倾斜的地平线
2011/10/25 12:09:00
 

    --未来美军空天科技发展趋势分析
  发展军事技术需要登高望远,发展军事空天技术尤为如此。2010年5月美国空军发布了未来20年的远景报告《技术地平线》。把这份报告与美国国家情报委员会《全球趋势2025--转型的世界》、《四年防务报告》、《美国军事战略》放在一起研读,就知道美军将如何发展空天技术。
  未来战略环境:交织的挑战
  美军发展空天科技需要弄清的第一个问题,是要对未来20年美军所处的战略环境进行评估--威胁来自何方,谁是对手或敌人?
  对未来全球局势变化,美军看法是,由于新兴大国崛起以及非国家行为体影响的上升,世界权力的重心正在从西方向东方发生历史性转移。在此阶段美国仍可能是最强大的国家,但美国实力包括军事实力会走下坡路。而中国、印度、俄罗斯却可能实现快速增长,并获得全球影响力。巴西、印尼、伊朗和土耳其的力量也会上升,这可能导致出现区域的军事强权。目前的世界体系将变得面目全非,新的国际体系将是由众多国家群和非国家行为体组成的多极世界,西方将不再是世界的领导。原有的世界秩序面临解体,全球治理的新模式却尚未成型,世界正在进入变化多于传承的转型期。国家间围绕资源、贸易、投资很可能展开广泛的竞争,不能排除常规军备与核军备竞赛和直接的军事对抗。向新国际体系的转型过程将险象环生。
  面对着转型的世界,大量的威胁和不可预测的挑战取代了传统的战争威胁。未来的冲突主体不仅仅是一些大的国家,“还包括一些失败的国家、激进主义者和一些无国界的军事力量,这其中有国家的军事力量、非正式的准军事组织、军阀与敌对少数民族团体以及海盗、恐怖组织还有一些世界范围的独立团体”。世界权力从国家行为体向非国家行为体扩散,商业、部落、宗教组织甚至犯罪网络的力量会继续相对增强,未来的冲突起因和方式也将越来越多样化,美军难以像在冷战时期确定一个长期稳定的敌人,并根据这个敌人的特点进行军事对抗的准备。
  在美军看来,敌对势力可能没有能力与美国军事力量进行直接的抗衡,但是他们会利用新发现的非对称优势。针对美国对空间和计算机领域的依赖,依靠干扰甚至破坏这些领域的技术,达到对美国多领域的影响。利用核技术与其他新技术的扩散,一些较小的国家和非政府组织也同样可以给美国安全造成更大威胁。与相对可控的大国间战争相比,这些威胁才可能是频发并且是毁坏力巨大的威胁。
  传统国家的威胁和非传统威胁的交织局面,构成了美国在未来20年里必须面对的安全挑战和战略环境。相比冷战的环境,美军军事力量在未来可预见的战略环境里将面临更加复杂的挑战。日益紧张的军费和多样化的威胁,无疑会影响到美军军事装备的采购,也将波及武器研发的思路和投入方向。对需要长期预研、持续发展的空天科技来说,威胁的“不确定”是最大的挑战。
  核心职能与技术威胁
  为了应对不确定的威胁,美军采取了“全频谱覆盖”的老办法。美国空军给自己确定了12种“核心职能”,具体包括:核威慑、制空权、空间优势、网络空间优势、全球精确打击、全球快速机动性、特别行动、全球一体化的信息存储与检索、指挥控制、人员救援、建立伙伴关系、快速反应战斗支援。把这么多项任务列为自己的核心职能,说明美国空军在能力建设上依然未能摆脱“龙王比宝”的心态,还在追求对敌方的全面优势。
  然而,美军也认识到由于各种技术的快速发展,美国在空天技术领域中所拥有的巨大优势正受到多方面的挑战。对新技术发展可能带来的新挑战,美军历来保有高度警惕。在《技术地平线》的报告中,美国空军举出了下列二十多种不可忽视的技术威胁。
  先进电子系统技术。特别是有源电子扫描雷达技术和电子战技术,电子系统小型化和高速化方面的进步,极大促进了电子战实力。
  先进导弹导引器技术。利用电光追踪技术,将会出现新一代的地-空导弹。这些技术如在世界范围扩散,将改变目前空战和防空作战的力量对比。
  高速吸气导弹推进技术。这种技术使得超声速空空导弹、地对空导弹和巡航导弹越来越成熟。
  先进的对空综合防御体系。先进的导弹防御体系使得传统的空中防御体系产生了根本的变化。
  被动式传感器与电子战技术。如红外定位追踪系统;复杂、多样的电子战系统,使电子战与网络战交织重叠。
