美國陸軍的陸地勇士(Land Warrior)研究概念,可以稱為單兵裝備發展路標,旨在用高科技設備武裝步兵。
陸地勇士中最受歡迎的功能是數字標記系統。該系統可以讓士兵將已經掃清敵軍的區域標記出來,避免其他士兵重複勞動。其他有用的功能還包括簡訊(在很難聽請步話機的情況下非常有用)和可以顯示同伴位置的數字地圖。
基本介紹
- 中文名:陸地勇士
- 外文名:Land Warrior
- 實質:完整武器系統
- 功能:著眼於士兵被看作個完整武器系統
發展歷史,裝備功能,裝備組成,發展趨勢,不足之處,
發展歷史
美國國防部的“陸地勇士”概念最早在1991年正式提出,後幾乎取消研究計畫,但美國陸軍從1994年8月繼續“陸地勇士”計畫的研究。最初主要承包商是雷聲(Raytheon)系統公司,分包商包括摩托羅拉公司、漢尼衛爾(Honeywell)公司、奧米伽(Omega)公司、GENTEX公司和Battelle公司。計畫最初預計在2001-2014年之間花費二十億美元,裝備45,000套,期望於2016年形成戰鬥力。在1996財政年度計畫中,全部系統成本被估計大約70,000美元。
位於維吉尼亞州Belvoir堡的美國陸軍士兵系統中心(U.S. Army Soldier Systems Center),負責管理和發展一個演變的“陸地勇士”系統,美國陸軍想方設法降低成本,已經成功的通過使用COSTS(商業的現貨產品)硬體代替設計和測試周期較緩慢的定製硬體。舉例來說,“陸地勇士”系統的最初計算機成本32,000美元並且僅有一個供貨方,計算機成本440美元並且可以從大約12個供貨方購買。美國陸軍期望通過有效的成本管理、技術突破與飛速進步、大批量裝備和通過新設計將成本降至10,000 -15,000美元,成本方面大幅降低被美國陸軍稱為主要得益於“技術上戲劇性的變化”。
為了被陸軍士兵接受,“陸地勇士”系統計畫在2004財政年度初期重量不能超過84磅,電子系統重量大約12磅。將來將會進一步減少全部的系統重量。
2000年9月,管理部門要求承包商提供70套“陸地勇士”示範系統,美國陸軍第82空降師的一個小組在北卡羅來納州布拉格(Bragg)堡實施“陸軍勇士”系統的第一次操作試驗。計畫在2004年“陸地勇士”系統最新一種更輕、成本更可負擔、更先進的型號完成並且初始裝備部隊。美國陸軍將繼之以一個更精心設計的士兵系統,第2代/21CLW(Generation II/21 CLW)計畫。GEN II將會是更緊湊、能量效率更高,可生產,費用可負擔和生存力更強,而且將會更容易進入數位化戰場之內被整合。
裝備功能
這是有史以來“著眼於士兵被看作的一個完整武器系統”,士兵從戰場上武器操縱者首次轉變為一個綜合武器系統的核心。藉助於高科技,去提高士兵殺傷力、生存性、靈活性和目標捕獲能力,將單兵和五個子系統一體化整合:武器子系統、綜合頭盔子系統、計算機/無線電子系統(CRS)、軟體子系統、防護服與單兵設備子系統,用於陸軍步兵五種類型需要:突擊隊員、空降兵、空中突擊人員、輕載和機械化部隊人員。
裝備了陸地勇士的美軍士兵
![裝備了陸地勇士的美軍士兵 裝備了陸地勇士的美軍士兵](/img/f/ade/cGcq5SOiZGZ0QTMhNmZmZTO1M2Y3QmMxkzN0YzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
從完整角度看,並不是士兵成為武器的附屬,而是整套系統的核心“靈魂”,是把單兵的作戰能力延伸、提升和擴展,從而使士兵具有前所未有的超強能力。美國陸軍的目的是:“陸地勇士”系統將會允許士兵在軍事行動中完全共享,命令、智慧型和其他的戰鬥信息是數位化分散式形態。除此之外,“陸地勇士”(Land Warrior)系統將會獲得士兵在戰場上一個更多的殺傷力和存活能力這一個存在的事實,而且將會使全部作戰力量更積極。
“陸地勇士”是美軍在士兵脫離戰車等裝備後,在地面作戰的需求開發。
裝備組成
