機器人技術、人工智能和自主系統的進步不斷改變著戰爭。作為回應,美國陸軍已經接受了人機組隊的概念,并開發了集成機器人和無人機的 "戰斗編隊"。為什么?因為機器人不會流血。它們可以提供增強態勢感知、保護資產、減輕士兵體力和認知負擔以及加快行動節奏的能力,所有這些都可以在一定距離內進行,從而降低士兵面臨的風險。
Atom 裝有一個探測器,用于探測化學、生物、輻射和核材料(CBRN)威脅。(美國空軍高級飛行員 William Pugh 拍攝)。
根據美陸軍的設想,未來將有無處不在的無人系統(UxS)和機器人自主系統(RAS)在陸地、海洋、空中、太空和網絡空間開展行動。這些系統將在多域作戰(MDO)中發揮關鍵作用。
無人水面艦艇和地面車輛的集成,以及投射力量所需的人機集成(HMI),是陸軍戰略和相關現代化重點的基礎。
今年早些時候,作為這些持續努力的一部分,陸軍舉行了一系列聯合和多國實彈演習,以測試和完善人機界面概念,即 "融合項目頂點 4"(PC-C4)。這些演習旨在抵消風險,在人類操作員和機器之間建立一個無縫接口,以證明機器人可以在人類監督下自主執行任務,同時使用各種反無人機系統(C-UAS)和其他機器人技術保護士兵免受類似對手系統的攻擊。
PC-C4匯集了來自澳大利亞、加拿大、法國、日本、新西蘭、英國和美國的4000多名軍人和平民,展示了士兵使用遠程武器站和其他先進系統與目標交戰,操作四足機器人和其他機器人車輛進行偵察,以及使用C-UAS消除空中威脅的演示。
PC-C4 上一個引人注目的演示說明了人機界面如何通過利用先進的傳感器和人工智能驅動的瞄準系統來增強陸軍探測、跟蹤和打擊敵方無人機系統的能力。假設這些 C-UAS 系統將大量安裝在機器人身上,人工智能將越來越多地部署在無人系統中,以增強其能力。人工智能驅動的系統可以實時處理大量數據。這可以為指揮官提供可操作的情報,加快決策速度。
據報道,陸軍正在尋求建立一定程度的自主權,允許這些系統在特定條件下在指揮官定義的區域內自動交戰,以提高作戰效能和安全性。雖然人工智能和自主武器的使用也可能會引發對附帶損害和倫理道德的擔憂,但一位消息人士表示,陸軍將繼續致力于確保人工智能系統的設計具有保障措施,以防止意外后果的發生,并保持人類對致命決策的控制。
在國防創新單元能力簡介會上進行互動演示。(美國防部照片,美國海軍一等士官 Alexander Kubitza 拍攝)。
陸軍繼續發展其 "戰斗編隊 "概念,將 UxS 納入傳統軍事單元。這種方法將擴大戰場地域,使對手與陸軍機器人和無人機進行初次接觸。
這一戰略的口號是 "初次接觸不流血",將部署空中和地面機器人前線,作為分層防御的第一道防線。目標是:在威脅到達部隊前線(FLOTT)之前發現并消除威脅。這種方法的特點是 "接觸中的持續轉變",可分為三個階段進行解釋:
立即整合:將現有的 UxS 和 C-UAS 納入現有部隊,以滿足當前的作戰需求。
慎重轉型:利用先進的機器人和自主系統打造 "2030 年陸軍",增強作戰能力。
概念驅動轉型:設想 2040 年的陸軍,機器人遍布所有領域,執行從后勤到直接作戰的各種任務。
為了實現這些有效的整合目標,陸軍計劃從大處著眼、小處著手、快處著手,以便更好地學習。
一名美空軍軍官正在操作一款電腦游戲,該游戲旨在幫助美國海軍發現遙控無人車(UxV)的未來操作員。(美國空軍上士 Alexx Pons 拍攝)。
陸軍繼續開發通用接口、應用編程接口(API)和集成控制框架,以確保不同系統之間的互操作性。這種標準化將有助于未來新技術的快速部署和集成,并能快速適應不斷出現的威脅。
但僅有技術模塊化開放系統架構(MOSA)是不夠的。電磁頻譜的控制對于 UxS 的有效運行至關重要,因為大家都預計未來的沖突將涉及成群的無人機和其他自主系統。包括低空跟蹤和打擊彈藥在內的縱深防御對于應對這些威脅和保護友軍至關重要。
陸軍繼續通過實驗單元和演習積極測試所有這些概念和技術。除了舉辦 PC-C4 等活動外,陸軍還在其卓越演習中心和國家訓練中心將機器人編入排級編隊,以展示其提高戰斗力的潛力。這些實驗單元將為了解人機協同的實際挑戰和益處提供寶貴的見解,有助于為未來的開發和部署戰略提供依據。
陸軍還利用快速能力和關鍵技術辦公室(RCCTO)加快部隊現代化進程,將特定能力和要求融入部隊。這種方法強調需要將這些能力迭代到更大的部隊結構中,并將 C-UAS 視為綜合系統,以防止自相殘殺。
由通用原子公司設計和制造的空軍研究實驗室 XQ-67A 板外傳感站。XQ-67A 是第二代自主協作平臺的首款產品。(圖片:空軍研究實驗室)。
隨著陸軍的發展,成功整合人機能力,特別是 UxS、RAS 和 C-UAS 技術,對于保持競爭優勢、確保士兵在戰場上的安全和有效性至關重要。其未來戰爭愿景的核心是優先在前線部署這種技術,既可單獨部署,也可與人類部隊并肩作戰。這將打造一支更敏捷、更致命、更有韌性的部隊,同時降低士兵的風險。期待陸軍繼續關注創新、致力于道德考量、嚴格測試和部署這些比特和機器人......以加強和保護部隊。
圖:MH-60 直升機海軍機組人員在大西洋海域進行搜救演習。
在與大國的潛在沖突中,美國沒有做好營救被擊落飛行員的準備。新的作戰概念和平臺可以在為時已晚之前應對這一挑戰。
如今,遠程武器使得在沖突期間在敵方海岸附近駐扎艦艇和機載救援資產變得輕率,但救援被擊落飛行員的道義責任依然存在。海軍需要更新其救援行動及其平臺能力,以滿足下一場戰爭的要求。
與對手的潛在沖突將包括自二戰結束以來美國海軍所不曾經歷的特點--交戰雙方之間有爭議的廣闊空域和水域,以及高飛機損失率。被擊落的機組人員將不得不跳傘進入這片海上無人區,而美國聯合部隊在營救他們方面準備不足。海軍正在慢慢彌補這一能力差距,并已擁有執行這一任務所需的許多資源。與遠征先進基地作戰(EABO)協同發展的戰斗搜索與救援(CSAR)作戰概念顯示了近期取得進展。然而,如果美國被迫與對手 “今夜決戰”,那么數十名飛行員將迷失在浩瀚的太平洋上,在救生筏中等待救援人員,而救援人員將無法到達他們身邊。
圖:一架空軍 HH-60W Jolly Green II 從內華達州內利斯空軍基地起飛,飛越火焰谷。空軍最近宣布將 HH-60W 人員救援直升機的初始采購數量從 113 架減少到 75 架,這使人們對空軍 CSAR 任務的優先次序產生了疑問。美國空軍
在二戰以來的沖突中,美國的海上救援行動一直在寬松的環境下進行。當地的制海權甚至允許美軍在北越海岸防線視線范圍內營救飛行員。這使 CSAR 架構能夠保持在距離敵方海岸幾英里的范圍內,類似于二戰后期美國潛艇駐扎在敵方目標附近充當救生員的做法,其中一艘潛艇在 1944 年喬治-H-W-布什(George H. W. Bush)中尉(低級)在七島(Chichi Jima)上空被擊落后救起了他。現代艦載和陸基反艦武器使這種營救態勢不可能重演,而且預計可用的海軍潛艇數量稀少,這意味著它們很可能忙得不可開交,無法在救生站閑著。救援資產可能需要迅速轉運數百英里才能到達每個幸存者身邊,而這一任務只有飛機才能完成。
正如這種高威脅環境會使海上救援變得更加危險一樣,在與對手的沖突中,被擊落的飛行員數量預計也會激增。據最近一系列涉及同級沖突的非機密兵棋推演估計,美國飛機損失在 200 至 484 架之間。雖然其中大部分是在地面被摧毀的飛機,但仍有 20 至 48 名美國機組人員在海上等待救援。為了有機會營救這些人員,聯合部隊必須發展其 CSAR 架構。海軍的分布式海上行動(DMO)和海軍陸戰隊的 EABO 概念為海軍 CSAR 力量態勢的發展提供了一個框架,并滿足了這一迫切需要。
根據海軍的條令,航母打擊群 (CSG)、遠征打擊群 (ESG) 和兩棲準備群 (ARG) 指揮官必須保持為有機海上資產提供 CSAR 支持的能力。一支標準的 CSG CSAR 特遣部隊(CSARTF)由多架 F/A-18 “超級大黃蜂 ”和 E/A-18G “咆哮者 ”組成,可發揮多種作用(空對空防御、空對地護航、壓制敵方防空),一架 E-2 “鷹眼 ”作為通信平臺,還有一架救援直升機作為補充。海上救援響應主要依靠艦載直升機單元,主要是駕駛 MH-60S “夜鷹 ”的直升機海上戰斗(HSC)中隊。然而,由于航母上直升機數量的減少,以及不斷變化的威脅環境對美國空中優勢的挑戰,直升機機組人員正在進行更遠距離任務和自我支持回收的訓練,而沒有完整的 CSARTF 補充。
美海軍陸戰隊 EABO 概念有望擴大印度洋-太平洋地區的救援能力。根據《遠征高級基地作戰暫定手冊》,其核心任務包括 “前方維持”,關鍵任務包括 “前方布防和加油點(FARP)行動”。通過在直升機前往被擊落飛行員的途中為其加油來幫助部隊重組,與 EABO 的這些核心作用直接相關。
通過單元級和綜合訓練活動,海軍繼續為其 MH-60S 和 MH-60R 直升機群打造這一概念。開發工作的頂點是在法倫空軍聯隊(Air Wing Fallon)期間進行的 EAB,這是一次在內華達州法倫進行的航母空軍聯隊訓練演習。在最近的一次演習中,MH-60S 和 MH-60R 中隊的人員分赴加利福尼亞州的阿馬迪陸軍機場,從遠程位置支持 CSAR 和水面戰訓練演習。在阿馬迪,海軍直升機單元得到了海軍陸戰隊第 372 聯隊支援中隊的加油支援和空軍第 52 戰斗通信中隊的通信支援。雖然要使這一概念成熟還有很多工作要做,但 EABO 內部的整合使海上 CSAR 的覆蓋范圍更廣,目標是重組作戰機組人員。
最近的地緣政治發展有可能進一步發展 EABO 概念。2023 年 2 月,菲律賓根據《加強防務合作協議》(EDCA)將美軍基地從五個擴大到九個。根據《2030 年海軍陸戰隊兵力設計》,在太平洋地區建立更多基地有助于通過海軍陸戰隊瀕海團(MLR)進行力量投送,以建立 EAB。擴大 EDCA 的其他好處還包括增加潛在沖突地區的訓練機會、美國后勤中心設施以及沖突發生時的快速部署發射點。和平時期的救援(副打擊)演習可以利用 EDCA 基地。
空軍也在開發戰術和輔助功能,以便在太平洋地區開展 CSAR。在去年的 “遙遠地平線”(Distant Horizon)演習中,第 920 救援聯隊的飛行員在佛羅里達州帕特里克太空部隊基地建立了一個臨時應急地點,以及兩個地理位置獨立的應急地點。這次演習驗證了在太平洋多個地點維持人員救援特遣隊的能力。然而,空軍最近宣布將 HH-60W “快樂綠 II ”人員救援直升機的初始采購數量從 113 架減少到 75 架。這將使空軍現有的老舊 HH-60G “鋪路鷹 ”直升機數量減少 24 架,并使空軍對 CSAR 任務的優先排序受到質疑。
海軍的旋翼機部隊也將內部訓練的重點重新放在了救援行動上。盡管搜救一直是海軍的 “核心 ”任務,但在反恐戰爭期間,隨著其他任務的重要性日益凸顯,搜救任務往往被忽視。Tarpon Springs 22 號演習最好地證明了救援和醫療后送任務重新受到重視,諾福克的 12 個 MH-60S 和 MH-53E 中隊、海軍特種作戰單元、當地消防部門和海岸警衛隊單元都參加了演習。16 這些努力必須繼續下去,將更多資源用于演練水上救援和飛行中的病人護理,而減少對快速近岸突擊艇防御、近距離空中支援和突擊支援等傳統任務的投入。
