未来先进乘员武器设计与适应信息化发展的关系

张强+刘勇瑞+张晨然

摘 要：未来战争将是一种高技术、高强度、高速度的战争。在本战争中，乘车系统作为陆、海、空一体化进攻和防御体系中不可缺少的组成部分，具有很大的发展潜力。未来乘车系统仍然是未来地面作战的重要突击兵器，许多国家正依据各自的作战思想，积极地利用现代科学技术的最新成就，发展新型乘车系统。乘车系统的总体结构有突破性的变化，火控系统将更加先进、完善，动力传动装置的功率和密度将进一步提高，各种主动与被动防护技术、光电对抗技术以及战场信息自动管理技术，将逐步在未来乘车系统上推广应用。未来先进的乘车系统是陆军制胜的关键，也是战争胜利不可轻视的一部分。先进的乘车系统也是所有国军事经济实力的象征，是保护本土安全、维护地区和平的实实在在的威慑力量。先进乘员武器，对未来装甲装备具有可持续发展的战略意义。

关键词： 乘车系统；未来乘员武器；未来战争；未来战斗系统

中图分类号：F49 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）17-0051-04

引言

在高速发展的信息技术和全世界范围的新军事革命作为主流的时代，作战思想、作战样式、作战方法等发生了一系列变革，并促进战争形态由机械化战争向信息化战争转变。世界各军事大国都在加快步伐进行三军的信息化转型。陆军在国家安全与国土防御中有不可替代的作用，发展适应未来高技术战争需要的地面机动作战平台及其配套的武器装备和网络系统是实现当前战略转型的关键。未来乘车系统可凭借其高度的机动性和耐久性以避实击虚，进行大规模的迂回穿插，并利用其坚固的防护、强大的火力、尽可能小的伤亡迅速制服敌对方，取得战争阶段性及最终胜利。

一、未来战争特点及外军对乘车系统的要求

未来高技术战争的一个明显特点是“陆、海、空、天、电”一体，诸军兵种联合作战，展开体系对体系的对抗和较量。为了应对未来战场全频谱作战的严峻挑战，各国陆军都在投入巨大财力和技术向信息化部队转型，大力研制和发展系列化、信息化陆军装备以及相配套的作战网络。因此，在发展乘车系统的同时，必须协调发展相应的火力支援车辆、侦察指挥车辆和后勤综合保障车辆，形成最佳匹配，完善作战功能，提高作战能力。为了有利于战争保障和管理，节约研究经费，减少重复研制。高度重视研制具有较强变形能力的装甲平台，按照车族化发展的方向，开发其他变形车辆。

未来战斗系统（Future Combat Systems-FCS）是美国陆军和美国国防部先进计划研究局联合牵头开发的陆军未来作战系统，这是美国陆军对未来陆军部队前景的规划，该规划的关键是用一种前所未有的方式打造出具有快速反应能力、快速战略和战术部署能力以及具备进行多种任务操作能力的作战单位。装备了未来战斗系统的行动单位将变革遂行作战的能力。就持久力而言，这项变革将带来一种对后勤需求比重型模块化旅级战斗队小得多的全谱作战能力。这又将有助于获得战略反应能力以及使得战术行动自如，而不受后勤补给的限制及直接连接到上级梯队至多战斗3天的限制。FCS网络系统将革新未来部队的编制和作战理念，强大的网络系统能对大量分散的有人操控系统，无人操控系统、传感器以及火力支援系统进行管理，使系统的整体效能大于各分系统效能之和，并使士兵在未来战场中具有前所未有的观察、了解、计划和决策的能力。

冷战结束后，德国陆军取消了原来实施的“豹”3 坦克研制计划，重新制定了新型装甲平台（NGP） 研制计划。该计划将研制三种坦克装甲车辆，包括乘车系统、步兵战车和战场防空战车，作为面向未来的新型武器系统。目前，NGP 计划处在初期预研阶段，对相关技术进行研究。

