论文部分内容阅读
据国外媒体报道,美陆军为提高21世纪的单兵作战能力,正加紧开发代号为“理想部队勇士”的未来士兵系统。目前,该项目正在由位于田纳西州的橡树岭国家实验室进行理论设计和先期规划。
系统组成
“理想部队勇士”系统吸取了“陆地勇士”的部分成果,采用模块化设计理念,主要由四大部分组成。
集成作战服模块该模块由颜色协调作战服、机械助力装置和单兵治疗组件组成。新型作战服将由纳米织物制成,具有防毒、防寒、隔热、透气性好、更加轻便等优点,还能够根据作战地区的自然条件自动改变颜色、图案和温度,是一种适应能力极强的“变色龙”式服装。美军还准备应用由美国航空航天局开发的 “反应”技术,这种技术可以使作战服在突然遇到剧烈的外力作用(例如被弹头击中或者被刺刀刺中)时,立刻变得和钢一样硬,从而有效保护士兵。未来,可以增强士兵力量、速度、耐力、机动性和负重能力的“机械助力装置”也将成为现实。它是一种机器人式的装置,通过皮带固定在士兵的四肢上,通过模仿人的动作来增强士兵的负重能力。理想的机械助力装置将使士兵“只感受到作战背包全质量的5%,而其余95%的质量将由机械承担”。在战场上,士兵负伤后如果能够得到及时的处理,将可以大大减少战斗减员,下一代作战服上将镶嵌“治疗服”组件,通过内置的传感器来探测弹头、破片的穿透以及核生化战剂的侵害,自动评估伤害程度并为受伤士兵提供可靠的紧急处理。例如,当士兵中弹后“治疗服”可以展开,压住破裂的动脉或者封闭一处很深的伤口,士兵则可等待战场救护力量的到来甚至继续战斗。
战场信息获取模块该模块由“理想部队头盔”和步兵传感器两部分组成。 “理想部队头盔”是一种封闭的、带可清洁循环空气呼吸器的新型头盔,能为单兵提供可靠的头部防护。它还是一个先进的信息平台,将集成通信设备、视觉增强器和激光指示器等组件。同“陆地勇士”相比,它的最大不同在于利用语音或者人眼将系统激活,能够自动监控电能存量,显示敌军位置的方向和距离,并提供从指挥部或者其他士兵传来的信息。步兵传感器将包括定位器材、战场网络终端、微型毫米波合成孔径雷达,可以通过战场网络终端获取其他传感器的信息,如卫星、无(有)人驾驶侦察飞机、地基传感器的信息支援,并得出高度可靠的“战场态势图”,从而实现战场情报信息高度共享。
武器模块“理想部队勇士”的可以投射和控制的火力较“陆地勇士”有了质的突破。士兵随身携带的武器弹药有便携式火箭系统、“灵巧弹药”和智能地雷,甚至还可以通过理想部队头盔控制远程炮火和无人驾驶飞机攻击敌方。随着技术的进步,“理想部队勇士”甚至可以携带一具灵巧火箭筒、几枚灵巧火箭甚至是一枚便携式巡航导弹,对敌实施超视距、超远程火力打击。研究人员正在构思未来“灵巧弹药”,这种射弹类似于一枚微型两级火箭,置于步兵背部一根轻便的发射管中,士兵可以通过战场信息模块中的传感器给弹药装定参数。借助内部制导装置,“灵巧弹药”的战斗部可以绕过墙角或飞跃障碍物,并在设定的时刻适时爆炸。未来士兵还可使用智能机器人地雷,它可自动探测目标的接近,然后从土中钻出,自主瞄准敌军装甲目标,发射聚能装药或高速动能弹。通过内部可以实时更新的数据库,机器人地雷将避免伤及己方,并在战争结束后自毁。
后勤保障模块借助由网络式后勤支援、先进水过滤器材和“营养片”单兵口粮组成的系统,未来士兵将可以在相当长的时间内保持高昂的斗志、良好的身体状态和持续不断的战斗力。战场网络终端可以将士兵所处战场环境传至司令部,指挥官可以马上获知部队所处的物理环境和面临威胁的类型,还可以得知每名士兵的情况,从而获知整个部队弹药、电池和燃料的消耗量,并进行适时精确的“聚焦式”补给。士兵还可以通过先进水过滤系统来快速获取饮用水,在类似沙漠等缺水地区或者被生化武器沾染的地域亦能满足身体需求。新一代单兵战斗口粮——“营养片”仍然采用现有原料制造,但在制造过程、作用机理上将有革命性的突破。它与帮助吸烟者戒烟的尼古丁片类似,可以放置在士兵的皮肤上平衡均匀地释放能量,能够维持一个士兵数天乃至一周生存所需的维生素、矿物质和养分,同时又可有效避免进食和排泄。
