高新技术重塑未来战争

来源:光明日报作者:柯大文责任编辑:陶士亚
2016-08-24 17:19

高新技术重塑未来战争

习主席在视察国防大学时指出,要密切跟踪世界新军事革命发展趋势,深入研究信息化战争制胜机理,研究高新技术发展运用及其对战争的影响。当今世界科技发展呈现出多点、群发突破态势,某些领域将引发群发性、系统性突破,产生一批重大技术创新,涌现一批新兴交叉前沿方向,掀起新一轮科技革命浪潮。高新技术的发展运用将对未来战争产生重要影响:形成新的作战力量,催生新的攻防手段,产生新的作战样式,从根本上改变战争形态,由此推动世界新军事革命加速发展。未来战争将可能由以信息技术和精确打击武器为核心的“初智”阶段,跃升为以生物、纳米、“无人”等技术为支撑的“高智”阶段,作战领域从单纯的自然空间、技术空间向“自然-技术-认知”复合空间拓展。

1.世界新军事革命迈向“后信息技术时代”

在进入21世纪后,传统信息技术的物质基础和理论基础面临重大挑战,特别是摩尔定律遭遇瓶颈,微电子技术发展逼近物理极限,计算机技术演进日趋缓慢。然而,世界科技发展正迎来新一轮科技革命,信息、生物、材料、能源、环境等领域的一些重大突破已初现端倪,新的产业革命正在孕育。数字化发展成为大数据,程序化发展到智能化,小型化发展到微纳化,网络化由“机-机网络”发展到“人-机-物网络”,人类社会即将进入“后信息技术时代”,这将推动以信息化为核心的世界新军事革命不断向纵深发展。

纳米信息技术发展将使武器装备进一步信息化、智能化和微型化,进而推动作战样式、军事理论、编制体制变革。利用纳米电子元件、电路、集成器件和信息加工的理论和技术是未来信息技术发展的新领域。例如,利用碳纳米管天线技术制造出轻型柔软的共形天线,尺寸和重量减小了,但适用性和耐用性却增加了,这有利于集成到多种陆军平台上。

量子信息技术将导致新型远程、大容量、高保密性军用通信手段实用化水平进一步提高。量子物理与信息技术的结合,有可能使迈克尔·克莱顿科幻小说《时间线》中量子计算机的神奇,在未来战争中从科幻走向现实。德国航空航天中心研究人员在2013年就采用激光束发射系统,从飞机上发送量子密钥至地面站,成功实现了自由空间量子数据传输距离新突破,这必将在军事密码学领域开辟新天地。

云计算技术突飞猛进和未来作战云将带来作战方式的根本性改变。通过实施云计算,可以支持在任意地点、任意时间、任意认证的设备上遂行国防任务,实现最具创新性、最高效和最安全的信息服务。目前,战术云软件已进入战场测试阶段,以实现快速共享前线作战单元的最新影像、地图及其他关键信息。

大数据技术将成为获取军事优势的新手段。大数据技术的发展将有效提升基于信息系统的体系作战能力,强化面向联合作战需求的信息采集、分析与服务建设,推动高价值情报信息的有效提取,为战场联合态势感知提供全面的数据、分析及决策支持。

2.空天战场融为一体将改变传统战略攻防格局

随着太空和临近空间技术手段不断取得新突破,空天战场日趋融为一体:空间态势感知技术、进攻性空间对抗技术、防御性空间对抗技术、“全球快速打击”武器系统的发展,将构建起从临近空间到太空的新型打击力量体系和空天一体化的武器装备体系,这将改变传统战略攻防格局。

空间态势感知技术将使空间目标监视系统覆盖范围、数据精度、感知时效性大幅提升。新一代地基、天基专职空间目标监视系统使得空间目标编目库的容量、数据精度进一步提高,更新周期进一步缩短。基于微小卫星的局域空间态势感知技术、干扰源定位识别技术得到进一步发展,针对卫星电子攻击的态势感知能力大幅提升。如美国空军新一代“空间篱笆”项目采用大型的S波段相控阵雷达,重点对中低轨道上的数十万个目标进行无指示检测和跟踪,预计在2018年可形成初始作战能力。

进攻性空间对抗技术将使天基进攻性空间对抗能力进一步提升。微小卫星技术、在轨服务技术、碎片清除技术的发展将大大提升反卫能力、空间进攻能力和进攻性空间对抗能力。目前,地基武器对地球同步轨道或大椭圆轨道上的卫星攻击还无法实现,利用大型空间作战飞行器也面临较大困难。微小卫星以其隐蔽性强和攻击方式多样化优势,可被用于执行多种任务,并被改造成反卫星武器。例如,被母星携带进入静止轨道的微小卫星,可以将反卫能力扩展至地球静止轨道,增加高轨道空间的攻防潜力。在轨维护验证卫星可用于在轨卫星的燃料补给和在必要时把废弃卫星推入墓地轨道;在轨服务技术可以推进效果可控的空间攻防武器和空间进攻能力发展。

