揭秘!先進武器裝備的“五大指標”竟然是這些

來源︰中國軍網綜合作者︰邢 強責任編輯︰岳修宇
2018-09-07 01:02

對很多人來說,航空母艦的建造、戰略導彈的研制和先進戰機的研發格外神秘。不過,如果站在總設計師的角度,面對武器裝備項目甚至是大國重器的研發,他們的總體思路往往極其清晰——那就是,武器要更高、更快、更強、更準、更穩和更全。千變萬變,武器系統的性能指標總要求短期內不會大變。事實上,正是由于研發團隊將這些性能指標總要求貫穿研發全程,才最終造就了武器裝備與時俱進的優勢。本期,我們邀請“小火箭”聯合會創始人邢強博士和大家一起聊聊先進兵器“優勢”的形成源頭,深入了解先進武器系統研發中涉及的空間、時間、節點、信息和體系這五項主要指標的內涵。

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先進武器裝備的“五大指標”

■邢 強

制圖︰歐冠豪

對很多人來說,航空母艦的建造、戰略導彈的研制和先進戰機的研發格外神秘。不過,如果站在總設計師的角度,面對武器裝備項目甚至是大國重器的研發,他們的總體思路往往極其清晰——那就是,武器要更高、更快、更強、更準、更穩和更全。

千變萬變,武器系統的性能指標總要求短期內不會大變。事實上,正是由于研發團隊將這些性能指標總要求貫穿研發全程,才最終造就了武器裝備與時俱進的優勢。

本期,我們邀請“小火箭”聯合會創始人邢強博士和大家一起聊聊先進兵器“優勢”的形成源頭,深入了解先進武器系統研發中涉及的空間、時間、節點、信息和體系這五項主要指標的內涵。

居高擊下,動于九天之上

空間優勢

正如《孫子兵法》中所言︰“激水之疾,至于漂石者,勢也。”自古以來,獲取空間層面的優勢就是軍事家夢寐以求的事情。

公元前54年一個飄雪的冬日,以英勇善戰聞名于世的羅馬軍團遭遇了一場慘敗。七千多名羅馬士兵被誘騙到一個深谷中,然後被站在山谷兩側高地上的敵人用滾木和石砸得全軍覆沒。由此,軍事家們再次意識到,獲取空間上的優勢是何等重要。

曾經在蘇聯領空耀武揚威多年的美軍U-2偵察機,也深諳佔據空間優勢之道。由于采用多項當時極其先進的技術,U-2的升限達到27430米,飛行員在座艙內需要穿上類似宇航服的專用飛行服。當時蘇聯米格-19戰斗機的升限是17500米。蘇聯派出執行攔截任務的米格-19爬到實在爬不動的高度時,與U-2還有將近10000米的高度差,根本無法實施打擊。

“防區外精確打擊”等概念和說法由此催生。此後,在武器裝備的研發上,人們也更加注重獲取“空間優勢”。這種以佔據空間優勢為目標的設計要求,可以歸納為兩個字︰更高。

電光石火,令對手望塵莫及

時間優勢

然而,空間上的優勢很難長時間維持。蘇聯薩姆-2地空導彈的出現使U-2的空間優勢不復存在。即使是兩萬多米的高空,薩姆-2也能將其變成追殺U-2的屠場。戰場開始呼喚新的武器裝備設計理念。

1966年,美軍SR-71“黑鳥”高空高速偵察機服役。這種飛行器能夠以3.315馬赫的速度飛行,令大多數同時代的地空導彈望塵莫及。在飛行器領域,時間優勢的指標日漸明朗。具體地講,時間優勢就是既能快速抵達戰場,也能高速脫離危險區,還能在同一時間周期內集中更高密度的兵力和火力進行偵察或攻擊。

受時間優勢理念的影響,噴氣式戰斗機的發展開始加速。以F-104和米格-21為代表的第二代噴氣式戰斗機揭開了“高速飛行+空空導彈”的空戰模式帷幕。它們的最大飛行速度通常都能超過2馬赫。

馬克沁機槍的設計,同樣體現了設計師對時間優勢的追求。1883年6月,馬克沁爵士發明了一種能夠利用後坐力來幫助子彈自動上膛的槍械。這種子彈射速高達每分鐘600發的槍械對戰爭形態影響深遠。

人類對時間層面優勢的追求,可以總結為兩個字︰更快。

傷其十指,不如斷其一指

節點優勢

隨著技術的發展,“矛”與“盾”的性能都在水漲船高。在實際的作戰行動中,先進的武器裝備能夠以單一節點影響局部戰場的態勢。在雙方對抗進入白熱化階段後,對某一關鍵節點的突破就可能成為克敵制勝的“法寶”。這一理論,為武器裝備研發工作提供了新的參照系。

坦克的誕生就源自這一理念。早期的坦克,行動速度緩慢,在空間層面和時間層面上都沒有顯著優勢。但是,它們“皮糙肉厚”,令對方機槍難以發揮殺傷效能。行動遲緩的坦克改變了戰爭形態,打破了第一次世界大戰塹壕戰的僵局。