发展历程
要探寻“理想部队勇士”的发展历程,就难免要提到它的前身——“陆地勇士”系统。1991年,美国国防部最早提出“陆地勇士”计划设想,最初主要承包商是雷声(Raytheon)公司,分包商包括摩托罗拉公司、霍尼威尔(Honeywell)公司、奥米伽(Omega)公司、根泰柯斯(Gentex)公司和贝特利(Battelle)公司。该计划拟在2001~2014年之间花费20亿美元,装备45000套,并预计最早于2016 年形成战斗力。1997年7月,通用公司从美国陆军获得“徒步式单兵作战识别系统(CIDDS)”,从而正式进入了“陆地勇士”系统的设计团队。1997年12月,“陆地勇士”系统制造出了第一套试验品,并于次年交付美国陆军第82空降师的专门小组进行测试,但结果不甚理想。2000年9月,第82空降师在“联合应急特遣部队高级作战试验”(即美陆军首次轻型部队数字化演习)中,再次对改进的“陆地勇士”系统进行测试,结果勉强过关。2001年,美陆军在继续改进“陆地勇士”1.0 版的同时,正式启动了“理想部队勇士”计划。2003年6月,由于原计划2004年装备部队的“陆地勇士”1.0版存在诸多问题,美陆军决定搁置“陆地勇士”初级能力型的研发,推出“陆地勇士-斯特瑞克”系统。然而,进入新世纪后由于美军作战思想、作战模式发生了重大变化,多次改进的“陆地勇士”已不能满足美军在未来20年内的需求,同时由于其自身存在诸多虽经改进仍难以克服的缺点,美国国会遂要求陆军开始考虑“陆地勇士”和“理想部队勇士”的合并计划。2004年7月,美陆军分别在国会山庄和拉塞尔参议院办公大楼进行了两种“理想部队勇士”作战服的概念演示,从而为该系统的研发正式拉开了帷幕。2005年2月,美陆军正式推出合并以后的“理想部队勇士”先期技术演示(ATD)项目,并于一个月后得到国会批准,新系统包括武器、单兵防护装备、便携式计算机网络和单兵电源等。
特性展示
显然,“理想部队勇士”系统和“陆地勇士”系统有着千丝万缕的联系:它继承了“陆地勇士”“既要突破技术局限,又要使方案切实可行”的研发指导思想,延续了模块化组合设计理念以提高系统灵活性的制造方式,保留了“陆地勇士”的头盔图像显示系统,并在此基础上发展了更加先进的头盔图像显示器,还在“陆地勇士”计算机/软件系统的基础上发展了适应未来战争需要的战场信息获取模块。
同时,“理想部队勇士”也有自身鲜明的特点:
瞄准信息时代战争,概念设计更加超前 “陆地勇士”系统研制的10余年,正处于战争形态由机械化战争向信息化战争转变的时期,所以该系统不可避免地打有机械化战争形态的“烙印”。随着美军以“网络中心战”为主要标志的信息化战争理念的确立,“陆地勇士”已难以适应新型战争的需要,虽经多次改进也难逃和“十字军火炮”系统一样被无情淘汰的命运。“理想部队勇士”系统则瞄准未来信息化战争,努力适应未来30年内战争对陆军士兵的要求,可以说是为信息化战争“量身定做”的,设计思想相当超前。2005年5月,美陆军“武器装备发展规划办公室”决定在“理想部队勇士”项目组内部成立专门理论小组,主要跟踪美国作战理论发展动态,并有权对该系统研制过程的方向性问题进行全程干预。
