2024年,世界多地硝煙瀰漫,傳統火力戰雖仍是“主角”,但智慧化特徵已然顯現。戰場從傳統空間向新興領域拓展,武器裝備遠程化、智慧化、隱身化、無人化趨勢明顯,戰爭形態正在加速演變。戰火硝煙的背後,軍事科技熱點頻頻,各主要軍事強國加大投入、力爭主動,不斷塑造技術優勢、戰爭勝勢。
高端戰爭的競爭,離不開軍事技術的競爭。2024年歲末,讓我們一起盤點那些隱藏在戰火硝煙背後的軍事技術的無形角力。
無人技術顛覆傳統戰場
縱觀多個戰場,無人裝備已成為攻堅主力。“無人”輔助“有人”、“無人”取代“有人”,漸漸成為趨勢。
無人機戰場運用更加多元。隨著小型無人機技術的成熟,大量無人機出現在戰場各個角落,正在顛覆傳統的作戰模式。在俄烏衝突中,雙方投入無人機裝備數十型,總量數以萬計,用於執行持久監視偵察、定點清除、自殺式攻擊等任務。無人機在戰場上的運用,不斷推動著無人機技術加速發展。世界各國紛紛加大投入,意圖在無人機領域的競爭中脫穎而出。11月,土耳其“旗手”TB-3無人機在“阿納多盧”號兩棲攻擊艦上成功起降,標誌著土耳其在無人機領域的新突破。美國的“狂怒”無人機和“棄兵”無人機通過了關鍵設計審查,目標是到2030年交付至少1000架,經濟高效的大規模生産即將展開。
地面無人系統發展提速。隨著無人技術信息化智慧化程度日益提高,地面無人系統為無人作戰向更高層次發展提供了支撐。今年初,新加坡一家公司推出一款“金牛座”四驅無人車,該車除了可以執行後勤運輸、傷員後送等軍事任務外,還可以攜帶釋放另一部機器人或無人機,以擴大監視範圍。4月,美國陸軍演示了無人版的“海馬斯”火箭炮,從機動到發射,火箭炮可以全部通過遠程操控。在未來戰場上,更加自主、智慧的地面無人系統將與其他系統協同配合,高效完成作戰任務。
無人艇、無人潛航器融入作戰體系。4月,澳大利亞國防部推出“幽靈鯊”無人潛航器,並聲稱其是“世界上最先進的水下自主載具”,可為海軍提供情報、監視、偵察和打擊的遠程自主水下作戰能力,預計首批量産潛航器將於明年底交付。10月,俄羅斯一家公司宣佈,“準星”多功能海上無人艇已成功完成測試,正在為量産做準備。“準星”可用於偵察、火力支援、傷員轉移、彈藥和物資運輸。無人艇、無人潛航器競相下水,預示著水面水下作戰能力的又一次重大飛躍,或將成為改變戰爭遊戲規則的關鍵技術。
反無人技術推陳出新
矛越利,盾越堅,是亙古不變的戰爭規律。面對無人裝備的強勢來襲,各國軍隊也開始加強反制技術的研發突破。
無人系統探測和跟蹤,主要運用雷達技術、圖像傳感器技術、聲學傳感器技術等,越來越多的製造商開始運用人工智慧技術探測跟蹤無人系統。3月,俄羅斯研製出“馬利克”聲學探測器,通過將採集到的無人機飛行聲音與數據庫實時聯網比對,進而識別併發出預警。6月,以色列網線公司推出一款基於人工智慧技術的無人機探測系統,通過使用混合算法將可疑目標從噪聲光譜環境中分離出來,並根據各種參數確定其威脅級別。10月,美國菲力爾公司推出賽伯樂XL反無人機系統,採用先進的成像系統和遠程雷達,可同時檢測多達500個無人機目標。12月,美國的安杜裏爾工業公司和OpenAI公司宣佈合作,將著重改進美國的反無人機系統,並優化該系統的實時監測、評估和應對潛在空中威脅的能力。
