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透过实战看各国未来士兵系统的发展

2009-05-27黎春林曹晓东

现代军事 2009年5期
关键词:单兵陆地勇士

黎春林 曹晓东

以美国为首的众多西方国家这些年都在努力推进各自的士兵现代化计划,而伊拉克和阿富汗的战事使他们意识到满足当前作战部队的特殊需求也是士兵现代化计划必须完成的任务。士兵现代化计划必须将当前战场环境对装备的特定需求纳入到正式的投资计划之中,这不仅是一种挑战,同时也为装备的测试验证和作战理念的发展提供了一次难得的机遇。作为一个极其复杂和高技术含量的系统工程,虽历经多年,但到目前为止,多数军事强国的士兵系统发展计划都不如预期。

2008年的士兵系统在这种实战需求十分强烈的背景下展开,加快实战的检验和性能改进成为全年士兵系统发展的主旋律,各国“士兵系统”开始陆续装备部队并积极开展换代技术探索,力求在士兵现代化计划与紧急作战需求之间实现协调发展。

2008年士兵系统发展概况

美国“陆地勇士”系统曙光再显

由于美军未来作战系统的发展计划不断调整,美军在2007年停止对士兵系统的发展计划拨款引起了外界的高度关注,同时也标志着美军士兵系统由初始研发阶段转为实战测试阶段,试验效果的好坏无疑将决定美国士兵系统发展的下一步动向。在部队试验一周年之际,“陆地勇士”系统在伊拉克战场的表现促使美国陆军领导人决定再次对该计划进行投资。陆军负责部队现代化计划的官员指出来自战场指挥人员的80%的作战需求报告证明了部队需要未来作战系统(FCS),一些关键能力如“建立士兵通信网络的能力”,“使用机器人处理简易爆炸物的能力”等都可通过装备FCS获得。在2009年的预算中已计划投入1.002亿美元的资金,用于装备一整支旅战斗队。与较早的型号相比,“陆地勇士”系统的成本已从最初的每套9万美元降低到目前的1万~1.5万美元。成本的降低使得大量装备成为可能。不俗的实战表现为士兵系统的进一步发展带来了曙光。

英国FIST计划调整

由于资金原因,英国国防部拟定的08计划中,未来一体化士兵技术(FIST)计划被迫延期。英国陆军已经根据阿富汗战场的实战经验对FIST系统的发展做出了调整,重点减轻系统重量。调整后的FIST计划包括三个增量计划,每个增量计划都有独立的评估、验证和生产阶段。FIST增量1计划于2009~2012年完成,将向英国陆军交付增强的排级通信网络,极大提高排级分队的态势感知能力,并与连级作战单位互联互通,不过排级网络与其他平台的联通十分有限;电源的持续供电能力得到增强:排级作战单位的侦察和目标捕获能力也得到加强。FIST增量2计划于2012~2017年完成,将交付“弓箭手”无线电台,使单兵与作战平台有效连接,提高其态势感知能力,并与营级作战单位互联互通;多功能瞄具和遥控传感器将增强步兵分队的全天候作战能力。FIST增量3计划于2017~2025年甚至更晚完成,单兵将真正成为作战网络中的节点,具备更强的杀伤能力、更强的态势感知能力,单兵甚至可以与非建制单位互联互通。2010年,在“系统之系统集成”合同框架下,英国陆军将首次把FIST、士兵系统杀伤力计划,人员装备和普通作战服计划合并到一起。

法国FELIN士兵系统先行一步

与其它北约国家相比,法国的士兵系统发展相对较为顺利,各个子系统正不断稳步推进并整合到整个系统中。2008年3月,在法军步兵基地的山地旅第13营进行了部队高纬度地区试验和技术测试,2008年10月进行了一场以分队火力协同为主要内容的数字化演习。2008年4月,法军签订了价值1.43亿欧元的合同,订购5045套该系统。在试生产之后。FELIN系统于2008年9月进入批量生产阶段,预计从2009年1月开始,主合同商sagem防务安全公司将每6周交付1000套系统,并一直持续到2013年,将装备法军5个步兵团。

德国未来士兵系统转入测试阶段

历经多年的潜心研究,德国未来士兵系统——“未来步兵增强系统”(IDZ—ES)的综合集成阶段已接近尾声,继美国、法国等国家之后,按计划于2008年3月进入系统演示和测试阶段,预计2009年批量生产。该系统不仅能够满足德国山地及伞兵部队的需求,也可供机械化步兵、空军和海军警卫部队使用。“美洲狮”装甲步兵战车或“拳击手”装甲运兵车将作为系统的搭载平台。