调整性能目标次序,各项能力均衡发展美陆军在对“陆地勇士”系统进行规划时,将系统性能目标的优先次序定为:杀伤力、生存性、指挥控制能力。规划“理想部队勇士”系统时,橡树岭国家实验室专家小组认为,未来战争形态将是信息主导下的“网络中心战”,获取信息、控制信息以获取高水平的战场态势感知将是制胜的关键因素,因此他们将系统性能目标优先次序调整为“控制信息能力、杀伤力、生存力”。“陆地勇士” 系统中过于看重单兵火力的倾向也得到了修正,在“理想部队勇士”系统中三者所占比重相对比较协调。单兵战场生存能力是“陆地勇士”的弱项,“理想部队勇士”通过开发新型单兵口粮、实施个人紧急处理和网络化快速救治等综合办法,有效解决了这个问题。
全面采用先进技术,战斗效能实现飞跃为保证在未来相当长时间内保持领先,“理想部队勇士”系统采用了一系列先进技术,其中包括多项尚处于实验室阶段、未来可能实现和成熟的技术。例如,把纳米技术和生物材料技术应用于作战服的制造,从而获取令人难以置信的新性能;应用仿生技术和机器人制造技术制造了先进的“机械助力装置”,这项发明可以使士兵携带是过去3~4倍的个人负荷,从而大大增加了单兵的负重能力;专家还将应用虚拟现实技术和新型大容量、高速率军用通信技术,从而使“电子游戏式的战争”不再是遥远的梦想,指挥官可以通过“无缝”的战场信息系统实现对士兵的实时控制和生命救护。这些先进技术的采用将使未来单兵的作战能力空前提高,综合作战效能将可能达到“陆地勇士”的5~6倍,至少拥有20倍于现役士兵的作战能力。
“理想部队勇士”通过单兵武器、精确制导武器、传感器和信息技术的完美结合,试图实现单兵作战能力的革命性提高,将可能是陆军单兵武器系统的一次革命。它还可能促使人员参与战争的方式发生巨大变化,并对战争样式、战争进程以及作战理论产生重大影响。美国斥巨资打造“理想部队勇士”士兵系统,无非是想进一步拉大与其作战对手的距离乃至形成代差,谋求军事力量对比的“绝对”优势,从而为其在21世纪继续称霸全球奠定基础,所以值得我们高度重视。
系统组成
“理想部队勇士”系统吸取了“陆地勇士”的部分成果,采用模块化设计理念,主要由四大部分组成。
集成作战服模块该模块由颜色协调作战服、机械助力装置和单兵治疗组件组成。新型作战服将由纳米织物制成,具有防毒、防寒、隔热、透气性好、更加轻便等优点,还能够根据作战地区的自然条件自动改变颜色、图案和温度,是一种适应能力极强的“变色龙”式服装。美军还准备应用由美国航空航天局开发的 “反应”技术,这种技术可以使作战服在突然遇到剧烈的外力作用(例如被弹头击中或者被刺刀刺中)时,立刻变得和钢一样硬,从而有效保护士兵。未来,可以增强士兵力量、速度、耐力、机动性和负重能力的“机械助力装置”也将成为现实。它是一种机器人式的装置,通过皮带固定在士兵的四肢上,通过模仿人的动作来增强士兵的负重能力。理想的机械助力装置将使士兵“只感受到作战背包全质量的5%,而其余95%的质量将由机械承担”。在战场上,士兵负伤后如果能够得到及时的处理,将可以大大减少战斗减员,下一代作战服上将镶嵌“治疗服”组件,通过内置的传感器来探测弹头、破片的穿透以及核生化战剂的侵害,自动评估伤害程度并为受伤士兵提供可靠的紧急处理。例如,当士兵中弹后“治疗服”可以展开,压住破裂的动脉或者封闭一处很深的伤口,士兵则可等待战场救护力量的到来甚至继续战斗。
战场信息获取模块该模块由“理想部队头盔”和步兵传感器两部分组成。 “理想部队头盔”是一种封闭的、带可清洁循环空气呼吸器的新型头盔,能为单兵提供可靠的头部防护。它还是一个先进的信息平台,将集成通信设备、视觉增强器和激光指示器等组件。同“陆地勇士”相比,它的最大不同在于利用语音或者人眼将系统激活,能够自动监控电能存量,显示敌军位置的方向和距离,并提供从指挥部或者其他士兵传来的信息。步兵传感器将包括定位器材、战场网络终端、微型毫米波合成孔径雷达,可以通过战场网络终端获取其他传感器的信息,如卫星、无(有)人驾驶侦察飞机、地基传感器的信息支援,并得出高度可靠的“战场态势图”,从而实现战场情报信息高度共享。
