跟蹤美國陸軍「未來戰鬥系統」

克里斯Chris

跟蹤美國陸軍「未來戰鬥系統」

來源：www.CNGC.com.cn    2006年第07期

整理者：幻客 & 小海盜

譯者：jacklf2004





　作為美國陸軍未來部隊的核心裝備，「未來戰鬥系統」（FCS）是一個高度訊息化的陸軍綜合作戰系統，整個系統由8種有人操控戰鬥車輛、10種無人操控武器裝備、龐大的網絡以及士兵系統組成，規模之大、技術之複雜以及資金投入之巨，都是史無前例的。該項目參與研製的軍火公司有100多家，估計需要耗資1079億美元（其中研製費用280億美元，15個旅的裝備採購費用799億美元），涉及的關鍵技術至少有50多種，需與其他157種配套陸軍武器裝備的研製、演示和生產同步，必須研製100多種網絡接口以保證與聯合部隊的協同。

　　該項目從一開始就爭議不斷，甚至有人懷疑它有流產的可能。然而FCS項目對於美陸軍的重要性是不言而喻的：它是美陸軍正在推進的轉型改革成敗的關鍵。如今項目啟動已經六年，進入系統研製與演示階段也已經有三年的時間，FCS的總體發展情況如何，各分系統有何具體進展，都是受到廣泛關注的焦點。


總體情況：調整中前進

　　2003年，FCS項目剛剛步入系統研製階段就被伊拉克戰爭打亂了步伐，當前部隊的建設與未來部隊建設之間爭奪資金的矛盾日益尖銳。而且由於急需先進技術來改善當前部隊的裝備，美陸軍已經等不及「未來戰鬥系統」的成熟和完善。2004年夏季，美陸軍決定對FCS項目進行調整。




　　此次調整的目的是降低FCS項目的風險，並且利用FCS項目開發的先進技術為當前部隊輸血。為此，美陸軍主要採取了以下四大調整措施：全面開展實驗工作以促進技術的成熟；將原定推遲研製的連、營級無人機，裝甲無人車輛，智能彈藥以及救援與維修車等5種裝備列入研製計劃，以滿足當前急需；將FCS研製計劃的時間延長4年；向當前部隊分階段輸出FCS的技術成果。

　　FCS項目向當前部隊分階段輸出技術成果，體現了美陸軍武器裝備「分階段發展、螺旋式推進」的政策。FCS系統的技術開發大多分幾步走。首先，當技術初步成熟後即應用於當前部隊，然後在此基礎上不斷改進，最後升級到能滿足未來部隊需求的水平。

　　美陸軍通過把FCS的技術成果分階段應用於當前部隊具體達到三個目的。首先，通過將合格的未來部隊先進裝備和軟件應用於當前部隊，逐步彌補陸軍在能力上的不足；其次，利用未來部隊的技術有選擇地對現有裝備進行改造，「艾布拉姆斯」坦克、「佈雷德利」戰車和「悍馬」車等老裝備將通過移植FCS技術使性能得到進一步改善，同時，也將向FCS項目反饋寶貴的使用經驗；第三，啟動一項「試驗旅戰鬥隊」（EBCT）計劃，該試驗旅戰鬥隊計劃於2006年建成，作為一個新裝備試驗平台，用於保證成熟的FCS的技術裝備部隊。它也將成為作戰部隊學習如何使用FCS先進技術的途徑。此外，試驗旅戰鬥隊將作為搜集技術與作戰使用方面的經驗教訓，並向研製單位和陸軍訓練與條令司令部反饋信息的渠道。

　　FCS技術成果的輸出將於2008、2010、2012和2014年分4批進行。其中，對於減少人員傷亡、增強部隊偵察和殺傷能力具有重要意義的防護系統、無人操控式傳感器以及武器裝備將優先交付、鑒定和試驗。而對於FCS至關重要的網絡技術，也將分批投入試驗、應用並逐步升級。

　　

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　首批交付試驗旅戰鬥隊的技術成果包括：無人值守地面傳感器、無人值守非直瞄導彈發射系統、智能彈藥系統、非直瞄火炮（即自行榴彈炮）的預生產型樣炮，以及FCS網絡的通用操作軟件（稱作「系統之系統」通用操作環境）。


     第二批交付的技術成果包括：車輛主動防護系統、兩種無人機（有可能是排級小型無人機和旅級「火力偵察兵」無人機）、「系統之系統」通用操作環境更新版本以及戰鬥指揮系統軟件的一部分。

