新世紀(jì)以來美法軍事技術(shù)與裝備的發(fā)展

近代以來，在美國(guó)“聯(lián)合作戰(zhàn)理論”和法國(guó)“空間作戰(zhàn)理論”的指導(dǎo)下，軍隊(duì)轉(zhuǎn)型達(dá)到了以體系化和信息為主要特征的高潮。其技術(shù)和裝備的發(fā)展標(biāo)志著美國(guó)未來作戰(zhàn)系統(tǒng)、法國(guó)統(tǒng)一作戰(zhàn)系統(tǒng)（boa）和英國(guó)快速響應(yīng)系統(tǒng)（fre）。然而，隨著十年的死亡，在技術(shù)和資金的雙重壓力下，美國(guó)陸軍在阿富汗、伊拉克、甚至關(guān)聯(lián)撒馬利亞戰(zhàn)爭(zhēng)的實(shí)踐驗(yàn)證下進(jìn)行了兩次重大調(diào)整，最終于2009年結(jié)束。法國(guó)boa系統(tǒng)的主要“仆人”作戰(zhàn)信息系統(tǒng)的第一個(gè)版本sipsvo于2014年開始，該系統(tǒng)的投資至少應(yīng)超過2020年。英國(guó)的fna最初計(jì)劃建設(shè)一支具有遠(yuǎn)視作戰(zhàn)能力的中型部隊(duì)，并實(shí)施三個(gè)計(jì)劃：專用車輛、多功能車輛和機(jī)動(dòng)保障車輛?，F(xiàn)在，只有特定車輛的示例計(jì)劃和未來快速響應(yīng)系統(tǒng)的名稱。當(dāng)世界軍事力量計(jì)劃面臨重大障礙時(shí)，軍隊(duì)設(shè)備和技術(shù)如何發(fā)展？。隨著第二個(gè)十年的到來,中東和北非地區(qū)的不穩(wěn)定愈演愈烈,世界各國(guó)對(duì)資源的爭(zhēng)奪漸趨白熱化.在世界社會(huì)、經(jīng)濟(jì)急劇動(dòng)蕩和我國(guó)謀求長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的大背景下,應(yīng)該支持哪些坦克裝甲車輛技術(shù)的發(fā)展?新技術(shù)的出現(xiàn)仍然方興未艾,如強(qiáng)激光武器、電磁發(fā)射武器等新概念武器,無人車、機(jī)器人等智能平臺(tái),電驅(qū)動(dòng)、高壓供配電等新型供電體制,隱身、軟硬殺傷等新型防護(hù)手段等等,研發(fā)活動(dòng)十分活躍,成果不斷涌現(xiàn),這些新技術(shù)的出現(xiàn)與信息技術(shù)一道,極大地推動(dòng)著坦克裝甲車輛裝備與技術(shù)的發(fā)展.未來坦克裝甲車輛應(yīng)該如何更好地集成這些技術(shù)?進(jìn)入新世紀(jì)后,我國(guó)坦克裝甲車輛也獲得了空前的發(fā)展,主戰(zhàn)坦克、步兵戰(zhàn)車、輪式車、兩棲裝備、空降裝備等都有新裝備定型,技術(shù)上都有顯著的提升.在進(jìn)入裝備發(fā)展適當(dāng)放緩,技術(shù)發(fā)展加速的關(guān)鍵時(shí)期,未來坦克裝甲車輛裝備、技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展重點(diǎn)需亟待明確和形成較為一致的意見.為回答上述問題,作者試圖就幾個(gè)重大技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行討論,并結(jié)合我國(guó)坦克裝甲車輛裝備與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀針對(duì)性地提出一些發(fā)展重點(diǎn)建議.1發(fā)展特點(diǎn)和未來趨勢(shì)陸軍裝備建設(shè)體系化發(fā)展是進(jìn)入21世紀(jì)以來最明顯的技術(shù)發(fā)展方向,雖然美、法、英先后推出的FCS、BOA、FRES命運(yùn)迥異,但是,以飛速發(fā)展的信息技術(shù)為支撐,打造網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系,實(shí)現(xiàn)“聯(lián)合作戰(zhàn)”的目標(biāo)始終未變.2009年FCS正式中止以后,仍保留了其核心——網(wǎng)絡(luò),強(qiáng)調(diào)“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是陸軍現(xiàn)代化的核心”,把FCS網(wǎng)絡(luò)、小型無人地面車輛、無人機(jī)、無人值守地面?zhèn)鞲衅鞯软?xiàng)目融入旅戰(zhàn)斗隊(duì)現(xiàn)代化改造計(jì)劃中,同時(shí)積極推動(dòng)新型地面戰(zhàn)車族(GCV)研制計(jì)劃.美國(guó)陸軍汲取在伊拉克和阿富汗多年來作戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),擬把GCV打造成為支持9人步兵班在各種復(fù)雜威脅環(huán)境中遂行全譜作戰(zhàn)的車輛.GCV計(jì)劃是美國(guó)陸軍戰(zhàn)車現(xiàn)代化戰(zhàn)略的核心,在未來若干年內(nèi),美國(guó)陸軍將混合裝備老式車輛和新型車輛,M1系列坦克、M2步兵戰(zhàn)車和“斯特賴克”裝甲車將很可能與新型GCV-步兵戰(zhàn)車(IFV)并肩作戰(zhàn).