張申 季自力 王文華
美國陸軍武器裝備未來的發(fā)展,重點是提高火力、生存能力和機動能力,實現(xiàn)標準化、通用化和系列化,呈現(xiàn)出一體化、模塊化、隱身化、精確化、信息化、智能化、無人化等顯著特征。
美國陸軍首先通過改革目前的武器裝備采購體系,將現(xiàn)代化部門統(tǒng)一到一個指揮體系下,使陸軍現(xiàn)代化,為士兵提供武器、戰(zhàn)車、維持系統(tǒng)和裝備。美國陸軍已完成模塊化改制,10個現(xiàn)役師均編有4個旅戰(zhàn)斗隊,大多數(shù)師編有相應的火力旅、戰(zhàn)斗航空旅及支援旅等。現(xiàn)役的機動作戰(zhàn)部隊主要由重型旅戰(zhàn)斗隊、斯特賴克旅戰(zhàn)斗隊和步兵旅戰(zhàn)斗隊組成。這3種旅戰(zhàn)斗隊的武器裝備既自成體系、又能相互之間以及與支援旅之間實現(xiàn)互聯(lián)互通,形成一體化的武器裝備體系,并與其他軍種武器裝備的一體化聯(lián)通,以更好地遂行未來一體化聯(lián)合作戰(zhàn)。
美國陸軍裝備全新一體化武器裝備體系的7個斯特賴克旅戰(zhàn)斗隊已經(jīng)全部建成,使武器裝備一體化建設(shè)達到更高水平。斯特賴克旅戰(zhàn)斗隊從一開始就是按照網(wǎng)絡中心戰(zhàn)理念設(shè)計的,武器裝備以斯特賴克系列裝甲車為核心,以M777A2 155毫米牽引榴彈炮、影子200無人機、悍馬車等為補充,在指揮與通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的控制下形成一體化的武器裝備體系。斯特賴克系列裝甲車包括M1126人員輸送車、M1127偵察車、M1128機動火炮系統(tǒng)、M1129自行迫擊炮車、M1130指揮車、M1131火力支援車、M1132班用工程車、M1133醫(yī)療后送車、M1134反坦克導彈發(fā)射車和M1135核生化偵察車等10種車型,用于完成機動、進攻、防御和支援等多種戰(zhàn)斗任務。美國陸軍計劃組建73個模塊化旅戰(zhàn)斗隊,其中45個為現(xiàn)役旅戰(zhàn)斗隊,28個為國民警衛(wèi)隊旅戰(zhàn)斗隊。美國陸軍計劃在2011年—2025年期間為全部73個旅戰(zhàn)斗隊裝備FCS網(wǎng)絡系統(tǒng),武器裝備的一體化作戰(zhàn)能力將進一步增強。
美國陸軍的布雷德利步兵戰(zhàn)車
武器系統(tǒng)模塊化,使其可以根據(jù)具體任務不同進行靈活組合,形成“最佳拍檔”,從而使其具備最大的靈活性和作戰(zhàn)效能。美國陸軍一直致力于對輕武器系統(tǒng)進行模塊化改造,許多改造后的產(chǎn)品已經(jīng)開始大量裝備部隊,如SOPMOD模塊系統(tǒng)、M4A1街區(qū)巷戰(zhàn)武器系統(tǒng)以及XM8型步槍。XM8全稱是“XM8輕型模塊武器系統(tǒng)”,質(zhì)量比M-16型步槍的各種變型都輕得多,槍管、槍托、彈夾、瞄準系統(tǒng)和握把都是獨立模塊,能簡單迅速地更換,在10分鐘內(nèi)組合成半自動步槍、狙擊步槍、自動步槍和緊湊型半自動步槍四種配置,適用于特種作戰(zhàn)和不同軍種作戰(zhàn)的要求。其中最輕的半自動步槍只有2.9千克,比M-4步槍輕20%。在惡劣的戰(zhàn)場條件下,XM8無需潤滑或清洗可以發(fā)射1.5萬發(fā)子彈。??美國陸軍的模塊化武器系統(tǒng),將提供一種安裝導軌系統(tǒng),以及使單個步槍手在戰(zhàn)場上不用任何工具就能根據(jù)需要專門配置武器的多種方式,包括多種晝間和夜間瞄準鏡、指示器、瞄準裝置和輔助器材。模塊化已成美國陸軍未來輕武器發(fā)展的主要趨勢。通過模塊化方式,在保持基本框架的基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)步榴合一、步霰合一、致命和非致命合一,不僅大大減輕了單兵輜重的攜行負擔,而且可以通過與激光指示器、戰(zhàn)術(shù)燈、瞄準裝置、夜視裝置的結(jié)合,大大提高武器裝備戰(zhàn)術(shù)性能和單兵作戰(zhàn)能力。