其它各国士兵系统稳步推进

瑞士陆军在2008年5月对“勇士21”未来士兵系统进行试验,这是瑞士陆军现代化计划——瑞士士兵一体化与模块化作战系统(IMESS)的一部分,旨在提高单兵到排一级步兵的作战能力。“勇士21”将改善计算机性能以提高系统的一体化水平,扩大电台通讯的覆盖范围,电台传输距离更远,语音和数据的传输速度更快。研制士兵与车辆一体化系统,提高与C41系统的协同能力,同时将各项改进措施加以集成,提高系统的性能、机动性与适用性。

挪威陆军年内制定了NORMANS(挪威模块化北极网络士兵现代化系统)士兵系统的采购计划,为2009年进行连级规模的试验做准备。试验用系统预计于2009年2~3月交付,试验中的表现和未来投资将决定该士兵系统何时开始服役。

约旦“电子后勤支援”(JELS)公司在2008年特种部队装备展(SOFEX)上首次推出了自主研发的电池管理系统及其部件。该系统主要是为下车士兵使用的可穿戴式信息通信组件提供电源,该组件也是一套指挥信息系统的一部分,可实现从单兵到营级(或更高级)之间的信息连通。其原型产品及一套车载应用系统不久将在伊拉克武装部队和约旦特种部队进行使用测试。

意大利“未来士兵计划”正继续推进,旨在为部队提供新式武器、防护、态势感知和通信能力的首批试验型产品于2008年11月交付,并将接受进一步的试验和改进。该系统在技术方面已基本成型,试验型产品的配置已基本确定,但重量依然是当前系统的主要问题。目前系统总重仍超过预期重量,意大利陆军正努力将其系统重量降至25千克。

纵观目前各个国家的士兵系统,多数国家的士兵系统都参照美国“陆地勇士”系统进行设计,基本上主要包括以下六个子系统:武器子系统(包括步枪、白光,视频瞄准镜,热成像夜视仪和激光测距仪等),头盔子系统(包括耳机/话筒、单目显示器),计算机子系统(包括GPS导航和指挥控制软件),电台子系统,电源子系统和防护服子系统。系统构成大同小异,但还是各有特色,比如英国的FIST计划将传感器位于第一位,因为他们认为通过改进传感器所提高的效能优于提高弹药杀伤力后得到的效能,而且态势感知能力的增强还能进一步提高作战效能;法国的FELIN系统以C4I系统为核心,在单兵数字化领域抢得了先机,而德国IDZ未来步兵系统注重实用,以各种现有技术装备为基础,逐步推进,进

展迅速。

实战中士兵系统的能力展现

对于军用装备来说,重要的不是它“是”什么,而是这种装备究竟能“干”什么。士兵系统发展的典型代表美军“陆地勇士”系统随美国陆军的一个“斯特赖克”步兵营被部署到伊拉克战场一年之际,士兵系统在实战中表现出的作战能力引人注目。

一年多的实战应用,美军认为该系统为美军士兵提供了之前所不具有的四种能力。这四种能力包括:通过定位和共享作战图像获得步兵近战的态势感知能力,快速存储,获取可编辑地图和图片以及实时绘图的能力,行动中不断更新图表的能力和可配置的语音和文字通信能力。

士兵系统的核心功能就是GPS定位导航和态势感知信息的共享功能,该功能对步兵作战的价值是难以估量的。装备了“陆地勇士”系统的美军士兵,即使在黑暗中也能知道自己和队友的各自位置,再也不用担心地点是否正确或火力支援阵地是否设置完毕这类问题了。指挥员无需任何语音通话,通过观察头盔上的单目显示器就可以掌握自己和属下在地形图上的位置。“陆地勇士”系统的每一个用户都可以向系统上传代表障碍物或敌人阵地的图标,而这些信息都可以自动在下车的“陆地勇士”系统和“斯特赖克”车辆间实现共享,这样每个人既能知道其他人在哪也能了解其他人所掌握的情况。在解决单兵如何与部队联系这一步兵近战中的难题上,“陆地勇士”系统可以说向前迈出了一大步。即使无法看到自己的战友,装备了“陆地勇士”系统的士兵也不再是孤单一人。

“陆地勇士”系统对地图和图片的大容量存储及编辑设置能力也非常实用,士兵可根据需要对这些数字文件进行设定。例如在行军过程中可能只需要1:25的地图,而到了目标区域5千米范围内可能就需要5米分辨率的地图,到达目标点后可能就需要最大最详细的1米分辨率地图了。指挥员这时就可通过“陆地勇士”系统的图像放大缩小功能,先观察临近排的位置,等到了目标点再察看各个班的位置。目前,该营的作战人员已经完全掌握了这些功能并在实战中进行了充分的应用。

