美国陆军加快现代化建设应对大国竞争
2020-10-13刘安平
刘安平 周 宇 木 木
近期,位于美国弗吉尼亚州尤斯蒂斯堡的陆军未来司令部内,一个特殊的跨职能团队正在展开名为“Tegn Ignite”的项目研究。该团队是一支由科学家、武器技术专家以及战争策略和概念制定者共同组成的面向未来的“特种部队”。项目提出,控制空地机器人的坦克、支持AI的瞄准和侦察、毫秒级攻击、自主弹药、变形蜂群,以及快速、实时、多领域的联网都是2040年战争的典型场景。从根本上说,这不仅是探索新技术将如何到来,更重要的是在早期开发更多能够改变作战范式的系统,并将这些技术应用在新的作战概念中。
其实,美国陆军长期致力于现代化建设。从2017年5月,美国智库战略与国际研究中心(CSIS)发表《陆军现代化趋势》报告,到2018年交付美国国会的《陆军现代化战略》报告,再到2019年的陆军现代化战略承接过去现代化的成效,擘划出更加完整的现代化进程,美国陆军不断加快推进现代化建设,以应对大国竞争。
作战概念迭代升级
美国陆军历来重视作战概念的研究与开发,通过作战概念牵引陆军发展。近些年,从“多域战斗”到“多域作战”再到“全域作战”,美军作战概念不断迭代升级。
2016 年美国陆军率先提出“多域战斗”概念,而后得到各个军种的积极响应和热心参与,美军高层已将“在多域战场作战并取得胜利”视为发展重点。“多域战斗”是美军继“空海一体战(ASB)”之后在联合作战概念上的又一次创新,代表着美军基于未来战争场景设计对联合作战的新展望。“多域战斗”概念探索建立超越传统地面战的陆军作战新模式,并寻求在未来联合作战中扮演关键角色的坚定决心。通过将各要素高度融合带来全域打击能力的倍增,保持美军在各个作战域的机动自由、火力压制和技术优势。并通过“多域战斗”概念来打造高度融合的联合作战新模式,让新技术赋能传统作战力量,保持其战力优势和行动自由。
2018年底,美国陆军把“多域战斗(Multi-Domain Battle)”概念升级为“多域作战(Multi-Domain Operations)”概念。“Battle”是指“战斗”,而“ Operation”是指“作战或战役”,从“多域战斗”到“多域作战”,不仅仅是文字游戏,更多的是体现出美军通过发展先进军事思想来牵引战斗力的生成和作战模式的转变。以“战斗(Battle)”定义该概念限制了各军种之间的相互配合与支撑,必须通过开展整体“作战(Operation)”才能实现。美军致力于通过跨多领域的集成来融合作战力量,将“多域作战”概念打造成战术和战役之间的桥梁,把战役和战术的行动以及目标融合在一起,摆脱战术层面的限制,激发美国军事思想的发展和战斗力的大幅提升。同时,以“多域作战”概念来加速陆地、海洋、空中、太空和网络空间作战力量的联合,提升在“多域作战”中与联合部队的协作水平。
“多域作战”的概念得到了海军陆战队和空军的支持,但空军与陆军的侧重点不同,其更加关注空战场,所以提出了“多域指挥与控制(MDC2)”的作战概念,并与其发展的“作战云”概念进行整合。与此阶段相同,海军在推进“分布式杀伤”概念,国防高级研究计划局(DARPA)在推进“马赛克”作战概念。
由于“多域作战”概念得到了美军各层级的共识,美国国防部和参联会决定从顶层来统一全军的作战概念。2020年1月29日,美参联会副主席约翰·海顿表示,联合参谋部正在开发一种新的联合作战概念以定义美国新的战争方式,自此“全域作战”的概念逐步泛出水面。“全域作战”概念是在“多域战斗”和“多域作战”的基础上发展起来的,概念描述未来全域作战所需的能力及其属性,将包括空中、陆地、海洋、太空、网络、频谱以及未来联合作战所需的一切,成为美军高层级、体系性和融合性的新概念。
