2015年发展最强劲的十大军事高技术
2016-04-07李大光
■ 李大光
2015年发展最强劲的十大军事高技术
■ 李大光
作为应用于军事领域的现代高新科学技术,军事高技术在2015年得到了较快发展。其中,自主无人智能技术、高超声速技术、精确制导技术、航空技术、防空反导技术、军事航天技术、新概念武器技术、网络作战技术、3D打印技术、仿生物技术等武器装备基础性前沿技术的发展最为强劲抢眼。
作为应用于军事领域的现代高新科学技术,军事高技术在2015年得到了较快发展。其中,自主无人智能技术、高超声速技术、精确制导技术、航空技术、防空反导技术、军事航天技术、新概念武器技术、网络作战技术、3D打印技术、仿生物技术等武器装备基础性前沿技术的发展最为强劲抢眼。
一、自主无人智能技术发展迅猛
美国大力扩大无人机编队以实践远程战争构想。8月27日,美国海军演示了50架无人机同时自主飞行的场景。这些无人机由两名操作人员控制,进行了基本的主-从式协作飞行,并通过无线链路交换信息。美国空军12月21日披露,希望未来五年花费30亿美元用于扩大其无人机编队,包括增加无人机的数量、增加无人机驾驶员以及增加无人机作战基地数目,以更好地对抗恐怖主义。美空军目前的无人机机队有175架“死神”和150架“捕食者”A,空军希望再增加75架“死神”。同时将飞行中队数量由8个提升至17个,并增加3500名新的无人机驾驶员、传感器操作员和其他人员。
2015年9月,《华盛顿时报》援引五角大楼工作人员的话称,俄罗斯正在建造一种无人潜艇,可以携带核武器,能对美国的港口和沿海城市构成威胁。与此同时,美国海军自己也高度重视并在积极研制无人潜艇。此前的6月30日,日本外交学者网站发表题为《美国海军将部署无人驾驶艇跟踪中俄潜艇》的报道。其实,早在2010年,美国国防部高级研究项目局(DARPA)就启动了一个开发反潜无人器的研究项目,它能够在浅水区跟踪敌方潜艇的无人驾驶船。
日本研军用铁臂阿童木。日本动漫能够风靡世界、吸引众多粉丝,与其刻画的不少惩恶扬善的“战士”密切相关,铁臂阿童木、机动战士高达、铁甲万能侠就是其中代表。而如今,这些只存在虚拟世界的“机械战士”,正在走向现实。11月23日,日本丰田公司宣布,将于2016年在美国硅谷设立新公司,专门用于推进人工智能技术研究(AI)。丰田成立的新公司,显然不是研发什么能够应对老龄化社会的护理机器人等民用产品,而是研究“军事机器人”。就拿日本研发的“铁臂阿童木”来说,不但有着包括10万马力核驱动力在内的七种奇特武器,还拥有超乎常人的“冷酷思维”,堪称最先端的战斗机器人。
目前,机器人的军备竞赛已悄然展开。据统计,目前全球超过60个国家的军队已装备了军用机器人,种类超过150种。预计到2040年,美军可能会有一半的成员是机器人。除美国以外,俄、英、德、日、韩等已相继推出各自的机器人战士。在不久的将来,还会有更多的国家投入到这场无人化战争的研制与开发中去。
二、高超声速飞行技术竞争更加激烈
美军秘密进行了一系列高超音速飞行器试验,全方位开始了自己的X-51A“乘波者”高超声速飞行器、高超声速巡航导弹、HTV-2高超音速滑翔飞行器和X-43A“高超X”计划,将开发飞行速度为8马赫的导弹到25马赫的高超声速飞机、空天飞机等各种高超声速飞行器。美国空军研究实验室提出,采用助推滑翔或超燃冲压方式的高超音速导弹研究计划将于2020年左右转为正式采办项目,届时高超音速武器技术成熟度将达到6级。
俄印已经成功联合开发了布拉莫斯超声速巡航导弹,该弹巡航速度可达Ma3。俄印还将联合开发速度更快的布拉莫斯Ⅱ高超声速巡航导弹,并将于2017年开始测试。同时俄罗斯还在研发P-800缟玛瑙导弹,有专家推测该导弹也是一颗高超声速巡航导弹。
