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2014年国外士兵系统发展回顾

2015-04-28张宏光

轻兵器 2015年8期
关键词:泰坦勇士战术

张宏光

2014年,受需求疲软的影响,枪械、榴弹武器等传统轻武器装备发展缓慢,但与之配套的新式弹药却不断发展,尤其是低致命弹药发展十分抢眼;士兵系统仍在继续改进和发展,少数国家小批量试装,但何时正式列装仍遥遥无期。

对于轻武器来说,或许目前看似平静的发展现状背后涌动着未来发展的“激流”。在此,让我们系统盘点一下过去一年国外轻武器发展。首先我们从士兵系统说起——

近年来,智能手机的出现对许多国家士兵现代化装备的发展带来了巨大影响。智能手机的一大优势是可以在短时间内为其开发出各种应用软件。现代智能手机在向减轻质量和降低成本的方向快速发展,这为士兵系统发展提供了最实用的“网络平台”。

奎奈蒂克北美公司自筹资金研制了“综合勇士系统”,它采用开放式架构、扁平化的布线系统(解决了线缆管理问题和减重问题)及可连接各种外围设备的交换机(被称为Q-hub)。Q-hub可利用应用程序管理电源和数据通信功能,操控界面可以是智能手机、平板电脑或其他战术计算机,安装相关应用程序后,可连接基于Windows和Linux的系统。Q-hub也能通过“即插即用”方式与制式无线电台、定位装置、激光测距机、火力探测传感器以及环境传感器等相连。目前,Q-hub的无线数据连接方案已经完成演示。

在“综合勇士系统”推出后不到3个月的时间内,美军在紧急作战需求框架下采购了各种组件,现已部署了1000多套。

Q-hub成本低、通用性强,其受到了“奈特勇士”项目相关负责人的关注。在美国陆军网络综合评价(13.1和14.1)中,Q-hub与奎奈蒂克公司的“顺风耳”佩戴式狙击手探测系统集成到一起进行了测试,两者的集成系统可提供更精确的定位信息。“顺风耳”狙击手探测系统已在美军广泛使用。

随着少量“奈特勇士”系统部署至驻阿富汗旅级战斗队,美国陆军已开始对该系统进行正式测试。“奈特勇士”系统包括一部通过JTRS(联合战术无线电系统)单兵电台实现网络连接的智能手机,在网络综合评价13.1试验中进行了初始作战试验与评估,该次试验将有助于陆军确定“奈特勇士”系统的装备数量和装备对象。

在从基于小型单兵计算机方案发展成智能手机方案的5年时间内,“奈特勇士”系统的研发成本节省了大约8.22亿美元。目前,“奈特勇士”系统连同“2013年能力组件”及其他部件一起部署使用,“2013年能力组件”集成的网络技术能够增强士兵行进间指挥能力和徒步作战的连通性。

美国陆军为“奈特勇士”系统采购了7000套三星NoteⅡ智能手机,该手机置于士兵胸前,便于使用。与普通手机相比,“军版”手机的通信功能被禁用,包括蜂窝天线、Wi-Fi和蓝牙。该手机通过USB接口与挂在士兵臀部的“步兵电台”相连,通过电台接入美国陆军战术网络。该手机运行的安卓操作系统,获得了美国国家安全局的批准。

该手机可以使分队指挥官和士兵获得战场态势感知能力,它能提供有关敌方战斗人员、路边炸弹和友军的图片、地图及其他关键任务信息,并可共享和实时更新,使指挥官获取比以往更多的信息,以便让战场指挥官做出最明智的战术决策。

美国陆军计划将“奈特勇士”系统配发到旅级战斗部队继续进行试用,至少让所有的小组、班排级指挥官获得这种智能手机,并使它们与美军的下一代信息共享网络——联合作战指挥平台相连接。

军事网络技术的最新进展以及现有商用技术手机的使用,意味着美军能够分享战场上的数据,以便赢得战争,这已成为事实。

美国陆军正在优先实施一个价值数10亿美元的计划——“作战人员战术信息网”(WIN-T),它是武装部队的“战术中枢通信网”,能在战场上为士兵们提供可靠和安全的语音、视频和数据。目前,最新的“作战人员战术信息网增量2”项目使连级指挥官首次具备广域网接入能力,它使移动中的指挥官们能够看到部队位置、视频和报告,并且显著提高了士兵们的态势感知能力,减少遭到敌人伏击的风险,更重要的是,减少友军伤害事件。

