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2016年世界武器装备与军事技术发展新动向

时间:2017-05-30 18:49  来源:未知    作者:admin  点击:

  2016年,世界主要国家注重武器装备和军事技术发展的战略谋划,强化核、导弹防御、太空和网络空间等战略威慑力量发展,推进适应“多作战域作战”要求的新型武器装备发展。人工智能技术、高超声速技术、新型动力技术不断突破,武器装备智能化、远程精确化、无人化趋势更加明显。

  12月,美国候任总统特朗普在社交表示,美国必须扩大并强化核能力。俄总统普京针锋相对指出,俄将继续强化核力量发展,确保其导弹能有效突破美导弹防御系统防御。预示着未来美俄核力量的较量将更加激烈。印度积极谋求拥有“三位一体”战略核力量。

  陆基方面,8月,美国空军宣布“陆基战略威慑力量”项目达到“里程碑A”决策点,标志着美国新一代陆基洲际导弹已进入技术成熟与风险降低阶段。美新一代陆基洲际导弹仍将采用固定发射井模式,将采用机动弹头增强突防能力,并将考虑与下一代潜射弹道导弹具有更多通用性,以节约成本。新一代陆基洲际弹道导弹将于2030年前开始服役,以取代已超期服役30年的“民兵-3”导弹。空基方面,美国空军将下一代远程轰炸机正式命名为B-21,并展出B-21轰炸机的构想图。美国正式发布“远程空射巡航导弹”方案征询书,开始研制新一代核空射巡航导弹,以取代目前服役的AGM-86巡航导弹,将装备B-2、B-52和B-21轰炸机。海基方面,美国替代现役“俄亥俄”级潜艇的新一代弹道导弹核潜艇已被命名为“哥伦比亚”级,即将进入工程研制阶段。“哥伦比亚”级潜艇将安装16具潜射弹道导弹发射管,配备隐身性能更强的电推进系统、全寿命核燃料堆芯。总的来看,提高隐身和突防能力是美国新一代战略核力量的重要特点。

  10月,俄罗斯首次披露新一代液体燃料“萨尔玛特”弹道导弹图片。该导弹将取代俄SS-18“”弹道导弹,计划2019-2020年开始服役。“萨尔玛特”导弹起飞质量100吨,可携带8~10枚惯性弹头或2~3枚滑翔弹头,射程约1万千米,具有极强的突防能力。为应对SS-18、SS-19 即将退役的严峻形势,俄通过研制“萨尔玛特”导弹,以维持陆基重型战略武器的规模和数量。同时,通过重型战略导弹与新型强突防机动弹头相结合,以进一步提升战略导弹的整体突防能力。

  印度将“三位一体”核威慑力量视为大国重要标志,积极推进“三位一体”核力量建设。当前,印度陆基核力量建设已初见成效,海基和空基核力量正加紧建设。陆基方面,12月印度进行“烈火-5”导弹第四次试射。该导弹射程约5500~5800千米,具备携带核弹头能力。海基方面,3月,印度国产“歼敌者”号核潜艇成功试射1枚K-4潜射弹道导弹。导弹从水下20米深度弹射至水面,飞行700千米。这是印度首次进行艇弹结合试验,前两次是从水下浮筒中发射。此次试验表明印度水下发射技术进一步成熟,向具备海基核打击能力迈出重要一步。空基方面,印度将从法国购买36架具备核打击能力的“阵风”战斗机,第一架拟于2019年交付。印度积极发展“三位一体”战略核力量,将刺激南亚核军备竞赛,对地区战略平衡乃至全球安全稳定造成极大影响。