在 2027 年 “戴維森之窗 ”關閉之前,仍有時間利用現有工具對海軍的 CSAR 能力進行重大改進。與海軍陸戰隊 EABO 工作的繼續整合將增加救援資產進入作戰空間的機會,但還可以做得更多。海軍直升機幾乎可以在任何擁有足夠大小飛行甲板的艦艇上起降。“自由”號和“獨立”號變型瀕海戰斗艦(LCS)因其失敗的任務包而備受嘲笑,目前仍在尋找在高端沖突中發揮作用的機會(見"繼續 LCS 升級",第 12-13 頁)。這些艦艇可在瀕海海域行動,并隱藏在反艦武器交戰區邊緣的當地交通和島嶼雜波中。自 2010 年以來,MH-60S 航空分隊一直部署在 LCS 上,已經熟悉了艦艇的能力和局限性。
對 MH-60S 的能力進行少量投資也可提高飛機的載油量和作戰半徑。MH-60S 已經可以攜帶兩個內部 200 加侖的輔助油箱,提供 300 海里的額外航程。然而,最初購買的平臺每架飛機只有一個油箱。購買更多的油箱和相關管道將帶來更強的任務能力。
圖:在關島安德森空軍基地附近的提尼安島舉行的 Cope North 22 演習期間,一架日本神榮 US-2 漂浮在海面上。美國應在 2027 年之前購買 US-2,用于對美國和聯軍軍人進行遠程海上搜救。美國空軍(Joseph P. LeVeille)
日本擁有為海上搜救量身定制的獨特資產--現代水上飛機。美國應購買日本的 “新間 ”US-2 來實現類似目的。這種能力將擴大其回收被擊落的美國和聯軍軍人并使其重返部隊的范圍。海軍陸戰隊在開發多管火箭炮方面已取得重大進展,可在友軍和敵軍之間的 “接觸層和鈍化層 ”執行任務。將 CSAR 支持功能與美國和日本的水上飛機結合起來,將使多用途反潛機的任務能力更加豐富。雖然空軍已探索建造自己的兩棲水上飛機 MC-130J,但美國應考慮購買 US-2,以滿足 2027 年之前的需求。
海軍目前正在根據 “未來垂直升降-海上打擊”(FVL-MS)計劃,考慮到 2040 年開始替換 MH-60R/S 載人直升機機隊的替代方案。新出現的平臺很可能是有人駕駛飛機和無人駕駛飛機的混合體,可以在單點飛行甲板的艦艇上運行。海上救援是這些平臺的核心任務,FVL-MS 計劃有望提高海軍主要救援資產的航程和速度。此外,隨著航母戰斗群無人機和有人機的比例達到 60/40,飛行在危險區域的飛行員數量也將大幅減少。
如果聯合部隊希望飛行員在未來沖突中深入數百英里對抗性的戰場,那么就必須有一個救援架構,以便在其中一些人員因對手炮火或飛機故障而彈射時啟動。在與對手的潛在沖突中,環境本身就是海上的,海軍將需要承擔大部分 CSAR 任務。海軍已經有了 CSAR 傳統。只需對現有平臺進行少量投資,并在聯合演習中繼續進行任務開發,就能完成更多任務。也許無人系統最終會將所有幸存者從戰場上清除,但在那一天到來之前,海軍必須提高現有能力,以踐行海軍救援游泳運動員的座右銘:“讓其他人活下去”。
參考來源:美國海軍
美國防部(DoD)及其支持性國防工業基地必須以可承受的方式維持我們的長期競爭力。同級對手正試圖改變國際秩序的現狀,使之對自己有利。為了阻止他們的行動,美國防部須學會以越來越快的速度和規模創造、采用和調整新技術、創新和能力。這就需要開發新的思維模式,制定領導和組織戰略,以充分利用指數級的技術發展速度。本研究是對相關研究、理論和實踐的元研究,旨在更好地理解和闡明國防工業基地未來面臨的挑戰、有利的概念構建、領導風格、文化和運營屬性、技術、流程和政策,以幫助提供和維持競爭優勢。本研究匯集了一系列經驗教訓、最佳實踐和新出現的機遇,為創新生態系統各個層面的新穎運營模式提出了概念性觀點。這些模式反映了復雜適應性和預見性系統(CAAS)思維、持續學習和流程改進、創新管理、先進技術以及加速文化變革和轉型的領導力和管理戰略的理論應用。這些成果提供了概念性觀點、視角和心智模型,有助于加快研究、開發和部署先進的綜合作戰能力,以威懾和擊敗對手的侵略。
圖 3. 通過新興社交網絡建立的 "智慧型國防部采購創新生態系統"(Sentient & Wise DoD Acquisition Innovation Ecosystem via Emergent Social Networks): 用于持續感知、認識、學習、創新、過渡、改進和轉型的網絡認知生態系統
美國國防部(Department of Defense,DoD)在履行第 10 章和國防戰略職責方面面臨重大挑戰。近鄰和同級威脅的崛起顯示出侵略性和明確的戰略意圖,導致全球穩定性下降,全球 COVID-19 大流行病又加劇了這種情況,并造成了破壞穩定的混亂和不確定性。此外,高度競爭的全球市場力量和新興技術的指數級加速發展也加劇了這些不穩定狀況。
為了提供背景情況,《2024 年美國國家安全共同體年度威脅評估》指出:"在接下來的一年里,美國面臨著日益脆弱的全球秩序,大國之間加速的戰略競爭、更加激烈和不可預測的跨國挑戰以及影響深遠的多種地區沖突使這一秩序變得緊張"。報告還指出,"這種競爭還利用人工智能(AI)、生物技術和相關生物安全、微電子的開發和生產以及潛在的量子發展等技術進步,對影響全球地緣政治平衡的世界性敘事,包括對全球地緣政治平衡內部的影響力,施加更大的影響"。對有爭議的空間和顛覆性技術表示了特別的關注,"這些新興技術的融合很可能會產生突破,從而導致對美國利益的不對稱威脅(如先進的無人機)的快速發展,并很可能有助于塑造美國的經濟繁榮"(國家情報總監辦公室,2024 年;《美國國防工業基地:國會背景與問題》,2023 年)。
為應對這一挑戰,2022 年《國防戰略》指出,"我們將優先考慮與國防生態系統中的所有國內和國際伙伴協調努力,以加強國防工業基地、我們的后勤系統和相關的全球供應鏈,防止顛覆、破壞和盜竊"(《美利堅合眾國國防戰略》,2022 年),2024 年《國防工業戰略》提出了一個戰略愿景,即協調和優先采取行動,以建立一個與《國防戰略》相一致的現代國防工業生態系統"(《國防工業戰略》,2023 年)。
創新生態系統被認為是動態的、不斷變化的共同進化系統,它既競爭又合作,包括廣泛的參與者和貢獻機構,其資源、權力和關系模式不斷變化,持續受到內部和外部力量的影響。創新生態系統具有明確的系統視角,由扶持性政策和法規、獲得必要資本和基礎設施的途徑,以及通過廣泛多樣的網絡和無處不在的生產關系促進開放、數字化、創新和創業的文化組成,以集體方式實現共同的總體愿景和目標(Moore,1996 年;Oh 等人,2016 年)。
本研究論文是一項元研究,旨在匯聚、抽象和擴展最有幫助的相關研究、理論和實踐,以更好地理解和闡明國防工業基地(DIB)的未來挑戰、新的和有幫助的概念構建、領導風格、文化和運營屬性、技術、流程和政策,從而幫助提供和維持競爭優勢。它綜合了廣泛的見解和觀點、經驗教訓、最佳實踐和新出現的機遇,為國防部創新生態系統各個層面的后續探究、反思、對話和審議提供了新的思維模式和概念框架,從而將這些見解和遠見整合為一個連貫的整體。
如圖 1 所示,本研究涵蓋了大量不同但相關的突出研究課題,以幫助構思、開發和構建國防部下一代創新生態系統。我們搜索、審查和評估了每個參考領域的關鍵術語和文件,同時確定了主要的主題和收獲。然后,將這些內容吸收并用于概念化,并整合到大型概念模型中,以反映核心概念。所使用的參考文獻反映了一種高層次的整體方法,即掃描廣泛的現有文獻,以提供新的見解和前瞻性觀點,重點改善國防部的創新生態系統。這些研究來源及其發現、主題和概念通過高度抽象和整合的心智模型匯聚在一起,有助于為下一代國防部創新生態系統的設計和架構提供信息。提供綜合視覺模型是為了簡化現有國防部創新生態系統固有的復雜性,并支持和促成有目的的戰略思考、理解和對話,以指導最終的設計概念和架構解決方案。
圖 2. 感知與智慧的美國防部采購創新生態系統--用于持續感知、認識、理解、創新、過渡、改進和轉型的網絡認知生態系統
要構思和構建下一代國防部采購創新生態系統,就必須具備掃描、匯總、評估、過濾、綜合和整合不同但高度適用的興趣領域的能力。國防部創新生態系統是一個極其復雜的概念,如何設想它將會和應該如何發展和出現,以確保我們的國家安全,是我們最關心的問題。應用不斷發現和發展的概念、想法和技術,為將生態系統的整體性能提升到一個新水平奠定了基礎。今天的復雜性和明天的混亂都需要一定程度的抽象,以獲得簡單性和概念性的理解,以及預測未來可能提供的內容。圖 2 提供了整個采購生命周期的概念化視圖,它圍繞著使能企業的形成而展開,這些企業在采購生命周期的價值創造過程中作為跨組織邊界的協調集體而參與。這些企業利用新興技術和使能技術,將不同組織要素的價值貢獻最大化,同時利用文化要素和成長思維,盡可能地將貢獻最大化。感知和智慧是實現北極星愿景的兩大支柱。感知,是指感知或感覺的能力,是指利用基于網絡的系統和人類的認知能力對環境的敏銳感知,從而使人類/機器意識從本地和遠距離的互動中產生。智商企業的概念包括敏捷數據平臺、行為數據平臺、協作構思平臺、分析應用平臺和自主決策平臺,其敏捷性取決于圍繞數據對人員流程和技術的優化。它還被認為具有主動性、無摩擦性、自主性、可擴展性、進化性和突發性。另一方面,智慧代表了認知的最高水平,是廣泛而深入的學習和經驗的結果,它提供了獨特而有價值的視角和背景,能夠指導集體行動和行為。Phronesis是實用和利他主義智慧的概念,植根于理論、實踐、合理推理和判斷之間的相互作用,尤其適用于國防部采購、國家安全及其影響(Massingham,未注明;Nonaka & Takeuchi,2019;Ratzesberger等人,未注明)。
創建一個由高度互動的社會領域所支撐的創新生態,需要對環境進行持續的感知和監測。它促進學習、創業和創新、新技術過渡以及持續改進和轉型。適用技術、方法、概念和能力的融合,凸顯了可整合到未來狀態的設計、架構和運營中的廣泛機遇。這為下一代國防部采辦創新模式提供了一個模板,供增值審議和考慮。具有重要意義的是,不斷發展和新興的集成數字能力構成了一個高度動態和廣闊的網絡,作為一個創新生態系統,可以無縫連接和協同企業級活動,從而提供實質性的競爭優勢。這一概念模型的一個擬議屬性是將所有與國防部采購相關的計劃數據聚合和同化到一個基于云計算的通用架構中,并通過平臺技術進行實時分析、評估、分發、共享、重用和大規模啟用。這樣做的目的是提高生態系統級和計劃級的響應能力和及時性,提供對當前知識和信息的隨時訪問,同時識別可提供重要見解和觀點的重要模式和關系。數字化和虛擬化采用高保真系統和組織級模型,與國防部采購生命周期的各個環節相連接,為計劃協同效應和跨計劃的新能力奠定了基礎。這些數字和虛擬資產被安置在一個多層次、零信任的安全飛地中,形成了可被視為國防部巨型領域(Fligstein & McAdam, 2012)的東西。