作战人员战术信息网的下一个阶段——增量3项目将引入“空中层”并使用无人机作为网络节点,以提高网络的可靠性。引入“空中层”的另一个原因是减少随着数据需求继续扩大而“不堪重负”的卫星带宽压力。

美国国防高级研究计划局演示了在城区指挥官战术响应、感知和可视化(ULTRA-Vis)项目下开发的ULTRA-Vis平视显示系统样机。目前,ULTRA-Vis系统即将投产,但在交付美军士兵使用前还会进行一些改进。

与之前推出的谷歌眼镜、“奈特勇士”和“陆地勇士”等士兵系统的显示系统相比,ULTRA-Vis系统的优势十分明显。谷歌眼镜是将图像直接投射到人眼虹膜上,容易导致眼睛疲劳。“奈特勇士”系统使用的是智能手机显示屏,使用时士兵需向下观看;“陆地勇士”士兵系统使用的是单目显示器,会阻挡视线。ULTRA-Vis系统利用全息显示技术将数据显示在平视显示器上,可避免用眼疲劳,且方便使用。

ULTRA-Vis系统类似于战斗机飞行员使用的平视显示器,采用轻型、低功耗全息透明显示器以及位置和方向跟踪系统,可利用运动传感器跟踪士兵头部运动。系统可利用GPS跟踪士兵位置信息,并将其显示到平视显示器上,还可帮助士兵进行敌我识别以及在混乱战场环境下确定所执行任务中需要对付的目标。平视显示器为透明镜片设计,固定标识信息可叠加显示在士兵所看到的真实场景上,当士兵眼睛移至他处时,固定标识信息不会消失。士兵可在执行任务前利用固定标识信息标记目标和路标。

ULTRA-Vis系统的最大优势是,能够在不遮挡视线的情况下显示士兵所需信息,而这也是美国陆军最基本的需求。系统可为士兵显示友军部队、车辆、威胁和飞机位置信息;可用作通信工具,与同一部队士兵、基地和诸如执行空中支援任务的指定空域内的友军士兵通信;可以显示从无人机接收的视频,从而观察到肉眼无法看到的战场信息。

现阶段,“士兵网络扩展”程序已装备陆军连及连以上部队指挥官,并在2014年的网络综合评价15.1中测试了最新的简化版和下一代网络即“网络2.0”。

陆军战术网络当前面临的主要任务包括:同步干扰与通信,寻找最佳频谱使用方式,制定盟国组网标准化技术与程序,进行部队再分配与重组,简化网络操作工具并降低网络设备的尺寸、质量与功耗,以及保证网络的安全性。

美国陆军设想通过3种未来网络逐步简化作战人员的网络操作流程,分别为:2014~2015财年将装备“网络2.0”,旨在全面简化网络体系结构和操作流程;2016~2020财年将开发战术陆军可靠网络简化版,以加强自动化联网能力;2020年后将部署“下一代网络”,旨在实现网络智能化。这是一个不断演进的过程,前一种网络将应用于随后的网络结构。

网络的复杂性不仅困扰连级部队指挥官,同时也阻碍了部队任务重组。例如,陆军在部署“2013年能力组件”的同时,还装备了超过1000部数据无线电台。部队重组之后(一支连级部队从原属营级部队分配到另一支营级部队),上述无线电台及其他各种网络组件均需耗时数月进行重新配置。陆军正在通过空中通信节点加快上述过程,并试图自动实现无线电台重新配置。

自动化是未来战术网络的关键能力之一。到2019财年,指挥官也许只需要在显示屏上放置和移动部队的图标,网络就能根据需要自动完成各种连接与配置。

网络自动化能力也可使系统在带宽可用的情况下在战术、战略和商业网络之间自由切换。这是一项艰巨的任务,如果能够实现,作战部队可通过网络连接所有对象。现代军用网络的范围已经不局限于陆军甚至美军部队。通常,北约国家和其他盟国也是美国陆军网络战略的考虑对象,在实现网络自动化的同时要兼顾与盟军的通信方式。美国陆军过去重点关注与盟军在特定战场的联网能力,如今则旨在采用一种与美军网络战略发展同步的无缝解决方案。