  美国以欧洲和亚太地区为重点,推进其全球导弹防御系统部署。一是加强欧洲导弹防御系统部署。5月12日,美国宣布正式启动设在罗马尼亚的反导系统,并准备与北约在欧洲的反导系统接轨。5月13日,美国又在波兰北部举行陆基“宙斯盾”反导系统基础设施开工仪式,这是美国在东欧部署的第二处反导系统,预计将于2018年完工。美国推进在欧洲的导弹防御系统部署,将可能削弱俄罗斯的战略核威慑能力。二是推进亚太地区导弹防御系统部署。7月8日,韩国宣布,韩美同意在韩国部署“末段高空区域防御”系统(“萨德”系统)。美在韩部署“萨德”系统后,其雷达将与部署在的“铺爪”雷达和在日本部署的两部前置X波段雷达联网,对我发射的弹道导弹主动段/上升段进行,为美国的导弹防御系统提供更多预警时间。

  一是针对可能的导弹饱和,发展新型低成本防御手段。为应对大规模导弹齐射,提高打击灵活性,美国启动 “超高速射弹”(HVP)研制。HVP主要具有以下特点:速度快,从127毫米舰炮发射的HVP初速可达3马赫,是传统炮弹速度的2倍;效费比高,单价仅2.5万美元;通用性强,可由海军127毫米舰炮和陆军155毫米榴弹炮发射。美副部长沃克表示,建模表明HVP可应对100枚导弹齐射。HVP完成研制并装备部署后,将可能大规模配备陆军和海军水面舰艇的大口径火炮,在导弹飞行末端进行拦截,为美军提供新的应对导弹饱和的新手段。

  二是为实现弹道导弹的早期拦截,发展无人机载激光器助推段反导技术。目前,已有5家美国公司参与“低功率激光器验证机”项目的竞争,其主要方案包括固态激光器、光纤激光器和二极管泵浦碱金属激光器,功率水平达几十千瓦至几百千瓦之间。“全球鹰”、“复仇者”和“鬼眼”等无人机可能被选为搭载平台。无人机载激光器除用于助推段拦截,应对导弹大规模齐射外,还将用于上升段和中段的目标与识别。美导弹防御局计划2020年开始飞行试验,2021年开始弹道导弹防御试验。

  美国继续推进导弹防御组网探测、组网拦截技术,以最大限度发挥导弹防御作战效能。美国海军“一体化防空火控”(NIFC-CA)首次完成与F-35B战斗机协同拦截试验。试验中兴业银行助力全国首批PPP资产证券化项目顺利发行,F-35作为外部探测器,与“标准-6”导弹联合摧毁1枚巡航导弹靶弹。引入F-35作为外部传感器,将使NIFC-CA具备对更远距离目标的探测能力,并缩短打击链反应时间,使海军防空反导系统的火力打击能力和作战覆盖区域大幅提升。

  人工智能和高超声速技术的发展推动导弹武器向智能化和高超声速化方向发展,导弹武器系列化、多功能特点更加突出。

  美国“远程反舰导弹”(LRASM)首次完成水面发射试验。LRASM是美军正在发展的新一代智能化反舰导弹。该导弹能够综合利用多传感器信息融合技术和智能辅助决策技术,具备自主规避、自主在线航迹规划、多弹协同、自主目标识别等智能化作战能力。

  美国推进战术级高超声速导弹技术开发。9月,DARPA先后授予洛克希德·马丁公司“战术助推滑翔”和“高超声速吸气式武器概念”项目第二阶段合同,研制战术级高超声速助推-滑翔导弹和空射高超声速巡航导弹。这表明,美国两种技术线的战术级高超声速导弹演示验证项目整体设计方案已基本确定,有望在2020年左右实现转向工程研制的预期目标。

  俄罗斯高超声速打击武器试验全面开展。一是进行新型高超声速滑翔飞行器试验。俄多次进行Yu-74和Yu-71高超声速滑翔飞行器飞行试验。未来俄最新型液体燃料洲际弹道导弹“萨尔玛特”将可能携载24个装载核弹头的Yu-74滑翔飞行器,并能在1小时内打击约1万千米范围内的目标。与美国主要发展常规高超声速打击武器不同,俄罗斯助推-滑翔导弹武器系统将成为俄战略核打击力量的一部分。二是高超声速巡航导弹进入飞行试验阶段。3月,俄罗斯首次试射“锆石”高超声速巡航导弹。该型导弹速度可达马赫数5~6,射程约402千米。