  便携式地空导弹技术。低端便携防空设备价格低廉,可大量装备。随着电子设备进一步小型化,将会催生更加廉价的空防装备。
  弹道导弹与巡航导弹技术。弹道导弹与巡航导弹不断增长的机动性、航程、操纵性以及打击精度,已经威胁到美军力量全球分布的基础。
  先进战斗机。 针对中、俄、印新一代战斗机的研发,美国必须研发新型号飞机以维护空中霸主地位。
  远程控制飞机。远程遥控飞机在空中监视、攻击、电子战的应用的不断增长,这包括多架飞机组网飞行,完成一些不能由一架飞机单独完成的任务。
  射线武器系统。地面激光武器可用于空中防御,而空中微波系统可以用来摧毁电子系统。这一武器具有战略级应用前景。
  空间控制技术。敌对势力认识到美国对空间领域的依赖性,正在发展技术以干扰甚至破坏这些空间设备。
  打击GPS导航系统技术。美军作战能力对精确导航与定时系统的广泛依赖,这使得多敌人把GPS系统作为战时最先的攻击对象。通过攻击GPS导航系统进行的导航战,成为国家战争策略的重要部分。
  空间设备发射能力。迄今为止,大概有50个国家拥有轨道卫星,有11个国家具有轨道发射能力,拥有这些复杂技术的国家可以研制洲际弹道导弹。
  小卫星技术。这种小型系统的成本和发射费用总共不超过十万美元。未来会有更多国家拥有低成本的空间技术。
  反卫星技术。任何具有空间发射能力的国家都可以发展初步的反卫星系统。攻击性反空间技术在不断发展进步,在反卫星战技术领域尤为突出。
  反卫星射线武器技术。一定功率的激光束可以使探测器阵失灵,或者降低太阳能电板或其他组件的效率降低卫星的可操作性,足够高能的激光甚至可以直接摧毁卫星。目前主要是以陆基激光武器的形式存在。
  共轨道反卫星技术。这种系统是一枚与目标卫星同轨道的小卫星,它可以与目标卫星发生碰撞,亦可以将目标卫星摧毁。
  核武器对空间系统的影响技术。核弹高空爆炸后会迅速产生EMP效应,会破坏空间系统。
  太空轨道碎片。不断增加的太空碎片正给空间设施的安全带来很大隐忧。
  攻击航空、空间与计算机交叉领域脆弱点的技术。空军、空战与空间技术和计算机技术相互依赖。相互依赖带来了新的风险与威胁。
  攻击计算机系统的技术。计算机可能遭受除传统的硬件与软件的攻击,还可能受到声音、数据与影响的无线电频率的真空无线传播,光波长、以及其它电磁谱的攻击。
  入侵计算机系统的技术。通过计算机领域的攻击,可以带来战略、战术上的良好效果,可以抵消部分美军在航空、空间技术上的压倒性优势。
  不可信赖环境下的网络运行。如何控制国外提供硬件和软件给计算机环境带来的安全隐忧,对美军是很大的挑战。
  把美国空军提出的12项“核心职能”和罗列的23种技术挑战放在一起,我们不难看到,在“求全思想”支配下的美军,依然难改其在战略上迷糊和技术上清楚的特点。
  转变:优先发展的主题
  占据着世界军事科技的领先地位美军,一场接一场的持续进行着局部战争。正因此,他们比处于和平时期的大多数国家的军队对变化--不论是技术的变化还是战场的变化--表现的更加敏感。美国空军结合战略环境变化和战场需求,要求空天科技的发展必须做出多方面的转变,并把这些转变列为优先发展的主题。
  从核心平台向潜在战力转变。由于威胁不会再来自于一个主要的单一国家,美国空军的重心应从对付单一威胁的“核心平台”,向能够应付一个更大范围威胁的“潜在战力”的转变。越来越强调防区外打击和超视距战斗的趋势,已经显示出未来作战对平台式功能的依赖越来越小,而更多靠从核心平台衍生出的潜在战力。因此要重点发展与提升战力直接相关的技术,而不再是一味去提升核心平台的能力。
  从有人驾驶向远程遥控转变。未来十年内由有人向遥控无人系统的转变不可逆转。同时,需要新技术来开发无人系统更大的潜在功能,以适应全新任务的需要。
  从固定性向灵活性转变。为应对不同的冲突行动,要求系统研制工作从固定功能转变为具有应对一系列变化情况的灵活性功能。它将使许多系统有良好的通用性,能够兼顾复杂的高端作战和低端非常规战争的不同需求,发展节省开支和适用广泛的新技术。
  从控制向自主性转变。发展建立“自主性系统的有效信任技术”,使自主系统具有做出复杂决定的能力和在操作环境变化时的自我调节能力。此举能够为减少人力需求铺平大道,并能为空军系统开启全新任务及能力。