隨著軍事技術(shù)的發(fā)展,隱身能力已成為除防護能力、機動力、打擊能力之外,陸軍重型裝備不可或缺的第四大能力。美國陸軍采用的隱身技術(shù),主要有采用復合材料制造車體或炮塔外殼,采取專門措施降低紅外輻射,給戰(zhàn)車涂敷迷彩或掛偽裝網(wǎng),降低戰(zhàn)車噪聲,配備煙幕施放裝置等。??為了提高重型陸戰(zhàn)裝備的戰(zhàn)場生存能力,美國陸軍加快發(fā)展隱形戰(zhàn)車技術(shù)。早在1989年,美國陸軍就確認隱身技術(shù)是“滿足今后陸軍最優(yōu)先作戰(zhàn)需求的不可缺少的”關(guān)鍵技術(shù),并把它列入“陸軍基礎(chǔ)技術(shù)總劃”。正在研制的隱形步兵戰(zhàn)車和裝甲人員輸送車,將是美國陸軍2020年左右的主力偵察、裝甲戰(zhàn)車。美國陸軍已研制出一種由玻璃纖維和加熱固性聚酯樹脂模壓而成的復合材料,用于制造布雷德利步兵戰(zhàn)車車體。這種材料對雷達波和光波的反射比金屬弱、隔熱性好,可減弱坦克的熱輻射,具有吸音消聲作用。布雷德利步兵戰(zhàn)車采用這種復合材料后,熱輻射降低了70%。美國陸軍還在坦克車體上安裝了電子傳感器,通過攝像機和投影儀,這些傳感器會把周圍環(huán)境的影像反向投影到車體外部,由硅材料制成的外殼能最大限度地達到反光效果,使其融入到周圍的景色中、“瞬間遁形”以規(guī)避攻擊,而且坦克車體上的影像會跟隨環(huán)境的變化而變化,始終確保坦克處于偽裝中。美國陸軍正在開展研究的等離子體隱身技術(shù),設(shè)法在武器表面覆蓋等離子體的包層,通過等離子體對雷達波吸收、耗散,達到隱身效果。
從發(fā)展趨勢看,到2025年,美國陸軍隱形武器將會發(fā)展成系列化,各類身材龐大的陸軍重型裝備將紛紛變身“隱身殺手”,真正的“隱形戰(zhàn)場”會隨之出現(xiàn)。與此同時,這一趨勢也必將引發(fā)軍事技術(shù)領(lǐng)域的連鎖反應,主戰(zhàn)隱形裝備的天敵雷達探測、紅外探測等裝備技術(shù)也會加速發(fā)展,成為未來軍事技術(shù)對抗的焦點。
精確化發(fā)展使陸軍裝備的精確火力打擊能力不斷提高。精確制導彈藥的發(fā)展、列裝及實戰(zhàn)使用,受到美國陸軍的高度重視。美國陸軍列裝的精確制導彈藥,主要有120毫米精確制導迫擊炮彈、FCS項目在研的中程彈藥/精確攻擊彈藥/巡邏攻擊彈藥、配用彈道修正引信的155毫米高能炮彈、神劍155毫米衛(wèi)星制導炮彈、制導多管火箭發(fā)射系統(tǒng)、單一戰(zhàn)斗部陸軍戰(zhàn)術(shù)導彈、70毫米火箭彈用先進精確殺傷武器系統(tǒng)、毒蛇子彈藥和最終將替代海爾法的聯(lián)合通用導彈、通用靈巧子彈藥、155毫米和105毫米先進炮兵彈藥、155毫米雙用途改進型常規(guī)彈藥和改進型神劍炮彈,這些精確制導彈藥大都在伊拉克戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、敘利亞戰(zhàn)爭中得到實戰(zhàn)檢驗,并正在發(fā)展能打擊移動目標的更先進的精確制導彈藥。
美國陸軍目前已建成了由基于精確制導組件的APMI精確制導迫擊炮彈(最大射程6.3千米)、神劍精確制導炮彈(射程7.5~40千米)、M31制導火箭彈(射程15~70千米)、Block ⅠA型整體戰(zhàn)斗部陸軍戰(zhàn)術(shù)導彈(射程70~300千米)組成的間瞄火力精確打擊體系,精度都在10米以內(nèi)。能發(fā)射M31制導火箭彈和Block ⅠA型整體戰(zhàn)斗部陸軍戰(zhàn)術(shù)導彈的M270A1 227毫米多管火箭炮、能發(fā)射神劍精確制導炮彈的M777A2 155毫米牽引榴彈炮等,是美國陸軍精確制導武器的代表。定向能武器、激光武器、粒子束武器、微波武器、動能武器等攻擊武器,正在逐步進入美國陸軍現(xiàn)役,使得美國陸軍的打擊手段呈現(xiàn)出高速化、精確化的趨勢。美國陸軍的X-51A乘波者高超音速巡航導彈,以超過馬赫數(shù)5的高速,使得防空系統(tǒng)的攔截概率因反應時間太短而大幅度下降。美國陸軍每年都在這方面投入數(shù)億美元,X-51A乘波者高超音速巡航導彈等武器已經(jīng)過多次試驗。電磁炮是陸軍新概念武器的代表,因其速度極高、應用的范圍很廣,可用來代替高射武器和防空導彈,執(zhí)行防空任務,摧毀低軌道衛(wèi)星。美國陸軍已裝備了射程可達300千米的電磁軌道炮。