這種注重節點優勢的理念,在美軍A-10攻擊機上體現得淋灕盡致。A-10的大部分系統都至少做到了雙備份,飛行控制系統更是三重冗余。這意味著,即使戰火中損毀A-10任意兩套系統,對飛行均不構成致命影響。正因為擁有這樣的優勢,由地面防空炮火和地空導彈“抹平”的空間高度優勢被再次追回。配合強大的武器系統,堅固的A-10攻擊機雖然沒有令人瞠目結舌的飛行高度和飛行速度,卻同樣成為一款改變戰爭形態的武器裝備。

這種提升單一節點作戰能力和生存能力的性能指標要求,可以簡單歸納為︰更強。

知己知彼,百戰不殆

信息優勢

與空間、時間和節點這些層面上的傳統性能指標相比,信息優勢的性能指標出現較晚,但它一出現便立即顯示出強大的威力。

美軍的“鎖眼”系列偵察衛星,就是體現信息優勢的典型代表。1984年,一位美國海軍情報分析官,以高價出售給英國簡氏防務集團一張照片。在這張由早期型號“鎖眼”偵察衛星拍攝的照片上,顯示了蘇聯建造“基輔”級航空母艦的船塢。西方國家正是通過這張照片,準確掌握了蘇聯航母的最新建造進度。

盡可能多地獲取對方信息和盡可能多地隱匿自身信息,是信息優勢的應有之義。1964年,蘇聯科學家烏菲莫切夫在其學術論文中提出“物體對電磁波的反射強度與物體尺寸的關聯度遠遠小于物體外形布局”理論。25年後,兩架基于該理論研制的美軍F-117“夜鷹”隱形戰機,悄無聲息地轟炸了巴拿馬的軍事基地。又過了兩年,“夜鷹”包攬了海灣戰爭中4000個高價值目標中的1600個。

獲取了高分辨率的衛星照片,就可以準確判定需要打擊的目標;擁有了隱身能力,就可以比較從容地抵近目標上空投擲精確制導炸彈。這種信息層面的優勢,其特點可以歸納為︰更準和更穩。

握指成拳,集成發力

體系優勢

1940年10月15日晚,235架德軍轟炸機侵入英國領空。倫敦的地面防空炮火雖然密集,但是經過統計發現,英軍平均要使用8327枚炮彈才能擊落2架德軍轟炸機。人們終于意識到,過去被忽略的基礎的空氣動力學和彈道學是多麼重要!

為提高防空效能,工程師們開始使用復雜的計算方法,為防空火炮的發射仰角和彈藥的延時引信提供數據支撐。斯佩里公司用將近1.2萬個零件組成的M-7彈道計算機橫空出世。M-7的問世標志著彈道計算正式進入機械化時代。

伴隨著射擊精度和防空效能顯著躍升,體系化優勢得以顯現。所謂體系化,就是要通過認識復雜系統的“靈魂”,把各類節點有機地組織起來,組成包含反饋機制和自組織能力的作戰系統。

科索沃戰爭中,南聯盟的米格-29戰斗機與北約的F-16戰斗機之間並未形成代差。但是,米格-29戰斗機在視距之外難以發現目標,而F-16戰斗機卻可以在E-3預警機的指揮引導下用超視距空空導彈擊中對方。南聯盟飛行員根本沒有在視距內和敵機“空中拼刺刀”的機會,即便53歲的空軍司令親自駕機升空也難挽敗局。

60多年前,美國空軍一名少將就曾說︰“在今後的數十年間,重大的戰役或許不會在海面或者空中爆發,而是在太空進行。”他認為,“我們要去月球建造基地,還要去浩瀚的宇宙進行星際航行。”彼時,蘇聯人的衛星尚未上天,美國的國家宇航局還沒有成立。他的預言在世人眼中還帶著科幻的色彩。而今,太空探索已經獲得很大的發展。

在大體系中,武器裝備要求配套,軍兵種不再割裂,軍事與民用進一步融合。這種體系優勢體現在武器裝備的研制上,就要求預留多種接口。從體系指標的角度來說,尋求優勢的目標就是︰更全。

與時俱進,夢想不息

融合優勢

如今,“五大指標”迎來新生——

裝備將變得更高、更快、更強!進入21世紀,以臨近空間飛行器和高超聲速飛行器為代表的戰略級裝備開啟了新時代空間和時間層面的競爭與對抗。以電磁炮和激光武器為代表的新一代“火炮”也會在不遠的將來再次改變戰爭的形態,單一節點的作戰效能會被此類武器放大多倍。

裝備將變得更準、更穩、更全!以大數據和深度學習、深度挖掘為代表的信息技術已經深入到生活中的各個角落。未來,不會再有純粹的軍事技術,也不會再有單純的民用技術,融合發展會成為大體系進程的必然趨勢。如今,軍事行動、人類的科學探索和以企業為主導的商業活動,這三個領域之間的界限已經變得越來越模糊。

隨著體系的擴大,那些深深埋藏在人類內心深處的共同夢想會被喚醒,比如太空探索夢想和飛往宇宙深處的渴望。

在不久的將來,融合的大潮或將被用于攻克人類面臨的共同工程技術難題,成為科技發展進入新維度的新動力。

(本文主要觀點來自邢強博士《先進武器系統研發重要技術指標分析與展望》報告 整理︰李政昊)

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