  2016年,军事强国更加注重导弹武器的通用化、系列化发展。一是发展反舰型“标准-6”导弹。1月,美国海军“标准-6”导弹首次完成反舰试验,导弹在最大射程370千米处直接命中靶舰,验证其视距外反舰作战能力。12月,“标准-6”导弹首次完成摧毁中程弹道导弹试验。“标准-6”也成为美国首款同时具备防空、末段反导和反舰作战能力的多功能导弹。美国海军将利用“标准-6”导弹装载平台多、携带数量大的优势,进一步推进其“分布式杀伤”构想落实。二是发展新型陆军战术导弹项目。美开展“远程打击火力”项目,新型导弹将填补美陆军300~500千米火力打击能力的空白,导弹除用于打击地面固定目标外,还将拓展打击海上移动目标能力,将支撑美陆军“多域作战”概念的实施。未来,随着美国“分布式杀伤”和“多域作战”等新型概念的实施,美国还将继续推进导弹武器的“基本型、系列化”发展,在节约成本的同时,进一步提升导弹武器的“一弹多用”能力。

  组合动力、升力式水平返回两级入轨运载器是目前研究热点。美国空军研究实验室公布基于英国“佩刀”组合发动机的两种水平起降两级入轨空天飞行器概念方案。其中一型为第一级可重复使用,第二型的第一级和第二级均可重复使用。“佩刀”发动机实质上是一种涡轮-冲压-火箭组合循环发动机,美空军评估认为,“佩刀”发动机有望先于涡轮基组合循环发动机,在未来5~15年内实用化。5月和8月,印度分别进行了“可重复使用运载器技术验证机”(RLV-TD)首次飞行试验和超燃冲压发动机首次带飞点火试验。这两次试验都是印度为其未来空天运输系统事先规划的研究试验,试验的成功将为印度未来可重复使用空天运输系统发展奠定重要技术基础。

  火箭动力垂直起降可重复使用运载器技术日趋成熟。美国SpaceX 公司“猎鹰-9”火箭继2015年首次实现陆上一子级回收后,2016年4月成功实现首次海上平台一子级回收,并于5月首次实现高轨道任务一子级回收,证明了有动力垂直返回技术的可行性。

  小卫星军事应用步伐加快。雷声公司向DARPA交付“提高军事作战效能的空间系统”(SeeMe)项目首颗卫星,计划2017年发射。SeeMe星座将由24颗纳卫星构成,寿命约60~90天。地面部队能够在提出需求90分钟内,通过智能手机或手持设备获取高分辨率侦察卫星图像。小卫星的快速发展,将提升战术单元实时战场态势能力和偏远地区通信能力。

  卫星激光通信技术取得新突破。1月,欧洲“数据通信高速公”项目首个有效载荷EDRS-A搭乘欧洲通信卫星-9B成功发射入轨;6月,“哨兵”-1A卫星通过激光通信,以600兆比特/秒的速度将图像数据传送至地球同步轨道的EDRS-A载荷。EDRS-A载荷将与预计2017年发射的EDRS-C专用卫星构成全球首个业务型激光通信数据中继系统,为欧洲低轨卫星提供数据中继服务。

  新型卫星系统投入运行。4月,印度发射第七颗卫星IRNSS-1G,标志着印度“区域卫星系统”(IRNSS)星座完成部署。IRNSS系统可为印度境内及周边1500千米区域提供优于10米精度的精确定位服务。该系统的部署完成,将使印度摆脱对俄美卫星系统依赖,拥有自主卫星能力。12月,欧洲“伽利略”全球卫星系统具备初始工作能力。预计2020年前,“伽利略”卫星系统星座卫星数量将达到30颗(工作星24颗,备份星6颗),系统将具备完全工作能力,定位精度优于1米。