随着与华盛顿的紧张关系加剧,俄罗斯人的兴趣集中于获得中国正在研发的高超音速滑翔飞行器技术。12月23日,中国的高超音速飞行器飞行试验比原计划提前数小时实施。据一直关注中国高超音速飞行器飞行试验及技术进展的外媒统计,这是中国进行的第6次高超音速试验,也是2015年的第3次。试验的主角代号为DF-ZF,此前这种飞行器被五角大楼命名为WU-14。
三、精确制导技术仍备受推崇
精确制导武器是一种能够代替战术核武器,对战争胜负具有决定性意义的新型武器,它为不首先使用核武器或不使用核武器打一场具有核战争威力的战争提供了新的手段。因此,美军在历次战争中都大量使用精确制导武器对敌方实施精确打击。在冷战结束后的四次战争中,美军所使用的精确制导武器数量所占比例分别逐渐上升:1991年海湾战争7.6%;1999年科索沃战争35%;2001年阿富汗战争60%;2003年伊拉克战争68.3%。美国人在精确制导武器领域最重要的一个项目是“猎鹰”计划,其目标是研制能从美国本土对目标进行洲际打击(射程可达16000公里)的作战系统,其主要组成部分是携带500公斤航空弹药的高超音速飞行器。
俄罗斯在“5•9”阅兵上首次展示了“顶级”最新武器系统,其中,RS—24型“亚尔斯”洲际导弹将“压轴”登场。“亚尔斯”是在“白杨—M”洲际导弹的基础上研发的,增强了发射前的隐蔽性,提高了核打击成功率的稳定性,可携带至少4枚分导式核弹头,即便目标受带有空天防御结构的梯次配置反导系统保护,也难逃一击。
印度于5月8日、9日连续成功试射了两枚最远射程可达290千米的增强型“布拉莫斯”超音速巡航导弹,为陆军全面部署奠定了基础。“布拉莫斯”超音速巡航导弹将开发空射型、陆射型、海军舰载型和潜射型。11月9日,印度当天成功进行了一次“烈火-4”中远程导弹飞行试验。这次试射的“烈火-4”导弹射程可达4000公里,具备携带核弹头能力。“烈火-4”导弹安装有采用分布式架构的“第五代弹载计算机”,拥有激光捷联惯导技术,能够自动校正飞行中的误差并将导弹引向目标。
四、航空技术将开发新一代隐身战机
航空科学技术虽然已经诞生百年有余,但其发展特别是军事航空技术的发展仍然十分强劲,并在开发下一代具有隐身突防能力的新一代战机。
美国防部2006年发布的《四年防务评估报告》对美空军下一代战略轰炸机的发展作了初步规划:2018年左右装备一种全新的下一代有人战略轰炸机。这种轰炸机常被称为“2018轰炸机”。美国新一代轰炸机为高亚音速有人驾驶隐身飞机,将采用飞翼布局和开放式体系架构,不进行空中加油时航程超过9300千米,计划2025年左右服役。经过一年多的激烈竞争,美国防部和空军于2015年11月25日宣布,授予诺斯罗普•格鲁门公司“远程打击轰炸机”项目“工程与制造发展”合同。对下一代战略轰炸机,美空军计划以5.5亿美元的出厂单价采购100架,2025年左右形成战斗力。工程化研制阶段的开始,意味着这架具有美空军最高优先发展级、承载着美空军很高期待的新型轰炸机。
俄罗斯新一代战略轰炸机开始研制2023年服役。2015年5月,俄罗斯政府军事工业委员会副主席博奇卡列夫表示,俄国防企业已开始进行新一代战略轰炸机PAK-DA(未来远程航空兵系统)的研制工作。俄罗斯未来战略轰炸机将取代图-95MS、图-22MD和图-160轰炸机。12月8日,俄罗斯国防部副部长尤里•鲍里索夫表示,俄第五代战斗机T-50的飞行性能试验接近尾声,目前已经在进行航空电子设备测试。从T-50首飞的2010年1月29日一直到2015年秋,该项目的5架原型机完成了700架次试飞,其中多架原型机都经历了长时间的维修。现在俄罗斯提出的众多五代机计划中,除了战斗机还多了轰炸机、拦截机、运输机等。