  从整体化向分部化转变。目前大部分军事系统结构都是子系统紧凑的整合于一个整体中。这种整体化的系统结构大而重、制造和维护成本高、生存性低。而分部化是将系统分部为小的功能子系统,通过子系统间的局部通信实现空间上分散的功能组元能够像单个整体系统一样工作。这在成本和生存性方面存在一定优势。
  从预先计划向可组构性转变。可组构性指的是将一套低成本标准组元根据需要迅速组合,并使其能够执行特定任务的能力。例如在受到网络攻击时,利用一系列已经存在于网络中的普通组元,迅速组成新的任务包可以应对网络攻击;在太空利用一个有成像能力的组元,加装一个攻击体也可以组成一个具有打击能力的任务包。这比预先计划的设计具有更加灵活、成本也更低的优势。
  从单一领域向交叉领域转变。空天科技与空天和网络等多个领域有关,对于新技术的开发要越来越多地考虑交叉领域的影响。美军大量需要那些能够使交叉领域漏洞最小化的技术,同时也要有发现和利用敌人系统中相似漏洞的技术。
  从许可性向对抗性转变。过去美国空军执行任务多是在许可条件下执行任务。这可能会导致在对抗性环境的不适应。在对抗逐渐增强的空间领域,美军需要有针对各种威胁形式的适应能力。
  从传感器向信息转变。这一代传感器过于“愚笨”,仅被用于产生原始传感数据。在未来应该发展具有筛选出有用信息,能够大量减少原始数据流的“智能传感器”。
  从军事打击向规劝/威慑转变。规劝和威慑是美国空军一项新手段。在未来,规劝与威慑会变得更加重要。美军需要科技提供新的手段,为增强规劝力与威慑力提供支持。
  从网络防御到网络适应性的转变。在网络中,与其被动防御入侵,不如提高自身网络对攻击的适应力,使其能够在攻击下仍然能够完成任务。在接下来的十年中,发展“网络适应性”的科技努力将是一个重要主题。
  从长系统寿命到快速更新的转变。现在的“科技更新速度”大大加快,这就要求发展“设计损耗性”、“开放式结构”和可组构性、分部系统结构体系,支持装备从完美系统向更灵活、更不可预测的形势下高效工作的系统转移。
  先行者的启迪
  世界正处于转型期,作为空天技术领域的先行者,美国空军面临更严峻的考验。因为他们不像尾随者那样可以沿着别人的足迹前行,而必须在没有参照的情况下做出选择。为了确保可以获得与未来战略环境相应的军事实力,美国空军提出了“具有网络适应力的计算机系统”等30个军事核心技术领域,还进一步提出了保障未来20年美国空军实力优势的27项关键技术。尽管我们看来,美军的核心技术领域和关键技术清单过于全面和具体,甚至可以说是面面俱到。但仍可以感觉到,这份清单还是经过了美军的精心挑选和甄别。美国空军是如何做的呢?
  组织跨领域、跨部门的团队进行论证。美国空军在制订《科技地平线》报告时,组织了军内外数百专家参加“技术地平线工作组”,分为航空技术、空间技术、计算机技术、交叉技术等领域工作组,以期在统一的框架下发挥各行各业专家的作用。值得注意的是,在综合专家团队中,还包括历史学家、经济学家等社会科学学者。保证了空天科技发展规划不仅是技术规划,也是战略规划。
  重视战略环境的评估。战略环境是军事科技发展的宏观背景,只有完整了解和动态认识了战略环境,才有可能把握军事科技发展的大方向。进行战略环境的研究与评估,不仅针对敌人,也要分析自身变化。在发生了金融危机之后,美军科技规划已经处处可见经费的制约。因此,美军在技术规划中特别注意突出核心技术领域和关键技术。
  突出实战需求。美军把在实战中总结归纳的经验教训转化为技术需求,一一列出,唯恐科研机构和科研人员忽视战场的真实需求。对喜欢跟踪和做反向设计的我们来说,不仅要看美军在研发什么武器,还要研究美军在什么样的需求和实战经验背景下研发这种武器。这才是知其然亦知其所以然。
  鼓励技术创新,更注重思想创新。美军鼓励发展对新式飞艇和其他长航时航空器,更看重“分部式”概念和“网络适应性”思想。在美军看来,这些思想概念的创新不仅会对武器研发产生影响,甚至会向互联网那样引起军事组织和社会结构的革命性变革。我们只有保持比天空更开阔的思想,才能在空天科技竞争中把握住主动权,而不陷入对单一技术或某一平台的迷恋。

 
 
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