美國(guó)陸軍的目標(biāo)是,未來十年,構(gòu)建一支編制靈活的、網(wǎng)絡(luò)化的多用途混合型陸軍.BOA計(jì)劃分4步實(shí)施:第一步2014年完成,更新步兵作戰(zhàn)裝備,包括研制步兵裝甲戰(zhàn)車VBCI和單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)FELIN,以增強(qiáng)非對(duì)稱作戰(zhàn)的適應(yīng)能力;另一方面,對(duì)當(dāng)前戰(zhàn)術(shù)信息系統(tǒng)進(jìn)行合理化配置,開發(fā)“蝎子”作戰(zhàn)信息系統(tǒng)SICSV0版,以解決信息系統(tǒng)種類繁多、互聯(lián)互通性差的問題.第二步計(jì)劃2017年完成,研制多用途裝甲車和改造“勒克萊爾”主戰(zhàn)坦克,增強(qiáng)其城市作戰(zhàn)能力;同時(shí),升級(jí)SICSV0版至V1版,基本實(shí)現(xiàn)以提高生存力為主的協(xié)同作戰(zhàn).第三步計(jì)劃2020年完成,對(duì)諸兵種合成旅的裝備進(jìn)行改造,安裝V1版SICS,并實(shí)現(xiàn)裝備通用化,使接觸式作戰(zhàn)時(shí)部隊(duì)具備協(xié)同作戰(zhàn)能力.第四步計(jì)劃2026年前完成,實(shí)現(xiàn)法國(guó)陸軍轉(zhuǎn)型,具備“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”的能力.目前,BOA處于規(guī)劃的初期實(shí)施階段.FRES經(jīng)2009年調(diào)整后,形成專用車輛、多用途車輛和機(jī)動(dòng)保障車輛3個(gè)計(jì)劃.優(yōu)先實(shí)施專用車輛(SV)計(jì)劃,首先安排發(fā)展履帶式裝甲偵察車,并帶出通用履帶式底盤,發(fā)展包括偵察車、中型裝甲車和支援車3種類型的車輛體系.SV已進(jìn)入演示驗(yàn)證階段,預(yù)計(jì)2013年開始樣車試驗(yàn).從FCS、BOA、FRES的進(jìn)展看,世界軍事強(qiáng)國(guó)走陸軍裝備建設(shè)體系化的方向未變,但實(shí)施的步伐較原來理想的“高歌猛進(jìn)”變得“務(wù)實(shí)”起來.原因可能是:1)“不確定性、持久性沖突”的未來陸軍接觸式作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜性對(duì)信息系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò))的技術(shù)要求描述不清;2)龐大、多單元的信息系統(tǒng)和海量的信息要實(shí)時(shí)、安全、恰當(dāng)?shù)貍鬟f的技術(shù)難度大;3)經(jīng)濟(jì)不可承受.即需求不甚明確,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大,經(jīng)濟(jì)難以承受.或者說是方向沒錯(cuò),但過于激進(jìn),要適當(dāng)慢一點(diǎn).發(fā)展方式應(yīng)該是循序漸進(jìn),由單車單兵的數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化開始,再互聯(lián)互通,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò).不要指望先有非常完善的網(wǎng)絡(luò),也不要指望少數(shù)幾個(gè)人就能完成所有的作戰(zhàn)任務(wù),更不能指望信息化能包辦一切.支撐陸軍裝備體系化發(fā)展的是信息技術(shù),重點(diǎn)是指控網(wǎng)絡(luò)、和單車、單兵的信息化.指控網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的核心是作戰(zhàn)部隊(duì)編制、職責(zé)的頂層設(shè)計(jì),特別是信息流規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即核心是指控模型的建立以及軟件的開發(fā).單車、單兵的信息化,研發(fā)的核心仍然是其信息流規(guī)劃設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)綜合驗(yàn)證.因此不是搞網(wǎng)絡(luò)或總線的人來負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì),而是懂得如何更好地提升綜合作戰(zhàn)效能的人來負(fù)責(zé).