國外報導認為“首次,士兵的裝備被設計好像是一個單獨的、完全的武器平台。每個子系統和組成物被設計用於士兵。
1、武器子系統
實現美國陸軍目標優先次序首位殺傷性,武器子系統是實施手段。模組化武器子系統設計和製造基於M-16/M-4 步槍。武器子系統包括主要的電力相關光學部件,如彈道計算器、光電瞄準器、攝像機和雷射測距儀/數字羅盤(LRF/DC)。LRF/ DC提供距離和方向信息給士兵。士兵從全球定位系統(GPS)聯結自己位置,當需要間接火力和戰鬥識別呼叫時,士兵有精確的目標位置。這一個系統將會允許步兵在所有天氣的類型下和在夜間操作。連同其他的組件,一個士兵能使自己不暴露在敵人的火力下。
“陸地勇士”計畫和“目標單兵武器系統”(Objective Individual Combat Weapon)平行發展,“目標單兵武器系統”由美國陸軍正式命名為XM29。
2、綜合頭盔子系統(IHAS)
綜合頭盔集合子系統(IHAS)使用先進材料,具有較輕的重量同時提供勝於美軍頭盔的殼體彈道防護。完整的綜合頭盔集合子系統比現有的頭盔更輕和更舒服。IHAS的頭盔安裝了計算機和感測器顯示裝置,是對其它子系統到數位化戰場的士兵界面。通過“頭盔安裝顯示器”,士兵能觀看計算機發出的圖解數據、數位化地圖、情報資料、部隊位置,還包括安裝在武器上熱成像武器瞄準器(TWS)和攝像機的成像。這個新的能力允許士兵在一個隅角的周圍檢視、捕獲一個目標,然後不暴露他自己並且射擊武器,僅對敵人露出他的雙臂和手。使用他的武器熱成像瞄準器掃描一個區域,士兵將會能夠看見區域的特性,包括地形和敵人位置,並且將會能夠看穿欺騙偽裝。安裝在武器子系統上的夜視感測器顯示裝置的一個圖像增強器,通向他的計算機信息處理機,並將處理後的信息顯示在“頭盔安裝顯示器”上面,這將會允許士兵面對在黑暗掩蓋下的目標進行機動和交戰。“陸地勇士”使用“頭盔安裝顯示器”,將會允許步兵召喚情形映像、傳送信息和請求火力支援,全部經過只是點一下一個“滑鼠器”。
3、計算機/無線電子系統(CRS)
步兵將會把計算機/無線電子系統(CRS)附裝在他的背包“負荷-支撐框架”(load-bearing frame)上。背包上面部分是無線電裝置,下面部分包括計算機信息處理機和全球定位系統(GPS)模組。用於單兵設備,計算機信息處理機與無線電裝置和全球定位系統(GPS)定位器融合在一起集成到CRS內,合併分開的顯示裝置、控制器和安裝框體,因此減輕重量而且減少電源需要量。全球定位系統和無線電裝置天線嵌入到負載框架內。
一個連線到背包並且附著於士兵胸部的手指觸摸操作裝置,作用如同一個計算機滑鼠,以及允許佩戴者變換螢幕、調節無線電、變換頻率和傳送數字信息。還有一些功能通過幾個位於步槍上靠近扣板機的手指位置的按紐受控,這樣允許士兵保持一個射擊姿態。
計算機/無線電子系統設計二種格局:指揮員(班長)版本(leader version)有二套無線電裝置和一個位於前臂外側扁平的平板顯示器/鍵盤,而士兵版本只有一套無線電裝置。無線電裝置提供在一個有限制的距離上的班內聲音和數據通信。指揮員版本無線電裝置使用一套重新裝配的商業無線電裝置為基礎,並且同SINCGARS SIP完全兼容。士兵無線電裝置使用一套重新裝配摩托羅拉(Motorola)公司製造的手持式商業無線電裝置為基礎。
“陸地勇士”計算機/無線電子系統(CRS)提供戰場信息一體化數字地圖和位置/導航系統,士兵能夠確定關於自己和其它友好單位兩者和已知的敵人戰場位置。這將會節省時間和使士兵在戰鬥中更有能力和更有戰鬥力。
使用計算機/無線電子系統(CRS),指揮員和士兵或士兵之間能交換信息。舉例來說,士兵使用他們安裝在武器上的攝像機,能傳送視頻給他們的指揮員。通過增強指揮控制大大地改善情形察覺和生存性。綜合全部這些提供給士兵,使士兵具有空前的戰術意識,戰術意識是一個士兵在戰場上具有最好的力量/優勢之一,在戰場上表現非常積極。