　　第三批交付的技術成果包括：無人地面車輛、無人機的通信中繼技術，以及「系統之系統」通用操作環境更新版本和戰鬥指揮系統軟件的一部分。

　　第四批交付的技術成果包括：有人地面車輛的剩餘部分、網絡技術和戰鬥指揮系統的剩餘部分以及FCS的所有剩餘部分。

　　由於試驗旅要對上述系統進行為期兩年的試驗和鑒定，然後將其送交作戰部隊。因此，各批交付的系統將分別於2010、2012、2014和2016年裝備作戰部隊。

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分系統：發展參差不齊

　　有人地面車輛最終指標的確定目前還在權衡之中，許多關鍵技術還處於預研階段，預計將在最後階段研製成功（應國會要求，自行榴彈炮除外）。因為美陸軍對車輛的重量、殺傷性、機動性和生存能力都有相當苛刻的要求，而且每種車輛不僅需要通用技術，還需要專用技術來滿足特殊要求。而無人操控的飛行器、小型車輛和彈藥等項目，由於作戰急需，則將較早形成初步成果，應用於當前部隊。

　　有人地面車輛通用技術　為有人系列車輛開發的通用技術主要涉及機動性、動力與能源、防護和後勤支援幾個方面。

　　2005年8月16日，底特律柴油機公司生產的5L890型柴油發動機被選作美陸軍FCS有人地面車輛的通用動力裝置。這是FCS有人駕駛車輛項目跨出的重要一步，對促進車輛設計方案的成熟和保證非直瞄火炮預生產樣車的製造具有重要意義。這是一種第四代常規柴油發動機，體積小、功率密度高，而且其設計方案特別考慮了應用於混合電驅動車輛的可能性。該公司將於2011年交付47套該型號的發動機，為在2015年之前進行的發動機試驗提供支持。




　　另外，美陸軍還有以下三項發動機預研計劃在實施中：FCS發動機預研計劃，目標是在減輕重量、縮小體積和減少熱輻射的同時，使發動機功率密度達到目前商用發動機的2倍；高功率發動機預研計劃，對柴油發動機燃燒技術進行深入調研，重點研究先進高壓燃料噴射系統，計劃將發動機轉速和功率提高50%；模塊化對置活塞式發動機樣機試驗（包括對置氣缸二衝程柴油發動機的試驗），目標是在提高功率密度的同時減少30%的熱輻射和重量。

　　為滿足未來作戰的需要，車輛動力系統的體積須縮小30%～50%，為此，其研究重點是混合電力驅動和燃料電池技術。美國現已研製了一種動力與能源動態測試平台，即20噸重的混合電力驅動式履帶車，用於驗證技術的成熟程度。

　　主動防護系統亦稱「防命中」系統，主要由威脅告警（指示）與跟蹤、對杭以及數據處理三部分組成，用於對付來襲彈藥的攻擊。主動防護技術的發展將分兩步走。第一階段發展的是近程系統，該系統採用硬殺傷手段，攔截近程便攜式武器發射的彈藥，2005年開始試驗，計劃於2010年投產，2011年開始批量生產，將首先裝備「斯特瑞克」裝甲車。第二階段研製的是「全譜」式主動防護系統，是近程系統的升級型，將採用電子干擾、欺騙、迷茫以及遠、近程攔截等多種軟硬殺傷手段來對付各種威脅，定於2014年裝備FCS。

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在後勤支援方面，近期推出的技術成果是「現代化履帶系統」。該履帶使用壽命達到8000公里，重量比現用履帶輕180公斤，計劃於2006年投產，將用來裝備「佈雷德利」戰車。美陸軍還著眼於長遠的需要，正在研製用硬質橡膠製成的分段帶式履帶和新型高強度鋼質輕型履帶。前者保留了整體帶式履帶重量輕、速度快的優點，後者將採用高強度合金材料和計算機化的設計方法。兩者均將大大減輕履帶修理和更換的負擔。

　　乘車戰鬥系統（MCS）　MCS將是未來旅戰鬥隊的輕型坦克。如何保證該系統既具有相當甚至超過目前「艾布拉姆斯」主戰坦克的殺傷威力，又使其輕型底盤能夠承受大口徑火炮的後坐力，是該項目所面臨的最大技術挑戰。為此，威力大、後坐力小的大口徑輕型火炮成為該項目研究的主攻方向。