英国乘车系统的发展计划从2020 年起，用新一代坦克取代现役的“挑战者”2 坦克。陆军参谋部制定了“机动直射火力装备需求（MODIFIER ）”计划。其未来新一代乘车系统有可能采用电传动、电磁炮和电装甲。

陆军乘车系统总体情况是，多采用120毫米或125毫米口径的高压滑膛炮；有的坦克炮有自动装弹机，部分坦克炮可发射反坦克导弹；炮长瞄准镜多为可昼夜测距、瞄准的组合体装置，配有瞄准线稳定装置，车长主瞄准镜一般为周视潜望式；坦克单位功率多为20千瓦/吨左右，最大速度55千米/时—72千米/时；一般装有短波或超短波电台和车内通话器，通信距离可达25千米—35千米。

二、未来先进乘车系统的发展方向及改进措施

（一）“六化”要求

信息、智能、网络、轻型、模块、无人化是对未来先进乘车系统的新要求。信息化的实质在于重点利用当今电子信息技术的最新成果，改进作战部队战场信息的获取和使用能力。当武器装备的机动性、射程、杀伤威力已经达到其机械能力的极限时，进一步的突破只能寄希望于战场信息的获取和更有效的利用方面。提高信息的获取和共享能力已成为提高军队战斗力的关键所在。必须以信息化为重点加强陆军装备的建设水平。在未来信息化战争中，信息将是战斗力的核心要素。信息支持能力和信息化将通过信息共享使友方部队实现战场透明，通过信息对抗迷惑敌方，从而达到利已克敌的目的。未来的乘车系统而言，信息化、智能化、就是通过各种技术装备在乘车系统上的应用，达到代替或减轻车组乘员脑力劳动的效果，提高乘车系统的作战效能。其发展将主要集中在准确测距、弹道解算、感知预警、主动防护、夜间观瞄、敌我识别等方面，随着智能化、信息化的实现，坦克将看的更远、打的更准、跑的更稳。

完善的整车网络结构，重点形成车辆传感器网，车内局域网、车际通信网的网络结构。加强对装甲战车的无线通信技术、宽带联网技术、高速计算处理技术、调整数据总路线技术、多传感器信息融合技术、图像显示与识别技术等方面的研究。各个战斗单元共享战场实时情报、多车同时攻击同一目标的作战方式将成为未来乘车系统作战手段的主流。这种作战手段的变化也会使乘车系统作战方式向着网络化的方向发展。一个完整的作战网络将包括情报搜集、战场监视、远程控制、火力打击、火力支援、通讯联通等作战单元。其中又以远程控制为中心，各作战单元共同发挥作战功能为主要方式。 随着乘车系统无人化的实现，人工智能驾驶和人工远程遥控攻击将成为乘车系统作战中主要的控制手段。endprint

乘车系统等地面装备上，无人驾驶技术必将是未来的发展趋势之一。乘车系统技术的发展趋势必将使乘车系统车组乘员的数量进一步减少。先进乘车系统完全可以使用双人车组。可以预见的未来，单人乘车系统、甚至无人驾驶的乘车系统也必将驰骋沙场。无人化的优势是显而易见的，只要有燃料和弹药，无人乘车系统就可以不停歇的作战。无人乘车系统的优势将更加突出。乘车系统轻型化的时代也将随之到来。人员活动空间和各种车内维生设备将被取消，内部空间将大为压缩。从而导致乘车系统外型尺寸缩小，重量的减轻和外型的缩小必将使其机动性大大提高。乘车系统设计也会向着模块化的方向发展，在同一底盘上安装不同的火力单元以适应不同的任务需要。根据战场任务要求细分为攻坚乘车系统、火力支援乘车系统、侦察乘车系统、步兵乘车系统、巷战乘车系统、防空乘车系统等等。各种侧重点不同的乘车系统在执行千变万化的作战任务时将更加灵活、更能适应战争的需要。