然而,這些努力僅僅是一個起點,不足以認識和應對未來競爭所需的敏捷性、適應性和預見性水平。技術的指數級加速要求人類與機器之間的整合與協同達到超乎尋常的快速水平。在世界各地的智能城市和地區,傳感器、數據、算法和計算提供了新的洞察力和前瞻性,以改善運營和提高效率。這些技術能以更快的速度創造、共享、吸收新知識并將其制度化,以前所未有的水平、速度和規模推動整個國防部采購生命周期的進步。要取得這些成果,關鍵在于采用一種新的模式,有效利用技術進步的力量,簡化流程,實現數字化,并強調掌握人力和組織的領導、發展、變革和轉型。
在整個國防部巨型網絡中,必須降低復雜性,建立協調和結構,以實現最大程度的協作和創新,同時采用精簡和靈活的流程,并設計用于持續變革和轉型。通過將國防部巨網組織成不同的、高度網絡化的協作企業,在多個項目組合內和跨項目組合運作,每個企業都在支持適應性采購價值流方面發揮著獨特而關鍵的作用。選擇企業的目的是最大限度地發揮內部協作和協同作用,并提供獨特和領先的投入,以增強國防部創新生態系統大規模開發和交付卓越能力的能力。創新生態系統在設計上支持以任務為驅動的創業精神,并持續、全面地強調全生態系統的改進。這包括最佳實踐的凝聚、匯聚、綜合和部署,并創建支持創新、知識、政策、流程和系統改進的學習活動。
基于能力的評估需要戰略情報企業(SIE)的集體智慧來評估全球狀況和威脅,需要智囊團和非營利組織的戰略思維,需要創造和產生新發現和新發明的科技企業,需要有助于創造和傳播新知識和新理解的長期學術研究和教育企業。
在材料解決方案分析過程中,智能需求與資源企業(SR&RE)整合了整個國防工業和作戰部隊的見解和觀點,以支持聯合信息與通信技術發展計劃(JCIDS)流程,并制定和發布能力發展文件(CDD)草案。SR&RE 利用任務工程和殺傷鏈對 POR 的備選方案分析(AoA)進行感知、匯總、合并、整理和評估,并將其作為一個持續和迭代的分析過程,從而推動一代又一代的能力發展浪潮,加快范式轉變的步伐,在不斷發展和新興的認知環境中將相關企業聯系起來,為正在進行的 PPBE 過程建立深刻的理解和共識,并支持可用資源和需求的規劃和分配。與最佳做法相比,《國防部替代研究分析評估》強調了在評估過程中采取整體觀點的重要性,其中包括確保提供充足的評估團隊資源,包括資金、時間和人員,以及在評估之前進行 DOTMLPF 分析。SR&RE 在其 CDD 草案中提供的嚴謹性、紀律性和基礎,必須考慮到對未來的看法、機遇以及威脅,以及與 E-VUCA 戰略環境相關的復雜動態和敏捷性,以平衡 TMRR POR 的技術、成本和進度風險(陸軍,2021 年;約瑟夫,2021 年)。
TMRR 和 EMD 階段需要一個智能 RDT&E 企業,作為一個開放的創新和開發環境,利用現有的模塊化開放系統架構 (MOSA)、平臺和分析技術,包括高保真建模和仿真、迭代虛擬和物理原型、測試和實驗,以加速學習、提高理解、降低風險和成熟技術,并完善后續開發的概念和技術。在這些階段中,學習在 CAAS 環境中得到最大程度的發揮,整個 DIB 參與互動,以支持推動項目發展的關鍵決策。這時,建立在能力、關系和信任基礎上的社會網絡至關重要。為降低運營的復雜性,應明確界定整個價值流的流程,清楚闡明期望、角色和責任以及持續改進的措施。在開放和協作的創新環境中,創造簡化流程的能力,在這種環境中,價值和創新的競爭至關重要。
技術研究與開發階段(TMRR)和市場開發階段(EMD)是核心活動,在這兩個階段,價值將從科學和技術轉化為工程化和經過測試的產品。科學和技術轉化為工程設計和測試能力的核心活動。這一復雜的過程 在設計上,這一復雜過程的目的是在當前和未來的部署環境中,以更具競爭力的新模式取代舊模式。在當前和未來的部署環境中,新的更具競爭力的模式將取代舊的模式。采購戰略應考慮如何 采購戰略應考慮如何最大限度地提高整個國防工業的協作能力和競爭能力,從而在整個國防工業中實現持續的、可負擔的和有效的改進。在整個生命周期內進行一系列經濟有效的改進。重點應放在 應重視測試和評估,以支持持續學習和創新。測試 強大的現場、虛擬和建設性測試環境,以模型為基礎的環境,以及數字化的員工隊伍,都能為測試和評估提供支持。測試和評估可通過強大的實況和虛擬測試環境、基于模型的環境以及數字化員工隊伍來實現,以支持更多的迭代設計和測試方法,代表真實的條件和操作。應考慮 應考慮新的、新穎的和行之有效的業務模式,包括由政府作為牽頭系統集成商和使用靈活的 應考慮新的和經過驗證的業務模式,包括利用政府作為牽頭系統集成商,以及利用靈活和快速的合同,如《其他交易協議 協議,以便在整個采購生命周期中最大限度地利用現有的和最經濟的能力。在整個采購生命周期中充分利用現有的和最經濟的能力。
該模式中的生產和部署階段由智能生產和供應鏈企業提供支持,該企業在整個DIB以及智能作戰人員DOTMLPF企業中運作,以確保條令、組織、訓練、物資、領導和教育以及設施到位,從而支持在作戰環境中采用采辦系統。智能生產和供應鏈企業旨在采用下一代工業技術,包括人工智能、數字化、工業物聯網(IioT)和工業 5.0 技術,包括生產流程和設施的數字孿生虛擬化,以持續監控和提高生產率和靈活性。智能工廠的概念和功能連接并應用于整個智能供應鏈,可提供應對未來 DIB 挑戰所需的下一代集成能力。實現整個國防工業流程端到端采購生命周期的自動化和簡化,對于優化創新和技術轉型的速度至關重要。智能作戰人員 DOTMLPF 企業為在新能力交付時采用和調整這些能力奠定了業務基礎,同時在需要的地方和時間向國防和安全部隊提供反饋回路,以充分利用這些能力。這是向用戶社區移交能力的最后環節,以利用新的和正在出現的能力。要將這些新的創新系統和技術無縫過渡到先進的作戰能力,需要領導層進行重大變革。在前線發揮聰明才智和隨機應變的能力,可以為未來的系統開發和交付提供有價值的反饋。
運營和支持階段由智能準備和維護企業提供支持,以最大限度地降低維護和維持成本,同時最大限度地提高系統準備狀態。利用智能技術,包括數字雙胞胎、傳感器、算法和計算能力,可以支持實時維護和預測規劃,最大限度地減少系統停機時間。要了解影響計劃內和計劃外維護行動的實際性能和可靠性,需要進行廣泛的數據分析。這種數據分析對于向系統設計人員和采購規劃人員提供反饋至關重要,可確保新知識得到捕捉、編纂、整理、吸收和制度化,成為新的生態系統級理解和考慮因素。
必須將采購生命周期中每個企業內部和跨企業的運作視為一個有機系統,通過傳感和數據分析、流程管理、勞動力發展、社會資本、領導力發展以及持續不斷的文化演變來不斷優化。跨企業的溝通與協作,將整個過程中的參與者聯系起來,并促進對話與交流,對于改進和簡化流程、建立集體意識和共同理解、調整預期以及優化數據、信息和知識的流動至關重要,是推動自覺合作和改善作戰人員成果的文化不可分割的一部分。
圖 3 提供了一個國防部下一代行動的心智模型,它通過無處不在的無縫互動,建立在社會關系之上,并通過可滲透的組織邊界得以實現。這些跨越不同活動的互動開始讓人們對端到端流程、需求和要求、新奇機遇和技術有更清晰的認識,并有助于促進創造性和創新性思維成為一種文化規范。要想在未來取得成功,國防部創新生態系統必須在新知識創造、構思、生成性創新、概念思維以及持續學習和流程改進方面處于世界領先地位。
圖 3. 通過新興社交網絡建立的 "智慧型國防部采購創新生態系統"(Sentient & Wise DoD Acquisition Innovation Ecosystem via Emergent Social Networks): 用于持續感知、認識、學習、創新、過渡、改進和轉型的網絡認知生態系統
CAAS 生態系統模型如圖 4 所示,旨在持續感知戰略和運營環境,并提供必要的背景意識,使組織能夠以確保競爭力所需的速度和規模意識到、理解和響應突發信息。通常按組織要素分組的行動者網絡負責保持對環境的感知,并在其社會網絡中進行互動,以便適應這些感知輸入。隨著對話和交流的進行,學習和理解不斷發展,并決定系統將如何做出反應和采取行動。為了實現 CAAS 行為,社會網絡以一種無縫的方式跨越多孔的組織邊界進行互動。在 CAAS 結構中,領導力在各個層面都得到承認和認可,而不論其職位高低,領導力取決于增值貢獻。這就為促進開放和任人唯賢的環境創造了條件,而這種環境對于有意義的合作、構思和及時應對是必不可少的。這些具有吸引力和包容性的環境是專門設計和部署的,目的是釋放人的潛在潛能、協同作用和聰明才智,加快以行動為導向的學習和協作,同時建立社會資本和知識資本。CAAS 提供了一個強大的預測要素,以認識到戰略環境的快速變化以及進行必要變革所需的規劃時間。CAAS 中的行動者注重掌握自己的認知技能和能力,包括以敏捷和適應的方式學習和思考的能力,以及保持競爭力所需的速度和復雜程度。CAAS 的參與者有能力自我組織,并在開放和信任的環境中促進突發行為。CAAS 以無邊界的方式聯網,最大限度地獲取外部見解和前瞻,促進無所不在的知識創造和共享。CAAS 還是高度動態、多變和不斷發展的敏捷組織。它們在設計上不斷進行調整,轉變運作方式和模式,不斷嘗試新穎的概念和想法,同時利用競爭優勢。CAAS 接受并尋求領導持續的適應、變革和轉型,以跟上其戰略背景的步伐。
為了保持競爭力,組織必須不斷創造、傳播新知識和創新能力,并使之制度化。如圖 5 所示,這些創造和傳播能力植根于組織學習和創新,以應對關鍵挑戰和機遇,同時產生關鍵問題、新想法和新概念。組織可以通過整合研究、開發、測試和評估的關鍵價值流,以及在預期環境中不斷進行試驗,并通過促進學習的反饋回路來簡化這些流程。新的學習為新理論和新認識的發展提供了信息,而新理論和新認識可以提供競爭優勢。新理論和新認識需要雙管齊下,才能使組織和正在開發的系統受益。第一條路徑是對新理論和新認識進行必要的編纂,使其最易于傳播、應用和重復使用。第二條途徑是為系統開發和應用提供信息,以提供可在運行環境中測試、驗證和確認的新的系統級能力。從這兩條路徑中獲得的洞察力和前瞻性可以反饋到組織的生成操作系統中,以進一步發展下一階段的理解和能力。
圖 5. 催化新知識創造與創新能力
下一代國防部創新生態系統的這些擬議構想支持國防部 2024 財年年度績效計劃戰略調整框架,其重點是轉變未來部隊的基礎,通過加強國防生態系統的彈性和適應性,使構建正確的技術投資成為可能,支持未來勞動力和作戰人員的發展和成長,并試圖解決一些機構管理優先事項。
人類士兵將越來越多地與一系列機器人、自主和人工智能體共享作戰空間。在美國未來可能面臨的沖突中,機器智能有可能成為決定性因素。
在商業人工智能技術進步的推動下,在擁有強大技術能力的近鄰的壓力下,變革的步伐將比幾十年來任何時候都要快。
但是,人工智能和機器學習是否已做好戰斗準備?或者更準確地說,軍隊準備好將機器智能有效地融入戰斗了嗎?