　　目前，XM360式120毫米火炮的研製已經取得了引人注目的成果。該炮於2002年10月開始研製， 2003年12月進行了首次射擊試驗。在2004年11月進行的先期技術演示驗證試驗中，XM360發射了新型中程制導炮彈，結果表明火炮、火控和彈藥裝填技術的成熟程度已經允許將其結合到系統研製與演示階段的MCS上。該項目計劃於2007～2009年交付9門炮，用於保證MCS的研製、安全性試驗和射擊試驗。2009～2010年再交付6門，安裝到MCS的預生產樣車上。

　　XM360代表了當今坦克炮技術的最高水平。該炮採用了超高強度火炮鋼以及鈦金屬、複合材料等輕型材料，並採用模塊化結構，便於維護和修理。該炮的主要創新點包括：電動多突起式炮門；帶「胡椒瓶」式炮口制退器的身管（可減小後坐力）；炮口衝擊波偏轉器，用於減弱向後作用於MCS的超壓；身管護套，用於降低環境因素（如太陽熱輻射）的影響．帶模塊式駐退機構的火炮托架；一體化的傳感器，使MCS的乘員能從乘員艙對火炮進行遙控和監視，並能進行故障預診和診斷。

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與MCS配套的中程彈藥（MRM）是一種坦克炮發射的精確制導彈藥，將為坦克提供超直瞄（BLOS）射擊能力（直瞄武器實施間瞄射擊的能力）。

　　該項目目前由美國的阿聯特和雷聲兩家公司競爭，前者提供的是一種動能彈，採用毫米波和半主動激光制導；後者提供的是化學能彈藥，採用毫米波、非製冷式紅外成像和半主動激光三種制導模式。兩種彈藥均在自主尋的射擊試驗中獲得成功，並創下了在5200米距離上擊中一輛T-72坦克的記錄。

　　中程彈藥將分兩個發展階段。第一階段MRM預計2008年形成初步超直瞄射擊能力，2011年開始低速初始生產，2014年裝備「艾布拉姆斯」坦克。第二階段MRM預計於2011年進入系統研製與演示階段，2013年開始低速初始生產，將裝備FCS的乘車戰鬥系統以及採用了FCS技術的「艾布拉姆斯」坦克。

　　非直瞄火炮（NLOS-C）　非直瞄火炮將是未來美國陸軍的關鍵性遠程間瞄火力支援系統，也將是8種有人車輛中最早列裝的系統。

　　該項目早期的研製工作曾以電熱化學炮和電磁炮為重點，由於技術尚不成熟，後決定現階段仍採用常規火炮技術。非直瞄火炮的主要特點包括：戰略機動性強，是第一種可以用C-130運輸機空運的輕型自行榴彈炮；戰術機動速度快，能跟上作戰部隊的機動速度；自動化程度高，僅需2名操作人員；有強大的火控系統，可實施單炮多發同時彈著射擊；射擊精度高，可發射精確制導彈藥和彈道修正彈藥；採用主動防護技術保護炮手的安全。

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2002年國會要求非直瞄火炮必須在2008年列裝，隨後，美國聯合防禦LP公司將一門M777式39倍口徑的155毫米牽引榴彈炮改裝成重23噸的履帶式演示樣炮。演示樣炮裝有全自動彈藥裝填系統、可容納24枚約45公斤重彈丸的彈艙以及用混合電力柴油發動機驅動的履帶系統，自2003年8月開始在尤馬靶場進行射擊和機動性評估試驗。演示結果表明，在20噸級的車輛上安裝155毫米的火炮是可行的。演示樣炮持續射速超過6發/分，射程超過30公里，道路行駛最大時速達90公里，越野時速達56公里，依靠鋰電池驅動進行靜音行駛時，最大行程達4公里。截止到2005年4月14日，演示樣炮已經發射了1000發炮彈，並成功實施了單炮四發同時彈著射擊。

　　2004年年中，美陸軍經過綜合權衡，決定將非直瞄火炮的口徑確定為155毫米，並將身管長度定為38倍口徑。這一決定既保證了火炮威力（155毫米火炮與105毫米火炮相比，對人員目標的毀傷效率提高58 % ，對裝備則提高82 % ），也保證了火炮的輕型化（與39倍口徑火炮相比，38倍口徑火炮的射程雖然縮短了4公里，但可以減輕620公斤的重量，從而有攜帶更多彈藥的餘地。）

