2021 年主要国家陆军装备技术发展综述

2022-01-24 00:57王建波胡阳旭
国防科技工业 2022年1期
关键词:美国陆军炮弹研制

王建波 沈 卫 胡阳旭/文

2021 年,国外陆军武器装备保持活跃发展态势。美国陆军持续推进六大项目群,多个项目进入样机试验阶段;俄罗斯发展轻型装甲车、直升机载空地导弹、近程防空导弹系统、士兵系统等装备,并组建首支无人战车部队;英、法、德等欧洲国家积极提升装甲车辆、弹药和士兵系统性能,研制高能激光武器;日本陆上自卫队组建电子中队,部署在与我相邻的西南岛屿上;以色列在实战中首次运用人工智能辅助决策系统。

美国陆军调整建设思想

2021 年,美国陆军参谋长签发《陆军多域转型:为赢得竞争和冲突备战》文件,指导陆军向多域作战转型,应对大国竞争;美国国防部发布《反小型无人机系统战略》,并指定陆军为反小型无人机能力建设的执行部门。

美国陆军多域特遣部队组成

美陆军发布《陆军多域转型:为赢得竞争和冲突备战》

2021 年3 月,美陆军发布《陆军多域转型:为赢得竞争和冲突备战》文件。文件指出,中国和俄罗斯通过发展全新的非对称作战能力削弱美国优势,而中国最有可能在2040 年前拥有与美军相当的军事实力。陆军计划成立5 支多域特遣部队:2 支配属印太地区,1 支配属欧洲,1 支位于北极地区,还有1 支用于全球响应。该文件明确了多域特遣部队的编成情况,首次提出在危机响应中实施多域作战,通过“多域战区警戒部队”对对手实施持续监视与侦察,必要时通过远程火力、防护、网络、电子战及其他能力灵活搭配实现联合机动,将危机快速升级为冲突。该文件是陆军多域作战概念的进一步发展,将为联合参谋部新的《联合作战概念》提供参考,未来多域陆军或在一定程度上推动联合部队作战样式的转型。

美陆军重塑云网架构

10 月,美国陆军先后发布《统一网络计划》和《数字化转型战略》,旨在通过建立“一张网、一朵云”,使陆军成为一支由数据驱动的现代化部队。《统一网络计划》中,陆军提出将优先建设综合企业网和综合战术网,并采用零信任架构将二者桥连,实现本土与战术边缘数据的无缝传输,建成覆盖全球的数据网络;《数字化转型战略》中,陆军提出将统一陆军企业云和战术云,加速利用私有云,将数据视作战略资产以驱动陆军未来多域作战。《统一网络计划》和《数字化转型战略》是陆军现代化基石的一体两面,是其迈向多域转型的关键一步,奠定了数据赋能未来陆战的基础。

美国发布《反小型无人机系统战略》

1 月,美国防部发布《反小型无人机系统战略》文件。这是继2020 年4 月发布《反无人机战略》后,美国防部再次针对无人机威胁制定的应对战略。美军反小型无人机战略的目标是通过创新和协作加强联合部队,保护美国在本土、海外驻地和突发地点的人员、资产和设施;开发装备和非装备解决方案,保障国防部任务的安全执行,阻止对手利用小型无人机妨碍美目标的实现。美军将加强反小型无人机基础能力建设,一是建立小型无人机威胁评估机制;二是加速发展反小型无人机技术;三是开发通用信息共享体系架构;四是制定统一的试验鉴定协议、标准和方法。该战略首次提出开发反小型无人机作战概念和条令,建立联合训练标准,加强部队反小型无人机意识和技能训练。未来,反小型无人机可能从对抗某类威胁目标的作战行动演变为一种新兴作战样式。