人工智能與作戰人員之間的有效協作關系重大。
在風險最高的前線部署中,用機器人和自主無人機代替人類,人機協作有可能大幅減少傷亡。
人機協同可以快速綜合多個領域的數據流,生成統一的作戰空間視圖,從而大幅提高態勢感知能力。它還能通過蜂擁而至的自主無人機壓垮敵人的防御。
美國國防部門研究實驗室將人工智能和機器學習融入作戰環境的最前沿開展工作,看到這項技術有可能成為與空中力量相媲美的力量倍增器。
然而,在將人工智能體廣泛部署到作戰環境中之前,必須克服若干技術和體制障礙。
對于人工智能體和無人駕駛系統,人們最常擔心的問題是,是否可以相信它們會采取具有潛在致命后果的行動。在處理海量數據以識別感興趣的目標方面,智能體具有不可否認的速度優勢。然而,在以 “機器速度進行戰爭 ”與保留使用致命武力的責任之間存在固有的矛盾。
只要發生一起人工智能武器系統與人類武器系統發生 “友軍誤傷 ”的事件,就會破壞作戰人員對這項技術的信心。只有當機器贏得人類盟友的信任時,才能實現有效的人機協作。
無人系統正在迅速發展,將在多個領域增強現有力量。其中許多系統將人工智能應用于邊緣,以控制導航、監視、瞄準和武器系統。
然而,現有的軍事條令和戰術主要是針對人類部隊進行優化的。人們很容易將人工智能武器視為一種新工具,將其納入現有的作戰方法。但條令將因創新而改變,例如成百上千的一次性智能無人機蜂群,能夠壓倒戰略平臺。
部隊結構可能需要臨時重新配置,以便將無人機投放到潛在影響最大的地方。以人為中心的指揮和控制概念需要進行修改,以適應機器并建立作戰人員的信任。
隨著智能體的擴散和功能的增強,戰斗空間將變得更加廣闊、透明,并以指數級的速度發展。決定如何以及是否將人工智能納入作戰殺傷鏈會產生深遠的道德影響。
一個更為嚴峻的挑戰是,如何在人工智能戰場上的行動速度與人類認知的極限之間取得平衡。在放棄以毫秒計算的先發優勢與失去人類監督之間,該如何權衡?未來沖突的結果可能取決于這些問題。
人工智能系統極其渴求數據。目前還沒有,而且幸運的是永遠也不會有足夠多的來自實戰軍事沖突的實時作戰數據來充分訓練人工智能模型,使其達到可以部署到戰場上的程度。因此,模擬對于開發和測試智能體至關重要,而模擬需要使用現代機器學習技術進行數千次甚至數百萬次的迭代。
美國國防部門擁有現有的高保真模擬,如聯合半自動化部隊(JSAF),但它們基本上是實時運行的。要釋放人工智能戰爭的全部潛力,就需要開發具有足夠保真度的模擬,以準確模擬潛在的結果,但又要符合數字智能體的速度要求。
人工智能支持的任務規劃有可能極大地擴展作戰人員的態勢感知能力,并產生新穎的多領域行動方案來壓倒敵人。同樣重要的是,人工智能可以預測和評估敵人可能采取的數千種行動方案,并實時提出應對措施。
軍隊之所以如此高效,原因之一就是堅持不懈地注重訓練。但是,當作戰人員命懸一線時,他們不太可能接受一個陌生黑盒子發出的戰術指令。
隨著自主平臺從研究實驗室走向戰場,密集的作戰人員培訓對于打造一支有凝聚力的統一人機團隊至關重要。要想取得成效,人工智能行動體的設計必須與現有的任務規劃實踐保持一致。
通過將此類智能體與任務規劃培訓相結合,可以在用戶中建立信心,同時利用以作戰人員為中心的設計原則完善算法。
雖然人工智能的基礎技術在過去幾年中以指數級增長,但如何應對人機協作帶來的挑戰將決定這些技術轉化為實際軍事優勢的速度。
從小隊到聯合指揮部,必須測試這項技術的極限,并建立決策者對其能力的信心。
國防部門應考慮采取幾項重要舉措來加快這一進程。
建立對智能體的信任是實現有效人機協作的最基本步驟。對于只在受控實驗室條件下進行過測試的系統,作戰人員的信任度自然很低。最好的實驗和訓練演習都會復制戰爭的混亂局面,包括不可預測的事件、通信和定位系統的干擾以及行動路線的中途改變。
應鼓勵人類作戰人員將自主系統和智能體推向極限,看看它們在不利條件下的表現如何。這將導致設計的反復改進,并建立起這些智能體能夠為任務成功做出貢獻的信心。
軍隊的一個巨大需求是其靈活的指揮結構,它賦予了下至小隊一級的作戰人員迅速適應地面不斷變化的條件的能力。人工智能系統有可能為這些單元提供更全面的作戰空間視圖,并生成戰術備選方案。但是,要想在戰時條件下發揮有效作用,人工智能體必須具有足夠的彈性,能夠在通信能力下降的條件下發揮作用,并理解任務的總體意圖。
底層人工智能和自主技術的快速發展意味著為大型冷戰平臺開發的傳統采購流程注定要失敗。舉例來說,蜂群戰術只有在使用成百上千個能夠在動態作戰空間中智能協調行動的單個系統時才會有效。
要大規模采購此類設備,就必須利用廣泛的供應商基礎,迅速降低成本曲線,并實現頻繁的開放式標準更新。我們經常看到武器供應商使用不兼容的專有通信標準,導致系統無法共享數據,更不用說進行協調的智能演習了。一種解決方案是應用人工智能徹底改變采購流程。
通過創建一個虛擬環境來測試系統設計,國防部客戶可以在采購單個設備之前驗證作戰概念和互操作性。這將有助于減少浪費,促進各軍種之間的知識共享,并為供應商創造更公平的競爭環境。
雖然美海軍研究實驗室、美陸軍研究實驗室、美空軍研究實驗室和美國國防部高級研究計劃局等機構已經完成了大量重要工作,但人工智能戰爭的成敗最終將取決于能否將這項技術從實驗室推向指揮部。人機協作將是這些努力取得成功的關鍵。
同樣重要的是,隨著技術前沿的發展,軍事院校的軍事條令教學也需要不斷更新。將智能體融入實際軍事任務既需要條令的深刻變革,也需要資源的重新分配。
軍事指揮官不可能被 “光鮮亮麗的物品 ”迷惑,除非他們看到部署這些物品能帶來實實在在的好處。通過從一些容易獲勝的方面入手,如增強 ISR 能力以及后勤和維護自動化,我們可以盡早架起橋梁,讓人們對智能體和自主系統的價值充滿信心。
讓指揮人員了解人機協作在提高任務執行能力方面的潛力,然后為最具潛力的應用制定路線圖,這一點至關重要。指揮員需要熟悉 “人在環內”和 “人在環上”系統的參數,因為他們需要確定賦予人工智能邊緣武器系統多少自主權。隨著決策周期的加快,保持可審計性對于確保有效監督系統開發和不斷發展的條令至關重要。
人工智能和自主武器系統的快速發展同時加速了對軍事優勢和有效威懾的追求,并破壞了這種追求的穩定性。不少國家已通過一系列限制基礎技術轉讓的政策來應對這一威脅。然而,這場競爭的結果將取決于能否令人信服地將人工智能戰爭從研究實驗室轉移到潛在的沖突戰場。
有效的人機聯手對于過渡到 “聯合部隊”至關重要,可充分利用人類作戰人員和人工智能的最佳能力,確保主導作戰空間并阻止對手。
相互依存的人機團隊將是未來西方國家威懾大國戰爭的關鍵組成部分,如果威懾失敗,還能贏得戰爭。英美兩國面臨的競爭對手在質量上可能不相上下,但由于其工業能力和靠近可能的沖突地區,以及專門針對和擊敗西方能力而設計的作戰概念,它們在質量上擁有選擇性優勢。
盡管面臨這些前所未有的挑戰,英美兩國仍擁有相當大的作戰和軍事技術不對稱優勢。兩國都相信自己的軍隊能在最底層進行適應和創新。兩國都有聯合作戰的經驗,包括在遠征環境中的經驗。利用這些特點來塑造英美兩國軍隊開發、部署和使用能力的方式,將使競爭對手難以復制西方國家的表現,即使是使用相同的基礎技術。
作為以這些不對稱性為基礎的更廣泛抵消戰略的一部分,英美兩國軍隊應利用人機協作(HMC)和人機協同(HMT)來:展示降低英美兩國軍事、經濟和政治戰爭成本的潛力,同時增加對手的戰爭成本;實現決策優勢,讓對手進退兩難;在被拒絕的環境中產生意識。考慮到對有限資源的競爭性需求,美英兩國軍隊應在短期內集中力量開發、獲取和部署實現這些目標所必需的一組特定的 HMC 和 HMT 能力和使能手段。這些能力將根據反介入區域拒止泡泡內的使能活動進行選擇。這一具體任務可細分為若干子活動,包括改進感知、分析、規劃和決策,發展成本更低、更具攻擊性的部隊,遠征部隊的無人維持,加強欺騙,以及利用 HMC 進行預測性維護。
不過,也有一些注意事項。首先,與精密革命不同,西方在人工智能、自主、計算和其他與軍事相關的科技領域不會享有明顯而持久的技術優勢。其次,如果要實現新興技術的軍事潛力,就必須克服一些阻礙采用和推廣創新的障礙。
在這份政策指南中,作者認為人機協同技術的進步對于有效抵消對手的優勢至關重要。為了執行抵消戰略,各國軍隊將需要開發技術并投入大量資源,以發展新的作戰概念和方法,將人類判斷力與技術能力的結合視為成功的核心。這將是發揮持久組織優勢的關鍵。
本文旨在為政策制定者提供入門指南和政策指導,概述 HMC 和 HMT 如何利用西方國家的具體方法進行技術變革,以服務于這些國家的不對稱優勢。
歐洲戰火重燃表明,國防采購工作必須具有彈性、穩健和靈活。英國《綜合審查更新報告》和《國防指揮文件》認識到了這一挑戰,并強調了全面改革我們的采購系統以確保作戰優勢的重要性。烏克蘭沖突已成為 "新戰爭方式 "的一個非常明顯的代表,這種戰爭方式的特點是創新、技術擴散、戰場數字化以及需要快速發展適合作戰節奏的能力。
最明顯的例子莫過于無人系統的開發和使用,在這種情況下,低成本解決方案正越來越多地擊敗更精良的能力,并在戰場上產生不成比例的影響。英國將從烏克蘭的經驗和其他教訓中吸取教訓,將自己定位為無人系統的世界領導者。這將需要改變流程、文化以及與工業界的關系。需要在整個國防領域培養一種以交付為中心的創新文化,能夠迅速將研發(R&D)突破引入前線。英國領先的制造、機器人和數字部門將在其支持國防方面發揮至關重要的作用。
正如本文件中來自當今武裝部隊的案例研究所證明的那樣,非裝備技術的潛力遠不止局限于一個能力領域。正在將這種新方法用于海軍掃雷、單向攻擊、重型運輸和情報/監視。與此同時,正集中精力確保能夠應對此類威脅,并提供部隊所需的無人系統保護。
對無人系統采取的方法將推動與工業基地建立更加深思熟慮和協調一致的伙伴關系,確保重要的陸上恢復能力和部件儲備。將與工業界密切合作,螺旋式協同開發平臺和組件,以跟上戰場適應的無情周期,同時推動主權工業實力--以及加強這種復原力所需的出口機會。還將與政府各部門合作,營造有利于創新的監管環境,使無人駕駛軍事平臺能夠盡可能有效地在本土場地和主權領空內進行測試。
歸根結底,對于長期存在的大規模采購問題,未來將越來越多地在無人領域提高部隊的規模,同時加強所有平臺和人員的殺傷力和生存能力。如果能夠提供技術和工業基礎,推動無人系統、指揮和控制以及軟件的性能和生產達到卓越水平,就能提供更強大的總體軍事效果,從而真正加強我整體威懾力。