美国陆军正在逐步推进机器人战车计划
规模结构优化调整
美国陆军成立最早,目前已经发展成兵种齐全、作战能力强大的地面作战力量。近年来,美国陆军基于战争形态与作战样式、国际安全形势及使命任务的变化,持续推动军队调整改革,规模结构特色鲜明。
一是模块化作战单位,不断提升作战灵活性高。陆军持续开展旅战斗队的重组工作,为装甲旅和步兵旅增加第3个机动营,使旅作战单位更加灵活;将两个步兵旅战斗队转为装甲旅战斗队,为常规部队配置11个装甲旅战斗队、13个步兵旅战斗队和7个斯瑞克旅战斗队,为陆军警卫队配置5个装甲旅战斗队、19个步兵旅战斗队和2个斯瑞克旅战斗队。
二是调整现役和预备役力量,实现最优组合。陆军预备役是美军预备役部队中人数最多的。未来几年,陆军预备役将会保持小幅增长。据美国战略与国际研究中心报告,到2023财年,美国陆军国民警卫队计划增加500人,陆军预备役计划增加500人,这意味着87%的员额增长将来自现役部队。虽然未来几年内预备役兵员增幅不大,但陆军已经采取措施,实现现役和预备役力量的深度融合,缩小两者间差距。
三是成立人工智能机构,聚焦智能化建设。陆军非常重视发展人工智能无人系统等,促使作战部队在未来战争中能更高效地开展作战。随着人工智能技术发展应用,陆军部队编成也将发生相应变化,能够在更少的作战人员和部队支援下提升小型编组的作战能力。未来,美国陆军计划部署多种新型地面无人系统。
《陆军战略》明确加快现代化转型优化规模结构,分为3个阶段建设发展:近期(2018年—2022年)建立战备部队,中期(2022年—2028年)建立现代化部队,远期(2028年—2034年)建立多域作战部队。呈现出许多新的特点。
一是从数量上看,兵力规模有所扩大,重点发展现役部队。陆军高层认为,陆军常规部队应发展到55万,预备役应为20.9万,国民警卫队应为35.5万。根据2018年6月发布的《2028 年陆军愿景》,陆军将会全面提高作战人员配备,配置率提高至105%;将征兵人员、训练士官和教练员的配置率提高至100%;2020年10月前美国陆军现役兵员数量将达到50万以上,同时也相应扩大国民警卫队和陆军预备役规模。
美国陆军装备了世界上最先进的坦克
二是从结构上看,继续保留旅战斗队,同时发展多域特遣部队。《美国国防部2020财年预算申请》显示,2020财年陆军申请的旅战斗队总数共58个。但随着国防战略重心的转移,少数步兵战斗旅将会转为装甲战斗旅。此外,陆军今后还将继续利用实验性作战单位,如多域特遣队来试验“多域作战”概念,来探究最佳力量组合的方式方法,为永久改变陆军力量结构做好充分准备。
三是从编制上看,不断完善现有编制并持续发展新型编制。未来,美国陆军将重点开展两方面工作。在调整现有编制方面,“多域作战”要求陆军从军到旅各作战单位必须有能力开展持续的地面和空中情报监视侦察、电子战及网络作战。在发展新型编制方面,2020年陆军将启动全部6个安全部队援助旅及安全部队援助司令部,加强新型作战力量编制建设。随着人工智能等技术的发展,未来将扩大人机混合编队、无人系统编队等力量的发展与建设。
网络现代化持续推进
2019年7月22日,陆军作战能力发展司令部发文,介绍了陆军网络现代化路线图。报道称,美国陆军正着力推进4条网络现代化路线:一是创建统一的网络;二是开发简化的任务指挥套件;三是提高与联合部队及盟友的互操作性;四是确保指挥所可执行远征任务、具备强大生存能力。