在計算機/無線電子系統的GEN II版本中,計算機和無線電將會被組合和植入到新的網路設備內。將會由一系列信用卡尺寸的卡片式系統組成,只是稍微比較厚一些。CRS開放式體系結構允許在未來升級中直接插入硬體和軟體兩者。系統也準備為將來實施提供戰鬥身份證和其它嶄現的技術。
4、軟體子系統
“陸地勇士”(Land Warrior)軟體子系統引導士兵的核心戰場職能,顯示處理、任務設備和電源管理。軟體子系統包括戰術和任務輔助模組;地圖和戰術覆蓋圖;收集和顯示視頻圖像;也包括一個電源管理模組。“陸地勇士”(Land Warrior)將會在數位化戰場上可共同操作。設計人員設定系統,能被更新和技術改進,模組體系結構允許直接插入/替換用於技術升級。對於士兵任務需求和參數選擇,軟體子系統允許士兵自己編制系統的選單和功能操作。
單兵攜帶式電源組件,可能使用新型“形狀-適合”(form-fitting)電池,作為士兵裝具一部分穿著活動時感到舒適,沒有妨礙感;另外的一種可能性是發展一個“睡眠”(sleep)模式,當不使用時會自動地把設備設定在備用狀態來保存電池能量。
單兵攜帶式電源組件使用兩塊鋰電池,美國陸軍要求電源工作時間12個小時,將來使用“睡眠”模式後工作時間30個小時,
單兵攜帶式電源組件使用可再充電型電池,用於作戰任務可利用車輛的動力,部分任務和當作備份使用用完即可丟棄的一次性電池。
5、防護服與單兵設備子系統
防護服和單兵設備子系統由建立在使用巧妙的“自動控制不穩狀態技術”一種革命性背包框架設計所組成,用於士兵的自然身體活動彎曲。背包帶使用快速脫扣器,使用士兵正確、快速脫掉背包。士兵的計算機/無線電聯結必需的電纜集成到框架內。在活動的時候士兵能調整他的背包結構,從他的肩部到他的臀部調整負載分布。一個簡單的調整,然而它允許士兵更有效管理和攜帶他的戰鬥負荷而且具有較小的疲勞感。新的“陸地勇士”防具,例如頭盔,減輕重量提供改良的衝擊防護。“陸地勇士”(Land Warrior)防彈衣包括一個模組化可升級防護塊保護士兵免於輕武器威脅。防護服和單兵設備子系統結合模組化防彈衣和可升級防護塊能擋住輕武器射擊的子彈衝擊。
發展趨勢
1、美陸軍決定擱置“陸地勇士“初級能力型的研發,推出“陸地勇士-斯特瑞克”系統
2003年6月,由於原計畫2004年裝備部隊的“陸地勇士”初級能力型存在諸多問題,決定改為“陸地勇士-斯特瑞克”系統。“陸地勇士”系統通過美軍新型“斯特瑞克”步兵戰車連線到陸軍戰術網路,可以下載最新戰場信息。該系統還將與“21世紀旅及旅以下部隊指揮”(FBCB2)系統實現互操作,FBCB2系統是美國數位化陸軍的指揮與控制中心。
2、美國陸軍敵我識別(IFF)系統發展
為了應對現在戰場上漸增的誤傷問題,1991年後美國加緊研製美國陸軍敵我識別(IFF)系統,美軍正研製普通單兵間識別用的“徒步式單兵作戰識別系統”(CIDDS)、數位化單兵作戰用的“陸地勇士作戰識別系統”(LW-CIDS)及武裝直升機對單兵作戰識別的系統(HDSIDS)。數位化單兵作戰用的“陸地勇士作戰識別系統”(LW-CIDS)由武器分系統、頭盔分系統及背包分系統三部分組成。武器分系統包括1個雷射詢問器和1個發射機應答器裝置;頭盔分系統包括4個雷射探測器、1個發射機應答器裝置和平面陣列天線。
美國目前有幾個公司設計製造CIDDS系統,美國通用公司製造的產品成功的用於“陸地勇士”、力量XXI“陸地勇士”(Force XXI Land Warrior)和“空中勇士”(Air Warrior)計畫。通用公司在1997年7月被美國陸軍授予CIDDS工程與製造研製(EMD)承包契約,1999年4月原型進行系統發展測試,2000年初開始進入美國陸軍。通用公司CIDDS系統中武器分系統雷射詢問器重量461克,頭盔發射機應答器裝置重量335克。
3、美國陸軍“目標單兵武器系統”(OICW)系統發展
