世界武器装备战略核力量与军事力量的现代化动向

世界主要国家加快推进战略核力量现代化, 更加重视反导、太空和网络空间等新型作战力量建设, 武器装备远程精确化、智能化、体系化趋势更加明显, 前沿技术取得新突破。

战略威慑力量加快更新换代

美国推进核常兼备新一代战略威慑力量发展。一是推进新一代“三位一体”战略核力量发展。美国计划未来10年斥资4000亿美元, 对现有核力量及相关基础设施进行现代化升级。2017年8月, 美空军授出“陆基战略威慑”和“远程防区外”项目“技术成熟和风险降低”阶段合同, 将对下一代陆基战略导弹和空射巡航导弹的成本、进度和性能进行综合评估。2017年1月, 美国防部批准下一代战略核潜艇—哥伦比亚级潜艇通过“里程碑B”决策点, 标志着该级潜艇已完成设计方案论证。美国新一代“三位一体”战略核力量预计将在2030年左右具备作战能力, 进一步提升美国战略威慑的有效性。二是发展新型常规战略威慑手段。2017年10月, 美国海军进行首次“常规快速打击导弹”飞行试验, 滑翔飞行器采用非弹道滑翔轨迹, 飞行约3700千米后命中预定区域。预计常规打击导弹将于2022年左右具备作战能力, 未来装备美海军俄亥俄级和弗吉尼亚级核潜艇, 将增强美军常规威慑能力。
朝鲜频繁进行导弹和核武器试验。2017年朝鲜频繁进行洲际导弹试射和核试验, 对我周边安全构成极大威胁。9月3日, 朝鲜进行第6次核试验, 此次试验为氢弹装置试验, 爆炸威力在7~20万吨当量。试验表明, 朝鲜已基本掌握氢弹设计与制造技术, 但尚不能搭载于洲际弹道导弹。朝鲜进行火星-14和火星-15洲际弹道导弹试验。试验全面验证了导弹武器系统的技术特征。据分析, 朝鲜弹道导弹能力大致相当于发达国家一二代水平, 火星-15洲际弹道导弹射程不低于10000千米, 已可打击美国本土, 但朝鲜尚未掌握弹头再入关键技术与材料。
 