無人系統反制殺傷,通常採用“軟”“硬”兩種手段消除無人系統威脅。“軟”手段主要是干擾無人系統的導航系統或無人平臺與遙控站之間的通信連接。俄羅斯研發出一種緊湊型電子戰系統——K-1000型“圓頂”壓制系統。該系統形如手提箱,重約2千克,可單人操控,靜音便攜,能在800兆赫和900兆赫兩個波段壓制250米半徑內的多架敵方無人機,迫其降落或返航。他們還開發出一種模擬無人機編隊的欺騙性保護系統“懶漢”,它能嚴重干擾對手搜尋真實目標,提高發現難度。“硬”手段則是使用槍炮、導彈、定向能武器或爆炸裝置,對無人系統進行物理上的摧毀。俄羅斯開發出了水下主動防護系統,能通過遠程引爆,摧毀接近的無人艇或無人潛航器。8月,美國國防部測試了“牛蛙”人工智慧機槍系統。該系統主體是一挺7.62毫米M240機槍,安裝在一個專門設計的轉塔上,配備了光電傳感器、專有AI和計算機視覺軟體,旨在向無人機目標開火,精度遠超常規步槍。視頻顯示,該系統可安裝在卡車上,鎖定小型無人機後,僅需幾槍就能擊落目標。
人工智慧技術廣泛應用
人工智慧技術具有強大的應用泛在性,在其支撐下,“有人/無人偵察平臺+情報雲+智慧便攜情報終端”越來越廣泛地運用於戰場,偵察情報系統運行模式正在發生顯著變化。目前,已有國家利用人工智慧算法,分析學習無人機拍攝的衝突地區圖像,從而對戰場上的人員和裝備進行識別併發動打擊。在今年6月的歐洲防務展上,比利時展示了一款軍事裝備指南應用程序,該程序使用先進的圖像識別技術,可以快速準確地識別軍事裝備。士兵將裝備照片上傳後,人工智慧可進行快速精確識別,並生成該裝備的類型、來源、功能等信息。如果將該程序嵌入無人裝備之中,可幫助無人裝備自主判斷,從而縮短“觀察—判斷—決策—行動(OODA)”環路循環時間。
人工智慧技術與裝備相結合,正在改變未來戰爭的模式。美國空軍在2024財年預算中,申請近5000萬美元用以啟動“毒液”項目,旨在將人工智慧技術廣泛應用於飛機上,使飛機獲得自主飛行能力。他們于4月份開展了一次開創性試驗,讓一架有人駕駛的噴氣式戰鬥機與一架人工智慧控制的改進型F-16戰鬥機進行模擬空戰演練,展示了人工智慧技術改變未來空戰模式的可能性。美國空軍正計劃組建一支由超過1000架AI無人戰鬥機組成的部隊,首架預計2028年投入使用。
此外,ChatGPT的火熱讓生成式人工智慧引起了各國軍方的高度關注。除了前文講到的共同改進美國的反無人機系統,OpenAI公司還與安杜裏爾工業公司共同宣佈,雙方將建立戰略合作夥伴關係,以開發和部署用於國家安全任務的先進人工智慧解決方案。這些舉動,標誌著OpenAI首次與武器製造商合作,向軍事領域邁出實質性步伐。
軍用電源技術作用凸顯
隨著軍事信息化智慧化的深度發展,電源在軍事能源中的地位越來越突出。現代軍隊離不開電,就如同槍炮離不開彈藥。為實現戰場電源的持久高效供應,各國在軍用電源領域爭相發力,從多個環節尋求技術突破。
發電方式尋求新能源。為降低對化石燃料的依賴程度,多國不斷探索利用太陽能、核能為軍用設備供電。加拿大宣佈投資升級蓋奇敦基地,項目包括建設一個8.9兆瓦的太陽能電站,能夠滿足基地高峰運行時段三分之二的電力需求。美國國防創新部門公開徵集微型核反應堆建設方案,要求微型核反應堆對鈾-235的需求應減少20%,能夠提供3兆瓦到10兆瓦的電力負荷,還應在基地內進行控制,並與其他基礎設施、操作中心和維護系統實現集成功能。
電力傳輸尋求無線化。無線電力傳輸是指利用無線電,將由發電裝置製造出來的電力轉換成為無線電波發送出去,再通過特定的接收裝置將無線電波收集起來,並轉換為電力以供使用。5月,德國與加拿大的兩家科技公司共同開發針對無人機的無線充電系統,項目正從概念階段過渡到産品開發階段。該技術可使無人機擁有自動充電的能力,進一步減少對人工操作的依賴。
電池蓄能尋求高比能。高比能電池可提供更高的能量輸出,適用於需要長時間供電的設備。8月,以色列電力燃料有限公司推出其最新的高壓軍事電池系統。該系統通過連接多個北約標準6T電池建立高壓,從而産生更高的電容量,以解決軍事裝備和設施日益增長的電力需求。
擴展現實技術融入訓練
為提升軍事訓練的效能,各軍事強國紛紛將VR、AR、MR等擴展現實技術應用到各類軍事訓練之中。
