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未来信息化战场的“超级盔甲”——世界各国数字化单兵系统研发进展及趋势
作者:刘一鸣 石海明    来源:解放军报    2017-09-29

  
下一代数字化单兵系统概念图。供图:支点

  众所周知,战争胜负的决定因素是人。如今,战场上的远程精确打击手段,极大挤压了战斗人员的生存空间。为此,各国科研团队试图打造如“钢铁侠”般的高科技作战盔甲,提高未来信息化战场上战士的生存能力及作战效能。

  为了打造未来信息化战场上的“钢铁侠”,很多名头响亮的防务公司都开足马力,甚至好莱坞的特效公司也参与打造这件世界上最贵的“战袍”。今年,美国特种作战司令部介绍了正在研制的新一代数字化单兵战斗系统,宣布将在未来18个月内完成集成;俄罗斯则表示,俄军的第二代“战士”单兵作战系统在叙利亚的作战行动中得到检验,采用“乐高”设计原理的第三代数字化单兵系统将于2017年底面世。

  “钢铁侠”们正在为“出关”而加紧修炼。专家们预测,可能今年年底或者明年,你就会见到不止一种披着未来战袍的“超级英雄”——除了不能飞,他们几乎和电影中的“钢铁侠”一样神奇:身着铁甲战袍,在战场上刀枪不入,不仅防毒防虫,还有修复伤口的医疗作用;头戴智能头盔,有各种各样的“眼睛”“耳朵”助其观六路听八方,帮其分析情报,甚至能召唤空中火力支援……

  ——编  者

  美军研制新一代数字化单兵系统

  在伊拉克和阿富汗战场大放异彩的“陆地勇士”系统尚未淡出人们的视线,美军已着手研发下一代数字化单兵系统——轻型战术突击作战服“塔罗斯”。

  “塔罗斯”是由美军特种作战司令部牵头,众多大学、实验室和企业联合参与研发的一款用于特种作战的可穿戴设备系统。该系统以希腊神话中守护欧罗巴的青铜巨人“塔罗斯”为名,可谓形意两合。

  未来的“塔罗斯”该有多厉害?据悉,作为目前世界上先进的数字化单兵作战系统之一,在设计理念上“塔罗斯”追求达到以下效果:降低载荷,保持灵活性和兼容性,降低能耗与重量,与现有军装舒适匹配,提高动作效率和加快整体新陈代谢等。

  为实现上述理念,美军将诸多尖端技术应用到这套“超级盔甲”上。为了在确保防护力的同时尽量降低重量且提高舒适度,“塔罗斯”在防护层采用了特殊工艺材料。此种材料可浸透在织物上,平时处于柔软的平衡状态,而一旦受到刀刃、枪弹或弹片的冲击,就会立刻改变粒子间结构,变得十分坚硬,起到防护作用。

  另外,为了使士兵在穿戴这套几倍于自身体重的作战服后仍能“身轻如燕”,“塔罗斯”在支撑结构上采用了外骨骼助力技术。美军以较为成熟的几种外骨骼技术为依托,力求使“塔罗斯”的外骨骼在无动力情况下承担更多载荷。

  “塔罗斯”的研发始于2013年,据悉美国将于2018年底前完成原型机的集成工作,以打造出更轻便、更坚固且整体效能更高的作战服。在这一过程中,“塔罗斯”已经完成了多次子系统的设计竞赛,即以举办设计方案大赛的方式,将胜出方案作为下一步改进的选择。

  2015年夏季以来,“塔罗斯”的护甲镶嵌设计取得了重大突破,2016年开始了首次护甲和外骨骼的集成。后续研发中,“塔罗斯”在继续进行具体技术应用改进的同时,将着重对系统整体进行优化。虽然,“塔罗斯”至今仍未能在真正的战火中大展拳脚。不过,种种迹象表明,身披多功能甲胄的战士不久将投入实战,“钢铁侠”已经不再是虚幻的影像。

  即便财大气粗的美国,在研发列装新一代数字化单兵系统时也是谨慎的。出于对控制成本和战场实际需求的考虑,美军在实际应用中很可能不会让每一名士兵都装备这一系统,而是让少量装备“塔罗斯”的士兵充当先锋,在危险任务中打头阵。

  俄军打造未来战场“超级士兵”