　　根據調整後的FCS計劃，廠家將於2008年交付6門非直瞄火炮預生產型樣炮，用於有限的用戶試驗及研製試驗。生產型火炮將於2010年開始裝備部隊，到2012年共裝備18門。

　　非直瞄導彈發射系統（NLOS-LS）　NLOS-LS由美陸軍和海軍聯合研製，是一種集裝箱式無人值守導彈發射系統，亦稱「網火」系統。該系統輕便靈活，裝滿15枚導彈的發射箱全重僅1.4噸，可以設置在地面、戰艦、「悍馬」車、卡車甚至裝甲無人車上使用。NLOS-LS發射箱自帶指揮控制和通信系統，以垂直發射方式發射精確攻擊導彈（PAM）和巡弋攻擊導彈（LAM）。

兩者的彈徑均為178毫米，彈長1.5米，重45公斤，裝有GPS導航系統和雙向數據傳輸系統，並都具有一定的目標自動識別能力。PAM裝有可變推力固體火箭發動機和非製冷式紅外激光尋的器以及多模式戰鬥部，最大射程40公里，主要用於攻．行裝甲目標。LAM裝有小型渦噴發動機和激光雷達尋的器，最大射程200公里，在70公里活動半徑上可以巡弋30分鐘，主要於攻擊高價值運動目標，並具有搜尋和監視目標、通信中繼及戰鬥毀傷評估的功能。在飛行過程中，兩種導彈均能根據指令改變任務。

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NLOS-LS項目於2004年第4季度進入系統研製與演示階段。2005年美陸軍對項目作了調整，決定集中力量研製儲運發射箱和PAM，以便能在2008年交付試驗旅戰鬥隊進行評估並在當前部隊中應用。而LAM則改為科技預研項目，重點研究尋的器和彈體的改進，以提高性能和降低成本。

　　2005年，NLOS-LS項目進行了一系列試驗，重點是網絡通信、彈藥鈍感特性達標情況、戰鬥部殺傷性和尋的器性能。與「阿法茲」野戰炮兵戰術數據系統的接口試驗成功地演示了觀察員向NLOS-LS儲運發射裝置發送信息的過程。

　　根據未來戰鬥系統螺旋式推進的計劃，NLOS-LS可發射的導彈種類還將包括防空型和非致命殺傷型。

　　無人機　美陸軍未來的一個旅戰鬥隊將裝備排、連、營、旅級無人機共一百多架，主要用於完成早期的情報收集、監視與偵察、目標捕獲與指示以及通信中繼任務，起到各級指揮官的「耳目」和武器瞄具的作用。其中，排、旅級無人機的研製進度較快。

　　排級無人機為單人背負式無人機，活動半徑6～10公里，續航時間30～60分鐘。由於候選產品不能完全滿足陸軍要求，原定於2003年進行的選型被推遲。美國國防部先期研究計劃局隨即啟動了一項微型無人機（MAV）先期概念技術演示計劃，對霍尼韋爾公司提供的一種直徑為33厘米的涵道風扇式MAV進行試驗。該無人機由裝在涵道內的風扇驅動，能像直升機一樣垂直起降和懸停。

　　霍尼韋爾公司從2005年年初開始，首先對汽油發動機式MAV進行了試驗，取得成功並通過了軍方的驗收。由於美陸軍最終需要的是重油發動機式MAV，為此，霍尼韋爾公司還將繼續進行柴油發動機式MAV試驗，並在2006年進行軍事效用評估。

　　連級無人機體積比排級無人機稍大些，從車上發射，續航時間超過2小時，活動半徑16～30公里。目前，美國國防部先期研究計劃局和FCS承包商在分別開發不同的技術。前者啟動了一個「建制飛行器」II（OAV II）計劃，重點研究純粹的涵道風扇式無人機；而後者則對可選用的非涵道風扇式無人機進行評估。

　　連級無人機的研製將分為三個階段。第一階段，進行需求評估和降低風險研究，並於2006年年中確定一種涵道風扇式無人機和一種非涵道風扇式無人機作為候選對象。第二階段，兩種候選對像要經歷24個月的方案成熟期，以檢驗它們是否符合FCS的要求，最後要對研製樣機進行飛行評估。第三階段，選擇一個型號進入系統研製與演示階段。連級無人機將於2014年裝備第一個FCS旅戰鬥隊。