哥伦比亚级核潜艇宣传图

增强防御远程威胁和天基防御能力

着力增强针对远程弹道导弹防御能力。针对日益严峻的中远程和洲际弹道导弹威胁, 美国着力增强应对能力。2017年5月30日, 美国地基中段防御 (GMD) 系统成功进行首次拦截洲际弹道导弹模拟靶弹试验。此次试验首次采用射程超过5500千米的新型洲际弹道导弹模拟靶弹, 同时带有对抗措施。此次试验成功, 标志着美国GMD系统首次验证拦截洲际弹道导弹能力, 进一步增强了美国发展GMD系统的信心。但GMD系统的可靠性和有效性仍需进一步提高, 实战能力尚有待检验。美国末段高空区域防御系统 (萨德系统) 进行首次中远程弹道导弹拦截试验。美、日开展首次标准-3Block IIA导弹拦截试验, 成功拦截1枚中程弹道导弹靶弹。未来在亚太反导探测网支持下, 标准-3Block IIA可在常规中远程反舰弹道导弹中段实施拦截, 提升其反舰导弹拦截能力。
加强天基导弹防御系统建设。一是发展新一代天基导弹预警探测系统。2017年11月, 美国空军发布“天基红外系统后继型”项目征求建议书, 寻求发展下一代预警卫星系统。美下一代天基预警系统将由5颗地球同步轨道卫星和2颗极轨道卫星组成, 具备更强的抗毁和抗干扰能力。新一代导弹预警卫星计划2029年投入使用。二是发展针对高超声速滑翔武器的天基跟踪能力。美国导弹防御局发布“天基微型探测器”项目招标公告, 提出利用2颗低轨微卫星组成“双星系统”, 演示验证用于跟踪高超声速滑翔武器的探测器、光学组件、通信、精确指向等关键技术。美国导弹防御局计划未来利用多颗搭载“天基微型探测器”的微卫星, 组成新型探测卫星星座, 实现对高超声速滑翔武器的有效探测与跟踪。三是开展天基拦截弹研究。美国国会11月通过2018财年国防授权法, 要求导弹防御局开展天基拦截弹研究, 应在可行情况下尽早具备作战能力。
导弹防御系统加速在我周边扩散。美国以朝鲜导弹威胁为借口, 加快推进在我周边导弹防御系统部署。2017年9月12日, 驻韩美军在韩国南部星州的萨德反导系统完成作战部署, 进入战备状态。2017年8月, 日本发布2018财年预算草案, 确认将引进陆基宙斯盾反导系统。该系统是美国海基宙斯盾中段拦截系统的衍生型, 未来将装备日美联合研制、可拦截洲际弹道导弹的标准-3 Block IIA拦截弹。2套陆基宙斯盾系统即可覆盖日本, 陆基宙斯盾系统与爱国者反导系统配合, 将构建起日本陆基中段和末段两层弹道导弹防御体系。
军用航天系统能力不断提升
大型运载火箭一子级垂直回收渐趋实用化。2017年3月, Space X公司利用回收的猎鹰-9火箭将SES-10通信卫星送入预定轨道, 并实现火箭一子级海上再次回收。这是人类首次利用回收的“二手”火箭子级发射卫星, 预计“猎鹰”火箭可重复使用10~20次, 基本满足成本降低一个数量级的目标。
新型卫星系统加快服役。一是战术小卫星投入应用。2017年10月, 美国陆军从国际空间站部署一颗红隼眼IIM侦察纳卫星。红隼眼IIM低成本光电成像微卫星重约10千克, 单颗卫星生产成本不到200万美元, 运行寿命约1年。通过红隼眼IIM纳卫星星座, 前沿士兵可在几分钟内获得所需要卫星图像, 将进一步提高卫星战术应用能力。
二是我周边国家和地区卫星系统加快更新换代。台湾地区部署自主研制的福卫-5对地观测卫星。卫星全色分辨率2米, 多光谱分辨率4米。福卫-5是台湾地区自主研制的首颗卫星, 实现了卫星总体设计、关键部件生产以及总装测试的重大突破, 但性能与美欧成熟产品存在一定差距。卫星在轨测试期间出现成像模糊问题, 表明其平台及成像载荷研制能力仍有待提升。日本发射首颗军事通信卫星煌-2。该卫星搭载X频段转发器, 不仅具有较强抗干扰能力, 而且具备宽带功能。日本计划2021年建成由3颗煌-2卫星组网的“防卫通信卫星”网, 可为日本本土及海外维和部队提供通信支持。2017年, 日本共发射3颗准天顶系统导航卫星, 初步构建起由4颗卫星组成的准天顶卫星系统, 完成第一阶段部署。该系统可使GPS系统对日本城市和山区的定位精度提高到1米, 经基站校正后精度可达厘米级。日本计划2025年建成由7颗“准天顶卫星”构成的导航系统, 摆脱对GPS卫星的依赖。
 