防御性空间对抗技术将使空间系统的生存能力、快速恢复能力明显增强。新型空间系统体系结构通过空间系统分散部署,将提高空间系统抗毁性和快速响应能力。在微小卫星上安装空间监视装置、攻击告警装置和针对威胁的对抗装置,可以将局部空间区域的态势感知,针对攻击的诱骗、阻挡或拦截等主动防御功能集于一体,从而对重要的大型卫星实施有效保护。

全球快速打击武器系统将使全球精确打击、天对地打击、反卫星作战成为现实。火箭助推器、超燃冲压发动机技术、低成本可消耗飞机技术、高超声速技术将逐步完善全球快速打击武器系统的能力。美国空军前首席科学家马克·路易斯认为:“21世纪的美国军事霸权,将不再体现为隐身技术,而是高超声速技术,前者是建立在‘敌人不知道你在哪里,就无法阻止你’的逻辑上,而后者则是非常直白的‘速度威慑’,对手即便发现你,也因追不上而无从防御。”X-37B空天战斗机、X-51A“驭波者”飞行器等陆续取得重大进展并相继进行飞行试验,标志着高超声速武器形成作战能力已为时不远。高超声速武器一旦投入使用,将改变未来战争的打击速度和打击范围,打破常规的攻守平衡。

3.无人作战系统有望成为未来战场的重要作战力量

无人自主系统是人类智慧在武器装备中的充分前置,对于减少人员依赖、提高作战效能具有重要影响。支撑无人自主装备发展的电子、材料、控制、制造、传感等核心技术已经获得快速发展,无人自主装备普及的技术难点正在不断攻克解决,无人作战系统将成为未来战场的重要作战力量。正如美国国防部机器人项目负责人所言:以机器人士兵取代真人作战是未来战斗系统中最为重要的项目。

无人机成为空中力量的尖兵之翼。自1917年第一架遥控无人飞机问世,经过近一个世纪的历程,目前智能化、多用途的无人机已成为获取信息优势、实施精确打击的重要手段。美“全球鹰”无人侦察机已成功验证高空自主加油技术,续航时间从40小时延长至160小时。美国空军已研制出新型高隐身高空长航时无人机RQ-180、洛·马公司正在研制可用于高空侦察监视的SR-72高超声速无人侦察机、美X-47B无人机已在航母上完成连续起降试飞。俄罗斯首架无人攻击机“射线”无人机在机身外吊架上或机身弹舱内携带制导武器。

无人潜航器、无人舰艇成为未来海上作战的隐形杀手。新型无人潜航器可通过携带传感器、专用机械设备或武器,依靠遥控或自主航行执行侦察、监视、探雷、扫雷和隐形攻击等联合作战任务。美国海军《情报、监视与侦察路线图》指出,到2020年左右美军将建成一支新型的水下无人作战部队。REMUS型无人潜航器采用先进的海洋气象数据采集、处理与分发技术,可以根据网络化传感器收集到的信息做出及时准确的决策以及在可互操作的联合信息网络中共享情报信息。2012年10月,美水面无人舰艇首次成功试射6枚“长钉”导弹;美国防高级研究计划局(DARPA)正在进行“反潜战持续跟踪无人艇”(ACTUV)项目,旨在建造自动性能高的船艇,能够以最少的人力投入,对安静的柴电潜艇保持长达数月的、航程达到上千公里的跟踪。

机器人、无人车、地面无人装备可为未来地面作战排兵布阵。无人车可以用于侦察、排雷、防化、进攻、防御以及保障等各个领域。美军已列入研制计划的智能化军用机器人超过100种,美陆军计划到2020年,参战的作战平台中将有2/3是无人化的。俄罗斯国防部2013年制定了2025年前俄军特种机器人发展专项规划,宣布建立军用机器人研发实验室,如通过测试,机器人将装备部队。法国的INBOT无人战车重量仅为2.1公斤,可以在直径不超过20厘米的密闭管道内进退自如并跨越45度陡坡,轻松完成爆炸物处理和战术侦察任务。随着人工智能及机器人技术的快速发展,未来战争中,地面无人装备有可能成为地面作战的新型力量。

4.“物理—生物—认知”三位一体将拓展未来战争的作战领域

主导了数千年的物理战在信息化战争遇到瓶颈,物理域、信息域、认知域已然成为现代战场的三大作战维度。

认知域成为继物理域、信息域之后新的战场较量热点。一直以来,从牛顿力学到相对论、量子力学等大部分物理学成果在军事领域得到广泛应用,物理战盛行了数千年。然而随着战争形态加速向信息化战争演进,物理战开始面临作战对象偏转、作战时空受限、作战费用飙升的困境。当前,以生命与认知、生物技术主导的新一轮科技革命正加速形成。生物技术、认知计算、脑机接口技术等重大前沿技术正发生颠覆性突破,这将使战场空间从物理空间拓展到认知空间,未来战场的对抗从重物质、重信息转向重心理、重认知。认知域战场的较量是通过物理域、信息域与认知域的共同行动而制胜,其实质是物理-生物-认知的三理会聚。

