“钢铁侠”何时走上战场

2023-07-03 07:12:43 来源: 《环球》杂志

 

2012年,时任俄罗斯副总理罗戈津在欧洲防务展会上参观一款单兵作战装备

  随着人工智能军事化运用日益广泛,单兵作战系统的智能化水平也水涨船高,类似“钢铁侠”这样的单兵作战系统,未来也有可能出现在战场上。

文/黄国志

编辑/黄红华

  在近年来爆发的几次局部冲突中,我们不难发现,士兵的单兵作战装备有了很大改观,一些智能化设备被大量运用到单兵作战系统。

  事实上,一些科幻电影以及电子游戏,对于未来士兵有可能装备的高度智能化的单兵系统有过很多描述和设想,比如,电影《流浪地球》和《明日边缘》中出现的单兵动力外骨骼系统,电影《阿凡达》和《第九区》中出现的单兵机甲,电子游戏《光环》和电脑游戏《星际争霸》中出现的单兵动力装甲等,而功能最为强大、看上去也最为酷炫的,当属漫威电影《钢铁侠》中出现的“马克”系列单兵战甲。

  有分析认为,随着人工智能军事化运用日益广泛,单兵作战系统的智能化水平也水涨船高,类似“钢铁侠”这样的单兵作战系统,未来也有可能出现在战场上。

“陆地勇士”系统开创先河

  智能化单兵系统概念的最早出现,还要追溯到20世纪90年代初。当时,随着苏联的解体,美国失去了最为强大的对手。对于美国政府来说,既然已经没有强敌的威胁,那么接下来也就没有必要再维持像冷战时期那样庞大的军事力量。于是,美国陆、海、空军以及海军陆战队等诸军兵种都开始大幅缩减人员以及武器装备规模。其中,缩减规模最大的是美国陆军,其在1990年的人员编制为76.6万人,到2000年只剩下了约48万人。

  虽然员额大幅裁减,但美国陆军不希望一线作战部队的战斗力被严重削弱,尤其是单兵作战能力。那么,为了以数量较少的部队对抗其他国家陆军数量占据优势的部队,就只能在提高单兵作战能力上下功夫,实现“以一敌五”甚至“以一敌十”的作战效能。而实现这一单兵作战能力“质的飞跃”的秘诀,就是融合了最先进智能化和信息化技术的未来士兵系统。

  美国陆军首先提出,将以往士兵所配备的单兵装具/携行具、头盔、防弹衣、轻武器等装备整合成为统一的未来士兵系统,同时增加大量的智能化和信息化装备,包括单兵智能操作终端、单兵通信系统、头盔显示系统、单兵武器火控系统、夜视系统等,并且为其起了一个颇为霸气的名字“陆地勇士”。

  从1995年开始,在美国陆军的主导下,“陆地勇士”智能化单兵系统进入工程研发阶段。一旦研发成功,美国陆军计划采购数十万套“陆地勇士”系统,其订单总额可能达到数千亿美元。包括美国本土军工企业在内的全球各大公司都参与其中,想从中分一杯羹。

技术关是一道坎

  美国陆军提出的“陆地勇士”智能化单兵系统对于世界军事技术发展来说,有着里程碑式的开创性意义,而且在技术层面大大超越了当时的时代。按照美国陆军的设想,“陆地勇士”系统主要分成五个子系统展开并行研发工作,包括武器子系统、一体式头盔子系统、智能终端/通信子系统、软件子系统以及防护/单兵装备子系统等。但是,每个子系统都遇到了很难克服的技术难关,导致延期和超支等状况不断出现。

  比如,作为武器子系统的核心,美国陆军提出了名为“理想单兵自卫武器”(OICW)的新一代轻武器系统。该系统革命性地将5.56毫米小口径自动步枪、25毫米自动榴弹发射器以及先进的单兵火控系统融合在一起,既可实现视距内直瞄的点杀伤,又可以利用配备智能化可编程引信的25毫米榴弹实现间接瞄准的空爆面杀伤,甚至能够对付轻型装甲目标。而单兵火控系统能够大大提升小口径自动步枪和25毫米自动榴弹发射器的首发命中率,并且具备白光和夜视观瞄功能。可以说,OICW是“陆地勇士”系统实现“以一敌十”的重要手段。

  不过,OICW的发展历程充满了太多的波折。美国陆军先是为其赋予了名为“XM29”的型号,希望将其作为一个整体系统完成研发,却不料始终未能闯过“超重”这个难关。于是,美国陆军将XM29拆分为两个子系统,分别是XM8型5.56毫米自动步枪和XM25型25毫米自动榴弹发射器,先各自完成技术研发,最后再整合到一起。最终,XM8和XM25经历了伊拉克战场和阿富汗战场的测试后,并没有达到美国陆军的要求,因此先后下马,XM29自然也无疾而终了。