日本将引进陆基宙斯盾反导系统

积极备战太空战

针对太空正在加速成为战场的现实, 美国积极为太空战做准备。一是制定“太空作战架构”, 规划未来太空力量发展。美空军航天司令部制定的“太空作战架构”, 通过发展更好的空间态势感知能力、快速反应的指挥控制能力, 建设更加富有弹性和灵活性的太空力量体系架构, 对太空作战做出快速反应, 在充满对抗、冲突的太空环境中赢得作战。二是丰富太空作战演练体系, 提升太空作战能力。2017年4月17日—21日, 美空军举行首次“太空旗帜”演习。“太空旗帜”演习将借鉴“红旗”军演中战斗机飞行员对抗的模式, 训练和创新太空作战技战术。这是继“施里弗”太空战演习后, 美国开展的新型太空战演习, 将进一步丰富美国太空战演练体系。三是着力增强高轨太空态势感知能力。8月25日, 美国空军发射作战响应空间-5卫星, 该卫星可执行对地球同步轨道目标扫描探测任务, 将填补未来因“天基空间监视系统”卫星退役而导致的能力缺口。美空军第三、四颗地球同步空间态势感知项目卫星投入使用, 将进一步提高美军地球同步轨道态势感知能力。
网络空间力量建设迈上新台阶
网络空间战略地位进一步提升。2017年8月18日, 美国总统特朗普宣布, 将网络司令部由隶属于战略司令部的二级司令部, 升格为与战略司令部平级的一级司令部, 成为美军第10个联合作战司令部。网络司令部升格, 标志着美军将网络战的指挥与管理提升到新的战略高度, 将加速网络作战与传统作战的融合, 促进网络攻防装备与技术研发。
人工智能技术为网络攻防带来突破性能力。目前, 人工智能在网络空间攻防领域已具备一定技术积累, 技术的进一步成熟或将给未来网络空间攻防带来突破性能力。一是全面提升网络安全防护能力。美国空军与国防部战略能力办公室正在开发人工智能驱动的网络免疫系统技术。该技术设想通过组合使用分层防火墙, 以及能探测、隔离恶意网络入侵并从中恢复的人工智能系统, 大幅增强对网络或系统的防护能力。二是增强网络攻击能力。美国斯坦福大学和美国Infinite初创公司联合研发了一种基于人工智能处理芯片的自主网络攻击系统。该系统能够自主学习网络环境并自行生成特定恶意代码, 实现对指定网络的攻击、信息窃取等操作。
高度重视基础设施网络防御。2017年5月, 美国总统特朗普签署行政令, 要求联邦政府加强高风险的关键基础设施、核心通信基础设施和电力部门网络防护。同年4月, DARPA授予BAE系统公司合同, 拟研发一种新型分布式网络安全体系, 以保护美国电力系统网络。分布式网络安全体系不设置网络中心节点, 每个节点 (包括计算机、理由器、交换机等所有联网设施) 都承载部分数据处理和存储职能, 当网络中任意节点探测到攻击行为后, 分布式网络将迅速封锁病毒传播路径及攻击源头, 将网络攻击阻断并隔离在受损的特定网络区域内, 以达到全网免疫的效果。为强化基础设施防护, 美国防部启动“漏洞赏金”计划, 首次以“赏金”模式邀请黑客帮助其寻找和修复国防部网络安全漏洞, 将有效提升美国关键基础设施的网络防御能力。
主战装备与无人系统取得新进展
新一代航母加快服役。2017年7月22日, 美海军福特级航母首舰正式服役。福特级航母排水量超过10万吨, 采用了新型核动力装置, 较尼米兹级堆功率增大25%, 发电量达到尼米兹级2.5倍以上, 采用电磁弹射、涡轮电力阻拦等先进技术。美军计划2058年前共建造10艘福特级航母用于取代尼米兹级航母。英国伊丽莎白女王级航母首舰伊丽莎白女王号航母服役。该航母排水量6.4万吨, 英国海军首次采用燃气轮机和全电驱动技术, 也是世界上首艘双舰岛航母。3月, 日本海上自卫队加贺号直升机母舰正式服役, 使日本直升机母舰数量达到4艘。加贺号满载排水量两万多吨, 最多可搭载14架直升机, 反潜能力强, 将显著增强日本海上自卫队远洋活动与综合作战能力。
陆战装备注重研新与改现相结合。美国继续推进M1A2 SEP V4主战坦克升级改造。一是增强主动防护能力。美国通用动力系统公司计划2018年在艾布拉姆斯主战坦克上测试战利品主动防护系统, 该系统采用车载计算机、处理器和360度雷达定位、跟踪并摧毁反坦克导弹和火箭弹等来袭威胁。二是进行数字化改造。艾布拉姆斯SEP v4将配备更先进的第三代前视红外成像传感器, 增强坦克在更远距离上透过雨、尘或雾等不利条件下的的探测能力。
法国蝎子计划开始步入装备阶段。2017年4月, 法国武器装备总署订购首批格里芬多用途装甲车和捷豹装甲战斗侦察车。蝎子计划是法国2010年开始实施的一项综合陆战系统项目, 核心是发展数字化作战网络, 将现有和新研的装甲车辆、主战坦克、单兵联成一个有机整体, 实现陆军装备的数字化、一体化。
新型远程轰炸机发展迈入新阶段。2017年2月和3月, 俄下一代远程轰炸机PAK DA和美国空军B-21袭击者远程轰炸机完成初步设计审查。通过初步设计审查, 意味着美俄下一代轰炸机已完成载弹量、航程和隐身性等关键战技指标设计, 即将开展详细设计工作, 表明俄美新型战略轰炸机工程研制迈入新的阶段。
 