而發(fā)展的重點(diǎn)是信息感知能力的大幅提升,包括對(duì)目標(biāo)、地理環(huán)境、友鄰部隊(duì)、本身狀態(tài)包括故障的感知.陸軍裝備體系化研究的重點(diǎn)是:通過信息化部隊(duì)的建設(shè)、演練實(shí)踐,完善部隊(duì)的編制,明確各作戰(zhàn)單元包括單兵在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的職責(zé),明確網(wǎng)絡(luò)信息流程,等等;加強(qiáng)單車、單兵的信息化集成,特別是動(dòng)態(tài)綜合(DSI);加強(qiáng)總體設(shè)計(jì),由以“布置、匹配”任務(wù)為主的總體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴叭蝿?wù)”分配、系統(tǒng)建模、動(dòng)態(tài)綜合仿真為主的總體設(shè)計(jì);加強(qiáng)部件、分系統(tǒng)的數(shù)字化、集成控制以及嵌入式狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、訓(xùn)練模擬,等等.2以防護(hù)材料為使用導(dǎo)向的集成設(shè)計(jì)輕量化是工程技術(shù)人員永恒的追求,但輕量化不能犧牲防護(hù)性能和經(jīng)濟(jì)性.FCS一開始就過分強(qiáng)調(diào)陸軍裝備必須剛性滿足空運(yùn)甚至空投的要求,認(rèn)為信息化條件下能大幅提高單車生存力而犧牲單車防護(hù)性,后經(jīng)伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)證明此路不通.戰(zhàn)斗全重的控制一直是坦克裝甲車輛型號(hào)研制的難點(diǎn),各分系統(tǒng)、部件為了本身的可靠性基本上都“超重”.在型號(hào)研制中,總師系統(tǒng)要提高對(duì)控制重量的認(rèn)識(shí)和控制力.輕量化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是新材料應(yīng)用,動(dòng)力、傳動(dòng)與輔助系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì),行走系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),甚至減少乘員,采用新型整車結(jié)構(gòu),等等.新材料應(yīng)用的重要方向是車體、炮塔體和火炮身管.鋁合金、鈦合金、鎂合金以及高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用研究都很活躍,而瓶頸在不同型材的批量制備工藝和零部件之間的連接技術(shù).另一方面,新材料的應(yīng)用往往導(dǎo)致成本的大幅增加.動(dòng)力、傳動(dòng)與輔助系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)能大幅度降低動(dòng)力艙的體積,動(dòng)力艙體積的減小意味著整車重量的大幅度下降.例如,“歐洲動(dòng)力機(jī)組”就使得“豹2”坦克的動(dòng)力艙長(zhǎng)度縮短1000mm,體積由原來的7.6m3縮小到4.6m3.而其集成設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是冷卻系統(tǒng)(包括冷卻風(fēng)道)、進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及動(dòng)力、傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油品種的統(tǒng)一,傳動(dòng)系統(tǒng)中高、中、低壓液壓系統(tǒng)(轉(zhuǎn)向系統(tǒng),操縱系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng)),液力系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng),轉(zhuǎn)向系統(tǒng),制動(dòng)系統(tǒng))的集成設(shè)計(jì),包括潤(rùn)滑油品種的統(tǒng)一,熱管理、污染管理系統(tǒng)集成、優(yōu)化設(shè)計(jì).動(dòng)力、傳動(dòng)與輔助系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)往往以犧牲一些零部件的可維修性為代價(jià),因此實(shí)現(xiàn)集成設(shè)計(jì)的前提是堅(jiān)決杜絕漏油、漏水、漏氣、漏電,否則會(huì)因?yàn)槟莻€(gè)管接頭松動(dòng)導(dǎo)致漏油就不得不吊動(dòng)力艙甚至分解動(dòng)力艙.