美國國防部高級研究計畫局

美國國防高級研究計畫局（Defense Advanced Research Projects Agency），簡稱DARPA，是美國國防部屬下的一個行政機構，負責研發用於軍事用途的高新科技。成立於1958年，當時的名稱是“高等研究計畫局”（Advanced Research Projects Agency，簡稱ARPA），1972年3月改名為DARPA，但在1993年2月改回原名ARPA，至1996年3月再次改名為DARPA。其總部位於維吉尼亞州阿靈頓縣。

該局成立於1958年2月，隸屬於國防研究與工程署。目前工作人員不足200人，多由文職人員組成，其中多為各學科一流專家、學者。採用精幹的管理方式，管理層精練，分為局長、業務處長和項目主任三層。該局業務機構分為技術部門和保障部門兩類，其中技術部門包括國防科學處、電子技術處、信息系統處、信息技術處、感測器技術處、戰術技術處、兩用技術計畫處、先進信息技術服務聯合計畫處以及高續航力無人機項目處；保障部門包括：審計處、契約管理處、行政管理和小企業管理處、安全與情報處以及法律顧問處。

基本介紹

• 公司名稱：美國國防高級研究計畫局
• 外文名稱：Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
• 總部地點：美國 佛吉尼亞州 阿靈頓縣
• 成立時間：1958年

組建背景

DARPA在1958年成立之時，蘇聯才在1957年10月4日發射了“斯普特尼克1號”衛星。因而DARPA負有保持美國軍事科技較其他的潛在敵人更為尖端的使命，大力從事超前的國防科技研發。如同DARPA的自述：

DARPA總部大樓

“從1958年創立起，DARPA的最初使命，是為了防止如同‘斯普特尼克’發射的科技突破，這標誌著蘇聯在太空領域打敗了美國。這個使命宣言也隨著時代而演進。今天，DARPA的任務仍然是防止美國遭受科技突破的同時，也針對我們的敵人創造科技突破。”

DARPA獨立於其他更常態的軍事研發，並直接向美國國防部高層負責。DARPA約有240名人員（約140個技術人員），直接管理32億美元的預算。這些數字是“平均”，因為DARPA以小而任務編組的團隊，專注於短期（2到4個年）的計畫項目。它一直負責資助許多科技的發展，在世界上產生了重大影響，包括電腦網路，以及NLS，這是第一個超文本系統、以及當代無處不在的圖形用戶界面的一個重要前驅。

其實，所謂的“高級研究計畫局”----系一種望文生義的翻譯。Advanced本身就有“預先”的意思，結果被多數不假思索望文生義或不了解編制體制的人士按常規翻譯成“高級”二字了。因此，DARPA分別表示：國防部/預先/研究/項目/機構，即“國防部預研局”。儘管以訛傳訛將錯就錯，大家如此稱呼也無不可。但給出其正確譯法對大家理解機構的性質還是有幫助的。

任務宗旨

DARPA的基本任務是專事於“科技引領未來”，開拓新的國防科研領域，為解決中、遠期國家安全問題提供高技術儲備，研究分析具有潛在軍事價值、風險大的新技術和高技術在軍事上套用的可能性；按下達的科研計畫的目的和要求，對國防部長批准的跨軍種的重大預研項目進行技術管理與指導。該局所管的項目一部分由本部門提出，一部分由國防部長或國防部長辦公廳下達，還有一些由高等院校和工業部門提出。該局雖然不是統管三軍預研工作的職能機構，但在保持美國軍事技術領先地位，牽頭組織多軍種聯合科研計畫、安排、協調和管理跨軍種科研項目及節省科研力量和科研經費，縮短研究周期等方面效果顯著。

X51A空天飛機

DARPA的宗旨是“保持美國的技術領先地位，防止潛在對手意想不到的超越”。秉持這一信念，DARPA的創新業績有目共睹：網際網路、半導體、個人計算機作業系統UNIX、雷射器、全球定位系統（GPS）等許多重大科技成果都可以追溯到DARPA資助項目。到底是什麼樣的運行機制或文化基因使得DARPA能夠孕育出這些“顛覆性”的科技創新果實？

技術探索

這要從DARPA的獨特定位說起。DARPA雖然歸屬於美國國防部，但卻獨立於各軍種，與美國陸、海、空三軍都是客戶關係，它並不以滿足軍方的現實需求為目標，而是以感知軍方的未來潛在需求，探索國防科技的新概念而著稱。憑藉著獨立評估需求所收穫的對前沿技術的高度敏感性，輔之以科學的管理模式、高效的執行機構及嚴格的評審機制，DARPA鎖定了許多高風險、高價值、高收益的項目，始終將精力放在對未來的探索上，確保了創新果實的不斷湧現。