  美国军方绝对不是第一个想到把“钢铁侠”从电影中搬到现实的人。

  阿富汗战争之后,俄罗斯着眼于提高士兵在复杂战场上的存活率,同时追赶欧美国家研发单兵系统的步伐,决定开发自己的数字化单兵系统,启动了“未来士兵”计划。该计划由俄罗斯中央精密机械工程科研所牵头,几十家企业参与。

  “未来士兵”计划分三个阶段执行,即第一代“巴尔米查” (即“勇士的头盔”)单兵系统、第二代“战士”数字化单兵系统和第三代“战士-3”系统。目前,第二阶段的成果已列装部队,俄军接收了超过12万套基本型“战士”数字化单兵系统。

  最新一代数字化单兵系统“战士-3”的研发已于两年前启动。据介绍,新系统将整合带集成瞄准系统的头盔、连体战斗防护服、指挥通讯系统、模块化加强式冲击防护元件、防护靴、榴弹发射器和外骨骼等子系统。

  由于此前“战士”系统已经大规模装备部队并经过实战检验,在此基础上发展而来的“战士-3”系统积累了基数巨大的用户需求反馈,改进也更具针对性。比如,针对上一代系统各个元器件之间互相干扰的情况,“战士-3”系统将会彻底解决设备兼容性问题。

  “战士-3”的亮点之一是采用两种外骨骼(被动式和主动式)合并的方式作为动力源。被动式外骨骼仅提供结构强度和均匀支撑力,而主动式外骨骼则会实质性地提供额外的运动能力,帮助士兵分担载荷。

  在未来开发中,“战士-3”将在多功能头盔上加强创新,使头盔不再仅仅是一个防护工具,而是一个集防护、信息显示、信息控制等为一体的子系统。

  在材料方面,“战士-3”也将告别上一代系统中广泛运用的织物材料,以更实用、更结实耐用的高分子聚乙烯取而代之。此外,由于俄罗斯特殊的严寒气候,“战士-3”系统特别设计了适应不同季节的型号,为穿戴的战士提供更舒适的体验,甚至适于北极地区使用。

  数字化单兵系统将走向何方

  以美国、俄罗斯为代表,数字化单兵系统历经多年发展,已完成由单一功能向集成功能的转变,开始在多功能间寻求符合需要的最佳平衡点。在此过程中,各国数字化单兵系统都有不同程度的进步,“百花齐放”中体现出以下几个发展趋势:

  首先,设计理念各有侧重。由于各国军队所面临的作战任务、技术水平和研发成本等有所区别,因此在最初的设计理念上,各国数字化单兵系统就已体现出迥然有异的侧重点。例如,由于实际作战的需求,以色列国防部主导的“阿诺格”未来士兵计划,从战场态势感知到武器射击系统,都为巷战量身打造。其他国家的数字化单兵系统则不会如此侧重巷战。

  第二,能源问题悬而未决。美国的“塔罗斯”和俄罗斯的“战士-3”无不面临着如何为庞大系统提供能源的问题。而无论是内燃机还是基于车辆的充电方式,都无法为冲锋陷阵的士兵提供足够满意的能源。各国不得不为越来越庞大的数字化单兵系统寻找更为可靠、持久的能量来源。“钢铁侠”闭关修炼多年,很大的原因在于此。

  第三,信息化改造如虎添翼。在情报信息重要性愈发凸显的现代战场,单兵设备的信息化程度越高就越能在战场上占据主动,尤其是在装备的整体水平处于劣势时,信息化改造就可以起到事半功倍的效果。如法国的FELIN单兵系统有七大部分,其中包括完善的观测和瞄准系统,以及分队指挥控制系统,它们的用途几乎都是为了缩短士兵的反应时间。德国的数字化单兵系统则强调互联条件下装备和数据的通用性,其系统能够很容易地适应德国以及盟国的三军作战,并符合国际上通用的众多接口标准。这些信息化改造让本来功能较为普通的单兵系统成为战场的关键节点,具备了改变战场态势的能力。

  总之,任何武器装备,无论其外形再“科幻”,都必须要经受战场考验才知战斗力。面对单兵智能化的大趋势,可以预见,在未来战场上,装备先进数字化单兵系统的一方将更有可能成为获胜的一方。

责任编辑:朗嘎卓玛
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