行走系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于坦克的輕量化有很大潛力.加拿大SoucyInternational公司和BAE系統(tǒng)公司瑞典分公司研制的帶式橡膠履帶就取得了積極的成果,已經(jīng)安裝到中級(jí)車輛(35t)上進(jìn)行了使用試驗(yàn),帶來了實(shí)實(shí)在在的好處:車重減輕大約1t,而且接地壓力均勻分布,車輛總體聲響信號(hào)特征降低10dB,車輛振動(dòng)減小65%,而且便于修理和更換.此前,人們基本上將注意力集中在行走系統(tǒng)的通過性和減振性能上,而往往忽略其輕量化設(shè)計(jì).坦克行走系統(tǒng)的重量占到整車戰(zhàn)斗全重的20%以上,開展以履帶、負(fù)重輪輕量化為主要目標(biāo)的行走系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)是我國(guó)坦克裝甲車輛業(yè)界的重點(diǎn).另外,改變車輛的結(jié)構(gòu)與布置,如減小乘員、采用無人炮塔等措施都可以大大減輕車輛重量.3機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)的未來發(fā)展方向隨著對(duì)電功率要求很大的電磁炮/電熱炮等超高速動(dòng)能武器,高功率激光器/高能微波發(fā)射器等定向能武器,以及電磁裝甲等新概念防護(hù)技術(shù)的發(fā)展,以及民用車輛在節(jié)能環(huán)保壓力下電驅(qū)動(dòng)車輛技術(shù)的發(fā)展,以動(dòng)力電池或動(dòng)力電池+發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的純電動(dòng)車或油電混合(混合動(dòng)力)車輛的發(fā)展正蓬勃興起,電驅(qū)動(dòng)成為坦克裝甲車輛鮮明的發(fā)展方向.英國(guó)BAE公司的E-X-Drive串聯(lián)式機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)裝置已成為美國(guó)終止FCS后新啟動(dòng)的新型地面戰(zhàn)車族(GCV)和英國(guó)FRES中SV的傳動(dòng)系統(tǒng)方案.德國(guó)RENK公司和MTU公司也相繼推出了串聯(lián)式EMT1100,分流式REX和并聯(lián)式mbrid,均作為下一代坦克裝甲車輛的傳動(dòng)方案.這些電驅(qū)動(dòng)方案表現(xiàn)出了低速大扭矩、無級(jí)變速等良好的驅(qū)動(dòng)性能,而且也表現(xiàn)出優(yōu)異的動(dòng)力艙體積,如采用E-X-Drive機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)裝置后,動(dòng)力艙體積只有3.2m3.電氣化的另一個(gè)方面是供配電的電壓體制已由原單一的28V發(fā)展成為高壓270V、低壓28V雙電壓供配電體制.電氣化的發(fā)展重點(diǎn)是智能電網(wǎng)控制技術(shù),含用電安全技術(shù)、高功率密度(大于1kw/kg)電機(jī)、大功率電子器件、高效高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)、脈沖電源技術(shù),等等.坦克裝甲車輛電氣化的研究重點(diǎn)是整車能量管理、功率管理頂層方案的設(shè)計(jì),機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)多方案研究,起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)、電機(jī)、電池、電控、智能供配電等關(guān)鍵部件的研制.4裝甲車輛軟殺傷主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展主動(dòng)化這里專指防護(hù)主動(dòng)化.伊拉克、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)表明,擁有高技術(shù)武器裝備的美國(guó)陸軍同樣遭到重創(chuàng),連“海豹”突擊隊(duì)員的武裝直升機(jī)也能被火箭彈擊落.戰(zhàn)爭(zhēng)給美國(guó)陸軍強(qiáng)烈的刺激和警醒,裝甲車輛必須具備一定的裝甲,至少能對(duì)付RPG火箭彈的攻擊.但裝甲的增加,勢(shì)必造成戰(zhàn)斗全重的大幅增加,往往只能起到“事倍功半”的效果.