武器模块“理想部队勇士”的可以投射和控制的火力较“陆地勇士”有了质的突破。士兵随身携带的武器弹药有便携式火箭系统、“灵巧弹药”和智能地雷,甚至还可以通过理想部队头盔控制远程炮火和无人驾驶飞机攻击敌方。随着技术的进步,“理想部队勇士”甚至可以携带一具灵巧火箭筒、几枚灵巧火箭甚至是一枚便携式巡航导弹,对敌实施超视距、超远程火力打击。研究人员正在构思未来“灵巧弹药”,这种射弹类似于一枚微型两级火箭,置于步兵背部一根轻便的发射管中,士兵可以通过战场信息模块中的传感器给弹药装定参数。借助内部制导装置,“灵巧弹药”的战斗部可以绕过墙角或飞跃障碍物,并在设定的时刻适时爆炸。未来士兵还可使用智能机器人地雷,它可自动探测目标的接近,然后从土中钻出,自主瞄准敌军装甲目标,发射聚能装药或高速动能弹。通过内部可以实时更新的数据库,机器人地雷将避免伤及己方,并在战争结束后自毁。
后勤保障模块借助由网络式后勤支援、先进水过滤器材和“营养片”单兵口粮组成的系统,未来士兵将可以在相当长的时间内保持高昂的斗志、良好的身体状态和持续不断的战斗力。战场网络终端可以将士兵所处战场环境传至司令部,指挥官可以马上获知部队所处的物理环境和面临威胁的类型,还可以得知每名士兵的情况,从而获知整个部队弹药、电池和燃料的消耗量,并进行适时精确的“聚焦式”补给。士兵还可以通过先进水过滤系统来快速获取饮用水,在类似沙漠等缺水地区或者被生化武器沾染的地域亦能满足身体需求。新一代单兵战斗口粮——“营养片”仍然采用现有原料制造,但在制造过程、作用机理上将有革命性的突破。它与帮助吸烟者戒烟的尼古丁片类似,可以放置在士兵的皮肤上平衡均匀地释放能量,能够维持一个士兵数天乃至一周生存所需的维生素、矿物质和养分,同时又可有效避免进食和排泄。
发展历程
要探寻“理想部队勇士”的发展历程,就难免要提到它的前身——“陆地勇士”系统。1991年,美国国防部最早提出“陆地勇士”计划设想,最初主要承包商是雷声(Raytheon)公司,分包商包括摩托罗拉公司、霍尼威尔(Honeywell)公司、奥米伽(Omega)公司、根泰柯斯(Gentex)公司和贝特利(Battelle)公司。该计划拟在2001~2014年之间花费20亿美元,装备45000套,并预计最早于2016 年形成战斗力。1997年7月,通用公司从美国陆军获得“徒步式单兵作战识别系统(CIDDS)”,从而正式进入了“陆地勇士”系统的设计团队。1997年12月,“陆地勇士”系统制造出了第一套试验品,并于次年交付美国陆军第82空降师的专门小组进行测试,但结果不甚理想。2000年9月,第82空降师在“联合应急特遣部队高级作战试验”(即美陆军首次轻型部队数字化演习)中,再次对改进的“陆地勇士”系统进行测试,结果勉强过关。2001年,美陆军在继续改进“陆地勇士”1.0 版的同时,正式启动了“理想部队勇士”计划。2003年6月,由于原计划2004年装备部队的“陆地勇士”1.0版存在诸多问题,美陆军决定搁置“陆地勇士”初级能力型的研发,推出“陆地勇士-斯特瑞克”系统。然而,进入新世纪后由于美军作战思想、作战模式发生了重大变化,多次改进的“陆地勇士”已不能满足美军在未来20年内的需求,同时由于其自身存在诸多虽经改进仍难以克服的缺点,美国国会遂要求陆军开始考虑“陆地勇士”和“理想部队勇士”的合并计划。2004年7月,美陆军分别在国会山庄和拉塞尔参议院办公大楼进行了两种“理想部队勇士”作战服的概念演示,从而为该系统的研发正式拉开了帷幕。2005年2月,美陆军正式推出合并以后的“理想部队勇士”先期技术演示(ATD)项目,并于一个月后得到国会批准,新系统包括武器、单兵防护装备、便携式计算机网络和单兵电源等。