生物技术将成为未来军事革命新的战略制高点。纵观军事技术发展的历史长河,变革人类战争样式的众多发明均与生物技术休戚相关。随着对生命世界认识的不断深入,生物多样性、复杂性与智能性将揭开智能化、生物化军事革命的新篇章。生物交叉技术,借鉴和利用生物众多优异结构和特殊的功能原理,为武器装备实现跨越式创新发展提供新的源泉。高性能仿生和生物材料应用可为武器装备提供全新的物质基础;基于生物分子特异识别的生物传感技术具有超高灵敏度和难以干扰等优势,可以变革战场态势感知手段和能力。

脑机接口技术将为武器装备操控提供全新的智能化发展方向。在人脑与计算机或其他外部设备之间建立通道的脑机接口技术,已经能够实时捕捉大脑复杂神经信号,并直接用来控制外部设备,使得人和机械可以作为一个生命的不同组成部分而共存。目前世界各军事大国非常关注研究用人的意志控制机器人士兵。2004年美国多个实验室进行“思维控制机器人”研究,其“认知技术威胁预警”项目已经初见成效,可使士兵在2-3秒内识别视场范围内100个威胁目标。2013年美国防部披露的“阿凡达”项目计划在未来实现能够通过意念远程操控“机器战士”,以遂行各种战斗任务。未来战场上赋予武器装备“随心所动”的智能化操作,有可能使电影《阿凡达》中用大脑思维控制物体的神话变为现实。

5.攻防兼备的战略威慑体系将成为国家安全的重要基石

战略威慑体系是保障国家安全的重要基石,是把握大国之间战略博弈主动权的基本依托。核武器技术、新概念武器技术以及具备有效威慑和实战制胜双重作用的颠覆性技术将使国家与国家之间形成不对称军事优势,攻防兼备的战略威慑体系在未来战争中成为一国安全的重要基石。

核武器技术研究的新进展将使战略核力量更加可靠、实效、精确。高性能战略核武器技术、计算机模拟核试验技术、次临界试验技术的持续进步,使得核武器研究方法与手段更加科学可靠,各国核打击战略更具威慑、更加实效、更加精确。俄罗斯构建的新一代战略核力量体系中的“核按钮”系统更加可信可靠;新一代“先锋”固体战略导弹试射成功,“突破”液体战略导弹正加紧研制。美国“核武库维护与管理计划”研发先进的超级计算机,开发三维高分辨率、高保真、全系统、全物理的三维核武器数值模拟程序进行计算机模拟,稳步推进“核弹延寿计划”。洛克希德·马丁公司为“三叉戟”II潜射弹道导弹研制装有动能弹药的可控弹头的研究工作,试验打击精度(圆概率误差)达到10米左右。这将大大提高核武器使用的灵活性和效率。

新概念武器技术将对未来战争样式和形态产生重要影响。激光武器技术、高功率微波武器技术、电磁轨道炮技术等取得重大进展,可能成为打赢信息化局部战争先进顶用的“撒手锏”。多种战术、多种体制的激光武器技术使得激光武器性能有望取得数量级的提升,一旦在未来战争中得到广泛应用,将改变作战形态。高功率微波武器技术可从较远距离上干扰、扰乱、损伤、毁坏武器装备和重要设备的电子系统,将在空间攻防对抗、信息对抗和反精确打击等方面发挥重要作用。电磁轨道炮具有弹丸速度快、射程远、发射成本低、弹药安全性高等优点,可以装备各类海基和陆基平台,用于打击慢速移动目标和火力支援。

颠覆性技术的进展将使高新技术武器装备实现跨越式发展。激光反超高速飞行器技术、反无人系统软攻击技术、可控性资源破坏技术、生物机械与仿生技术、脑控武器技术、纳电子器件技术、三维打印技术等等都是具有潜在颠覆性影响的技术。颠覆性技术能够打破现有技术体系,改变已有战争面貌和作战方式,促进装备性能产生质的飞跃,形成非对称作战优势和对敌实施体系破击的能力,具有战略威慑与实战制胜的双重作用。例如,2011年英国设计制造出世界上第一架3D打印飞机,整架飞机在数分钟内完成。在未来战争中,3D打印一旦用于大型武器装备及作战平台的制造,将引发武器装备制造跨越式发展。

法国作家雨果说:与有待创造的东西相比,创造出来的东西是微不足道的。在新一轮科技革命的滚滚潮流中,高新技术的发展及运用对未来战争的影响将呈现多维度、多波次、高强度的特征。要夺取未来战争的主动权,就必须紧跟新一轮科技革命的步伐,感知科技前沿动态及军事应用前景;要做到需求牵引与技术引领相结合,面向未来超前布局前沿高新技术,特别是颠覆性技术;要深刻把握战争制胜机理,坚持非对称发展,掌握“撒手锏”武器装备。

(“柯大文”系国防科技大学中国特色社会主义理论研究中心笔名)

 

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