美國陸軍目標單兵戰鬥武器先進技術示範(ATD),提供一個提高的能力用於21世紀步兵,潛在選擇代替M16步槍、M203槍榴彈發射器和M4卡賓槍。計畫指導方針起源於輕武器總體規劃(SAMP)和聯合服役輕武器總體規劃(JSSAMP)。OICW- ATD被JSSAP管理。“目標單兵戰鬥武器”將會是能夠發射動能射彈和空中爆裂碎片彈藥的一個輕重量武器。
美國陸軍在1994年開始正式研究,經過近10年發展,現在用於“陸地勇士”武器子系統的“目標單兵武器系統”由美國陸軍正式命名為XM29,能夠使用20mm高爆炸藥(空中爆裂)射彈和5.56mm動能射彈。
4、其它技術創新和發展
技術發展超出原先預測,美國陸軍成功地研製出了“直播”樣機(live prototype)頭盔;骨傳導技術是使用硬幣大小的感測器,能夠將頭盔內部的振動轉換為聲音,可使整個部隊進行低聲通話,聲音通過清晰的音量轉換後傳達到接收器,在以後10年或更長時間內有望研製成功;綜合頭盔子系統(IHAS)的頭盔顯示器將運用彩屏技術;通訊系統實現超視距通訊能力;目前許多國家正致力於開發全波譜隱身塗層和自動變色材料。還有諸多形形色色的先進技術正在加緊開發。
不足之處
首先提到重要一點是,美國“陸地勇士”概念最早在1991年正式提出,經過近十年的發展,有些初始設計思想和情形存在偏差。
1、性能目標優先次序面臨挑戰
美國陸軍將性能目標制定優先次序:第一個優先性是殺傷力;其次是生存性;第三,指揮控制。美國陸軍的優先次序面臨挑戰。
從戰場實際來看,在戰場中出現“誤傷”比例增加、城市巷戰增多、無人化武器系統突飛猛進等新情況。因此,“陸地勇士”系統應該將指揮控制列為第一優先性,從某種角度來看,隨著無人化武器系統套用日益廣泛,人和戰場脫離直接接觸有望在陸軍獲得突破,單兵將指揮和協同無人機器系統作戰,戰場火力主要由這些無人化地面機器系統來提供。美國陸軍進行的最複雜的開發計畫“未來作戰系統”中要求不載人坦克能向敵人發射子彈和炮彈。計算機系統則將藉助3,300萬條軟體指令,把所有車輛、武器系統、士兵和指揮員的信息一體化,以便部隊更好地了解戰鬥進程。
2、追求全面只能當作發展的整體構思和技術管理方式,付諸套用產品可能永遠達不到目標武器系統追求全面和高指標性能,能激發和促進技術創新和進步,充分發掘潛能。主要作用是技術創新上,每一項新的指標提出,是基於現有技術的極限之外,只有全新技術才能完善解決。美國提出“陸地勇士”計畫和更高目標的“2025年未來武士”計畫,來描繪完美單兵作戰的框架。這些目標是預期的,要面對時間和技術進步兩大重要因素。從防護服與單兵設備子系統來看,應付傳統動能射彈和彈藥碎片能發揮重要作用,但對於一些新概念武器如新出現的“溫壓彈”、尖端“雷射武器”、“微波武器”和處於極端機密概念階段的如“次聲波”等諸多新殺傷機理武器,將面臨失效的情況。武器系統從提出到全面部署需要一定時間周期,隨著時間推移,有些計畫目標可能逐漸喪失先進性,但追求全面始終是強大和持久的動力。
3、“陸地勇士”一些正在研製的子系統將可能被淘汰
美國武器系統發展中將注意力集中在新型武器上,如取消傳統型“十字軍”重型自行火炮計畫而採用全新概念和技術的“金屬風暴”,可以看出在傳統型武器基礎上提高殺傷力的技術路線面臨改革,美國希望在長期武器發展計畫中,更多的引入全新技術,儘量避免單純採用改進、提升傳統型技術武器的路子,拉大與其他國家之間的技術差距。
“陸地勇士”系統殺傷力的核心武器子系統,終究是以傳統型步槍為基礎加以模組化改進。據有關報導,美國新近目標期望於2016年形成戰鬥力。按目前武器技術方面進展,到期正在發展的武器子系統將有可能面臨新型武器,如雷射器等有力挑戰。
美國發展“陸地勇士”系統具有開創性,是武器系統發展的里程碑,是美國第一種基於單兵為核心的完整武器系統。世界上許多國家也在展開類似系統研究,如法國、德國、英國、澳大利亞、加拿大、瑞典、荷蘭、日本、以色列和俄羅斯等國和北約組織。因此可以預見一點,未來戰場上直接參戰人員的數量減大大減少,單兵將具有前所未有的能力。從技術角度來看,可能是實現人和戰場脫離,地面無人作戰時代的開端。