武器平台

2021 年,美国为“艾布拉姆斯”“斯特赖克”等多型装甲车研制新武器,发展近程防空能力,广泛评估无人机、无人车和反小型无人机系统等装备。俄罗斯推出“拉索克”4-P 轻型装甲车。改进“凯撒”防空系统,组建首支装备“天王星”-9 无人战车的无人作战部队。法国针对“地面主战系统”提出“阿斯卡隆”140 毫米坦克炮概念,积极研制陆基中功率激光武器。

俄法发展轻型装甲车,多国提升装甲平台火力与防护能力

俄罗斯和法国陆续推出新型轻型装甲车,用于满足装甲侦察等任务需求。1 月,法国索菲姆公司公布为该国陆军研制的“马赛克”轻型装甲车,该车采用开放式体系架构,可配置成装甲侦察车、直射火力车、反坦克导弹载车3 种车型,能搭载武器站、小型无人机等载荷;车体由超高硬度钢和高性能非金属材料制成,具备较强的防护能力;可集成全电动混合动力,能静默行驶以执行隐蔽侦察任务。2 月,俄罗斯披露“拉索克”4-P 轻型装甲车,该车采用特殊的外形设计,车体轮廓小,信号特征低,装甲分布合理,车体重量较轻,兼具较好的防护与机动能力,可由直升机空运,配备12.7 毫米机枪,可在城区、山区等复杂环境中执行侦察、突击、巡逻等任务。

美、法、德、英等国都在为装甲平台开发新的武器,以提升其火力。其中,美国正在为多种装甲平台开发火炮和弹药。11 月,美国陆军试射XM1147 先进多用途坦克炮弹,该弹将替代现有的4 种坦克炮弹,有效提升了“艾布拉姆斯”坦克作战灵活性。美国陆军还在为“艾布拉姆斯”寻求一种制导炮弹,用于打击视距外的反坦克导弹小队和发射车,通用动力公司和雷声公司先后在3 月和10 月披露了竞标方案。6 月,美国陆军选定奥施科施防务公司牵头研制的30 毫米自动炮,用于升级“斯特赖克”装甲车火力,提升在行进间标记和打击目标的能力。11 月,美国陆军测试了XM913 式50 毫米自动炮,该炮射程为“布雷德利”步兵战车的25 毫米自动炮的两倍,射程超过4 千米,并配有先进的火控、跟瞄和计算机系统以及新型弹药,未来有望配装于“可选有人战车”。法国奈克斯特系统公司正在与莱茵金属公司竞标法-德地面主战系统的主武器,并于4 月披露“阿斯卡隆”140 毫米坦克炮概念,该炮可配用曳光尾翼稳定脱壳穿甲埋头弹等弹药,膛压较低但能使穿甲弹炮口动能达到10 兆焦,后坐力小,炮口火焰少。4 月,通用动力公司披露“阿贾克斯”装甲车新改型,为其配备欧洲导弹公司的“硫磺石”反坦克导弹,用于满足英国陆军纵深侦察部队对火力的需求。

美、英、德、以等国从装甲和主动防护系统两方面着手,提升装甲车辆防护能力。2 月,德国莱茵金属BAE 系统地面公司推出两种新型装甲。一种是增强型间隙装甲,采用创新的装甲结构,重量更轻,但具有与传统装甲相当或更强的防护能力;另一种是增强型陶瓷装甲,可提供4~6+级防护水平,但重量仅为防护水平相当的轧制均质装甲的1/4,生产成本也比典型陶瓷装甲低约20%。以色列拉法尔公司改进“战利品”主动防护系统,并在2 月开始向以色列国防军交付,改进后的系统采用新型光电传感器,可实现坦克360°全覆盖。英国在5 月启动“挑战者”主战坦克的升级工作,升级后的“挑战者3”将配备主动防护系统。美国陆军从2 月开始为“艾布拉姆斯”“布雷德利”“斯特赖克”等装甲车评估主动防护系统方案。