（二）高生存能力，将电子信息技术作为提高整体性能的技术突破口

未来的陆战场将是以联网作战为基础的立体化、全方位、全频谱战场，参与作战的每一个作战的每一个平台都是这个作战网络中的节点。除了采用更先进的探测设备外，还必须在探测技术、信息融合和信息共享上下工夫，力求有所突破。必须充分应用电子信息技术，把综合电子系统放在优先发展的地位。应用计算机控制、数字通信、传感器和多媒体等新技术，采用多路传输数据总体，把乘车系统内原来独立分散的电子系统（装置） 连成有机的整体，对全车各电子系统信息进行采集、处理、存储和分配，通过信息综合实现功能综合，形成一个一体化的综合电子系统。构成完整有效的信息网络，建立颁布式、开放式的信息网络，信息链路要连通至每一个平台 ，使战场上的各种传感器信息、所有的火力、指挥、机动控制信息，以及综合保障信息都能够高度融合，并能满足超视距、先进间、多目标精确打击等火力控制能力的需求，满足战斗车辆指挥控制的功能的需求，使每一个作战都以“系统之系统”的角色参与作战。

面对未来战争的需求，乘车系统面对全方位的威胁，要十分重视提高实战中的生存能力。必须由传统的不被击毁、不发生二次损伤效应为主的被动防护，发展到不被发现、不被命中，以主动防护为主的综合防护。大力开发各种新型结构材料和功能材料，广泛应用纤维强复合材料、增强陶瓷复合材料、陶瓷耐热涂层材料及隔热材料、透波材料、电磁屏蔽材料、压电/热电复合材料、结构/烧蚀材料、高效隔热/反阳光辐射材料、阻尼/减震材料/弹体隐身材料等。为了提高乘车系统的战场感知能力，大力开展光电功能材料，如缺陷工程技术、梯度指数光学材料、红外探测器材料、CBD材料、智能材料、纳米材料等。重点发展包括目标探测、识别、威胁告警，光电对抗，超近反导和隐身在内的主动防护。同时，要发展一体化的综合电子系统，提高指挥控制能力；装备炮射导弹，增强乘车系统的自身防空能力；采取乘员与弹药和油料隔舱化结构、以及提高可靠性和环境适应能力等。

（三）威力大、远射程和精确命中的综合武器系统应用

陆战场从旷野转向繁华的城市转移，未来武器装备要适应一体化联合和城市作战，以及混杂地形和受限地形作战的需求，要能够根据作战需要完成多样化任务。应有针对性地研制一些可以适合不同作战条件的可替换式配件，并深入研究各种作战环境下的装备配置情况和指挥控制方法。应继续遵循功能结构的模块化设计和功能软件的构件化设计。用这样的设计方法研制的部件通用化程度高，不但可以提高维修速度和降低维修成本，而且还可以大大减轻作战部队后勤支援方面的负担。防护技术的发展，要想击毁敌方未来乘车系统，穿甲弹的炮口动能必须达到18MJ以上，而现装备的120/125mm火炮的穿甲弹炮口动能只有10MJ 左右；高技术战争远距离、大纵深的特点，要求未来火力系统不仅具有直接火力射击的功能，而且还要具有远程间接打击的能力；目标的机动性将大大提高，给精确命中带来困难；面临全方位特别是武装直升机的威胁，要求未来乘车系统具有自卫防空和反武装直升机的能力。未来陆军的弹药将成为以弹体作为运载平台，能够实现态势感知、电子对抗、精确打击、高效毁伤和评估等功能。从技术研究的角度考虑，超远程制导炮弹、软杀伤/新概念弹药、多用途弹药等都是应予以重点考虑的问题。

三、先进乘车系统设计

先进乘车系统，系统采用系统化设计，重点在于各个模块化的设计。主要分四个模块，分别为通用车体、动力室、乘员室和战斗室。各个模块是独立的，可以随时拆装，利于维修、保养和模块化测试。同时各个模块又有机的组合在一起，充分发挥各模块之间的效能。其总体效能明显大于各模块效能之和。该乘车系统采用了一些国外先进技术，具有较强的活力，较高的机动性和较好的防护性。