由此看出,陆军将对网络进行大规模改造,形成满足作战要求的通信结构,包括提供攻击性网络作战能力和电子战能力。美军认为,未来的敌人可能拥有类似于美军使用的先进技术,陆军创建了6个跨职能团队,在下一代战车、远程精确火力、防空和反导能力、士兵杀伤力、未来垂直升降平台和网络这6大关键领域开展大规模现代化工作。
当前,陆军的网络非常复杂,系统多且脆弱,不能有效对抗具备先进技术对手的电子战攻击。陆军官员认为,现代化的网络应当简单直观、安全可靠、具备远征能力、基于标准、可供盟友使用、难以被对手探测等特点,能在移动中进行通信并可用作武器系统。陆军正在寻求可剪裁、可扩展的网络解决方案。为满足陆军将网络用作武器系统的需求,现代化网络要能够提供电子战能力和攻击性网络能力。目前所用的通信系统可由电子战专家使用,确保任务的成功完成并保持网络领域或频谱的优势。
人工智能、自动化、云计算和机器学习是实现现代化网络所需的技术。云计算和边缘计算有所不同,在边缘计算中,数据网络边缘附近处理,不是在集中的数据中心处理;云计算通过互联网以“技术即服务”的形式提供。边缘计算和云计算对美国陆军来说都是必不可少的,需要将云计算、边缘计算与大量智能技术结合应用。
理想状况下,作战人员应能够处理各种来源的大量数据,但在实际情况中,数据是在边缘收集的,由于通信网络结构的问题,将数据转移到边缘之外的方式存在限制。仅仅一辆战车上的传感器就可能产生远远超出网络通信能力的数据量。带宽瓶颈是陆军与业界探讨的首要现代化问题,美国陆军与业界的第一次交流会重点就是要解决对抗环境中的带宽限制问题,以及如何实现网络的现代化。
陆军正密切关注美国国防部算法战跨职能团队项目(Maven)的成效,该项目使用生物学启发的神经网络从移动或静止图像中自主提取出感兴趣的物体。陆军希望从Maven等项目中获取经验,并将这些经验扩展到其他作战职能,帮助陆军高级领导和参谋更好地做出决策。
人工智能和自动化也将帮助陆军实现自愈网的愿景,其中自监控网络能够检测出现故障的节点并自动将其重新联网。在这种网络中,机器学习及深度学习等技术可减轻人员的部分负担。在这些技术的帮助下,指挥官和作战人员能够掌握最重要的信息,从而加快决策速度。
“六大”优先事项加快发展
据美媒报道,美国陆军计划在2020年到2024年5年内共计投资570 亿美元用于现代化建设,以使新装备尽快列装部队,积极应对未来不断发展变化的各种威胁。
远程精确火力雷神公司和洛克希德·马丁公司已经开始测试精确打击导弹的原型弹。精确打击导弹的初始版将取代冷战时期的陆军战术导弹系统(ATACMS),对敌方类似防空系统的优先目标进行地对地打击。后期升级版可能具备反舰能力。美国退出《中导条约》,该导弹可能有超过500千米的射程。
下一代战斗车辆一是布拉德利战车的替代项目。通用动力公司、BAE系统公司以及雷声公司和莱茵金属公司组成的联合小组已经在竞争M2布拉德利战车替代项目,希望新战车系统能拥有经过验证的先进武器、自动化部件等,在无人状态下执行任务。二是装甲车防护系统。该项目旨在用新型反导系统(又称主动防护系统)来提升现有装甲车辆的防护能力。
未来垂直空运系统一是未来攻击侦察飞机项目。这是陆军最紧迫的航空优先项目。未来攻击侦察机将是一种高速可选载人飞机,用于取代OH-58直升机。二是直升机发动机升级项目。陆军计划选择一款新型发动机来升级现有的几千架直升机。
网络新的网络战略包括一系列规模更小的项目,参与合同商很多,时间更紧。新战略采取边研发边使用模式,以便能迅速利用新出现的更好技术来升级各软件模块和硬件。一是指挥所计算环境。指挥所计算环境是一揽子硬件和软件,旨在提升指挥与控制,提高指挥所的能力。二是一体化战术网络。2019年首次有整建制战斗旅全部升级成为完整的一体化战术网络,如果2020年评估获得成功,那么2021年将为4个旅采购这种系统。三是增强型远征信号营装备。与现有远程通信装备相比,这种新型一揽子装备能力更强、部署更便捷。通信部队已经向陆军领导人提交评估报告和计划建议。