美俄推进近程防空导弹系统发展,美欧激光防空系统接近列装

美国陆军研制的两款近程防空导弹系统均取得重大进展。4 月,“机动近程防空系统”列装首支防空炮兵营并部署于欧洲。8 月,“间瞄火力防御系统”增量2 项目选定戴奈蒂克斯公司和雷声公司联合提出的“持久之盾”方案,该系统采用“多任务发射器”改型和AIM-9X“响尾蛇”导弹改型,主要用于应对巡航导弹威胁,兼顾对火箭弹、炮弹和迫击炮弹的拦截能力。

俄罗斯在8 月“军队-2021”防务展上展出两款近程防空导弹系统新改型。一款为“松树”防空导弹系统新改型,将原有履带式底盘更换为轮式底盘,降低了系统重量,易于空中平台运输。另一款为“铠甲”-S1M 弹炮一体防空系统,采用新的防空导弹,射程达到30 千米,射高达到18 千米,防御区域是原来的3 倍。

美、法、德等国积极研制定向能防空武器,推动其快速列装。9月,美国陆军与雷声公司签订合同,要求其在2022 年交付4 套配备50千瓦激光武器的“定向能型机动近程防空系统”,用于装备1 个排。10 月,陆军与通用原子电磁系统公司和波音公司签订合同,要求其研制300 千瓦的激光武器。7 月,法国完成陆基中功率激光武器原型机试验,成功摧毁1 千米外的无人机目标,计划将于2024 年用于奥运会安保工作。2 月,德国与欧洲导弹公司、莱茵金属公司签订合同,委托其研制高能激光武器,计划2022 年开展样机试验。

美陆军广泛评估无人与反无人装备,俄组建首支无人战车部队

美国陆军为寻求满足能力要求的无人车和无人机装备,广泛征集设计方案并开展测试评估。美国陆军3 月对4 型战术无人机系统进行集中演示评估,随后根据评估结果明确对“未来战术无人机”项目增量1 阶段的能力需求,并于9 月发布正式的方案征集白皮书,计划2023 年列装,替代旅战斗队的“影子”无人机。美国陆军5 月接收了4辆轻型“无人战车”和4辆中型“无人战车”样车,计划运用这些样车开展第2 轮士兵作战实验,进一步明确对各型“无人战车”的能力要求,为旅战斗队开发有人-无人编队战术,支持采办和列装决策的制定。美国陆军为“直升机载无人机”项目广泛征集设计方案,得到多家军工企业的回应,在2021 年陆续公布相关信息,包括雷声公司在“郊狼”Block 3 巡飞弹基础上设计的方案、诺斯罗普·格鲁曼公司在以色列“英雄”400EC 巡飞弹基础上设计的方案、宇航环境公司在“弹簧刀”300 巡飞弹基础上设计的方案、区域1 公司的“阿尔提乌斯”600 无人机方案等。

美国陆军“自主多域发射车”

韩国“海科尔”陆基高超声速巡航导弹

美国陆军联合反小型无人机针对美军反小型无人机能力的不同需求,在2021年开展了两次评估试验:一次在4 月举行,主要评估适合城区使用的低附带毁伤反小型无人机系统,要求能拦截重量小于25千克、飞行速度小于463 千米/小时、飞行高度小于1066米的小型无人机,参加评估的3 个方案均为具备较强自主飞行与目标识别能力的无人机系统,可通过捕网、破坏螺旋桨等方式拦截对手的无人机。另一次在9 月举行,主要评估两种低成本反无人机系统,一种为陆基反无人机系统,主要用于执行空域控制任务,要求拦截一架无人机的平均成本低于1.5 万美元;另一种为单兵便携式反无人机系统,主要用于支持单兵/班组作战,要求系统成本低于3.7 万美元,重量小于11 千克,共有2 型手持式电磁干扰型反无人机系统和3 型陆基中小口径自动炮反无人机系统参加此次评估。