  注重发展实时的空间态势能力。DARPA正在通过“空间望远镜”、“轨道瞭望”和“标记”项目发展实时空间态势能力。10月,DARPA正式向美空军交付“空间望远镜”,标志着该项目正式由研发阶段转入部署阶段。该望远镜的部署将增强美军对中高轨目标的态势能力;在部署后,将填补美军在南半球空间能力的空白,有效提高美军对亚太地区的空间态势能力。“轨道瞭望”项目将通过融合美国、军方、商业及国际合作伙伴的空间目标设施的观测数据和其他数据,提供更清晰、更真实的空间态势图,大幅提升美军对具有潜在危害的空间物体做出近实时决策的能力。“标记”项目将利用“轨道瞭望”项目提供的多来源数据,发展实时的空间指挥和控制能力。

  重点发展“弹性”空间体系结构以提升防御性空间控制能力。美国负责空间政策的助理长洛韦罗表示,防御而不是进攻是最好的空间威慑手段。为确保空间系统安全,美军将继续推进弹性分散式空间体系结构发展,并提出了名为D4P2的重点投资领域,即通过任务功能分解、系统备份、分布式部署、、防护、能力备份等方式,提高卫星系统防护能力。

  储备进攻性空间对抗技术。美国空军2017财年预算文件披露,未来5年美空军将发展“空间通信对抗系统”,以遏制敌方战时使用军用通信卫星中国科技大学MBA,DARPA开展“地球同步轨道卫星机器人服务”(RSGS)项目,重点验证在地球同步轨道或附近“服务卫星”能够安全、可靠、高效地进行逼近、检测和维修等在轨操作技术。该项目计划2021年前进行在轨演示验证,实现对地球同步轨道卫星的“按需服务”。RSGS项目可延长卫星使用寿命,降低卫星研制成本,同时具备物化为空间攻防装备的技术潜力。

  2016年,美国先后颁布《网络空间安全国家行动计划》、《联邦网络空间安全研发战略规划》和《保障物联网安全的战略原则》等战略文件,提出大力加强网络作战力量建设,明确未来15年美国网络安全技术研发方向,并高度关注物联网安全。一是建设具有完全作战能力的专业网络作战力量。2016年10月,美国网络战司令部宣布133支网络战部队具备作战能力。二是加强以拒止和溯源为重点的网络威慑相关技术发展。三是提高物联网安全意识,增强关键基础设施防护能力。三份文件的出台表明,美国正在加快构建网络空间安全战略体系,重点加强网络空间威慑能力建设,同时物联网安全已引起美国高度关注。

  2月,美国长卡特与参联会邓福德首次承认,美国运用网络战武器对“伊斯兰国”极端进行了网络。美军此次网络战行动主要了“伊斯兰国”在网络领域执行任务与通信能力,包括干扰并阻断“伊斯兰国”的指挥与控制系统,可能采用了“服务”和在敌方系统中植入虚假信息等手段。这是美军首次公开承认发起网络行动,标志着网络战已正式从幕后前台,进攻性网络作战已成为美军的重要作战样式。

  1月,美空军宣布其首套网络战武器系统——“空军内部网络控制”(AFINC)系统达到完全作战能力。AFINC属于防御性网络空间武器,覆盖空军16个网络及其所有流量接入点,能够对空军内部网络流量进行控制与,确保内部网络流量的安全性。2月,美空军宣布其第二套网络战武器系统——“网络空间脆弱性评估/捕猎者”(CVA/H)系统具备完全作战能力。CVA/H能够识别、修复、、定位和评估网络空间中的先进持续性,对空军网络空间信息传输提供安全保障,并确保空军内部网络流量的安全性。美国两种网络战武器相继达到完全作战能力,是继美军2013年首次提出“网络空间武器概念”并正式批准6种网络空间武器系统研发项目后,网络空间作战能力建设的重要里程碑,将极大提升其网络空间作战能力。

