“鋼鐵俠”何時走上戰場

2023-07-03 07:12:43 來源: 《環球》雜誌

 

2012年,時任俄羅斯副總理羅戈津在歐洲防務展會上參觀一款單兵作戰裝備

  隨着人工智能軍事化運用日益廣泛,單兵作戰系統的智能化水平也水漲船高,類似“鋼鐵俠”這樣的單兵作戰系統,未來也有可能出現在戰場上。

文/黃國志

編輯/黃紅華

  在近年來爆發的幾次局部衝突中,我們不難發現,士兵的單兵作戰裝備有了很大改觀,一些智能化設備被大量運用到單兵作戰系統。

  事實上,一些科幻電影以及電子游戲,對於未來士兵有可能裝備的高度智能化的單兵系統有過很多描述和設想,比如,電影《流浪地球》和《明日邊緣》中出現的單兵動力外骨骼系統,電影《阿凡達》和《第九區》中出現的單兵機甲,電子游戲《光環》和電腦游戲《星際爭霸》中出現的單兵動力裝甲等,而功能最為強大、看上去也最為酷炫的,當屬漫威電影《鋼鐵俠》中出現的“馬克”系列單兵戰甲。

  有分析認為,隨着人工智能軍事化運用日益廣泛,單兵作戰系統的智能化水平也水漲船高,類似“鋼鐵俠”這樣的單兵作戰系統,未來也有可能出現在戰場上。

“陸地勇士”系統開創先河

  智能化單兵系統概念的最早出現,還要追溯到20世紀90年代初。當時,隨着蘇聯的解體,美國失去了最為強大的對手。對於美國政府來説,既然已經沒有強敵的威脅,那麼接下來也就沒有必要再維持像冷戰時期那樣龐大的軍事力量。於是,美國陸、海、空軍以及海軍陸戰隊等諸軍兵種都開始大幅縮減人員以及武器裝備規模。其中,縮減規模最大的是美國陸軍,其在1990年的人員編制為76.6萬人,到2000年只剩下了約48萬人。

  雖然員額大幅裁減,但美國陸軍不希望一線作戰部隊的戰鬥力被嚴重削弱,尤其是單兵作戰能力。那麼,為了以數量較少的部隊對抗其他國家陸軍數量佔據優勢的部隊,就只能在提高單兵作戰能力上下功夫,實現“以一敵五”甚至“以一敵十”的作戰效能。而實現這一單兵作戰能力“質的飛躍”的秘訣,就是融合了最先進智能化和信息化技術的未來士兵系統。

  美國陸軍首先提出,將以往士兵所配備的單兵裝具/攜行具、頭盔、防彈衣、輕武器等裝備整合成為統一的未來士兵系統,同時增加大量的智能化和信息化裝備,包括單兵智能操作終端、單兵通信系統、頭盔顯示系統、單兵武器火控系統、夜視系統等,並且為其起了一個頗為霸氣的名字“陸地勇士”。

  從1995年開始,在美國陸軍的主導下,“陸地勇士”智能化單兵系統進入工程研發階段。一旦研發成功,美國陸軍計劃採購數十萬套“陸地勇士”系統,其訂單總額可能達到數千億美元。包括美國本土軍工企業在內的全球各大公司都參與其中,想從中分一杯羹。

技術關是一道坎

  美國陸軍提出的“陸地勇士”智能化單兵系統對於世界軍事技術發展來説,有着里程碑式的開創性意義,而且在技術層面大大超越了當時的時代。按照美國陸軍的設想,“陸地勇士”系統主要分成五個子系統展開並行研發工作,包括武器子系統、一體式頭盔子系統、智能終端/通信子系統、軟體子系統以及防護/單兵裝備子系統等。但是,每個子系統都遇到了很難克服的技術難關,導致延期和超支等狀況不斷出現。

  比如,作為武器子系統的核心,美國陸軍提出了名為“理想單兵自衛武器”(OICW)的新一代輕武器系統。該系統革命性地將5.56毫米小口徑自動步槍、25毫米自動榴彈發射器以及先進的單兵火控系統融合在一起,既可實現視距內直瞄的點殺傷,又可以利用配備智能化可編程引信的25毫米榴彈實現間接瞄準的空爆面殺傷,甚至能夠對付輕型裝甲目標。而單兵火控系統能夠大大提升小口徑自動步槍和25毫米自動榴彈發射器的首發命中率,並且具備白光和夜視觀瞄功能。可以説,OICW是“陸地勇士”系統實現“以一敵十”的重要手段。

  不過,OICW的發展歷程充滿了太多的波折。美國陸軍先是為其賦予了名為“XM29”的型號,希望將其作為一個整體系統完成研發,卻不料始終未能闖過“超重”這個難關。於是,美國陸軍將XM29拆分為兩個子系統,分別是XM8型5.56毫米自動步槍和XM25型25毫米自動榴彈發射器,先各自完成技術研發,最後再整合到一起。最終,XM8和XM25經歷了伊拉克戰場和阿富汗戰場的測試後,並沒有達到美國陸軍的要求,因此先後下馬,XM29自然也無疾而終了。