美國陸軍M109系列155毫米自行榴彈炮是裝備數(shù)量最多、服役期最長的自行榴彈炮之一
美國陸軍在尋求武器裝備概念、技術(shù)和能力新突破的同時,也非常重視運用信息技術(shù)對現(xiàn)役裝備的技術(shù)改造,這是美國陸軍很多主用裝備“常用常新”的重要原因。
美國陸軍M109系列155毫米自行榴彈炮是裝備數(shù)量最多、服役期最長的自行榴彈炮之一,于1963年7月正式列裝后逐步發(fā)展為A1、A2、A3、A4、A5和A6型。M109A6注重信息技術(shù)的插入,實現(xiàn)了老裝備的信息化,顯示了信息技術(shù)應用帶來的質(zhì)變結(jié)果。根據(jù)伊拉克戰(zhàn)爭的經(jīng)驗教訓,美國陸軍為505輛艾布拉姆斯坦克安裝了坦克城區(qū)生存能力組件和車輛綜合防御系統(tǒng),進一步提高坦克的生存能力。車輛綜合防御系統(tǒng)包括車長輔助決策系統(tǒng)、紅外干擾裝置、煙幕、金屬箔片、誘餌彈、激光報警接收機、導彈預警裝置和主動防護系統(tǒng)。美國陸軍計劃通過加裝改進型顯示器、瞄準具、輔助動力裝置和坦克步兵電話,將全部435輛M1A1改進成數(shù)字化程度更高、更先進的M1A2 SEP V2型,還計劃研制一種更堅固、技術(shù)含量更高的M1A3型艾布拉姆斯坦克。M1A3將具備“即插即聯(lián)入網(wǎng)絡”的聯(lián)網(wǎng)能力,具有更強大的網(wǎng)絡能力、激光指示能力和復合裝甲防護能力,實現(xiàn)在部隊內(nèi)部實時傳送語音、衛(wèi)星圖像、數(shù)據(jù)和視頻。對于Block Ⅲ型AH-64D長弓-阿帕奇,主要是安裝Link-16數(shù)據(jù)鏈、具備認知功能的輔助決策系統(tǒng)和多用途激光傳感器,并使長弓火控雷達具備對海上目標的探測能力。
美國陸軍的“陸戰(zhàn)網(wǎng)”為軍種級通信與信息網(wǎng)絡系統(tǒng),集成陸軍現(xiàn)役和在研的各種網(wǎng)絡系統(tǒng),為陸軍轉(zhuǎn)型提供所需的信息基礎(chǔ)設(shè)施,包括將位于美國本土的基地及設(shè)施和它們支援的前線部隊聯(lián)接起來,以及將各種互不相干的后勤系統(tǒng)聯(lián)接在一起,既能保證陸軍裝備體系內(nèi)部縱向和橫向的互聯(lián)互通,又能保證該體系與聯(lián)合部隊互聯(lián)互通,從而成為美軍全球信息柵格的重要組成部分。“陸戰(zhàn)網(wǎng)”涵蓋陸軍所有網(wǎng)絡和通信系統(tǒng),包括聯(lián)接固定設(shè)施的固定通信系統(tǒng),如陸軍后備隊的“后備隊網(wǎng)”、國民警衛(wèi)隊的“警衛(wèi)隊網(wǎng)”和GIG-帶寬擴展網(wǎng)以及諸如戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)人員信息網(wǎng),聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)和中繼通信系統(tǒng)之類的機動通信系統(tǒng),F(xiàn)CS網(wǎng)絡系統(tǒng)也將成為“陸戰(zhàn)網(wǎng)”的子系統(tǒng),使陸軍整體作戰(zhàn)力量得到優(yōu)化。