绘图功能是“陆地勇士”系统中另一个强大的指挥工具。利用这一功能,指挥员可以在数字地图上进行标注,并传送给下属士兵,其复制过程不会出现任何人为的错误。由于这些地图都与全球定位系统相对应,因此即使士兵放大图像时位置依然十分精确。有了“陆地勇士”系统后,排长不必再向连长汇报是否已率领部队通过了某一地段,因为连长可以通过系统图像直接察看各排的推进情况。

最有用的功能要算是在行进中更新图表信息的能力了,这是因为实际作战中许多情况都会和预先的计划有所差异,而指挥员也经常要断断续续的下达一些临时指令。当情况发生变化时,指挥员可以利用“陆地勇士”系统的数字网络迅速发出指令和相应的图表,部队在行动上也就变得更加灵活和迅速。实际使用时,通常以彩色记号标记在“陆地勇士”系统的地图上:如果行动中的目标发生了变化,就用红色记号来标注新的目标;如果救援直升飞机的降落区域发生了变化,排长就用蓝色记号标注新的降落地点并用五六个黄色记号来指示到达路线,而他的班长也就能够看到要前往的地点以及排长的路线安排;如果某处房屋已经被肃清就用绿色记号来标记,这样其他人不仅都可以看到他们逐屋搜索的情况,也可以明确掌握哪些房屋已经搜索完毕、哪些还未完成。

最后,“陆地勇士”系统还为指挥员提供了语音通信和战术电子邮件的功能。每套“陆地勇士”系统都有两个语音通信网络,指挥员可根据情况选择与上级、同级、下级或“斯特赖克”车辆进行通话。这些语音传输与常用的FM电台相比在传输距离上十分有限,因此只能作为一种补充通讯。不过“陆地勇士”系统电台毕竟为士兵在战场上提供了一种有效的备用通信方式。文字信息传送功能尽管使用的不多,但也算是另一种有用的功能。虽然目前的虚拟键盘反应速度慢而且使用起来极不方便,但是有几次当指挥员虽然可以看到其他人的图标却没有其它办法联系时,使用文字信息功能确实解决了联系上的问题。

使用“陆地勇士”系统的美军人员认为,在伊拉克的街道和丛林中,结合一体的态势感知、影像、动态地图和通信功能确实为他们提供了巨大的信息优势。另外,由于下级指挥员也能够获得与上级同样多的信息,他们也就有了更多的机会来发挥自己的主观能动性和创造性。这些优势使对手难于跟上美军作战的节奏。由此可见,士兵系统作为一种可穿戴到士兵身上的作战系统,充分体现了模块化、网络化和信息化的发展趋势。它不仅提高了士兵的机动能力、生存能力和杀伤能力,更重要的是它可以为士兵的徒步作战提供重要的战斗信息。士兵系统所提供的及时准确的信息使步兵分队指挥员不仅能够在战斗中更好地决策,还能使自己的部队比敌人更快地行动,这也正是信息优势的根本体现。

士兵系统的装备与部署策略

如果说过去步兵近战的首要需求是火力优势的话,那么当前最重要的需求就是信息优势。为了获得这种优势,以美国为首的西方发达国家计划在未来将士兵系统装备到营以下分队的所有人员。利用士兵系统具有的模块化功能,装备时可在基本功能模块的基础上配置不同的部件,以满足不同的人员和任务需求。如美军的“陆地勇士”系统在基本功能相同的基础上开发了指挥员型和单兵型两种系统。单兵型即“陆地勇士”系统的基本型号,该型号系统中的单兵电台仅允许单兵在有限距离内与班组范围内的成员进行语音与数据通信;指挥员型则比单兵型多了一个带键盘的手持式平板电脑和一个多波段分队级电台。

法国步兵排的FELIN系统根据士兵的职责分为四种不同的配置(排长型、班长型、步枪手型和狙击手型),同时每一种型号还可根据作战环境的不同(如普通作战、核生化环境下作战和人群控制等)和具体兵种的差异(如伞兵、山地步兵、特种部队或机械化步兵)对系统功能作进一步的调整。

德国IDZ未来步兵系统计划将为10人步兵班的成员装备不同的光电侦察系统和武器瞄具。除了班长的侦察和观察装备、狙击手的瞄具外,其他士兵将装备视频取景器作为新的武器瞄具,用于G36(AG36榴弹发射器)突击步枪、MG4通用机枪和“铁拳3”反坦克火箭筒的瞄准。视频取景器包括一个非制冷热像仪,一个白光摄像机,一个对人眼安全的激光测距仪和一个带倾角计的数字磁罗盘。未来使用下一代IDZ增强型系统的10人班,每名士兵都将装备一台个人数字助理(PDA)用于显示信息、白光图像和热成像图像。