五、防空反导技术美俄角逐激烈
防空反导技术是指用以拦截在空中和空间飞行轨道上的战略性弹道导弹或其组成部分的技术,技术主要包括反弹道导弹截击导弹、反弹道导弹发射器和反弹道导弹雷达。目前美国和俄罗斯在这一领域展开激烈竞争。
“宙斯盾”系统落地后首次验证防空反导一体化作战能力。2015 年5月28日,美国陆军在一体化防空反导作战指挥系统(IBCS)首次试验中,成功拦截一枚弹道导弹,这是美陆军和诺斯罗普•格鲁曼公司在实现一体化防空反导系统过程中的重要一步。
面对美国和北约咄咄逼人的威胁,俄罗斯发展自己的防空反导系统。为了与美国相抗衡,俄罗斯近年来大力发展从S-300到S-400再到S-500一系列的防空反导系统。4月4日,俄军方成功试射一枚用于S-400防空导弹系统的并可将该系统的杀伤半径提高近一倍的新型导弹。S-400“凯旋”防空导弹系统为俄罗斯新一代中远程防空导弹系统,旨在对付各类现代化和未来空天攻击武器——侦察机、中程弹道导弹、空中预警机等。每套系统可同时制导72枚导弹,打击36个目标。
六、军事航天技术美国独领风骚
研发太空战“杀手锏”武器。美国是唯一具备反卫星实战能力的国家,2008年美军利用“标准-3”导弹在实战条件下击毁了一颗失控卫星。此外,美军还掌握了卫星信号干扰和欺骗、微卫星攻击、激光瘫毁等多种反卫星技术。近年来,一心追求绝对安全的美军将目光转向太空战“杀手锏”武器。今年5 月20日,美国空军启动了X-37B“轨道试验飞行器”的第四次飞行试验。作为美军“空海一体战”构想中的核心武器系统,X-37B在未来太空战中的作用不言而喻。正如美国空军太空司令部前司令威廉•谢尔顿所言,X-37B担负的“是一种能够改变战局的任务,是能在战争中决定胜负的战略行动”。
开发新一代军用运载火箭。今年4月13日,美国军方御用航天公司美国发射联盟(波音和洛马公司合资组建)在一次发布会上公布了其新一代军用运载火箭部分设计详情,以替代“宇宙神-5”运载火箭。这种新型运载火箭被定名为“火神”,新型火箭具有两大先进技术,首先其第一级发动机可重复使用,其次它的第二级火箭在完成任务后可停留在轨道充当加油站,允许其他航天器与其对接并获得燃料补给。
七、新概念武器技术实用化步伐加快
用于主战平台的高能激光器加快演示验证。美国空军分阶段推动激光武器实战化。4月,美国陆军授予洛克希德•马丁公司合同,开始为“高能激光机动演示系统”建造和集成功率60千瓦的模块化光纤激光器。陆军计划2017年实现100千瓦级的光纤激光器系统集成。2020年前研制出功率达几十千瓦的光纤激光器—自防御高能激光器验证机,演示验证用于反导作战的战斗机吊舱挂载激光武器系统;远期研制出能够远程毁伤敌方飞机和地面目标的功率300千瓦激光系统。
高功率微波武器化进程加快。2015年5月,美国空军宣布,增程型联合防区外空对面导弹(JASSMER)已被确定为反电子装置高功率微波导弹的最佳平台。JASSM-ER于2014年初服役,已部署在B-1轰炸机上,未来还将装备B-52轰炸机和F-15、F-16战斗机。
电磁轨道炮即将上舰试验。6月,美国通用原子公司对装配有电子器件的电磁轨道炮炮弹连续进行4次发射试验,验证了该炮弹可适应电磁轨道炮发射环境并能实现设计的功能。美国海军计划2016年在“特伦顿”号联合高速运输舰上进行电磁轨道炮的首次海上试验,将向距离约40~80千米外目标发射GPS制导炮弹,速度马赫数可达7.5。
八、网络作战技术独辟蹊径