美國陸軍地面發射無人機、美國海軍水面戰艦、美國空軍戰斗機,甚至潛艇和衛星,都越來越有能力利用人工智能應用程序來加速和簡化 "聯合"作戰行動。
美國陸軍地面發射無人機、美國海軍水面戰艦、美國空軍戰斗機甚至潛艇和衛星都越來越有能力利用人工智能應用來加速和簡化 "聯合"作戰行動,這在很大程度上要歸功于國防部和陸海空三軍正在進行的技術合作。
長期以來,聯合作戰網絡一直是五角大樓重點關注的巨大領域,近年來,人工智能應用、傳輸層集成和各種 "網關"系統實現了技術突破,能夠整合原本不兼容的數據流。
負責采購、后勤和技術的陸軍首席副助理部長 Young Bang 最近在佐治亞州薩凡納的陸軍技術交流會上對記者說,陸軍與美國防部加強合作的目的是確保陸軍及其聯合伙伴能夠 "今晚作戰"。
加快聯合數據傳輸技術,更好地確保數據流的安全,并迅速整合人工智能,以有效地匯總、分析和 "網狀 "原本不同的數據池。具體而言,Bang 表示陸軍正在將其現代化和技術開發工作與五角大樓的首席數字和人工智能辦公室(CDAO)緊密結合起來。
根據《防務勺子》(Defense Scoop)上的一篇文章,Bang 說:"我們一直在與他們合作,共同圍繞數據網的客觀架構,具體研究如何看待數據產品,如何將這些產品分散化,如何與他們一起在 CDAO 方面發揮重要作用,以及如何定義未來的數據網架構?這是一項正在進行中的工作,因為正在研究目前的現狀和目標領域。"
五角大樓的 CDAO 正在推進擴大數據分析范圍的工作,并改進人工智能系統的工作流程,通過該流程,人工智能系統可以從原本不兼容的傳輸層技術中匯集不同的作戰相關數據池,從而......從龐大的數據庫中生成新的數據組合,執行分析并解決問題,推薦最佳攻擊方法,或簡單地組織和幫助呈現時間敏感的作戰數據。
Bang 用聯盟聯合全域指揮與控制(Combined Joint All Domain Command and Control)來解釋這一點,實質上指的是將人工智能支持的、陸軍特有的突破與五角大樓廣為人知的 JADC2 計劃合并的工作。 今年早些時候,美國防部副部長凱瑟琳-希克斯(Kathleen Hicks)啟動了 JADC2 的正式 "實施 "工作,這是一項技術工作,旨在確保各軍種的接口、IP 協議和技術標準保持一致,使陸海空平臺、傳感器和武器能夠快速、無縫地共享信息。在此基礎上增加人工智能是其中的關鍵因素,因為人工智能支持的算法可以即時識別相關時刻,識別目標并處理從海量 ISR 數據中收集的信息,執行分析,在多域作戰行動中實現無與倫比的效率、速度和準確性信息共享。
參考來源: WARRIOR MAVEN
目前的 "未來士兵"計劃旨在通過技術提升步兵能力,但與以前的一些計劃相比,其目標更加現實。
從阿富汗到烏克蘭,現代沖突證明,徒步步兵仍然是決定性的兵力。空中力量、火炮和裝甲車當然不可或缺,但最終還是要靠步兵來征服戰場上眾所周知的 "最后 100 碼"。在沖突后、維和或反叛亂行動中,步行士兵的作用更加突出。
武裝部隊定期更新步兵裝備,以提高生存能力和殺傷力。本世紀頭十年,特別是在美國,一些雄心勃勃的項目旨在利用概念技術打造 "超級士兵",這些士兵裝備有力量倍增的外骨骼和 "鋼鐵俠 "防護服,可提供防彈保護并集成非傳統武器選項。經過多年的研究,人們發現這些概念至少在目前仍屬于科幻小說的范疇。
而參數較為適中的項目,如法國陸軍的FELIN(Fantassin à équipement et Liaisons Intégrés;ENG:"裝備與通信一體化的步兵")則更容易實施。2010年至2015年間,賽峰電子與防務公司領導的工業團隊向法國陸軍交付了約23000套FELIN系統。該系統適用于空降、山地和機械化步兵部隊,并成功部署在阿富汗和非洲。模塊化系統包括改進的通信設備和傳感器、步兵武器和先進的瞄準輔助設備、防彈保護裝置以及符合人體工程學的優化制服和背帶。該裝備可根據任務參數和單兵在部隊或梯隊中的作用進行配置。
圖:法國陸軍的新型 F3 防彈頭盔由最初的 FELIN 頭盔演變而來。功能導軌、鉤扣支架和新的側面部件增強了安裝配件的能力。資料來源:法國陸軍
在完成最初的FELIN套件采購后,軍備總局DGA(Direction générale de l'armement;ENG:General Armaments Directorate)于2016年授予賽峰集團將該系統升級至FELIN V1.3標準的合同。改進措施包括瞄準傳感器和火力支援的軟件升級、更模塊化的防護裝備,以及針對SitComdé戰術終端和戰斗管理系統進行優化的增強型作戰背心。V1.3 承諾在不影響防護的情況下將系統重量減輕 40%。隨后,DGA于 2019 年啟動了 "百夫長 "計劃。該計劃將持續到2026年,旨在加速法國工業的創新,并將新技術整合到現有計劃中,包括FELIN的未來增量。
其目標是通過連接和通信、定位和導航、創新界面、防護和隱形裝備、移動輔助工具、觀察和識別手段、創新能源、士兵健康監測和功能化紡織品等技術,提高 "戰斗機的個人、集體和協作能力"。
圖:2017 年,法國陸軍推出了新一代 Structure Modulaire Balistique(SMB),即 "模塊化防彈結構"。受士兵反饋的啟發,SMB融合了防彈背心和作戰裝備運輸系統。與前代產品相比,SMB 重量更輕,人體工程學設計更合理,從而提高了機動性和舒適性。資料來源:法國陸軍
其他國家正在實施的 "未來士兵系統 "計劃也采用了同樣的方法,即系統地采用逐步改進的裝備和新材料,并將其作為整體平衡的成套裝備投入實戰,以提高士兵的性能。在所有這些計劃中,可穿戴電子設備和先進的網絡能力都被認為是至關重要的因素。美國陸軍和德國陸軍提出了兩種典型的方法。
美國陸軍目前的步兵現代化工作主要集中在幾個各自為政、平行但獨立的項目中,以開發新型步兵武器、可穿戴傳感器和態勢感知工具以及個人防護裝備(PPE)。下一代班用武器(NGSW)計劃、綜合視覺增強系統(IVAS)和增強型夜視鏡-雙筒望遠鏡(ENVGB)是陸軍最優先或 "標志性 "的開發工作。陸軍未來司令部的士兵致命性跨職能小組正在指導它們的開發工作。
NGSW 系統由四個部分組成。XM7 步槍將取代 M4 卡賓槍。腰帶式 XM250 自動步槍將取代 M249 輕機槍。根據 2022 年的一份合同,西格紹爾公司正在開發這兩種氣動武器。它們將配備可選的 "槍口",這是一種由陸軍工程師開發的組合式消音器和槍口制動器。陸軍測試表明,"槍口 "可將后坐力降低 33%,將射程內的閃光信號降低 25%,并將聲信號降低 50%。
圖:作為美國陸軍下一代班用武器(NGSW)計劃的一部分,西格紹爾 XM7 步槍將取代 M4 卡賓槍。資料來源:美國陸軍
NGSW 火控系統(NGSW-FC)是一種集成光學系統,旨在為兩種武器提供更強的目標捕獲和瞄準修正功能。設計合同于 2022 年授予 Vortex Optics 公司。FC 的主要組件包括一個可變功率瞄準鏡、一個激光測距儀、一個彈道計算機、一個擾動瞄準鏡(指通過瞄準鏡觀察到的兩個瞄準點,其中一個瞄準點與內膛線對準,第二個瞄準點跟蹤電子 "標記 "目標)以及一個與士兵設備的無線連接。它能自動計算距離、風力和仰角,并相應調整瞄準點,同時將目標位置、距離和狀態投射到士兵的顯示屏上。
NGSW 的最后一個組件是新型 6.8 × 51 毫米(.277 Fury)子彈,與 M4 的 5.56 × 45 毫米彈藥相比,它的彈丸重量和槍口速度更大。總體而言,與目前的步兵武器相比,NGSW 預計將大幅提高射程、精度和目標穿透力;陸軍的既定目標是 "實現對全球對手和當今及未來戰場上出現的威脅的超強打擊"。該系統最近完成了生產鑒定測試,第一支作戰部隊計劃在 2024 財年第二季度裝備 NGSW。陸軍計劃在十年內采購25萬門XM7和15萬門XM250。
IVAS源自微軟的Hololens 2頭顯,它使用全息技術將數字圖像疊加到真實世界的圖像上。據微軟稱,該系統將 HoloLens 的混合現實技術與熱成像、傳感器、GPS 技術和夜視能力相結合,以提高士兵的態勢感知能力,并傳遞戰術相關信息。全息圖像、三維地形圖和指南針被疊加到透明鏡頭的平視顯示器(HUD)上。其中包括小分隊無人駕駛飛行器(UAV)提供的偵察和瞄準數據。主要部件包括頭盔面罩、佩戴在身上的計算機(稱為 "冰球")、網絡數據無線電和三塊保形電池。一個無線接口將護目鏡與一系列武器瞄準鏡連接起來,將武器瞄準鏡和目標的熱圖像投射到護目鏡顯示屏上;這使得士兵們可以在保持隱蔽的同時將武器伸出--甚至在拐角處--以便瞄準敵人開火。
圖:一名士兵在北卡羅來納州布拉格堡的一次訓練中測試 IVAS 耳機。圖片來源:美國陸軍
2022 年,部隊對 IVAS 1.0 初始演示器進行了測試,隨后很快又推出了改進型 IVAS 1.1 原型。士兵的反饋意見暴露了許多問題,如迷失方向和頸部疲勞,這些問題將在迭代 1.2 中得到緩解。首批 IVAS 1.2 原型于 2023 年 7 月交付,預計 2025 年投入使用。
L3Harris 開發的頭盔式增強夜視鏡(ENVG-B)結合了白磷圖像增強和長波紅外熱成像技術,可在弱光和視覺衰減條件下增強戰場視野。通過與 NETT Warrior 系統(如下所述)集成,護目鏡還能顯示地圖、導航和藍兵力跟蹤。與 IVAS 系統一樣,ENVG-B 也旨在通過大幅提高態勢感知能力,提高士兵識別和攻擊目標的能力,從而增強士兵在復雜環境中的機動性、生存能力和殺傷力。陸軍計劃在 2028 年前采購 40,000 套。
NETT Warrior(NW)是一個綜合態勢感知系統,適用于下馬步兵領導人(小隊級及以上)。該跨平臺系統使用手持軍用無線電作為接口,將商用現貨(COTS)智能手機連接到旅級指揮和控制網絡。通過智能手機,兵力可以訪問應用程序來跟蹤友軍、與其他部隊協調行動、請求火力支援、發送信息和共享數據;該系統還可以與小型無人地面車輛(UGV)和無人機的傳感器聯網。NW 采用基于地圖的戰術突擊套件(TAK)態勢感知軟件套件和定制應用程序。該系統于 2010 年推出,但迄今已經歷多次迭代,既提高了性能,又減輕了重量。目前正在進行第三次增量測試,可能于 2024 年交付選定的部隊。最新設計的一個主要目標是增強人工智能,優化與其他新型 "未來戰士 "裝備的接口。