美国陆军正在开发自适应网络解决方案,使网络设备能适应不同地域、环境和挑战,同时适用于所有作战阶段,支持徒步士兵到旅、师和战术作战中心等各级作战梯队,以及各个作战领域和盟军部队。同时,军方正在整合网络操作工具。目前,很多组件都基于网络操作能力设计,但很少考虑相似操作工具的重复问题。据估计,经过整合后,现有的网络操作工具可从30种减少到3种,用户可通过这3种工具反馈的一个通用作战图了解网络态势和存在的问题。

此外,整合后的网络操作流程还可提供云计算技术,使战略级作战梯队能接手某些战术级梯队的服务项目,通过云计算提供远程服务。

美国陆军自动化网络的发展将对“奈特勇士”系统产生重要影响,尤其是通信、计算机(智能手机)等装备。

俄罗斯自主研制的“战士”士兵系统正在进行最终试验。2014年,俄罗斯陆军有5~7个兵团开始试用“战士”士兵系统中的一些新装备,俄罗斯国防部将根据试用情况决定是否正式列装该系统。

“战士”系统由俄罗斯中央精密机械工程研究所生产,质量轻,包括大约50个不同组件,如轻武器、防弹衣、光学装置、通信与导航装置、生命保障系统以及电源系统等等。基本型“战士”士兵系统质量约l0kg,包括突击步枪;带备用防弹插板的防弹衣;防弹头盔,在头盔上集成有防激光护目镜和防破片颚垫。此外,头盔还可加挂一体化光电组件,集成有头盔显示器、瞄准镜和夜视摄像机。

突击型“战士”士兵系统的防弹衣包括陶瓷防弹插板、护臀和护肩,防弹组件的质量是基型系统的两倍。此外还将配备“射手座”可穿戴计算机系统(单兵C4I系统)、定位装置以及一体式目标指示与瞄准镜等(主要安装在武器上使用,其目标捕获距离为1200m,预计单价为2.8万美元)。“射手座”可穿戴计算机系统实际上是一件前有拉链的电子战术背心,采用模块化设计,质量为4kg,穿在防弹衣外面。采用这种电子战术背心之后,步兵班、排将连接成一个整体,并且能够接入连级或更广泛的野战数字化通信网络。其可供常规步兵、伞兵、火箭筒射手、机枪手、驾驶员和侦察员使用。

“战士”士兵系统的装备部署曾因配用武器的调整而被推迟,近期已决定选用新型AK12突击步枪,该枪目前正在进行先期试验。

意大利塞勒克斯公司获得了两份价值6000万欧元的合同,为意大利陆军“未来士兵”系统项目提供Swave软件定义无线电台和战术机动夜视眼镜。

根据第一份合同,塞莱克斯公司将为意大利陆军轻型步兵部队提供2726部手持式软件定义无线电台,这是计划未来5~6年批次采购的电台。Swave无线电台具有多种波形,可兼容现有和未来系统,从而有效降低用户的后勤保障成本。

第二份合同包括交付2726副战术机动夜视眼镜,为未来士兵提供先进的夜间战术机动用装备。战术机动夜视眼镜是第三代双目镜,可将从指挥控制系统接收的所有信息和地图数据全部显示在镜片上,并配装有摄像机,能够将观察到的场景反馈给指挥控制系统。战术机动夜视眼镜还可集成在塞莱克斯公司NIMOS夜间机动系统上使用,意大利陆军正在接收558套NIMOS夜间机动系统作为其“力量网络使能能力”(Forza NEC)数字化系统项目的一部分。

“未来士兵”系统项目由塞勒克斯公司和意大利陆军联合研制,旨在实现意大利单兵系统和装备的现代化,从而增强其作战效能,满足未来作战需求。

2014年7月,空客防务与空间公司宣布已经完成了瑞士陆军计划装备的新型未来士兵系统(一体化模块化士兵系统)的研制,正准备投入批量生产。它是空客防务与空间公司在“勇士”21士兵系统组件基础上研制的,公司2007年从瑞士国防采办局获得样机研制合同,2011年获得价值2200万美元的先进生产工程合同,该合同还包括一份价值约1.6亿美元的一体化模块化士兵系统批量生产备选合同。目前准备投产,标志着先进生产工程阶段工作完成。下一阶段工作是瑞士陆军在未来两年内对一体化模块化士兵系统进行野外试验,试验过程中由空客防务与空间公司提供后勤保障。