通用车体是该乘车系统的基础，其他模块都建立在该通用车体上。它可以是未来主战车辆的车体，也可以是其他如侦察车、指挥车、工程车、突击车、后勤补给车的车体。

采用发动机前置技术，有效保护乘员安全。系统驱动为前轮驱动，在战场上，当受敌炮火袭击两履带断裂，车辆无法前进时，可将驱动力转移给前侧1号和2号负重轮，使车辆以所能达到的最小时速继续前进或行进退出战场至抢修地点，从而不至于受二次袭击致车辆报废和人员伤亡，以降低最小损失。动力室上方安装先进反应装甲，电磁装甲探测系统将飞行速度，撞击位置等信息传给产生冲击体触发信号的控制机构。用电磁力将飞行板作为冲击体发射，在距车前方一定程度的距离上，使其与来袭的导弹或者动能弹相撞，完成拦截；复合装甲，内外装甲板为普通均质钢版、铝或合成树脂盒、陶瓷块环氧树脂或特殊粘结剂、固定装甲块的辅助薄钢板，降低空心装药破甲弹的穿透能力。陶瓷是一种高硬度低韧性材料，弹丸经过这种材料时，就会消耗大量的能量。当一发空心装药破甲弹穿透外层钢装甲打到陶衬片上，在应力作用下陶瓷发生破裂，产生的陶瓷粉末使弹丸失去能量，这样，弹丸爆炸产生的金属射流就不再穿透后面的陶瓷层。endprint

乘员室是该乘车系统的核心部分。乘员室的设计部件集中、模块化强、自动化程度高、操作程序要简化，便于乘员熟练地掌握操作要领，形成娴熟的操作技能，实现人和武器的最佳结合。乘员不在炮塔部，而是在车体前部的先进2人乘员室。驾驶员位于左侧，操作驾驶方式不是传统的液压机械式，而是和先进的遥控自动驾驶方式相同，利用电信号控制，为有线控制方式或无线控制方式。车长位于其右侧，显示器上显示的三维数字地图、各种信息（敌方、友军的位置，目标，地形和传感器等信息）等情况，以便指挥。中央的显示器是备用的，经常显示报警系统和未来战斗系统维修的信息。其中很多功能都依赖车载电子计算机和传感器提供的信息数据来实现。

无人战斗炮塔是该乘车系统在战场发挥火力作用的关键部件，车长遥控无人炮塔，炮塔重量轻，外形低矮，占用车内空间少，是一种高科技新型炮塔。

（上接54页）

装有自动捕捉和自动跟踪目标的综合火控系统，将毫米波雷达、热像仪、激光测距仪、电视等多种传感器结合在一起配合使用，取长补短，组成一种完善可靠的目标探测、识别、跟踪和作战的系统。对各种传感器获取的信息在一定的准则下加以综合分析，并通过各种传感器显示出来。

乘车系统装备有主动防护系统，特点是可以通过传感器（红外线和毫米波雷达）捕捉近距离射来的火箭弹和导弹，自动地发射拦截弹将其击落。与传感器构成一体的简易型自动4联装发射器，可在距车辆30米的近距离上将火箭弹摧毁。发射的拦截弹不是火箭弹，而是一种类似于霰弹的弹药，发射小型弹丸。

用小型搜索雷达来捕捉敌火箭弹，瞬时计算出速度、弹道和拦截位置等，用精密对抗弹拦截。是一种可快速探测、跟踪并摧毁多种反坦克导弹威胁的先进系统，属于“硬杀伤”主动防护系统，可摧毁反坦克火箭弹和反坦克导弹。

四、结论

未来陆军武器装备的发展必须紧紧围绕信息化战场的需求而进行。联网作战和信息共享是关键，火力机动、防护和任务多样化也非常重要，以及通用性和后勤保障能力等等，方方面面都不可偏废。