福卫-5对地观测卫星

无人系统协同作战能力取得新进展

一是有人-无人系统协同作战技术发展取得重大进展。在2017年3月开始的“海弗-空袭者Ⅱ”演习中, 美空军基于有人机 (F-16) /无人机 (由F-16扮演的无人作战飞机) 编组, 展示了无人僚机在正常情况下自主执行对地攻击的技术能力。二是无人机“蜂群”作战向实战化方向迈进。1月, 美国采用3架F/A-18F超级大黄蜂战斗机, 投放103架灰山鹑微型无人机, 展示了先进的群体行为和相互协同能力, 如集体决策、编队飞行等, 朝实战化方向取得实质性进展。三是探索跨域协同作战概念。美国防部正在探索“幽灵舰队”概念, 意在将小型无人机蜂群、水面和水下蜂群无人艇集成到一起, 在水面进攻作战中, 可由无人机提供情报、监视与侦察, 由小型无人舰艇组成攻击艇蜂群, 用炮火、炸药甚至小型导弹围堵并摧毁敌方舰船。8月, 美国海军“先进海军技术演习”期间, 演示了“无人潜航器-无人机”跨域协同作战能力。
 

固态金属氢

前沿技术发展取得新突破

全面布局人工智能技术发展。美国从算法、大数据和计算能力入手, 全面推进人工智能技术发展。在算法方面, 美国防部启动“算法战”概念研究。2017年4月, 美国国防部副部长罗伯特·沃克签发备忘录, 宣布成立“算法战跨职能小组”, 统一领导美军“算法战”相关概念及技术应用研究。11月, 该小组宣布已开发出首批4套算法。“算法战”的核心是基于人工智能的“智能+”战争, 这一新概念将加速大数据和机器学习技术融合, 提高情报处理能力, 维持美军作战优势。在大数据方面, 美空军首席数据官起草五大数据领域发展战略, 寻求提高人员战备、出动架次率、战略博弈、训练演习和设施管理等领域的数据应用能力。在计算能力方面, 6月, 美空军研究实验室宣布, 将与IBM公司合作研发类脑超级计算机。类脑超级计算机将以IBM公司“真北”类脑芯片为基本功能单元。由不到170个机柜构成的类脑超算, 就能达到与人脑相同的神经元数量级别。该计算机可将类脑芯片的实时数据采集能力与传统计算机的符号处理能力相结合, 实现智能化的数据分析和处理, 将对未来智能化武器装备和核武器研发产生重要影响。
军用生物技术取得新进展。一是美国防部高度重视合成生物学等生物安全问题。美国防部已委托美国国家科学院开展跨部门联合研究, 为应对合成生物学新威胁提供对策建议。合成生物学将可能创造出新的生化战剂, 甚至设计出基因武器, 从而对国家安全构成极大威胁。二是受控生物技术发展取得新进展。美国研制出名为“蜻蜓眼”的受控无人机。这种无人机为蜻蜓加装包含微型导航、微型太阳能电池和光极等系统的电子背包, 通过电子背包的控制, 使蜻蜓按照人类的指令飞行。相比传统微型无人机, 这种半生物、半机械的受控蜻蜓无人机拥有与蜻蜓类似的飞行时间、机动和隐蔽性, 在未来特种作战中将发挥重要作用。
颠覆性含能材料研发取得突破。高含能材料的能量密度比常规含能材料 (通常为103焦耳/克) 至少高一个数量级, 其典型代表是金属氢和全氮材料。2017年1月, 美国哈佛大学在《科学》杂志发表论文称, 通过使用金刚石压砧技术, 在495吉帕高压和接近零度的超低温条件下, 首次合成出微米级固态金属氢。金属氢是迄今已知的化学能最高的爆炸物, 是第一代炸药TNT的50倍。颠覆性含能材料具有独特毁伤机理和作用模式, 一旦获得应用, 将改变毁伤模式, 推动武器质变, 颠覆战争形态。
量子信息技术极大提升网络安全性。俄罗斯成功研发出世界首个量子区块链系统。2017年5月25日, 俄罗斯量子中心研究人员测试首个量子区块链系统。该系统采用量子密钥分发的形式取代原有的私钥结构, 将量子密码中防窃听防截获特性应用于区块链网络, 一旦侦测到非法用户的干扰或窃听, 区块链将在全网作废该量子密钥, 即使量子计算机也无法破译, 安全系数极高。量子区块链技术是区块链技术与量子信息技术的一次成功结合, 能够大幅提升区块链网络的安全性, 为区块链网络的军事应用奠定基础, 对现有信号截获、破译、侦收等手段带来颠覆性影响。