“陸戰(zhàn)網(wǎng)”將使美國陸軍成為一支“以知識為基礎(chǔ)、以網(wǎng)絡為中心”的部隊,使陸軍士兵可以在全球任何地點進入網(wǎng)絡,并通過網(wǎng)絡進行信息接收、存儲、處理和傳輸,使在任何地方、使用任何裝備的士兵都能迅速獲取所需的任何信息,大大提高士兵的態(tài)勢感知能力和作戰(zhàn)能力。為滿足分布式作戰(zhàn)的通信要求,美國陸軍正在開發(fā)并逐步裝備聯(lián)合網(wǎng)絡節(jié)點-網(wǎng)絡設(shè)備,通過衛(wèi)星資源在師、旅和營之間構(gòu)建戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡,戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)成為美國陸軍的主干戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡,通過空間通信層為戰(zhàn)術(shù)部隊提供移動、保密、抗干擾及無縫聯(lián)通能力。戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)集成到“陸戰(zhàn)網(wǎng)”后,將使營級作戰(zhàn)部隊獲得足夠的通信帶寬。
美軍在阿富汗和敘利亞的戰(zhàn)爭實踐表明,戰(zhàn)爭復雜性日益加劇,人類智能局限性突顯,武器裝備正從遷移、延伸人的體能技能向智能邁進。美國陸軍加緊推進由機械化、信息化向智能化發(fā)展邁進,主動迎接和駕馭未來的智能化戰(zhàn)爭。美軍提出的“第三次抵消戰(zhàn)略”認為,以智能化軍隊、智能化裝備為標志的軍事變革風暴正在來臨,為此已將大數(shù)據(jù)分析、云計算、人工智能、生物特征識別等為代表的智能科技列為主要發(fā)展方向。在國家人工智能發(fā)展戰(zhàn)略的牽引下,美國陸軍開始統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)智能化軍事體系,“試圖構(gòu)建一個能夠持久的人工智能架構(gòu),并將促進在整個部隊中分配資源、進行研究和植入人工智能的能力?!标戃娢磥硭玖畈空谘芯咳斯ぶ悄芗夹g(shù)究竟將扮演什么樣的角色,其任務是為美國陸軍制定人工智能要求。
美國陸軍近年來大力推動人工智能在作戰(zhàn)指揮中的實戰(zhàn)化運用,根據(jù)人工智能技術(shù)的特點和優(yōu)勢,提出以機器學習、深度學習技術(shù)應用為核心的“算法戰(zhàn)”,試圖將戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)匯集到云平臺,再利用云平臺進行數(shù)據(jù)分析,最終建立人工智能作戰(zhàn)體系。美國陸軍裝備司令部通信-電子研究、開發(fā)和工程中心計劃于?2016年底啟動CVS項目,旨在通過綜合應用認知計算和人工智能等技術(shù),以應對海量數(shù)據(jù)源和復雜戰(zhàn)場態(tài)勢,提供主動建議、高級分析和自然人機交互,為指揮員制定戰(zhàn)術(shù)決策提供從規(guī)劃、準備、執(zhí)行到戰(zhàn)場行動回顧全過程的決策支持。
美國陸軍將人工智能、導航定位、傳感器、生物特征識別、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)應用于傳統(tǒng)兵器中,通過全域覆蓋、隨遇接入、穩(wěn)定高效、安全可靠的信息交互平臺,把感知系統(tǒng)、武器裝備、作戰(zhàn)人員聯(lián)接成一個巨大的網(wǎng)絡,實現(xiàn)時空一致、連續(xù)精確的態(tài)勢感知、信息共享和智能決策,能夠自主機動規(guī)避、自動識別定位、自動鎖定目標,以更高的打擊精度實施連續(xù)作戰(zhàn)。美國陸軍研制出一種傻瓜型智能狙擊步槍,這種造價27000美元的狙擊步槍,配備了一種微型電腦,這種電腦可提供制導扳機和目標鎖定技術(shù),哪怕是從來都沒有使用過槍械的人也能在1200碼的距離擊中目標,精準度幾乎為100%。
由于地面環(huán)境復雜,具有高度動態(tài)性的特點,弱人工智能技術(shù)已不能支撐地面無人自主系統(tǒng)實施全自主模式,遠程遙控以及主從式跟隨模式成為陸上無人作戰(zhàn)武器的主要使用方式。美軍以這種方式控制的勇士排爆機器人與士兵協(xié)同作戰(zhàn),已經(jīng)在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場上發(fā)揮了重要作用。
美國陸軍研制的一種傻瓜型智能狙擊步槍
