造技術(shù),將被用于生產(chǎn)第五代隱形戰(zhàn)斗機的部件。NASA工程人員通過利用增材制造技術(shù)制造首個全尺寸火箭發(fā)動機零件,這是航空航天領(lǐng)域3D打印技術(shù)應(yīng)用的新里程碑。
除傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)和生化防御兩大領(lǐng)域外,近年美國已在腦控與控腦、生物材料、仿生機械、生物電子、生物計算、合成生物學(xué)等多個領(lǐng)域取得多項重大突破,實現(xiàn)了士兵作戰(zhàn)效能倍增、武器裝備性能提升和戰(zhàn)場醫(yī)療水平改善,將起碼覆作戰(zhàn)模式,引發(fā)新一輪軍事變革。
腦控武器能讓士兵遠程用意念控制機器人等先進武器系統(tǒng),實現(xiàn)人與武器裝備高度融合。控腦武器通過影響人體重要生理機能,實現(xiàn)對人體可控可逆的致傷或控制,避免傳統(tǒng)武器的大規(guī)模殺傷效果。
美國國防部高級研究項目局成立了生物技術(shù)辦公室,目標是整合生物學(xué)、工程學(xué)和計算機科學(xué),發(fā)展基于生命科學(xué)的新一代裝備和技術(shù),這標志著美軍已將生物技術(shù)提升到新的戰(zhàn)略高度。
美國IBM公司研制出的仿腦計算機芯片,其神經(jīng)元和觸突總數(shù)分別達到100萬個和2.56億個,功耗僅70毫瓦,已具備感知、識別、學(xué)習(xí)等多種認知能力,可顯著提升無人系統(tǒng)的自主化水平。
利用神經(jīng)科學(xué)、分子生物學(xué)等技術(shù)激發(fā)士兵體力、耐力與智力潛力,打造超級士兵。借助腦機接口技術(shù)提高士兵認知能力,士兵可在3秒內(nèi)識別出視場內(nèi)100個威脅目標。開展快速適應(yīng)惡劣環(huán)境、快速緩解肌肉疲勞、7天7夜不眠等研究,提高士兵對極端環(huán)境、超重負荷、嚴重脫水甚至戰(zhàn)場受傷等情況的適應(yīng)能力,保證士兵在惡劣環(huán)境下長時處于巔峰作戰(zhàn)狀態(tài)。
開發(fā)仿生裝備,提高作戰(zhàn)性能?!按蠊贰睓C器人、動力外骨骼、勇士織衣、壁虎皮攀爬工具、動力游泳裝置等仿生裝備可大幅提高士兵負重、奔跑、攀爬、水下作戰(zhàn)等能力。
美軍于2014年開發(fā)出第二代類腦芯片,模仿人腦的結(jié)構(gòu)和信息處理方式,以極低的功耗對信息進行異步、并行、低速、分布式處理,具備感知、識別、學(xué)習(xí)等多種能力,數(shù)據(jù)處理和圖像識別能力達到傳統(tǒng)計算機的數(shù)百倍。
(作者單位為國防大學(xué))