4 月,俄罗斯国防部宣布,将组建首支装备“天王星”-9 无人战车的无人作战部队。该部队将列装5 套系统,每套系统由4 辆无人战车和1 辆指挥控制车组成。“天王星”-9 采用履带式车体,重量约10 吨,配有目标识别与跟踪装置,昼、夜条件下目标识别距离为6 千米和3 千米,主要武器是1 门2A72 式30 毫米自动炮,辅助武器是1 挺7.62 毫米并列机枪,炮塔两侧各装有2 具9M120“攻击”反坦克导弹发射器,可执行火力打击、侦察监视等任务。

弹药与含能材料

2021 年,美国陆军大力推进“精确打击导弹”“远程高超声速武器系统”等远程火力打击装备研制,为“未来攻击侦察直升机”研制配套的远程空地导弹,联合德国为“增程火炮”开发超级发射装药;俄罗斯展出了“产品”305 直升机载空地导弹的出口型;德国研制射程近500 千米的陆基亚声速巡航导弹;韩国提出“海科尔”陆基高超声速巡航导弹概念。

美陆军多型远程火力打击装备取得进展,德韩发展陆基远程打击武器

美国陆军持续推进“远程精确火力”项目群中各型装备的研制工作。“精确打击导弹”于9 月进入工程制造与研发阶段,并先后在5月和10月完成两次样弹发射试验,后一次试验射程超过499 千米,验证了导弹的射程、精度、战斗部威力以及与发射平台的兼容性。6 月,美国陆军首次对外公布“自主多域发射车”并完成了概念可行性验证试验,该发射车是“海玛斯”火箭炮的无人化改型,可由C-130 运输机远距离快速机动部署和跟随前方车辆自主行驶,能发射“精确打击导弹”,执行远程对地打击和反舰作战任务。10 月,美国陆军首个远程高超声速武器连接收了除导弹外的其他所有装备,包括4 辆发射车、连作战中心等,并开始进行训练。

德国、韩国等国家也研制陆基远程打击武器。8 月,欧洲导弹公司披露为德国研制的“联合火力支援导弹”,该导弹是一款陆基发射的亚声速隐身巡航导弹,配装重200 千克的战斗部,速度为马赫数0.4 ~0.9,射程将达到499 千米。12 月,韩国国防发展局与韩华公司联合公布了“海科尔”陆基高超声速巡航导弹概念,配用超燃冲压发动机,飞行速度可达马赫数6.2,2019 年开始研制,计划于2022 年进行试验。

美俄为直升机研制远程空地导弹,多国开发新型炮弹

俄罗斯“产品”305E 导弹

美、俄两国都在为攻击直升机平台研制射程超过30 千米的远程空地导弹。2 月,美国陆军发布“远程精确弹药”信息需求,寻求一种远程直升机载导弹方案,该导弹射程有可能达到40 千米,主要配装“未来攻击侦察直升机”。美国陆军还从以色列采购一批射程30 千米的“长钉”-NLOS 导弹,并用“阿帕奇”攻击直升机开展发射试验,用以论证对新导弹的能力要求。8 月,俄罗斯在“军队-2021”防务展上展出“产品”305E 导弹,该导弹重105 千克,配用重25 千克的破片杀伤战斗部,采用惯导和红外成像末制导,射程14.5 千米,是“产品”305 导弹的出口型,后者的射程据称可达到30 千米,配装米-28NM、卡-52M 等最新的攻击直升机。