存在的问题与未来的发展

美国士兵能力增强计划一经推出立刻在世界上掀起了一股提升士兵系统的浪潮,先后有20多个国家都相继推出了各,自的未来士兵系统研制计划。从“陆地勇士”系统一年多的实战使用效果看,在以下几方面的确还需要进一步改进:

重量问题

目前系统进一步发展的拦路虎依然

是重量,重量问题成为最需要改进的部分。“陆地勇士”系统重量为12磅(5.448千克),而当前一名驻伊美军士兵如果带全包括弹药,水、头盔、人体护甲(防弹衣)在内的所有装备的话,他的战斗负重已达到100磅(45.4千克)。显然“陆地勇士”系统只有进一步减轻重量,才能适应持续的作战行动对士兵体力的要求。

电池的体积和寿命

“陆地勇士”系统的全套电池既大又重,一其体积和重量相当于两个装满子弹的30发5.56mm弹匣。美军士兵至少要携带一块这样的电池,通常都还要再带上一块备用。这些电池正常情况下可维持6~8小时的工作,虽然“斯特赖克”车可以解决电池的充电问题,但对于持续时间较长的徒步战斗来说,目前电池的能力和寿命还远远不够。

无线网络

每一个使用“陆地勇士”系统的士兵都是某个无线网络中的一个节点,然而该系统数字电台的有效距离和性能有些时候还无法保证这个无线网络的完整性,因此也就影响了整个系统功能的发挥。另外,由于语音通信的有效距离较短,士兵无法最大程度发挥系统电台的优势,还需携带FM电台。因此,增大系统电台的有效距离和可靠性无疑将有助于发挥“陆地勇士”系统的功能,也可使士兵不用再携带FM电台。

武器模块

虽然该模块在实战中表现不错,但要真正成为值得士兵携带的装备仍需进一步改进。白光视频瞄准镜(DVS)具有可调数字分划,可向头盔显示器提供可放大的全动感视频图像,并可根据士兵手中的M4或M16步枪进行归零校正。士兵使用这种瞄准镜不仅可以准确射击还可“拐弯射击”。但是DVS瞄准镜分辨率和光照度过低,并且不具备夜视能力,也不能将照片或视频图像通过无线网络进行传输,影响到了对武器的使用。

此外,单兵装备中一些对作战效能具有重要影响的部件依然有待改进,包括瞄准系统、夜视装置、核生化防护、人体护甲,武器、服装等。事实上,最全面的士兵系统包含了士兵在作战中穿着和携带的所有东西。

“陆地勇士”系统所暴露出来的这些问题基本上代表了当前士兵系统发展中所遇到的主要问题,这些问题也导致了近几年“陆地勇士”系统、FlST计划和IDZ等各国士兵系统都遭遇了不同程度的挫折,当然这些问题也与各国陆军“钱袋子”的深度密切相关。发展的坎坷说明科技的进步还远未达到人们理想中的期望值,但未来战场对士兵系统的需求是明确而且迫切的,这也是各国纷纷将原计划中理想的士兵系统向现实应用转化的原因。

就总体而言,未来士兵计划都将重点放在单兵的角色转换之上,基于以士兵为中心,强调需求牵引与技术推动相结合,深化“系统之系统”的理念,将信息化装备列为研发的首要重点,贯彻科学化管理,注重商用技术和产品的运用,体现模块化和增量化的现代设计思想。士兵在未来战争中将不再是一个孤立的个体,单兵的接收、传送、显示及分析数据和信息的能力在不断得到扩展。正是有了这些增强的能力,单兵和班组才能够在未来“网络中心战”的环境下顺利地完成作战任务。

尽管仍然有像电池这样一些重要的技术尚待完善,但一些国家的未来士兵系统正在逐渐趋于成熟。

美国的“陆地勇士”系统投入实战使用,并且有更多的作战部队对该系统提出了装备需求,其他国家的士兵系统也已经或正在进入生产阶段,还有一些国家则正在进行批量生产前的测试评估,就足以说明士兵系统已进入了一个新的发展阶段。不难看到,随着各国士兵系统逐渐进入装备阶段,接受实战考验,这些在计划伊始充满了科幻色彩的未来士兵系统也正渐渐趋向于实用化设计,从理想走向现实。相信随着科技的飞速发展和步兵在信息化战场上地位的提升,士兵系统必将在未来战争中发挥更加重要的作用。

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