擴展現實技術廣泛應用於輕武器射擊訓練。瑞典軍工巨頭薩博集團發佈了一款室內訓練系統,為其全系列輕武器訓練提供支持。該系統結合了先進的虛擬現實技術,能夠為參訓人員提供高度真實的培訓體驗。美國海軍陸戰隊正在將虛擬訓練的領域由機槍、步槍和手槍,擴展到肩扛式火箭炮和迫擊炮,以減少安全風險。
擴展現實技術助力大型武器裝備操控訓練。英國宇航系統公司將在英國鷹式教練機上測試戰術增強現實系統,該系統通過顯示虛擬敵方,協助飛行員在動態環境中與其他人員一起練習飛行、識別等技能,以減少對實體的依賴,提升飛行員訓練效率。
擴展現實技術輔助戰術訓練。通過擴展現實技術能夠快速構建虛擬的戰場環境,不僅能有效降低訓練成本,受訓人員還能與虛擬戰場環境中的事物進行安全互動,開展險難課目訓練。英國宇航系統公司先後與新西蘭和澳大利亞軍方簽訂合同,對兩支軍隊已有的VBS模擬訓練系統進行升級。該系統與現代遊戲應用程序類似,能夠對天氣、地形、裝備、彈藥等戰場要素進行模擬,為軍隊的戰術訓練、作戰實驗和軍事演習提供高度倣真的虛擬戰場環境。
火控技術助力精準打擊
火控技術是現代武器系統的核心。各國通過改進目標跟蹤、火控計算等分系統,有效提升火控系統的整體性能,在戰場態勢感知、射擊參數計算、輔助決策和精準控制方面有了較大提升。
目標跟蹤分系統是火控系統的“眼睛”,其主要功能是截獲、識別、跟蹤、顯示目標,實現武器跟蹤線的獨立與穩定。西班牙因陀羅公司將增強現實技術運用到“未來士兵系統”上,使士兵不僅能夠通過頭盔上的顯示器,對作戰目標進行識別和標記,還可利用槍支上的攝像頭,提高射擊精度和實現非視線射擊。
火控計算分系統是火控系統的“大腦”,具有計算目標參數、輸出射擊諸元、提供控制策略、診斷系統故障等功能。4月,以色列武器工業公司推出Arbel輕武器瞄準系統。該系統使用複雜的智慧算法和運動傳感器,能夠監控射擊者的運動和射擊狀態,消除因疲勞、呼吸和運動功能受損造成的精度損失,將命中概率提高3倍,同時兼容多款機槍和突擊步槍。芬蘭一家公司為“卡爾·古斯塔夫”M3和M4無坐力炮設計了一款火控設備熱成像儀,該設備由白光攝像頭、熱成像、激光測距儀和彈道計算機組成,能夠大幅提升武器對目標的首發命中率。
軍用倣生技術持續更新
軍事科技發展的歷程裏常刻印著生物留下的印記,通過將自然智慧巧妙運用於軍事裝備與戰略戰術中,為作戰變革帶來勃勃生機。
軍用倣生技術通過模倣自然界中動物的形態和功能,達到軍事目的。比如,借鑒鯊魚皮的微觀結構應用於武器彈殼、將蜂窩結構融入武器部件等。在軍事偽裝中,研究人員根據昆蟲的複眼結構和魚類的皮膚紋理,已經成功研發出能夠在可見光譜和紅外光譜下實現多頻段隱身的偽裝織物。今年第十五屆中國航展上,倣生鳥、機器狼等,就是軍用倣生技術的展現。倣生鳥是一款可模擬現實鳥類形態的無人機,具備從“老鷹”到“麻雀”多種型號,能夠挂載各類偵察傳感器,具有先進的隱蔽偵察能力。機器狼則讓地面無人裝備自主開展軍事行動成為可能。此外,軟體機器人也納入倣生學領域,通過研究章魚、毛毛蟲等動物的靈活性和適應性,為裝備賦予更好的導航、偵察能力。
倣生的最高難度莫過於倣人。人形機器人正在軍事領域擔負起作戰先鋒、偵察尖兵和保障能手等多重角色。3月,美軍在加利福尼亞州開展名為“匯聚工程”的人機演習,將大量機器人整合到作戰編隊中執行危險及具有破壞性的任務,比如利用機器人執行雷區清理任務等。由波士頓動力公司研發的新一代全電動“阿特拉斯”機器人,具備高度智慧、動態操縱、實時感知和預測控制優勢,並正在得到軍事上的持續升級和改造。在機器學習和大模型技術發展的強力推動之下,集人工智慧、高端製造和新材料為一體的人形機器人,或將成為下一代軍事科技發展的顛覆性産品。