正研發的氫動力HTV2太空飛機示意圖

組織機制

DARPA目前有約100名項目官員，他們都是從學術界或產業界“借調”過來的，任期3到5年。由於他們不進入公務員系列，因此，在DARPA內不存在一般政府機構內普遍存在著的等級森嚴的決策體制。項目官員有非常大的自主權去識別和資助本人所負責領域內的相關技術項目。一位項目官員要決定是否資助某個項目，只需要說服兩個人：自己所在技術局的局長和DARPA署長。由於項目官員的決策權很大，那么，其判斷是否準確，眼光是否長遠，項目資助效果是否令人滿意，也是很容易識別的。而在我國動輒採取集體決策方式的情況下，一旦發生決策失誤，誰都可以推卸責任。

HTV2太空飛機研究項目

搜羅人才

“DARPA最好的項目管理者總是追求其目標的隨心所欲的狂熱分子”。DARPA從產業部門、高等學府以及政府實驗室和研究中心裡廣為搜羅傑出人才，兼備各個學科的理論及試驗特長。DARPA主要蒐集兩類人才。第一類是項目領導者。一直以來，DARPA主任最重要的工作便是招聘才能卓著的項目領導者，然後發揮他們的創造力，圍繞重大進步組建大團隊。在成果尤為豐碩的領域中，DARPA造就了一大批前赴後繼的項目領導者，用DARPA的話講，有時這種超前的探索理念也會被認為是“瘋狂”的。如在20世紀90年代DARPA提出無人機作戰理念時，就曾被一些人譏諷為“DARPA的幻想”。而當DARPA提出啟動在高空飄浮5年甚至10年的無人機或飛艇項目時，再一次被嘲笑為“匪夷所思”。

HTV3太空飛機研究項目

研發項目

機載雷射武器

美國國防高級研究計畫局（DARPA）正在投資研製出一種裝在噴氣戰機或者中型運輸機上的大功率輕型雷射武器，稱為“高能液體雷射區域防禦系統”（HELLADS）。這種雷射武器能摧毀幾十公里遠的來襲飛彈。目前，足以摧毀來襲飛彈的大功率雷射武器體積都十分龐大，僅能由大型飛機攜帶。例如，由美“飛彈防禦局”研發的機載雷射器，適合裝在波音-747貨機上，以跟蹤和摧毀推進期間的來襲彈道飛彈。

AC130裝HELLADS雷射系統示意圖

現在，美國防部遠景研究計畫局已設法減小這種武器的硬體尺寸，使其能裝在噴氣戰機的兩翼下，或背負在飛行器上，以摧毀地對空、空對空飛彈，以及火箭推進的槍榴彈。

HELLADS包括冷卻系統在內的重量為750公斤，所占空間僅兩立方米，相當於一台大冰櫃的體積。由伍德伯瑞領導的設計小組與通用原子公司一起已建成能產生1千瓦光束的原型機。該設計小組希望，到今年年底，能完成15千瓦原型武器並進行測試，2007年完成能發射150千瓦光束的全尺寸原型機。液體雷射器能發射連續的光束，但需要大型冷卻系統。固體雷射器高效，但不能以同樣方式冷卻。美軍的目標是將固體雷射器與液體雷射器的熱散發能力結合在一起。”

狼群情報系統

“狼群”（Wolfpack）是一種自主式網路化無人值守地面信號情報感測器系統，由DARPA提出概念並發起研製，BAE系統公司是主承包商。該系統利用多個信號偵察/干擾設備在戰場上探測、識別和干擾敵方射頻輻射，同時可避免干擾友方的軍用和民用通信系統與雷達，多個感測器之間可通過聯網定位敵輻射源。系統在不使用時可處於休眠狀態。在演示中，UAS搭載著這種重僅22磅（約10千克）的感測器從不同的位置發射和回收，以模擬實戰情況。無人機發射後，在10～20節（18.5～37千米/小時）的風速下達到了超過30節（55.6千米/小時）的最大速度，並在攜帶型地面站的監控下，自主飛往預定點著陸（著陸精度優於1米）。著陸後，機上搭載的"狼群"感測器開始工作，成功地探測到了一部模擬的威脅雷達。 演示中所使用的UAS的續航時間超過1小時，可部署、再部署和在必要時回收"狼群"感測器，是預定用來搭載該感測器、在城區和邊遠戰場環境下執行任務的多種選擇之一。

UAS無人飛行感測器

高超聲速飛行器

美國國防高級研究計畫局（DARPA）正在領導進行名為“獵鷹”（FALCON，“從美國大陸投送和部署兵力”的英語縮寫）的高超聲速飛行器研究項目，主承包商是洛克希德·馬丁公司。該項目原定在2007年9月，用一號高超聲速試驗機（HTV-1）進行一次超過15倍聲速的試飛，但據《飛行國際》報導，現在DARPA和洛·馬公司已決定不按原計畫製造和試飛HTV-1，這是因為分承包商C-CAT公司研製的碳基殼體的曲線前緣出現了剝離問題。目前，研製人員開始轉向另外一種不同的HTV-2設計，它採用前緣更薄的多片式殼體，將更易於製造。與此同時，熱防護研究也在繼續進行當中。