  這之後,隨着美國陸軍雄心勃勃的“未來戰鬥系統”計劃在2009年徹底終結,曾作為其單兵系統項目的“陸地勇士”系統也隨即停止研發。不過,在美國陸軍的 啟發下,其他各國陸軍,包括德國、法國、加拿大、瑞典、以色列、俄羅斯等,紛紛啟動了本國未來士兵系統的研發。這些國家吸取了美國陸軍“陸地勇士”系統失敗的教訓,並沒有“貪大求全”,而是將重點集中在智能化終端和通信系統上,在防護、輕武器、裝具等子系統上則沿用了現有裝備。所以,在大幅降低了研發風險和成本後,到今天已經有不少國家將本國的未來士兵系統批量投入現役,比如法國陸軍的FELIN、德國陸軍的IDZ等,並且真正發揮了“力量倍增器”的作用。

前景展望

  應該説,目前某些國家陸軍首先實現實用化的未來士兵系統還是比較“原始”的,與人們想象中的未來先進單兵系統還有着不小的差距。而且,隨着微電子技術、光電技術、信息化技術等高技術的飛速發展,真正可以實現“陸地勇士”系統全部功能的新一代智能化單兵系統已經呼之欲出。我們不妨按照幾個子系統分別來看一下。

  首先,當年“陸地勇士”一體式頭盔子系統不僅要保護作戰人員頭部的安全,還要集成顯示系統、音頻通話系統、夜視系統以及更加舒適的懸挂系統等,而且要求總重量保持在人體頸部可以承受的範圍之內。這些要求在當時還很難達到,尤其是顯示系統的性能和重量很難滿足要求。如今,隨着增強現實(AR)技術的快速成熟,在一體式頭盔子系統上集成高性能、重量輕且具備一定防護能力的AR眼鏡已經是水到渠成。

  美國陸軍目前正與微軟公司合作,後者在其民用版本的HoloLens AR眼鏡基礎上,為前者研發軍用版本的IVAS綜合視覺增強系統。通過該系統的AR眼鏡顯示屏,作戰人員可以非常直觀地“看到”己方人員以及敵方人員的方位、距離等信息,還可以顯示視頻以及夜視儀圖像。如果與輕武器上的火控系統實現交聯,就可以像電影《機器戰警》那樣,通過AR眼鏡顯示屏上的光標移動來實現瞄準射擊。

  其次,當年“陸地勇士”系統最難解決的是“超重”問題,作戰人員很難承受全系統重量進行持續的作戰行動。如今,隨着外骨骼技術的發展,智能化單兵系統的承重問題事實上已迎刃而解。通過安裝全身(包括上、下肢和腰部)動力外骨骼系統,作戰人員通常可以承受至少相當於自身重量的各種裝備,這就為智能化單兵系統的發展提供了足夠的承重裕度。特別是對於增強作戰人員攜帶各類武器裝備的能力,有着非常重要的幫助。

  比如,目前單兵僅能攜帶一到兩件各類武器,而且彈藥攜帶量也很有限。那麼,在裝備了高性能的動力外骨骼後,作戰人員除了可以在手部安裝小口徑自動步槍外,還可以在背部增加一到兩個重型武器轉塔,配備多聯裝小型導彈發射箱、中小口徑加特林機槍乃至小口徑自動炮等武器,其作戰能力很可能比目前的單兵有十倍甚至數十倍的提升。而且,有了動力外骨骼的幫助,作戰人員的裝甲防護能力上也會得到大幅提升。

  不過,對於動力外骨骼來説,要實現上述各項功能,亟需解決的就是能源供應問題。目前,各國研發的各類動力外骨骼基本上都採用常規的蓄電池提供能源,不僅蓄能少,而且蓄電池的重量、體積都較大。所以,如果動力外骨骼的能源供應技術取得突破,科幻影視以及游戲中的動力外骨骼裝甲乃至單兵動力盔甲,都將不再只是夢想。

  最後,隨着單兵飛行技術的突破,未來智能化單兵系統真的有可能成為類似“鋼鐵俠”那樣的飛行動力戰甲。目前,英國、美國、法國等國家都有相關企業研發成熟且實用化的單兵飛行器,並且多次進行過演示。比如,英國重力工業公司就研發了一款以小型渦噴發動機為動力裝置的單兵飛行器系統。該系統採用背部一台主發動機和雙臂各兩台輔助發動機的配置模式,共有五台小型渦噴發動機。其中,背部的主發動機提供最為重要的前進動力和升力,雙臂的輔助發動機主要用來控制飛行方向和姿態,飛行人員的手部還握有手柄,來控制各&發動機的推力以及開關。

  可以設想,如果將目前的單兵飛行器技術與動力外骨骼相結合,未來智能化單兵系統將在很大程度上具備短距離飛行以及跨越陸地和水域障礙的能力,其作戰效能將得到進一步的提升,地面作戰的戰術樣式也將發生脫胎換骨的變化。即便是像“鋼鐵俠”那樣可以上天入海、超音速飛行、配備激光武器且堅不可摧的“馬克”系列單兵戰甲,也有可能在未來30年至50年內變成現實。

  (作者係《現代兵器》雜誌採訪部主任)

來源:2023年6月28日出版的《環球》雜誌 第13期

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