SPS 防彈衣系統于 2016 年至 2019 年投入生產(視組件而定),由以下部分組成: 軀干和四肢防護系統(TEP),包括模塊化可擴展背心(MSV)、輕型裝甲阻燃防彈作戰服和爆炸骨盆保護器,以降低腹股溝受傷的風險;軀干要害防護系統(VTP),包括前、后和側面裝甲板,可插入模塊化可擴展背心;綜合頭部防護系統(IHPS),包括一個基本頭盔,可增加下顎裝甲和護目鏡。綜合頭部防護系統旨在提供與傳統防彈衣同等或更高程度的防護,以抵御小武器火力和破片殺傷,同時減輕重量。模塊化系統的各個組件可配置成不同的防護等級,以滿足任務參數和士兵需求。
目前正在對 SPS 的三個組件進行升級。新組件包括第二代模塊化可擴展背心(MSV Gen II)、第三代軀干重要防護(VTP Gen III)和下一代綜合頭部防護系統(NGIHPS)。MSV Gen II 和 VTP Gen III 于 2021 年開始提前投入使用。目前正在進行彈道測試,迄今為止故障率仍低于 5%。陸軍計劃每個系統子集購置 15 萬件。
德國的 Infanterist der Zukunft (IdZ)(未來步兵)計劃于 2004 年啟動,當時是為了滿足裝備部署到阿富汗的人員的緊急作戰需求。最初的 IdZ - BS(Basissystem;ENG:Base System)階段以 COTS 組件為基礎,以加快實施速度。目前投入實戰的迭代版本被命名為 IdZ - ES(Erweitertes System;ENG:Expanded System)Gladius。主承包商萊茵金屬防務電子公司于 2006 年開始開發,2013 年開始交付。ES "套件的設計理念是 "無紙化開發",因為正如德國陸軍所說,"步兵所需的基本能力只能通過封閉、協調的系統方法來實現"。"除了提高性能外,新裝備還優化了人體工學舒適度,減輕了重量,提高了士兵的機動性,降低了疲勞或受傷風險。
圖:攜帶 "未來步兵 "裝備的德國士兵。圖片來源:德國陸軍
德國兵力目前約有 165 個排的裝備包,足以裝備 6 600 名軍人(主要是陸軍,但也向其他軍種提供了數量有限的裝備包)。IdZ 由三個子系統組成: BST(Bekleidung, Schutz- und Trageausstattung;ENG:服裝、防護和負重裝備)、WOO(武器、光學和光電)和 C4I(指揮、控制、計算機、通信和信息)。整個系統采用模塊化設計,允許將每個子系統組中的元素組合在一起,以滿足輕裝步兵或機械化步兵的需要,或反映單個士兵在部隊中的職能。共同核心主要由背心式通信和網絡設備組成,包括一個 USB 集線器(可插入電子通信、數據和傳感器設備)、戰術無線電、視覺顯示裝置、數字導航設備、多個保形電池和通信耳機。此外,還可從近 80 種不同類別的選件中進行選擇,包括頭盔式和武器式視覺模塊和火控裝置、多模式望遠鏡、增強現實設備、多種可定制的槍械和榴彈發射器以及個人防護裝備(PPE)。
IdZ 系列繼續定期升級,被認為是世界上最先進的步兵系統之一。關于 BST 和 WOO 子系統,最近的改進主要集中在減輕重量和提高用戶友好性方面。
單個傳感器和瞄準具的性能也在逐步提高,目前最大的努力方向是 C4I 系統,因為它是將所有要素連接成一個兵力倍增包的關鍵。最新型的 IdZ 于 2021 年開始交付,被命名為 "IdZ-ES VJTF 2023",并于 2023 年 1 月下了追加訂單。該型號是為 2023 年領導北約超高度戒備聯合特遣部隊(VJTF)的德國特遣隊優化設計的。新功能包括升級的軟件定義無線電以及增強的態勢感知和目標捕獲功能,其中包括胸前安裝的 CeoTronics CT-MultiPTT 3C 中央操作和控制裝置,該裝置可在戰術地圖上顯示 "藍色兵力 "的位置。IdZ-ES VJTF 2023 與德國軍方新的數字化陸基作戰(D-LBO)計劃兼容,該計劃旨在為移動指揮和控制(C2)網絡提供一個框架。
IdZ-ES VJTF 2023 與 "美洲豹 "步兵戰車(IFV)和其他級別裝甲戰車上升級的電子和通信設備一起,還構成了 "裝甲士兵系統 "的基礎,該系統將首次部署到北約 VJTF 中。裝甲步兵系統 "將車輛傳感器和武器與裝甲步兵和下馬機械化步兵的傳感器和武器完全聯網,創造了一個無縫的共同作戰環境。這種將下馬步兵和 IFV 合并為一個真正的戰斗單位的做法,可在更遠的距離和更高的精度上探測、識別和有效打擊對方兵力。由此,德國陸軍為下馬步兵與 IFV 的整合設定了新的基線。
圖:Panzergrenadier 系統將 "美洲豹 "IFV 及其步兵下裝車整合為一個完全數字化的團隊,共享態勢感知并提高殺傷力。來源:萊茵金屬
2021 年,德國陸軍委托萊茵金屬公司啟動下一代未來士兵系統的研究,該系統將被命名為 IdZ 3.0。該系統將以現有變體的數字化骨干為基礎,同時納入新的硬件。盡管已知有一些新的組件,但全部細節尚未確定。其中包括新型 G95A1 和 G95KA1 突擊步槍(更廣為人知的名稱是 HK416 A8),它們將從 2024 年開始取代目前的 G36。新的傳感器和武器瞄準具也有望面世。
其中之一是 FCS 12 火控系統,該系統集多種功能于一身,包括晝夜武器瞄準鏡、激光測距儀、彈道計算機和錄像機。正如聯邦國防軍裝備、信息技術和在役支持辦公室(BAAINBw)第一主任揚-格紹(Jan Gesau)在本刊 2023 年 8 月版的一次采訪中所說,相關研究的結果 "將不斷融入下一步的設計中,以實現第三代 IdZ 系統"。
歸根結底,"未來 "總是比任何正在進行的計劃先行一步。一旦某套裝備開始服役,軍方就必須開始規劃下一步的升級系統,以便與技術和潛在對手保持同步。在這一點上,德國、法國和美國的陸軍兵力--以及他們的所有同行--都面臨著唯一不變的事實,那就是變化。
美國最近發布的《司令部規劃指南》和《兵力設計》都加大了海軍陸戰隊的份量,并在體制上使其更具海軍特色。雖然這些指導性文件中概述的許多想法肯定支持這一主題,但與海軍的融合仍然相當淺層。要進一步深化海軍一體化,必須做的不僅僅是剝離重型車輛和大炮。海軍陸戰隊必須從藍衣的角度充分理解海軍的作戰需求。司令官指出,"海軍陸戰隊員不能成為前往兩棲目標區途中的被動乘客"。然而,在海軍陸戰隊了解從海上作戰需要什么之前,他們所能做的貢獻很少,而這些貢獻是咸魚炮手大副無法完成的。海軍陸戰隊軍官必須更加熟悉從艦艇到海岸的海上機動。此外,海軍陸戰隊應考慮將步兵 "水兵化",讓他們掌握必要的經驗和海軍知識,以領導和爭取制海權。海軍陸戰隊還應牽頭開發新的海軍作戰藝術共享詞匯。最后,海軍陸戰隊應將其海軍一體化擴展到通用兵力之外,并擴展到其特種作戰部分的領域。
盡管許多海軍陸戰隊軍官通過后備軍官培訓團或海軍學院接觸到海軍作戰,但許多人除了參觀艦艇外,從未有機會真正體會到艦艇生活的要求,直到被派往特戰部隊。然而,海軍陸戰隊正在尋求一條新的道路,直接支持海軍作戰的主要任務更加緊密地結合起來。盡管這一愿景似乎更多地是面向瀕海邊緣地區,但除非海軍陸戰隊完全掌握海戰的整體條令,否則海軍陸戰隊將繼續努力使其作戰概念適應海軍的合成作戰指揮官條令。毫無疑問,司令部的《規劃指南》將迫使當前的專業軍事教育加大海軍條令的投入。但是,軍官們必須更好地了解藍水作戰,然后才能從正確的角度看待如何作出貢獻。大多數軍官對巡洋艦和驅逐艦的區別知之甚少,更不知道步兵如何為其提供支援。如果海軍陸戰隊想在登陸部隊和陸基射擊平臺之外做出更多貢獻,軍官們還必須了解水面戰。方法之一是讓軍官獲得水面作戰資格,或與水面作戰團體進行跨軍種交流。第 31 陸戰隊最近展示了這一概念的可行性,幾名海軍陸戰隊士兵在航行途中獲得了水面戰專家資格。有趣的是,海軍陸戰隊規定不允許佩戴大多數海軍作戰徽章,但航空翼是個明顯的例外。有趣的是,海軍陸戰隊規定不允許佩戴大多數海軍作戰徽章,但航空兵徽章是個例外。佩戴水面作戰徽章的海軍陸戰隊員可在藍綠對話中提供更高的可信度,尤其是在處理復合作戰或海軍作戰問題時。
深化海軍陸戰隊海軍投資的另一個考慮因素在于步兵。許多人認為,海軍陸戰隊需要一名年長、睿智的步兵,能夠在動態、復雜的作戰環境中領導和管理小分隊。斯科爾斯將軍在其開創性著作《斯科爾斯論戰》中將此作為一個主要特點,他對國家在步兵主導地位上的投資提出了質疑: "人類研究和傳聞證據證明,近距離作戰步兵的最佳年齡在 28 歲到 32 歲之間。他還建議只接受第二任期的步兵。"在其他部隊服役四年后,這些年輕人將更加成熟,并將緊密致力于長期服役。更重要的是,他們將具備一些可轉化為近距離小分隊作戰的技能,"斯科爾斯寫道,"也許在進入步兵部隊之前先當一段時間的水兵,可以培養出必要的、可轉化的技能,從而在海上控制或拒止戰斗中取得成功。盡管這在實施過程中可能會面臨挑戰,但仍有許多創造性的解決方案可供探索。海軍陸戰隊員可以在新兵訓練營結束后被派往海上執行任務,也可以為海軍陸戰隊員提供再入伍獎勵,鼓勵他們在服役期間轉入步兵部隊。無論以何種方式實現,海軍陸戰隊步兵的 "水兵化 "都將大大增強海軍陸戰隊在海上作戰中的貢獻。
阻礙海軍統一行動的另一個重大缺陷是作戰和戰術詞匯的不同 "方言"。雖然計劃方法相對相似,但海軍和聯合兵力的作戰圖形卻不太兼容。對藍水水兵而言,營級行動接觸命令及其所有圖形和控制措施實際上是一種抽象藝術,而且考慮到該任務與艦艇(尤其是非戰列艦)缺乏直接關聯性,這樣做也恰如其分。然而,如果海軍陸戰隊要執行陸基任務,為艦隊提供直接支持,那么現在就應該扔掉地圖,拿起海圖。瀕海團等海軍陸戰隊單位必須能夠以與艦隊機動計劃相關的方式傳達機動計劃和適當信息。許多火力支援控制措施以及與航空相關的術語和圖形可能不需要太多調整,因為它們已經適合兩棲作戰的參數。海軍陸戰隊打算采取的新穎戰術行動必須從藍水思維出發。例如,遠征先遣基地在海圖上是什么樣的?分布式、機動式和臨時遠征先遣基地之間的地面通信線路如何描繪才能與巡洋艦或驅逐艦相關?如何利用小艇編隊甚至無人機系統/無人水下系統群?有些人可能會問,這還重要嗎?如果不重要,那么是什么使任務與制海或拒止任務相關?海軍在這方面也脫不了干系。對于地面指揮官來說,海事圖形目前提供的價值有限。海軍幾乎沒有動力讓聯合兵力了解他們的海圖,因為作為聯合兵力海上組成部分指揮官,他們很少需要與其他軍種解除海域沖突。然而,如果海軍陸戰隊要真正作為海上部隊開展行動,就必須有一種新的、共享的共同語言,將沿岸地區的地面機動考慮在內。