美國陸軍裝備的魔爪軍用機器人
在地面無人兵器方面,美軍先后出臺了一系列地面無人系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,包括《無人系統(tǒng)自主路線圖》《美國地面無人系統(tǒng)路線圖》等,詳細規(guī)劃了美軍地面無人自主系統(tǒng)發(fā)展的近中遠期目標。2017年3月,美國陸軍發(fā)布《美國陸軍機器人與自主系統(tǒng)戰(zhàn)略》,提出要在戰(zhàn)場態(tài)勢感知、減輕士兵體力和認知工作負擔、改進物資分發(fā)效率、加強機動能力和部隊防護等方面廣泛運用機器人技術(shù)。美國陸軍預計,2020年后,自主地面無人裝備可以初步應用于運輸、巡邏、檢測等簡單任務;到2030年,可以實現(xiàn)有人—無人系統(tǒng)的智能編隊和協(xié)同行動;到2040年,能夠?qū)崿F(xiàn)合成兵力機動。
美國陸軍已裝備魔爪系列、派克博特系列、偵察兵XT機器人等地面無人裝備總數(shù)超過1萬套,且許多已在伊拉克、阿富汗、敘利亞戰(zhàn)場廣泛應用。由美國波士頓動力公司研發(fā)的仿生機器人和機器狗實現(xiàn)了算法巨大突破,阿特拉斯人形機器人的運動技能已接近人類,大狗四足機器人已能夠適用于山地等復雜地形環(huán)境,可幫助士兵攜載裝備和物資。隨著人工智能、深度學習、新型動力能源等技術(shù)發(fā)展,地面無人裝備的自主化程度將不斷提高。
美國陸軍發(fā)布的《機器人戰(zhàn)略白皮書》將軍用無人地面車輛按照任務和功能領(lǐng)域,分為安全、后勤、工程、醫(yī)療、維修和其它等6大應用領(lǐng)域,包括17種無人地面車輛裝備。目前美軍的無人地面車輛能夠執(zhí)行各種作戰(zhàn)任務。美軍的無人地面車輛裝備和技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平,其技術(shù)發(fā)展重點是提高無人地面車輛的自主性技術(shù)。美國國防部把研制“戰(zhàn)術(shù)無人地面車輛”作為聯(lián)合機器人計劃辦公室中的最關(guān)鍵的項目。這種無人戰(zhàn)車是以“高機動性多用途輪式車輛”的底盤為基礎(chǔ)制造而成的,由無線電通信鏈路進行遙控,遙控站配備有視頻顯示器、導航控制系統(tǒng)和加速度計,以及操縱機構(gòu)。此外,美國陸軍還在利用自主車輛技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和最新通信技術(shù)開發(fā)智能偵察車,發(fā)展具有攻擊殺傷能力的無人戰(zhàn)車,將輕標槍反坦克導彈裝載到無人偵察車上,由士兵通過遙控操縱偵察車和導彈,對12千米處的敵坦克實施攻擊;把陶式反坦克導彈加裝到無人地面戰(zhàn)車上,一個士兵可以同時遙控幾輛無人戰(zhàn)車及導彈,以對付多個坦克目標。
軍用機器人開始在美軍的未來戰(zhàn)場上扮演重要角色。美國陸軍正在大力推動先進機器人的軍事應用進程,以替代士兵執(zhí)行諸如枯燥、骯臟或危險的特殊任務等,并減少他們的認知負擔。美國陸軍研發(fā)了一種新技術(shù),可以迅速教會軍用機器人在最低限度人為干預的情況下完成新的穿越動作,在作戰(zhàn)環(huán)境中自主導航,完成人類期望其執(zhí)行的作戰(zhàn)行動。美國陸軍裝備的魔爪軍用機器人,重約36千克,裝備的電池可以保證其以8.4千米的時速持續(xù)行走約32千米,執(zhí)行拆除簡易爆炸裝置、偵察、支援戰(zhàn)斗工程和輔助特種部隊等任務。利劍機器人攜帶有威力強大的自動武器,每分鐘能發(fā)射1000發(fā)子彈。有人/無人平臺協(xié)同正在成為地面作戰(zhàn)的主要模式。為實現(xiàn)機器人與作戰(zhàn)人員的協(xié)同合作,高效地完成作戰(zhàn)任務,美國國防部高級研究計劃局于2016年啟動班組X實驗演示驗證項目,旨在提高班組的精確打擊能力、信息干擾能力、戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力以及對友軍的位置感知能力。
責任編輯:張傳良