一体化模块化士兵系统采用模块化设计,其子系统包括:挪威康斯堡公司的TacLAN战术高性能无线电台(包括SR600手持式和车载VM600近距离无线电台);法国萨吉姆公司的光学系统,包括法国FELIN士兵系统配用的“剑”式昼/夜武器瞄准具。另外,通过优化无线电通信系统,一体化模块化士兵系统可提供更清晰的态势图,并可用头盔显示器进行导航,还可增强夜间作战与侦察能力以满足用户需求。一体化模块化士兵系统还配有多个制式接口,以便未来扩展集成多种设备,包括与无人机、热像仪等外部系统连接的模块。

2014年,新加坡技术动力公司展示了一种新型士兵增强系统概念,并将其命名为“陆军单兵经济型轻量化装备”。该系统主要包括以下3大子系统:名为“自适应实时体温智能冷却器”(ARTIC)的降温背心,名为“仿生再生主动式能量系统”(BRACE)的动能恢复与防护系统,以及名为“电源与能量管理系统”(POEMS)的无线电源系统。

当周围环境温度为40℃时,可穿戴式ARTIC降温背心可调节士兵的体核温度,调节范围达到6℃。背心中的监控系统可跟踪士兵的体核温度,并激活非液体冷却板。该背心采用专利材料制成,能够快速蒸发汗液,被动降低体温。

BRACE动能恢复与防护系统可用作护膝和支撑设备,使士兵能力倍增。系统通过一系列超级电容器吸收由膝关节弯曲动作产生的动能,并将其转换成电能,从而为可穿戴式显示器等低功率电子装置供电,士兵步行30分钟可为电池提供4瓦·时的电能,充电率将随着士兵步行速度的增加而提高。

POEMS无线电源系统即能量管理装置与无线电源,士兵拥有它,便无需携带多种电线。系统的无线电传输协议鲁棒性(系统的健壮性,在系统异常时仍能保存生存能力)好,能够补偿电池/充电板位置的电流变化,而现有的无线充电系统则需电池与充电板紧密结合。不过,POEMS无线电源系统目前的电力传输距离有限,需要控制在0.8m之内。

“陆军单兵经济型轻量化装备”士兵增强系统采用开放式架构,能够结合和匹配使用多种部件和子系统。该系统目前处于测试后期阶段,测试结果良好,有望于4年内完成系统研制。

2014年6月,波兰武器装备监察局签订了两份总价值超过15亿美元的合同,研制“泰坦”未来士兵系统。

根据第一份框架协议,波兰国防部将投资研制“泰坦”士兵系统的27种子部件,并将保留“泰坦”士兵系统的知识产权。该框架协议还确保参与研发“泰坦”士兵系统的公司在2018~2022年接收一份至少1.4万套系统组件的订单。这使得框架协议价值约16.3亿美元,但不包括部分“泰坦”士兵系统子部件的研发费用,如MSBS-5.56模块化枪族,这部分费用不包含在“泰坦”士兵系统项目经费中。第二份协议涉及到参与“泰坦”士兵系统项目的13家波兰本土企业,这13家企业包括:PCO公司、波兰防务控股公司、布玛电子公司、FB鲁克兹尼克公司、PSO玛斯克珀尔公司、WB电子公司、沃特公司、迈斯克公司、ZM戴扎迈特公司、WIML公司、WIHE公司、莱德摩尔公司以及ZM塔尔努夫公司。

波兰国防副部长表示,波兰签订的这两份长期合同,为波兰装备的长远发展奠定了坚实的基础,还使工业界能够保持“泰坦”士兵系统项目的持续运转,即使面临波兰政府的换届选举也不会受到影响。波兰国防部还希望能够为“泰坦”士兵系统寻求潜在的出口市场。

在“泰坦”士兵系统项目第一阶段,研究人员将开发和集成系统的27个部件,涉及以下5大子系统:C4I系统、观测与侦察系统(包括多种武器瞄准具)、武器和弹药、作战服、弹道防护以及核生化防护系统。此外还将为波兰陆军开发新型迷彩服。第一阶段研发工作将于2015年结束,到2017年进行试验与鉴定。首批小批量试生产型“泰坦”士兵系统组件将由驻波兰缅济热奇的第17机械化旅进行试验,计划于2018年开始投入批量生产。

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