真正的海軍一體化的最后一個考慮因素是審查海軍特種作戰部隊(SOF)。在伊拉克和阿富汗的長期陸戰中,海軍陸戰隊在發展其特種作戰部隊時,既考慮到了自身的優勢,也考慮到了與其作戰需求的相關性。因此,海軍陸戰隊特種作戰司令部(MARSOC)主要由一支具備兩棲技能的特種作戰部隊組成,這支部隊與其陸軍特種部隊兄弟相比,更接近于海軍特種作戰部隊。然而,隨著海軍陸戰隊繼續加大對其海軍特性的投入,MARSOC 將更難反映新海軍陸戰隊的性質和需求。也許應考慮仿效英國特種艇部隊的模式。這是一支單一的、以海軍為導向的特種作戰部隊,融合了海軍和海軍陸戰隊兩個軍種的優勢,以服務于更大的共同海洋利益。可以說,這兩個軍種涵蓋了海上/沿岸行動的方方面面,但在具體的特種作戰部隊核心能力上各有側重。然而,如果海軍陸戰隊特種作戰部隊和海軍特種作戰部隊都支持共同的任務,那么它們在訓練、結構甚至評估和選拔方面是否可以有更多的共同點?理想情況下,一個單一的海軍特種作戰部隊可以評估來自兩個軍種的作戰人員,按照共同的標準對他們進行訓練,將他們編入共同的部隊,并同時滿足特種作戰司令部和聯合部隊海上組成部分指揮官的要求。
海軍陸戰隊一直以海軍為特色;盡管它經常發現自己承擔著更多陸地目的的任務。然而,司令部倡議背后的當前勢頭預示著海軍陸戰隊優先事項的重大調整,并將產生持久的兵力發展效應。與往常一樣,無論需求如何,重組后的兵力都將隨時準備為聯合部隊提供支持。盡管應對措施無疑將利用與海軍重振關系所產生的協同效應。海軍陸戰隊必須完成對海軍一體化工作的投資,否則就會因承擔多個軍種的任務而犧牲聯合作戰的靈活性。要想在聯合海上作戰中取得成功,海軍陸戰隊就必須能夠 "在海上作戰,從海上作戰,從陸地到海上作戰"。如果海軍陸戰隊不能理解、表達或與海軍進行作戰溝通,那么它與陸軍有何區別?最后,如果海軍陸戰隊的其他聯合兵力貢獻(如 MARSOC)不再與新出現的海軍作戰概念相關,或不能利用與海軍的共同點,那么海軍陸戰隊必須重新考慮該能力的價值主張。司令官已經提供了必要的催化劑來扭轉戰局,但該機構必須在蒸汽耗盡之前繼續為鍋爐提供燃料。
美國的全球經濟貿易和海外穩定的軍事存在有賴于世界水道和沿海地區的暢通無阻。這些水道與海上艦隊一起,提供了將大部分兵力投送到前線、長期維持兵力以及從海上向岸上投送兵力的手段。空中力量是快速前沿存在和遠距離打擊力量的關鍵,同樣,海上力量也是延伸前沿存在、海上兵力投送、大規模兵力部署和通過海運維持兵力的關鍵。
美國空軍(USAF)的反海作戰能力可滿足美國防部的要求,即使用美國空軍兵力對抗對手的空中、水面和水下威脅;確保重要海域和沿海地區的安全;加強海上機動計劃。反海作戰的首要目標是海上優勢--不讓對手使用該領域,同時確保美國和盟國海上兵力的進出和機動自由。美國空軍的反海任務通過摧毀、破壞、延遲、轉移或以其他方式消除海上威脅,確保和主導海域行動,為實現海上優勢提供支持。
隨著可信的同級/近級對手的出現,海上行動越來越側重于擊敗對手海軍兵力,同時繼續關注從沿岸向岸上投送海上力量的作用。在這種環境下,空中力量提供了快速、機動和靈活的要素。美國空軍的能力可以擴大海軍水面、水下和航空資產的覆蓋范圍并提高其靈活性,在控制海域方面發揮關鍵作用。
反海作戰可以多種方式支持聯合司令部的行動。反海作戰可獨立進行,也可與其他軍事行動聯合進行,用于
過去幾十年來,無人駕駛飛行器(UAV)已成為戰場上的重要資產。這些系統最初只是世界上資金最雄厚的幾支軍隊才能負擔得起的利基產品,現在已被國家和非國家行為者廣泛使用,烏克蘭戰爭清楚地證明了它們在常規沖突中的重要性。作為使用者和生產者,歐盟國家準備好迎接挑戰了嗎?
近幾十年來,無人機主要幫助正規兵力在無爭議空域執行情報、監視和偵察(ISR)任務。在反對正規武裝部隊和/或非國家行為者的不對稱沖突中,無人系統大多被重新部署,用于持續收集信息。隨著無人系統不斷發展,可以掛載武器,它們的用途也隨之擴大到執行臨時打擊任務,主要是在地面部隊到達之前清理戰場。21世紀初,在伊拉克和阿富汗,這兩種任務是最頻繁的無人駕駛飛行任務。大約十年后,在利比亞戰爭中也執行了同樣的任務。
圖:Bayraktar TB2 無人機在最近的一些沖突中取得了成功,其中最著名的是 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭。
隨著這些系統的使用被證明越來越有效,越來越多的公司和國家正在開發這類技術。小型化逐漸使非國家行為者獲得了小型無人機,并將其重新部署到打擊任務中,例如胡塞武裝對沙特阿拉伯關鍵基礎設施的襲擊就證明了這一點。
2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突改變了戰場上部署無人系統的游戲規則,標志著無人機技術首次大規模用于常規的國家對國家沖突。事實上,在 2016 年沖突的早期階段就已經使用了無人機,特別是巡航彈藥(LMs)。然而,在 2020 年 9 月至 11 月間,阿塞拜疆的無人機首先摧毀了亞美尼亞大量的地基防空系統(GBAD),隨后摧毀了埃里溫的陸軍兵力物資,包括坦克、火炮和補給卡車。在常規沖突中,無人駕駛飛行器首次取代有人駕駛系統執行空襲和近距離空中支援(CAS)任務。
圖:歐洲 MALE 無人機(又稱 "Eurodrone")的全尺寸模型在 2018 年國際航空航天展覽會上首次亮相。這項雄心勃勃的聯合開發計劃展示了歐洲防務合作的極限。
最近,烏克蘭戰爭再次證明了無人機在戰場上的重要性。在這場幾十年來首次發生在歐洲領土上的常規沖突中,雙方不僅大量使用了坦克和大炮等常規武器系統,還大量使用了無人機。由于俄羅斯和烏克蘭都無法取得空中優勢,因此雙方一直在部署戰術無人機,以降低執行打擊任務時的風險。此外,小型無人機提供的情報也在不同的戰斗中改變了戰局。2022 年 3 月,由 30 名特種兵和無人機操作員組成的烏克蘭 Aerorozvidka 空中偵察部隊發現了一支長達 65 公里的俄羅斯機械化縱隊,其任務是在該國北部發動攻擊,最終目標很可能是基輔。在這條路線上停留數日后,俄羅斯的行動因 Aerorozvidka 的夜間伏擊(主要是無人機的攻擊)而失敗。
從那時起,烏克蘭就將無人機資產視為反擊俄羅斯襲擊的一種具有成本效益的工具。2023 年 2 月,烏克蘭副總理兼數字轉型部長米哈伊洛-費多羅夫(Mykhailo Fedorov)表示,基輔已斥資 34 億美元購買了 1765 架無人機,并對約 3500 名士兵進行了使用培訓。去年 6 月,澤連斯基總統發起了 "無人機軍隊 "眾籌活動,呼吁業余愛好者和商業無人機飛行員向烏克蘭正規部隊捐贈他們的機器。
圖:希臘航空航天工業的 Archytas 戰術無人機。希臘國內無人機發展的重要一步可能會對歐盟防務合作產生積極影響--如果歐洲利益相關方希望抓住這個機會的話。
據烏克蘭國防部長奧萊克西-雷茲尼科夫(Oleksii Reznikov)稱,基輔的庫存包括多個型號,戰前約有 20 架土耳其制造的 Baykar Bayraktar TB2,后來又補充了 50 架。除此之外,烏克蘭還接收了大約 850 架 Prox Dynamics 公司的 "黑色大黃蜂 "微型無人機,并將現成的商用無人機武器化,用于投擲爆炸物,這與 ISIS 的技術并無二致。作為對該國承諾的重大軍事援助的一部分,美國批準在 2023 年 2 月交付幾種型號的無人機。這些系統包括 Area-I ALTIUS-600 LM(具有蜂群能力,并作為電子戰(EW)平臺進行過測試)。同時交付的還有 AeroVironment Jump 20 無人機,具有垂直起降(VTOL)能力,續航時間 14 小時,航程 185 千米;以及 AeroVironment Switchblade 600 LM,可在 40 千米范圍內攜帶 14 千克有效載荷飛行 40 分鐘。
與此同時,烏克蘭正在大力投資開發本地生產的無人機。2023 年 3 月,國防部長雷茲尼科夫在接受路透社采訪時說,烏克蘭政府正在與大約 80 家烏克蘭生產商合作,并補充說烏克蘭需要數十萬架無人機。基輔已在其武裝部隊內成立了無人機突擊隊,計劃僅在 2023 年就在這些系統上投資 5.5 億美元,重點是閑逛彈藥。與國外供應的坦克、導彈和火炮資產相比,國產無人機的研發成本大大低于傳統武器系統,這可能有助于縮小與俄羅斯的能力差距。在戰爭的第一年,在戰場上部署無人機最大限度地提高了烏克蘭的偵察能力。現在,烏克蘭正在尋求使用能飛行更遠、載荷更大的資產。
拜卡技術公司正在成為這場沖突中的大贏家之一。由于中高空長航時(MALE)攻擊型無人機在現代戰場上的地位已經牢固確立,巴伊卡爾公司有望進一步擴大其全球市場份額,并開始向歐盟成員國出售其無人機。盡管歐盟防務公司擁有研制無人機所需的全部技術,但無人機的研制工作相當復雜,武裝部隊在這一領域的能力存在很大差距。讓我們來了解一下原因。
歐盟 2011 年在利比亞的軍事任務證實了無人機執行 ISR 任務的重要性,向歐洲國家表明,無人駕駛技術將是填補該領域長期能力缺口的最佳解決方案,這一缺口最早出現于 20 世紀 90 年代初在巴爾干地區的行動中。此后,一些歐盟成員國購買了美國或以色列現成的 MALE 無人機,并/或啟動了開發戰術系統的國家計劃,同時試圖開發一種通用的 MALE 系統,以獲得戰略獨立性。與此同時,法國、德國、意大利和西班牙都參與了開發下一代戰斗機的計劃--前三者屬于 "未來戰斗航空系統"(FCAS)計劃,后者屬于與英國和日本共同實施的 "全球戰斗航空計劃"(GCAP)。這兩項工作都采用了系統方法,整合了不同類型的無人系統。歐盟幾個主要國家同時啟動了幾個開發項目,希望重新啟動本國的國防工業。然而,這些國家的雄心壯志與幾十年來國防投資不足的緩慢復蘇,以及同時集中精力更換各種老化設備和武器系統的需要相矛盾。