坦克裝甲車輛的生存力如何提高,成了工程師們緊迫的研究課題,隱身技術(shù),可便捷披掛的附加裝甲,光電對(duì)抗、信息對(duì)抗的軟殺傷主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng),對(duì)來襲彈藥進(jìn)行攔截的硬殺傷主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的研發(fā)尤為活躍,生存力技術(shù)在一定“裝甲”能力的基礎(chǔ)上,朝著隱身、主動(dòng)防護(hù)的方向快速發(fā)展,基于激光、紅外、紫外、雷達(dá)多波譜的綜合探測(cè)、告警系統(tǒng)成為標(biāo)配;新推出的主戰(zhàn)坦克,如“豹2”A7+、“梅卡瓦”MK4,均配置了攔截型主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng);中輕型裝甲車輛加裝攔截型主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)也漸成為趨勢(shì).俄羅斯、以色列、德國(guó)、南非、瑞士等國(guó)家均已推出主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品.2011年3月1日,以色列國(guó)防軍一輛“梅卡瓦”4坦克在加沙地區(qū)巡邏時(shí),其“獎(jiǎng)杯(TROPHY)”主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)探測(cè)到一個(gè)來襲射彈并成功摧毀.這是坦克首次在實(shí)戰(zhàn)中成功使用主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng),以色列國(guó)防軍表示,這是坦克向前邁出的具有重大意義的一步,可能會(huì)改變未來的地面戰(zhàn).“獎(jiǎng)杯”系統(tǒng)可提供360°防護(hù),防御反坦克導(dǎo)彈、反坦克火箭彈和坦克發(fā)射的高爆反坦克炮彈.坦克裝甲車輛軟殺傷主動(dòng)防護(hù)技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是:激光、紅外、紫外、雷達(dá)等多波譜光電探測(cè)與光電對(duì)抗技術(shù);射頻綜合技術(shù)手段;誘騙、干擾、壓制一體化技術(shù).攔截型主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是另一個(gè)重要發(fā)展方向,其技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)是探測(cè)跟蹤和識(shí)別來襲彈藥的雷達(dá)以及攔截裝置的開發(fā).5無人化裝備與技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)比較自從美國(guó)1990推出聯(lián)合機(jī)器人計(jì)劃(JRP)以來,無人系統(tǒng)的發(fā)展一直方興未艾,并已經(jīng)開始投入實(shí)戰(zhàn),伊拉克、阿富汗和利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)都看到了無人系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用.美國(guó)終止FCS后,仍然保留了小型無人地面車輛、無人機(jī)、無人值守地面?zhèn)鞲衅鞯软?xiàng)目,2010年7月法國(guó)薩托利防務(wù)展和2011年8月16日至18日在華盛頓會(huì)議中心舉行的北美無人系統(tǒng)展上展出的無人系統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)就能看出無人化已成為以信息化技術(shù)為支撐的坦克裝甲車輛裝備與技術(shù)發(fā)展的又一鮮明的方向.當(dāng)前坦克裝甲車輛無人化裝備的發(fā)展重點(diǎn)放在偵察感知、工程與后勤保障類裝備的開發(fā),而帶有火力的戰(zhàn)斗無人車或武裝機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用相對(duì)慢一些,多是些遙控武器站或無人炮塔,或許是把武器交給機(jī)器人還是讓人有些不放心或感到恐懼,而實(shí)質(zhì)是技術(shù)還不能保證機(jī)器人完全具備人的智能,也不能保證機(jī)器人不被敵方“綁架”.無人偵察感知裝備主要包括無人偵察車、無人機(jī)和無人值守地面?zhèn)鞲衅?而無人工程與后勤保障裝備主要是排雷等危險(xiǎn)作業(yè)和運(yùn)載武器彈藥等搬運(yùn)作業(yè),等等.無人化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是傳感器、通信系統(tǒng)、智能軟件,核心是智能軟件,難點(diǎn)是任務(wù)、路徑規(guī)劃和與其他武器裝備以及人的協(xié)同.美國(guó)將無人化技術(shù)的智能水平分為10級(jí),最低級(jí)1級(jí)是遙控型,由遙控操作者操控,最高級(jí)10級(jí)即象人的智能一樣完全自主.無人化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是:遙控武器站、無人炮塔和無人值守地面?zhèn)鞲衅?無人偵察車、