美国及英、法、德等欧洲国家正在研制多型新炮弹。5 月,美国陆军在未来火炮会议上表示,正在为“增程火炮”研制多款新炮弹:第一款为采用模块化设计的炮弹,可携带破片杀伤、末敏、子母等多种载荷,设计灵活,易于制造;第二款为增程型XM1113 炮弹,借鉴坦克炮弹装药技术,能承受更高膛压;第三款为“面杀伤炮弹”,取代原有子母弹,用于打击装甲集群目标;第四款为XM1155 冲压增程炮弹,配装冲压发动机,射程将超过100 千米,能在GPS 干扰环境下精确打击移动目标。1 月,法国奈克斯特公司宣布成功用155 毫米“凯撒”榴弹炮试射了正在研制的“武士刀”制导炮弹,验证了其飞行控制能力,该炮弹采用卫星/惯性制导,精度可达10 米。7 月,英国BAE 系统公司宣布完成L12型155 毫米增程杀爆弹的发射试验,该炮弹为英国“机动火力平台”项目研制,用52 倍口径榴弹炮发射,射程可达40 千米。5 月,法德圣·路易斯研究院在未来炮兵会议上发布制导炮弹未来发展规划,计划重点在4 个技术方向上开展研究:一是开展炮弹动力学研究,以提升射程、速度、精度和机动能力;二是降低制导炮弹成本,以支持大规模精确打击需求;三是提升制导炮弹在强对抗环境下的突防能力和抗干扰能力;四是将制导炮弹纳入网络中心战。

美德联合研发增程火炮用超级发射装药

3 月,美国陆军作战能力发展司令部与德国莱茵金属武器弹药公司签署了一份合作研发协议,联合研究增程火炮用超级发射装药,推动XM654 筒式超级发射装药的发展与应用。XM654 筒式超级发射装药,是将发射药装入一个大型刚性药筒内。刚性药筒材料必须满足火炮发射压力和速度需要,以及士兵处理、运输所需,处于研发与优选阶段,技术成熟度仍需提高,以实现70 千米及更远程增程火炮应用需要。美国陆军已制备出长度约1.5 米、重量约20 千克的筒式超级发射装药原型,并邀请士兵体验装弹流程。如此大的重量和尺寸,由士兵进行装弹存在一定困难,美国正在同步研发小型自动装弹机。

人工智能

2021 年,美国陆军继续推动人工智能技术在陆战领域的应用,以色列首次在对哈马斯作战中运用人工智能辅助决策系统。

美陆军推动人工智能在陆战领域应用

8 月,美国陆军未来司令部发布需求公告,概述未来五年关注的11 个人工智能研究与应用领域,提出利用人工智能技术使车辆与陆航平台能在城市等复杂环境中自主作战,增强指挥官战场决策能力,降低官兵认知负担,提升态势感知和目标探测能力,实现可靠的定位导航授时与安全可靠通信,增强士兵作战效能。

10—11 月“融合计划-2021”作战实验期间,美国陆军在多个作战场景中试验运用人工智能技术提升作战效能,包括在联合全域态势感知场景中运用“普罗米修斯”等人工智能情报分析处理系统融合多作战域侦察单元数据,辅助生成通用作战态势图;在联合火力打击场景中,运用“火力风暴”“同步高作战节奏弹目匹配”等人工智能辅助决策系统,生成联合火力打击方案;在半自主保障补给场景中,运用可自主跟随前方车辆行驶的无人车运送物资;在地面突击作战场景中,运用坦克、装甲车辆搭载的人工智能辅助威胁感知与自主瞄准系统,及时感知、识别威胁,并自主控制炮塔转向、瞄准目标、选择合适的弹药,辅助车长决策。

以色列在实战中运用智能辅助决策系统

5 月,以色列在对哈马斯的作战过程中首次运用了其情报部门开发的多种人工智能系统辅助决策系统,包括“炼金术士”系统,能提醒战场上的部队注意敌方可能发动的袭击;“福音”系统,能协助军事情报部门分析数据,提供建议,帮助制定战略计划,确定打击目标,辅助军队对敌方进行打击;“智慧深度”系统,能精确绘制出加沙地下哈马斯的隧道网络地形图,并根据卫星实时侦测的战场地形变化信息分析哈马斯火箭炮阵地位置。

结语

2021 年,世界主要国家持续发展装甲车辆、榴弹炮、近程防空、弹药等传统陆战装备,提升其作战性能,同时积极研制无人车、高能激光等新型装备,加快实现其列装,形成新的作战能力。此外,美国、以色列等国还大力推动人工智能技术在陆战领域的应用,促使地面作战向智能化方向发展。

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