武器发展的系统性是军队追求杀伤力、信息力、机动力和防护力的过程中而变得日益突出的问题。军队规模、作战体系和战争效能都与武器装备的系统性密切相关，成系统地将“四种能力”统一在一起，就涉及到系统工程学问题。如果说结构是研究单件武器各部件之间的相互关系，那么系统工程则是研究若干不同类型武器装备之间、武器系统与指挥系统之间以及武器系统与战场环境之间等，更大更多更复杂方面的相互关系。从未来战争角度看，武器装备的探索与创新主要还是围绕杀伤力、信息力、机动力和防护力四大方面问题展开，无论其哪一方面提高对整个作战体系都会产生影响。本文虽然对乘车系统进行了粗略的、简单的设计，但杀伤力、信息力、机动力和防护力这“四种能力”在文中都有明显的体现和模块化设计，从而可以发挥整个乘车系统的最大系统效能。

科学技术是孕育和发展新的陆军武器装备的推动力量。随着时间的推移，高技术的主要内容和涉及范围都会有所改变，新的高技术将陆续出现，一些发展成熟的技术也会变为一般技术。因此，高技术的发展是永无止境的。技术创新、技术储备和适用新技术的开发和应用必须成为科研工作者坚持不懈的追求。

[责任编辑 仲 琪]endprint

乘员室是该乘车系统的核心部分。乘员室的设计部件集中、模块化强、自动化程度高、操作程序要简化，便于乘员熟练地掌握操作要领，形成娴熟的操作技能，实现人和武器的最佳结合。乘员不在炮塔部，而是在车体前部的先进2人乘员室。驾驶员位于左侧，操作驾驶方式不是传统的液压机械式，而是和先进的遥控自动驾驶方式相同，利用电信号控制，为有线控制方式或无线控制方式。车长位于其右侧，显示器上显示的三维数字地图、各种信息（敌方、友军的位置，目标，地形和传感器等信息）等情况，以便指挥。中央的显示器是备用的，经常显示报警系统和未来战斗系统维修的信息。其中很多功能都依赖车载电子计算机和传感器提供的信息数据来实现。

无人战斗炮塔是该乘车系统在战场发挥火力作用的关键部件，车长遥控无人炮塔，炮塔重量轻，外形低矮，占用车内空间少，是一种高科技新型炮塔。

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装有自动捕捉和自动跟踪目标的综合火控系统，将毫米波雷达、热像仪、激光测距仪、电视等多种传感器结合在一起配合使用，取长补短，组成一种完善可靠的目标探测、识别、跟踪和作战的系统。对各种传感器获取的信息在一定的准则下加以综合分析，并通过各种传感器显示出来。

乘车系统装备有主动防护系统，特点是可以通过传感器（红外线和毫米波雷达）捕捉近距离射来的火箭弹和导弹，自动地发射拦截弹将其击落。与传感器构成一体的简易型自动4联装发射器，可在距车辆30米的近距离上将火箭弹摧毁。发射的拦截弹不是火箭弹，而是一种类似于霰弹的弹药，发射小型弹丸。

用小型搜索雷达来捕捉敌火箭弹，瞬时计算出速度、弹道和拦截位置等，用精密对抗弹拦截。是一种可快速探测、跟踪并摧毁多种反坦克导弹威胁的先进系统，属于“硬杀伤”主动防护系统，可摧毁反坦克火箭弹和反坦克导弹。

四、结论

未来陆军武器装备的发展必须紧紧围绕信息化战场的需求而进行。联网作战和信息共享是关键，火力机动、防护和任务多样化也非常重要，以及通用性和后勤保障能力等等，方方面面都不可偏废。

武器发展的系统性是军队追求杀伤力、信息力、机动力和防护力的过程中而变得日益突出的问题。军队规模、作战体系和战争效能都与武器装备的系统性密切相关，成系统地将“四种能力”统一在一起，就涉及到系统工程学问题。如果说结构是研究单件武器各部件之间的相互关系，那么系统工程则是研究若干不同类型武器装备之间、武器系统与指挥系统之间以及武器系统与战场环境之间等，更大更多更复杂方面的相互关系。从未来战争角度看，武器装备的探索与创新主要还是围绕杀伤力、信息力、机动力和防护力四大方面问题展开，无论其哪一方面提高对整个作战体系都会产生影响。本文虽然对乘车系统进行了粗略的、简单的设计，但杀伤力、信息力、机动力和防护力这“四种能力”在文中都有明显的体现和模块化设计，从而可以发挥整个乘车系统的最大系统效能。