  2016年,DARPA“自适应电子战行为学习”项目演示了认知电子战系统通过机器学习实现动态对抗通信,将干扰先进通信系统所需分析时间从以前的几个月缩短至几分钟;“自适应雷达对抗”项目进入第三阶段,将验证机载电子战系统对抗新型、未知雷达能力。“认知电子战”概念将对未来电子对抗模式产生重要影响。一是认知电子战系统具备自主学习能力,可有效解决复杂电磁下的信号捕获问题。二是提高电子战系统的隐蔽性和抗毁性。认知电子系统能够深入、精确地进行自主态势,并在此基础上实现对目标的精准干扰,而无须依靠大功率手段,从而提扰系统的隐蔽性和抗毁性。

  推进六代机概念研究。美国空军首席科学家表示,美国“下一代空中优势”(NGAD)项目研发技术正在成形。NGAD可实现在更宽频率范围内的隐身能力,并通过发展具有更强突防能力的加油机实现更远航程。新一代战斗机还将具备网络战能力,以提高其针对敌防空系统的突防能力。俄罗斯联合飞机公司负责人披露,俄已完成第六代战斗机概念定义,目前正在进行包括工程设计在内的研发工作。俄第六代战斗机将具备较强隐身能力、高超声速能力,采用有人-无人相结合构型。日本X-2“”先进技术验证机完成首飞。X-2是日本第一款采用雷达隐身技术的高机动战斗机技术验证机,未来将为研制具备I3(信息化、智能化、瞬时杀伤)能力与反隐身能力的日本六代机F-3奠定技术基础。

  美国陆军提出“下一代战车”(NGCV)概念。该战车将采用新型复合装甲材料和“主动防护系统”提高防护能力,采用生物燃料或燃料电池提供动力,并将加装激光武器系统。“下一代战车”将取代“艾布拉姆斯”主战坦克、“布雷德利”战车等现役装甲车辆,计划2035年服役。

  五代机加快服役。美国空军F-35A战斗机具备初始作战能力美海军F-35C提前完成研制试飞,表明F-35的工程研制正接近尾声。俄第10架T-50原型机于11月投入试飞,该机也是首架换装新型“产品30”型发动机的T-50战斗机。该发动机将替换目前T-50安装的原用于苏-35战机的AL-41F1发动机。与原发动机相比,新发动机功率提高17%,燃油消耗和红外信号特征进一步降低。俄计划2018年开始列装T-50 战斗机。

  新型大中型水面舰艇仍是海军装备发展重点。美国海军 “福特”号航母已基本完成建造工作,将于2017年3月服役。该航母将采用双波段雷达和电磁弹射系统,采用新的武器升降台可实现战机出动架次频率提高33%,将成为美军未来海上作战的核心。10月,美国海军DDG 1000舰首舰正式服役,计划2019年具备初始作战能力。该舰是目前世界上排水量最大的舰,首次采用穿浪单体内倾船型、集成上层建筑、综合电力系统等多项新技术,一定程度上代表了未来水面作战舰艇装备技术的发展方向。

  下一代航空装备发展对动力技术提出更高的要求,主要国家遵循“动力先行”的原则,积极推进新一代航空动力技术发展。

  美军六代机发动机进入工程验证阶段。6月,美空军宣布授予通用电气和普·惠公司各10亿美元“自适应发动机项目”合同,研制和测试自适应发动机工程验证机,未来用于六代机和F-35战斗机换发。这表明,美国已掌握自适应发动机的关键技术,正推进自适应发动机向工程研制阶段迈进。自适应发动机能够通过改变部分部件的形状、尺寸来调整涵道比、总压比等循环参数,自动适应各类任务的动力需求,大幅降低油耗,显著提高飞机航程和留空时间。据美空军研究实验室分析,与五代机发动机相比,自适应发动机油耗可降低25%以上,使飞机作战半径提高25%~30%,续航时间增加30%~40%,大幅提升战机的作战能力。