  这之后,随着美国陆军雄心勃勃的“未来战斗系统”计划在2009年彻底终结,曾作为其单兵系统项目的“陆地勇士”系统也随即停止研发。不过,在美国陆军的启发下,其他各国陆军,包括德国、法国、加拿大、瑞典、以色列、俄罗斯等,纷纷启动了本国未来士兵系统的研发。这些国家吸取了美国陆军“陆地勇士”系统失败的教训,并没有“贪大求全”,而是将重点集中在智能化终端和通信系统上,在防护、轻武器、装具等子系统上则沿用了现有装备。所以,在大幅降低了研发风险和成本后,到今天已经有不少国家将本国的未来士兵系统批量投入现役,比如法国陆军的FELIN、德国陆军的IDZ等,并且真正发挥了“力量倍增器”的作用。

前景展望

  应该说,目前某些国家陆军首先实现实用化的未来士兵系统还是比较“原始”的,与人们想象中的未来先进单兵系统还有着不小的差距。而且,随着微电子技术、光电技术、信息化技术等高技术的飞速发展,真正可以实现“陆地勇士”系统全部功能的新一代智能化单兵系统已经呼之欲出。我们不妨按照几个子系统分别来看一下。

  首先,当年“陆地勇士”一体式头盔子系统不仅要保护作战人员头部的安全,还要集成显示系统、音频通话系统、夜视系统以及更加舒适的悬挂系统等,而且要求总重量保持在人体颈部可以承受的范围之内。这些要求在当时还很难达到,尤其是显示系统的性能和重量很难满足要求。如今,随着增强现实(AR)技术的快速成熟,在一体式头盔子系统上集成高性能、重量轻且具备一定防护能力的AR眼镜已经是水到渠成。

  美国陆军目前正与微软公司合作,后者在其民用版本的HoloLens AR眼镜基础上,为前者研发军用版本的IVAS综合视觉增强系统。通过该系统的AR眼镜显示屏,作战人员可以非常直观地“看到”己方人员以及敌方人员的方位、距离等信息,还可以显示视频以及夜视仪图像。如果与轻武器上的火控系统实现交联,就可以像电影《机器战警》那样,通过AR眼镜显示屏上的光标移动来实现瞄准射击。

  其次,当年“陆地勇士”系统最难解决的是“超重”问题,作战人员很难承受全系统重量进行持续的作战行动。如今,随着外骨骼技术的发展,智能化单兵系统的承重问题事实上已迎刃而解。通过安装全身(包括上、下肢和腰部)动力外骨骼系统,作战人员通常可以承受至少相当于自身重量的各种装备,这就为智能化单兵系统的发展提供了足够的承重裕度。特别是对于增强作战人员携带各类武器装备的能力,有着非常重要的帮助。

  比如,目前单兵仅能携带一到两件各类武器,而且弹药携带量也很有限。那么,在装备了高性能的动力外骨骼后,作战人员除了可以在手部安装小口径自动步枪外,还可以在背部增加一到两个重型武器转塔,配备多联装小型导弹发射箱、中小口径加特林机枪乃至小口径自动炮等武器,其作战能力很可能比目前的单兵有十倍甚至数十倍的提升。而且,有了动力外骨骼的帮助,作战人员的装甲防护能力上也会得到大幅提升。

  不过,对于动力外骨骼来说,要实现上述各项功能,亟需解决的就是能源供应问题。目前,各国研发的各类动力外骨骼基本上都采用常规的蓄电池提供能源,不仅蓄能少,而且蓄电池的重量、体积都较大。所以,如果动力外骨骼的能源供应技术取得突破,科幻影视以及游戏中的动力外骨骼装甲乃至单兵动力盔甲,都将不再只是梦想。

  最后,随着单兵飞行技术的突破,未来智能化单兵系统真的有可能成为类似“钢铁侠”那样的飞行动力战甲。目前,英国、美国、法国等国家都有相关企业研发成熟且实用化的单兵飞行器,并且多次进行过演示。比如,英国重力工业公司就研发了一款以小型涡喷发动机为动力装置的单兵飞行器系统。该系统采用背部一台主发动机和双臂各两台辅助发动机的配置模式,共有五台小型涡喷发动机。其中,背部的主发动机提供最为重要的前进动力和升力,双臂的辅助发动机主要用来控制飞行方向和姿态,飞行人员的手部还握有手柄,来控制各台发动机的推力以及开关。

  可以设想,如果将目前的单兵飞行器技术与动力外骨骼相结合,未来智能化单兵系统将在很大程度上具备短距离飞行以及跨越陆地和水域障碍的能力,其作战效能将得到进一步的提升,地面作战的战术样式也将发生脱胎换骨的变化。即便是像“钢铁侠”那样可以上天入海、超音速飞行、配备激光武器且坚不可摧的“马克”系列单兵战甲,也有可能在未来30年至50年内变成现实。

  (作者系《现代兵器》杂志采访部主任)

来源:2023年6月28日出版的《环球》杂志 第13期

《环球》杂志授权使用,如需转载,请与本刊联系。

更多内容敬请关注《环球》杂志官方微博、微信:“环球杂志”。

手机版