防空与导弹防御一是一体化防空与导弹防御战斗控制系统,这是陆军首要防空优先项目,旨在将陆军的全部雷达、防空导弹连和导弹防御系统链接起来。二是初始机动短程防空系统。该系统旨在保护快速移动的前线部队(机动部队),使其免受直升机、无人机和低空飞行的喷气式攻击机的打击,目前这一任务由装备短程“毒刺”导弹的高机动性多用途轮式车辆来实施。
单兵杀伤力一是下一代班用自动步枪项目(NGSAR)。美国陆军已测试新型高能武器,这种武器使用6.8毫米子弹,共有5家公司交付6种设计方案。陆军还计划用一种轻型机枪来取代5.56毫米的M249班用自动武器。二是一体化视觉提升系统。该系统的增强现实眼镜不仅能够提供超强的夜视能力,还可以像战斗机飞行员的平视显示器一样,将目标选择与瞄准十字准线等战术数据提供至用户的视野内,再由人工智能根据数据协助步兵定位目标。
美国陆军正推进研发未来远程突击直升机项目
美国陆军积极发展高超声速武器
始终保持技术领先优势
近年来,美国陆军在科技研发方面取得了显著进展,特别是未来司令部成立以来,在其领导下的8个跨职能团队科研成果更是看点颇多。
加速研制高超声速武器系统。高超声速武器主要指飞行速度达5倍声速以上,能对全球任意地点实施快速精确空中打击的新概念武器系统。美国陆军积极发展高超声速武器,类似于当前海军和空军大力发展的同类精确制导武器系统。陆军已成立高超声速武器系统项目办公室,努力发展陆军高超声速武器打击能力。目前,来自各军兵种的科研人员密切合作,开发一个标准的“高超声速滑翔体”,为研发和部署高超声速武器奠定基础。
推进指挥所技术开发及指挥能力建设。陆军通信电子研究、开发和工程中心公布的15项新技术,旨在提高美国陆军部队野战指挥所基础设施的构建能力。在过去几年时间里,通信中心开展研究的“远征任务指挥科学与技术目标”项目,正在不断提升野战指挥所的快速开设能力。总体来说,新技术使指挥所实现更快地开设和撤收,并改进指挥所的灵活性、连通性和可扩展性。
努力发展人工智能技术。美国陆军领导认为,人工智能技术在未来作战中的运用,能帮助人员有效处理繁杂和海量的信息,大幅简化信息处理流程,高效辅助指挥官或参谋人员决策,并且能有效增强各种武器装备的能力。因此,美国陆军成立专门机构研发人工智能技术,这既是陆军现代化的重要举措,更是国防部的首要任务,美国国防部甚至将人工智能的研究置于其他优先事项之上。
积极开展神经刺激研究。陆军纳蒂克士兵研究开发工程中心“脑认知科学应用中心”进行了大量的神经刺激试验,旨在提高士兵的认知能力。试验中,士兵充分展示了经神经刺激后能力的提升,包括注意力拓展和导航能力增强,以及一系列受控活动中运动技能的明显增强等。此外,参加该项目试验的志愿者在初次进入培训后不久就表现出学习能力的明显增强,这预示着该项技术在有效弥补士兵能力差别方面具有巨大的潜力。由此不难看出,美国陆军开展的神经刺激项目研究,无疑是探索弥补士兵能力差别的有效途径。
研发和测试双目夜视望远镜。陆军为指定部队配发了可与FWS-Ⅰ步枪瞄准镜无线连接的增强型双目夜视望远镜(ENVG-B)。该新型双目夜视望远镜具有微光和热像复合夜视功能,同时还具有立体纵深感,能够为士兵提供立体图像。从使用效果来看,士兵的武器使用技能提升一倍,昼夜间目标识别率提升3倍以上,射击时间缩短了30%~50%。美国陆军士兵称赞其是未来战场的“游戏规则改变者”。