  脉冲爆震发动机研制取得突破。8月,俄罗斯高级研究基金会资助的首型液体燃料旋转爆震发动机完成实验室下点火测试。试验成功产生了不同能量的爆震波,验证了液体燃料旋转爆震发动机的技术可行性,表明俄罗斯已突破旋转爆震发动机技术难点,使该技术从试验室向实际应用迈出一步。由于爆震发动机具有热效率高、结构简单、重量轻、单位燃油消耗率低等优点,远期可作为飞机、单级和多级入轨飞行器的组合动力系统的组成。

  启动高超声速飞机动力技术研发。8月,DARPA发布“先进全速域发动机”(AFRE)项目公告,详细阐述了未来高超声速飞机用的组合发动机系统研发构想。AFRE总体上将采用“涡轮基组合循环发动机”方案,可在0~5马赫速域内连续运行。该项目是美军首个高超声速组合循环推进系统研发项目,将为后续高超声速飞机提供动力。

  4月,DARPA“反潜战持续无人艇”(ACTUV)项目在完成系统集成和初步海试后,正式被命名为“海上猎人”号。“海上猎人”一旦服役,将使美海军反潜方式发生性变革。“海上猎人”可对敌方潜艇进行持续30天的侦察与,将使反潜作战常态化;与目前无人艇必须依靠有人舰艇布放和回收不同,ACTUV可直接从码头布放和回收,运行和成本较低;ACTUV预留了鱼雷等性武器接口,一旦装备鱼雷武器,将成为察打一体平台,提高对时敏目标的打击能力。

  一是探索无人机蜂群作战概念。美国战略能力办公室开展F-16战斗机发射微型无人机“蜂群”试验。试验中,F-16战斗机高速飞行时投放曳光管,曳光管在预定高度“珀尔狄克斯”无人机群,无人机通过数据链联系,完成各自作战任务。利用无人系统实施“蜂群”式,将使敌方防御系统“饱和”,显著提升作战系统突防能力。“蜂群”式所采用的无人系统成本相对较低,将有效降低作战系统研发成本。

  二是推进有人-无人编队作战能力。5月,美空军发布《小型无人机系统飞行计划:2016~2036》报告指出,未来十年,小型无人机的发展重心应向提高人-机编队能力方向发展。美国空军正在开展“忠诚僚机”项目研究,将验证无人战斗机与第五代有人战斗机协同作战概念。9月,美国空军宣布F-16战斗机无人版——QF-16战斗机具备初始作战能力,标志着该项目研究取得重大进展。有人-无人系统协同作战能力的发展,将使无人系统加快融入作战体系,与传统主战平台共同构成新型作战力量。

  为应对无人机迅速发展带来的潜在军事和,国外加紧发展反无人机系统。美国陆军首次制定反无人机战略;9月,美军举行年度“黑镖”反无人机演习,验证了以非动能方式和非性方法对抗无人机的新能力。除传统动能反无人机技术外,目前国外还在探索以下新型低成本反无人机技术:一是电子战反无人机系统。主要通过无人机与操控人员之间的通信链使其失去作战能力。英国研制出“反无人机防御系统”,通过对准无人机的定向天线向无人机发出无线电信号,以干扰无人机操作员发出的无线电信号并使之失效。二是网络反无人机技术。3月,美国陆军向长卡特演示了如何用“网络步枪”击落一架无人机。“网络步枪”主要利用目标的网络漏洞发起,由天线、Wifi装置和一个廉价的“树莓派”电脑组成。演示针对四轴旋翼无人机的一个已知弱点进行,通过切断无人机的电源系统使其坠毁。三是高功率微波武器用于反蜂群式无人机。美国雷声公司研制出“相位器”地基高功率微波武器系统,可在数毫秒时间内摧毁整个无人机蜂群。该武器系统安装在拖车上,能利用自身雷达或第三方传感器提示,探测并,其参数可设置为“干扰”或“摧毁”,可有效对抗大范围内的蜂群无人机。

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