特性展示
显然,“理想部队勇士”系统和“陆地勇士”系统有着千丝万缕的联系:它继承了“陆地勇士”“既要突破技术局限,又要使方案切实可行”的研发指导思想,延续了模块化组合设计理念以提高系统灵活性的制造方式,保留了“陆地勇士”的头盔图像显示系统,并在此基础上发展了更加先进的头盔图像显示器,还在“陆地勇士”计算机/软件系统的基础上发展了适应未来战争需要的战场信息获取模块。
同时,“理想部队勇士”也有自身鲜明的特点:
瞄准信息时代战争,概念设计更加超前 “陆地勇士”系统研制的10余年,正处于战争形态由机械化战争向信息化战争转变的时期,所以该系统不可避免地打有机械化战争形态的“烙印”。随着美军以“网络中心战”为主要标志的信息化战争理念的确立,“陆地勇士”已难以适应新型战争的需要,虽经多次改进也难逃和“十字军火炮”系统一样被无情淘汰的命运。“理想部队勇士”系统则瞄准未来信息化战争,努力适应未来30年内战争对陆军士兵的要求,可以说是为信息化战争“量身定做”的,设计思想相当超前。2005年5月,美陆军“武器装备发展规划办公室”决定在“理想部队勇士”项目组内部成立专门理论小组,主要跟踪美国作战理论发展动态,并有权对该系统研制过程的方向性问题进行全程干预。
调整性能目标次序,各项能力均衡发展美陆军在对“陆地勇士”系统进行规划时,将系统性能目标的优先次序定为:杀伤力、生存性、指挥控制能力。规划“理想部队勇士”系统时,橡树岭国家实验室专家小组认为,未来战争形态将是信息主导下的“网络中心战”,获取信息、控制信息以获取高水平的战场态势感知将是制胜的关键因素,因此他们将系统性能目标优先次序调整为“控制信息能力、杀伤力、生存力”。“陆地勇士” 系统中过于看重单兵火力的倾向也得到了修正,在“理想部队勇士”系统中三者所占比重相对比较协调。单兵战场生存能力是“陆地勇士”的弱项,“理想部队勇士”通过开发新型单兵口粮、实施个人紧急处理和网络化快速救治等综合办法,有效解决了这个问题。
全面采用先进技术,战斗效能实现飞跃为保证在未来相当长时间内保持领先,“理想部队勇士”系统采用了一系列先进技术,其中包括多项尚处于实验室阶段、未来可能实现和成熟的技术。例如,把纳米技术和生物材料技术应用于作战服的制造,从而获取令人难以置信的新性能;应用仿生技术和机器人制造技术制造了先进的“机械助力装置”,这项发明可以使士兵携带是过去3~4倍的个人负荷,从而大大增加了单兵的负重能力;专家还将应用虚拟现实技术和新型大容量、高速率军用通信技术,从而使“电子游戏式的战争”不再是遥远的梦想,指挥官可以通过“无缝”的战场信息系统实现对士兵的实时控制和生命救护。这些先进技术的采用将使未来单兵的作战能力空前提高,综合作战效能将可能达到“陆地勇士”的5~6倍,至少拥有20倍于现役士兵的作战能力。
“理想部队勇士”通过单兵武器、精确制导武器、传感器和信息技术的完美结合,试图实现单兵作战能力的革命性提高,将可能是陆军单兵武器系统的一次革命。它还可能促使人员参与战争的方式发生巨大变化,并对战争样式、战争进程以及作战理论产生重大影响。美国斥巨资打造“理想部队勇士”士兵系统,无非是想进一步拉大与其作战对手的距离乃至形成代差,谋求军事力量对比的“绝对”优势,从而为其在21世纪继续称霸全球奠定基础,所以值得我们高度重视。