法國、德國、意大利和西班牙于2016年8月在聯合軍備合作組織(OCCAR)框架內啟動了中空長航時遙控飛機系統(MALE RPAS)計劃,也稱為MALE 2020(后稱:Eurodrone)。早在 2013 年,四國就提出了共同利用無 ITAR 的技術填補上述 ISR 能力缺口的想法,以擺脫美國和其他非歐盟生產商的控制。在啟動該計劃時,這四個國家都擁有一些使用 MALE 系統的經驗。意大利是通用原子公司MQ-9 "死神 "和MQ-1 "捕食者 "的用戶之一,這兩款系統已部署在中東地區,并剛剛獲得國會授權安裝洛克希德-馬丁公司的AGM-114 "地獄火 "導彈。法國在幾年前就已經裝備了通用原子公司的 MQ-9 "死神",西班牙也剛剛訂購了一批。德國對以色列航空航天工業公司(IAI)的 "蒼鷺 "TP 有多年的使用經驗,目前正根據租賃協議在阿富汗使用。
歷時兩年的定義研究以 2018 年的系統需求評審(SRR)和系統初步設計評審(SPDR)告終,之后又用了兩年時間來擬定報價和談判全球合同。主承包商空中客車防務與航天有限公司和主要分包商空中客車防務與航天 S.A.U、萊昂納多和達索航空公司最終于 2022 年 2 月 24 日簽署了一份合同,同意開發 20 個系統(柏林 7 個、羅馬 5 個、巴黎和馬德里 4 個),每個系統由 3 個飛行單元和 2 個地面控制站組成。
根據最初的計劃,原型機預計將于 2023 年初首飛,最終系統將于 2025 年交付。然而,由于在核心技術特征(即推進和武器裝備)以及最終成本方面存在根本分歧,該計劃已落后于原定計劃。德國希望該系統在其國土上空使用,因此力主采用雙渦輪推進器的推桿配置。這種方案可以提高在非隔離空域飛行時的安全性,但會使系統重量增加到 11 噸,而 "死神 "的重量僅為 4.5 噸。在 2019 年 6 月發布的一份文件中,法國參議院指出該系統 "肥胖",難以滿足法國在戰區(主要是非洲)重新部署該系統的需要。
經過長期討論,柏林最終同意采用具有打擊能力的系統。 每架無人機都能執行情報、監視、目標捕獲和偵察(ISTAR)任務,續航時間 30 小時,升限 13.7 千米,最大速度 500 千米/小時。該無人機長 17 米,翼展 30 米,比 MQ-9 "死神 "大 1.5 倍。其最大有效載荷估計為 2300 千克。
根據現有的最新信息,第一架原型機的生產時間為 2024 年,開始飛行測試的時間為 2027 年,首批交付時間可能在本十年末。
與 A400M 一樣,Eurodrone 計劃也凸顯了泛歐防務合作的局限性。由于參與國的作戰需求各不相同,系統功能的定義耗時漫長,最終以次優規格告終。此外,生產方面的延誤迫使各方再次購買現成的系統,并可能進一步延誤未來戰斗航空系統(FCAS)計劃,而該計劃是一個本應集成 Eurodrone 的系統中的系統。Eurodrone 是 2021 年啟動的歐洲防務基金下首批獲得贈款的計劃之一,其可能的失敗可能會使歐盟為加強防務基礎所做的努力失去信譽,破壞歐盟被認為必要但遠未實現的獨立性。
擁有最先進兵力的歐盟國家都在其戰略文件中重申了部署戰術無人機的重要性。盡管作戰需求相似,但大多數國家還是決定采用本國的解決方案,從而導致計劃的倍增。這種選擇可能是出于政治和工業方面的考慮,即有可能幫助國防公司以相對有限的成本開發和生產新系統。根據目前獲得的結果,這種設想是短視的,由于 COVID-19 的原因,多個計劃被推遲,從而加大了兵力的能力差距,也增加了研發和采購成本,而原本預計這類資產的研發和采購成本是有限的。
2022 年 4 月,萊茵金屬公司宣布研制 LUNA NG,這是 EMT Luftgestützte Unbemannte Nahaufkl?rungs Ausstattung(LUNA)無人機的先進版本,該無人機自 2000 年代初開始在德國武裝部隊服役。新系統的續航時間為 12 小時,航程 100 千米,升限 5000 米,起飛重量 40 千克,最大有效載荷 30 千克。與其前身相比,"LUNA NG "可以采用偵察或戰斗配置,能夠掛載萊茵金屬公司最近與以色列 UVision 公司合作開發的 "Hero-R "旋轉翼隱蔽彈藥。如果說這種合作可以使其擁有最先進的作戰能力,那么值得注意的是,2017 年 7 月,德國聯邦國防軍獲得了開發 3 套無人系統的合同,每套系統配備 5 架無人機,最初預計將于 2020 年交付。然而,德國聯邦國防軍至今仍未收到其中任何一架無人機。
就法國而言,最新的軍事計劃法(Loi de Programmation Militaire,LPM)在 2024 年至 2030 年期間為無人機技術撥款 50 億歐元。巴黎強調愿意繼續投資海軍無人機,增加陸軍使用的戰術無人機數量,并開發法國制造的巡航彈藥。這批投資將為2019-2025年文件中開始的努力提供動力,但其中一些系統尚未投入使用,或最近才交付給最終用戶。"巡邏者 "無人機由賽峰集團研制,旨在取代老舊的薩基姆公司 "Sperwer "無人機。2016 年,巴黎簽署了一份價值 3.3 億歐元的合同,購買 14 架 "巡邏者 "無人機,后根據 2019-2025 LPM 修訂為 25 架。該系統本應于 2019 年投入使用,但直到 2023 年 2 月才獲得作戰使用認證,交付時間將持續到 2030 年。
自21世紀阿富汗戰爭和伊拉克戰爭以來,無人機在戰場上的作用開始增強,逐漸成為戰場上的關鍵航空資產,無論是對稱沖突還是非對稱沖突。這些系統的重要性不僅引發了全球范圍內的無人機采購競賽,也引發了全球范圍內的無人機研發競賽。由于無法進入由通用原子公司的 MQ-9 "死神 "和 MQ-1 "捕食者 "以及以色列航空工業公司的 "蒼鷺 "長期主導的西方市場,土耳其等開發出了一系列相互競爭的系統。這些系統比西方系統便宜,出口不附帶任何條件,近年來征服了非洲和亞洲市場。
歐盟國家不顧不同的作戰要求,專注于制造最好的 MALE 無人機,在生產方面落后了,很可能無法在全球無人機市場上找到一席之地。更糟糕的是,他們為建立一個共同系統所做的努力正阻礙他們填補二十年前就已發現的能力差距。正如歐盟過去的其他防務合作計劃所顯示的那樣,制定一個雄心勃勃的多國計劃可能會導致昂貴系統的延遲交付,而這些系統的技術特點一般,是所有相關操作要求之間的妥協造成的。
不幸的是,Eurodrone 項目似乎也遵循了這一邏輯:相關國家投入了大量時間和金錢,卻只得到了一個對最終用戶幾乎毫無用處的技術解決方案。微型化使高性能戰術無人機成為可能,其有效載荷非常有趣,能夠執行打擊任務,為地面兵力提供支持。這一趨勢在過去十年中不斷蔓延,但歐盟國家似乎無法(或不愿)發現這一趨勢。大多數歐盟國家過于專注于尋求歐洲無人機的折中解決方案,而低估了提高各自庫存中戰術無人機的航程和數量的緊迫性。考慮到歐洲不同防務公司的專業技術以及歐洲各國相似的作戰需求,歐盟只選擇一個或幾個方案來開發戰術無人機可能是更有效的決定。相反,最大的國防支出國則側重于開發本國的戰術無人機,或購買現成的產品,從而加深了市場的分散和對非歐盟生產商的依賴。
一方面,啟動新計劃似乎純粹是出于政治目的,如增加本國公司的生產以維持就業水平或創造新的就業機會,而不是軍事目的。例如,西班牙財政部最近批準投資 5 億歐元開發 Sistema Remotamente Tripulado de Altas Prestaciones(SIRTAP)戰術無人機,在 2023 年至 2031 年期間每年分八次付款。該系統由空中客車公司開發,由西班牙和哥倫比亞共同出資,預計將分別購買 27 架和 18 架。該飛行器的續航時間為 20 小時,飛行上限為 6 000 公里,最大起飛重量為 750 公斤,有效載荷為 150 公斤。這些特點與萊昂納多公司的 FALCO EVO 幾乎相同,據報道,FALCO EVO 已在幾個中東國家使用,但不在任何歐洲客戶的庫存中。
另一方面,國家偏好迫使預算有限或有緊急行動要求的國家采購非歐盟的現成產品。波蘭就是這種情況,它在 2021 年 5 月訂購了四架 Bayraktar TB2 無人機,從而成為歐盟的第一個用戶。波蘭還與通用原子公司簽訂了數架 MQ-9A "死神 "的租賃協議,為最終購買做準備。2023 年 4 月,羅馬尼亞成為 "拜拉克塔 "TB2 的另一個歐盟用戶,以 2.8 億歐元的價格訂購了 18 架無人機。
圖:發射軌道上的 Luna NG 無人機。 圖片來源:萊茵金屬公司
如果有強大而持久的政治意愿,有兩種趨勢仍有可能幫助歐盟恢復元氣,并再次加入這場競爭。首先,努力推進有意義的合作計劃。2021 年,西班牙、德國、葡萄牙、羅馬尼亞和斯洛文尼亞決定在永久結構化合作(PESCO)框架內啟動下一代小型 RPAS(NGSR)項目。該項目由西班牙牽頭,旨在開發一種多用途、下一代戰術無人機,航程約 200 公里,續航時間 5 至 10 小時。該系統應能快速部署,以支持陸地、空中和海上領域的軍事行動,也可用于執法、災害管理和其他民事任務。第一架原型機應于 2026 年準備就緒,測試應于 2027 年完成,開發工作與 "歐洲軍艦 "同步進行。該系統可能是歐盟資金對采購影響的一個有趣的試驗平臺,因為一旦投入使用,歐洲防務基金將支持該系統的聯合采購。
其次是鮮為人知的希臘專有技術。盡管希臘在本地制造無人機方面擁有豐富而持久的經驗,但它并沒有成為合作計劃的核心。希臘航空工業公司(HAI)的 "飛馬 "無人機于 1979 年開始研制,本世紀初交付希臘空軍,2005 年推出升級版 "飛馬 II"。考慮到土耳其在無人機領域的自信和相關技術訣竅,希臘決定在繼續向國外--主要是以色列--采購的同時,增強本國的生產能力。2022 年 9 月,希臘航空航天研究所和亞里士多德大學、塞薩利大學和德謨克利特大學展示了 Archytas,這是一種多用途、兩用、VTOL 無人機,具有強大的監視和偵察能力。2023 年 1 月,雅典宣布聯合體還將開發 Grypas 作戰無人機。與前者相比,Grypas 的結構更加模塊化,有效載荷更大,第一架原型機預計將于 2025 年面世。希臘將正式成為第一個客戶,但其他愿意購買歐洲無人機的國家可能會陸續購買。