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營級無人機是一種多功能無人機，功能範圍涵蓋偵察、預警、目標捕獲和指示、通信中繼、地雷探測和氣象探測等，續航時間超過6小時，活動半徑超過30公里。目前，國防部先期研究計劃局和FCS 承包商也在分別開發不同的技術。前者研究的是1種旋翼式無人機，而後者則在研究1種旋翼式無人機和2種固定翼無人機。營級無人機的研製也分為三個階段，發展進度與連級無人機相同。營級無人機計劃於2014年裝備第一個FCS旅戰鬥隊，但也有可能提前向當前部隊輸送技術。

　　旅級無人機在4種無人機中研製進度最快，已於2003年9月選擇了諾格公司的MQ-8B「火力偵察兵」無人機。該機在75公里的活動半徑上最小續航時間為6小時，最大飛行高度6000米，最大航速207公里／時，有效載荷59～272公斤。目前，美陸軍與海軍聯合研製機身，以降低成本和增加軍種裝備間的通用性。旅級無人機計劃於2006年接受初步設計審查，2008年攜帶載荷進行首飛試驗，2010年裝備部隊。

　　無人地面車輛　FCS項目的無人地面車輛研製計劃包括小型無人車輛、多功能通用/後勤/裝備車輛（MULE，即「騾子」）、裝甲無人車輛以及自主式導航系統四個部分。

　　目前，僅有小型無人車輛的研製成果已經投入使用。例如，應前方部隊的要求，工程技術人員在多年來為FCS研製機器人導航技術與機動平台的基礎上，迅速研製成功了小型無人平台送到伊拉克戰場，供各個檢查站檢查車輛，並用於探測地雷和簡易爆炸物。其中引人注目的有「奧迪斯」（ODIS）全向檢查系統和「尤維斯」（UVIS）車底檢查系統。「奧迪斯」無人平台上裝有生化傳感器、攝像機和照明設備等，能前行、後退、側行和旋轉，可在操作手的控制下對車輛進行全面精確檢查。「尤維斯」體積更小，機動性也更好，不僅具有全向檢查功能，而且更加擅長對車輛底部的檢查。

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小型無人車輛的最新研製成果為「凱奧斯」（Chaos）。它在駐伊拉克和阿富汗部隊現用的「派克波特」（Packbot）小型偵察與作戰無人車輛的基礎上發展而來。「凱奧斯」共有4條裝有履帶的腿，機動性極高，可以在洞穴、沙漠、城市、雪地、碎石堆、樓梯等各種條件下行走。該車計劃於2006年投產。

　　而較大型的「騾子」和裝甲無人車輛，估計將在2012年前後才能出成果。

　　智能彈藥系統（IMS）　系統實際上是智能地雷，由彈藥、傳感器和通信裝置組成，可以自主地或在有人控制的情況下完成障礙設置和目標攻擊任務。

　　IMS的研製成果將分三批推出。第一批已於2005年7月開始設計方案的論證與演示驗證，並於2006年第二季度選定研製單位，2009年開始列裝，第二和第三批則將分別於2012和2014年推出。

　　首批推出的將是一種反車輛智能彈藥。其主要特點是，可在開闊地或城區通過當前部隊的指揮網絡系統，在人員控制下或自主地長時間作業，可由機械布設（雷場直徑35米）或手工精確布設，能探測並攻擊敵方車輛和人員，在己方部隊通過雷場時彈藥可從解脫保險狀態轉換為安全狀態。

　　後續兩批智能彈藥系統將具有靈活調節攻擊效果的能力，由有人或無人車輛布設或由間瞄武器遠程布設，還可作為網絡節點提供態勢信息並為實現網絡化打擊發揮作用。

　　無人職守地面傳感器（UGS）　UGS將於2008年作為首批技術成果輸出。這是一種重量不超過11公斤、以網絡連接的傳感器，可由士兵、車輛和機器人布設。UGS採用了光學、紅外、聲學、震動和磁等多種探測技術，現有戰術型和城市型兩種類型。戰術型UGS是低成本、一次性傳感器，包括情報、監視與偵察傳感器和核、生、化、放傳感器，可在野外連續作業48小時。城區型UGS主要在城市軍事行動中使用，可以提供建築物內外的態勢信息。

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附錄：

(譯)

小型無人車輛能夠在城市地形中的隧道、下水道和洞穴內執行偵查、監視和目標捕捉任務

圖為其最新研究成果："凱奧斯"