HVT2示意圖

X-37空天飛機

X-37計畫開始於1998年，起初由美國空軍和國家航空航天局(NASA)負責，原計畫投資1.73億美元。2001年，在美國空軍停止對X-37計畫投資後，該計畫由NASA獨立投資。2002年，NASA授予波音公司價值3.01億美元的契約研製2架X-37樣機。2004年9月15日，NASA認為X-37計畫無法滿足“空間探索新構想”的要求，並將X-37計畫交由美國國防高級研究計畫局(DARPA)負責，NASA作為技術顧問參與該計畫。在2005年6月，由“白騎士”載機搭載ALTV進行的進場與降落試驗飛行取得成功。

X37測試

無人機

五角大樓下一代攻擊機將從遠程的耐力十足的“飛行者”過渡到具有馬赫速度的“刺客”。這位“刺客”就是美國正在研製的超音速“彈簧小折刀(Switchblade)”轟炸機。它是一種無人駕駛、而且可變形的飛機，目前正由諾斯羅普·格拉曼公司研製。“彈簧小折刀”利用垂直於發動機的61米長的機翼巡航，看起來與標準的飛機無異，但是，就在飛機突破聲障之前，它唯一的機翼將旋轉大約60度，這種傾斜的設計可重新分配馬赫速度下在飛機前端堆積起來的衝擊波，形成阻力。當“彈簧小折刀”的速度回到亞音速時，機翼又將旋迴垂直狀態。美國國防高級研究計畫局（DARPA）已經為諾斯羅普·格拉曼公司撥款1030萬美元，要求該公司在2007年11月之前，制定出一個詳細的飛機研製計畫，4年後推出飛行試驗原型機。“Darpa”表示，如果一切順利的話，翼展12米的展示型機到2010年就可以備妥，“彈簧小折刀”原型機將於2020年完成。

“彈簧折刀”無人機

無人車挑戰賽

美國國防高級研究計畫局（DARPA）組織的“大挑戰”機器人車輛競賽每年舉辦一次，今年是第二屆，將於10月8日在美國西南部的沙漠舉行。如果某個參賽組的機器人車輛最先走完長達175英里(約282千米)的崎嶇道路，並且所花的時間不超過10小時，則它將獲得DARPA提供的200萬美元獎金。參賽的機器人車輛必須自主決定如何避開路途上自然的和人為設定的障礙，因為這些障礙直到比賽開始前才會公布。“大挑戰”競賽的目的是刺激可軍用的自主式地面車輛的技術創新。首屆競賽未能決出勝者，因為成績最好的機器人車輛只走完了142英里(約228千米)規定路程中的7英里(約11千米)。

參賽無人車

分塊發射衛星

美國五角大樓的國防高級研究計畫局（DARPA）計畫啟動一項名為F6項目的新研究，對大型衛星分成幾個關鍵子系統並分別發射入軌的可行性進行探索。一旦衛星各部分進入軌道，通過物理連線，或通過無線連線，就能像一顆衛星一樣執行任務。 2007年4月在美國科羅拉多州泉市舉行的國家空間研討會上，據darpa局長介紹，如果概念可行，那么未來將有可能利用幾枚運載能力為453.6kg的小型火箭（如darpa資助私營公司開發的火箭）分塊發射一顆大型衛星。darpa希望在減少發射失敗造成的損失的同時降低發射成本。tether說：“即使一枚火箭發射失敗，也不會毀掉整顆衛星，因為衛星只失去了其中一部分。f6項目名稱來源於6個首字母為“f”的單詞，即未來（future）、分塊（fractionated）、快速（fast）、靈活（flexible）及自由飛行（free flying），其中的“6”還源自“信息交換合成太空飛行器”（spacecraft united by information exchange，即six）。將衛星連線成一個整體有兩種方法：一種是物理連線，如“軌道快車”採用的方式，即目前已在軌的darpa機器人在軌服務演示驗證任務；另一種是以某種方式進行磁連線。

分塊發射衛星概念

洞悉戰區

五角大樓正在研究開發城市監測系統，結合計算機以及數以千計的攝像機，能夠對任何一座城市的車輛運行情況進行跟蹤分析和報告。 據報導，這個項目代號為“洞悉戰區”（Combat Zones That See），目的是保護在境外城市作戰的美軍，使得他們對作戰區域環境有著清醒的認識。

X30空天飛機

該項目關鍵部分是計算機軟體系統，它能夠自動根據大小、顏色、形狀、牌照鑑別車輛，以及根據面容鑑別司機或者乘客。一旦發現可疑情況，比如某個車輛的牌照處於被監視之列，這個系統能夠發出警告。這個項目由美國國防高級研究計畫局（DARPA）監管，該局目前在幫助五角大樓研究打擊恐怖主義和進行21世紀戰爭的新技術。

名人點評

太陽計算機系統公司創始人之一、矽谷最活躍的替代能源領域風險投資人維諾德·科斯拉評論道：“DARPA能以長遠眼光看待相關研發是值得肯定的。”DARPA告訴我們：要想改變世界，就得有放眼未來的遠大目標，更要在技術、組織和人才機制上不斷探索和突破。

HTV3太空飛機研究項目