科学技术是孕育和发展新的陆军武器装备的推动力量。随着时间的推移，高技术的主要内容和涉及范围都会有所改变，新的高技术将陆续出现，一些发展成熟的技术也会变为一般技术。因此，高技术的发展是永无止境的。技术创新、技术储备和适用新技术的开发和应用必须成为科研工作者坚持不懈的追求。

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乘员室是该乘车系统的核心部分。乘员室的设计部件集中、模块化强、自动化程度高、操作程序要简化，便于乘员熟练地掌握操作要领，形成娴熟的操作技能，实现人和武器的最佳结合。乘员不在炮塔部，而是在车体前部的先进2人乘员室。驾驶员位于左侧，操作驾驶方式不是传统的液压机械式，而是和先进的遥控自动驾驶方式相同，利用电信号控制，为有线控制方式或无线控制方式。车长位于其右侧，显示器上显示的三维数字地图、各种信息（敌方、友军的位置，目标，地形和传感器等信息）等情况，以便指挥。中央的显示器是备用的，经常显示报警系统和未来战斗系统维修的信息。其中很多功能都依赖车载电子计算机和传感器提供的信息数据来实现。

无人战斗炮塔是该乘车系统在战场发挥火力作用的关键部件，车长遥控无人炮塔，炮塔重量轻，外形低矮，占用车内空间少，是一种高科技新型炮塔。

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装有自动捕捉和自动跟踪目标的综合火控系统，将毫米波雷达、热像仪、激光测距仪、电视等多种传感器结合在一起配合使用，取长补短，组成一种完善可靠的目标探测、识别、跟踪和作战的系统。对各种传感器获取的信息在一定的准则下加以综合分析，并通过各种传感器显示出来。

乘车系统装备有主动防护系统，特点是可以通过传感器（红外线和毫米波雷达）捕捉近距离射来的火箭弹和导弹，自动地发射拦截弹将其击落。与传感器构成一体的简易型自动4联装发射器，可在距车辆30米的近距离上将火箭弹摧毁。发射的拦截弹不是火箭弹，而是一种类似于霰弹的弹药，发射小型弹丸。

用小型搜索雷达来捕捉敌火箭弹，瞬时计算出速度、弹道和拦截位置等，用精密对抗弹拦截。是一种可快速探测、跟踪并摧毁多种反坦克导弹威胁的先进系统，属于“硬杀伤”主动防护系统，可摧毁反坦克火箭弹和反坦克导弹。

四、结论

未来陆军武器装备的发展必须紧紧围绕信息化战场的需求而进行。联网作战和信息共享是关键，火力机动、防护和任务多样化也非常重要，以及通用性和后勤保障能力等等，方方面面都不可偏废。

武器发展的系统性是军队追求杀伤力、信息力、机动力和防护力的过程中而变得日益突出的问题。军队规模、作战体系和战争效能都与武器装备的系统性密切相关，成系统地将“四种能力”统一在一起，就涉及到系统工程学问题。如果说结构是研究单件武器各部件之间的相互关系，那么系统工程则是研究若干不同类型武器装备之间、武器系统与指挥系统之间以及武器系统与战场环境之间等，更大更多更复杂方面的相互关系。从未来战争角度看，武器装备的探索与创新主要还是围绕杀伤力、信息力、机动力和防护力四大方面问题展开，无论其哪一方面提高对整个作战体系都会产生影响。本文虽然对乘车系统进行了粗略的、简单的设计，但杀伤力、信息力、机动力和防护力这“四种能力”在文中都有明显的体现和模块化设计，从而可以发挥整个乘车系统的最大系统效能。

科学技术是孕育和发展新的陆军武器装备的推动力量。随着时间的推移，高技术的主要内容和涉及范围都会有所改变，新的高技术将陆续出现，一些发展成熟的技术也会变为一般技术。因此，高技术的发展是永无止境的。技术创新、技术储备和适用新技术的开发和应用必须成为科研工作者坚持不懈的追求。

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