增强对网络信息的深度探测能力。4月,美国情报高级研究计划局(DARPA)公开了Memex项目。该项目致力于开发下一代网络搜索技术,捕捉暗网中成千上万通常被商业搜索引擎忽略的隐藏网站,并最终绘制出“全景式”因特网地图。DARPA 在2014年底即已启动“网络攻击自动化非常规传感器环境”项目,旨在研发领先于网络攻击的预警系统及技术,以阻断未知威胁。2015年初,DARPA就该项目举行了“提案者日”会议,同工业界探讨相关技术概念以及内涵,并发布了跨部门公告,进一步阐明了项目背景、研发目标以及技术挑战等。
增强网络系统弹性以提高防御能力。DARPA启动了XD3项目,旨在通过网络资产分散配置、隐藏防御手段、欺骗或迷惑对手、进行多层防御逐步减缓攻击效果等手段,提高网络系统弹性,以应对针对美国军事数据网络的分布式拒绝服务攻击。DARPA于5月20日发布了“防御超级分布式拒绝服务攻击”(XD3)项目征询书,以削弱“分布式拒绝服务攻击”(DDoS)对国防部网络的影响。
九、3D打印技术受到世界主要国家重视
3D打印技术是一种增材制造技术,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。两年前,一架名为“SULSA”的无人驾驶飞机横空出世震惊了世界。“SULSA”由英国南安普敦大学的两位年轻工程师设计和制造,除了驱动用的马达,包括机翼、整体控制面和舱门在内的所有部件都是在2天时间里“打印”组装出来的。也就是在短短两年时间里,3D打印技术已运用于军事和航空航天领域,造价高昂的战斗机、舰载机等也都能通过“打印出炉”了。目前,我国已经具备了使用激光成形超过12平方米复杂钛合金构件的技术和能力,并在航空科研项目的设计试制中投入使用。
2013年,美国“固体概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金属手枪,能够连续发射50发子弹并保持完好。在维修方面,美国已开始部署基于3D打印技术的维修保障装备。美国陆军开发了一种轻质便宜的3D打印机,可以放到背包中,用于在战场上快速、便宜地制造替换零件。美国太空制造公司的太空3D打印技术的成熟度达到6级,甚至具备了在太空中的样机演示能力,据称在2014年向国际空间站运送了首台3D打印机。
美军不断推进3D打印技术的发展,试图通过材料和制造领域的突破来获取军事优势。今年1月14日,美国著名的电子束、等离子弧及电阻焊接设备制造商Sciaky公司宣布,他们已经成功掌握了使用电子束进行钛合金3D打印的制造技术。这项技术将被用于生产美国第五代隐形战斗机F-35的多个零件。
十、仿生物技术异军突起
研究脑控与控脑武器,颠覆作战模式。脑控武器能让士兵远程意念控制机器人等先进武器系统,实现人与武器装备高度融合。DARPA已实现意念控制F-35飞行模拟器。控脑武器通过影响人体重要生理机能,实现对人体可控可逆的致伤或控制,避免传统武器的大规模杀伤效果。美国DARPA成立生物技术办公室,目标是整合生物学、工程学和计算机科学,发展基于生命科学的新一代装备和技术,标志着美军已将生物技术提升到新的战略高度。美国IBM公司研制出第二代仿脑计算机芯片“真北”。该芯片神经元和突触总数分别达到100万个和2.56亿个,功耗仅70毫瓦,是第一代芯片功耗的1/100。该芯片是一种具备感知、识别、学习等多种认知能力的新兴计算芯片,未来将显著提升无人系统的自主化水平。
利用神经科学、分子生物学等技术激发士兵体力、耐力与智力潜力,打造超级士兵。借助脑机接口技术提高士兵认知能力,士兵可在3秒内识别出视场内100个威胁目标。开展快速适应恶劣环境、快速缓解肌肉疲劳、7天7夜不眠等研究,提高士兵对极端环境、超重负荷、严重脱水甚至战场受伤等情况的适应能力,保证士兵在恶劣环境下长时处于巅峰作战状态。
作者简介:(李大光,国防大学军事后勤与军事科技装备教研部教授,大校军衔)