2018年，世界主要國家高度重視前沿技術(shù)的探索和應(yīng)用，與國防和軍隊(duì)建設(shè)緊密相關(guān)的前瞻性、先導(dǎo)性、探索性、顛覆性重大技術(shù)取得一系列新突破，將對(duì)未來武器裝備、戰(zhàn)爭形態(tài)和軍事理論等產(chǎn)生革命性影響。

一、持續(xù)布局和探索具有顛覆性軍事能力的前沿技術(shù)，加強(qiáng)國防科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃

（一）加強(qiáng)國防科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃

1月，美國國防部發(fā)布新版《國防戰(zhàn)略》，明確將中俄視為主要戰(zhàn)略競爭對(duì)手，提出強(qiáng)化科技優(yōu)勢(shì)，聚焦高端軍事能力建設(shè)，重點(diǎn)提升核力量、太空與網(wǎng)絡(luò)空間、C4ISR系統(tǒng)、導(dǎo)彈防御、聯(lián)合殺傷、部隊(duì)機(jī)動(dòng)與部署、先進(jìn)自主系統(tǒng)、穩(wěn)固而敏捷后勤等八大關(guān)鍵能力；優(yōu)先發(fā)展先進(jìn)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、定向能、高超聲速、生物等新興技術(shù)，謀求通過技術(shù)創(chuàng)新贏得優(yōu)勢(shì)。

▲2018年美國發(fā)布新版《國防戰(zhàn)略》

12月，日本發(fā)布新版《防衛(wèi)計(jì)劃大綱》《中期防衛(wèi)力量整備計(jì)劃》，提出構(gòu)建“多域聯(lián)合防衛(wèi)力量”，加強(qiáng)太空、網(wǎng)絡(luò)、電磁頻譜與傳統(tǒng)作戰(zhàn)域有機(jī)融合，全面提升指揮控制與情報(bào)能力，實(shí)現(xiàn)跨域聯(lián)合；重點(diǎn)發(fā)展太空、網(wǎng)絡(luò)和電磁頻譜等新領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力，建立太空戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)和電磁頻譜等新領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力。

（二）成立專門機(jī)構(gòu)推進(jìn)國防科技創(chuàng)新

俄羅斯籌建大型軍事創(chuàng)新科技園推進(jìn)突破性技術(shù)研究。3月，俄羅斯國防部長紹伊古稱，俄國防部正在積極籌建名為“紀(jì)元”的大型軍事創(chuàng)新科技園。目前，已確定8個(gè)優(yōu)先科研發(fā)展方向：信息-遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)；機(jī)器人技術(shù)綜合裝置；超級(jí)計(jì)算機(jī)；工程視覺和圖像識(shí)別；信息安全；納米技術(shù)和納米材料；生活保障及維持生命活動(dòng)相關(guān)的能源、技術(shù)和設(shè)備；生物工程、生物合成、生物傳感技術(shù)。同時(shí)，該大型軍事創(chuàng)新科技園還將聯(lián)合軍地力量，共同開展前瞻性科學(xué)研究，獲得的研究成果將用于制定突破性技術(shù)清單，在短期內(nèi)（1～3年）創(chuàng)造出全新武器與專用軍事技術(shù)裝備。

▲俄羅斯戰(zhàn)略火箭軍彼得大帝軍事技術(shù)學(xué)院——科羅廖夫?qū)椉夹g(shù)展廳

美陸軍成立未來司令部加速未來技術(shù)研發(fā)。8月，美陸軍正式成立未來司令部，以推動(dòng)顛覆性技術(shù)研發(fā)，加速陸軍現(xiàn)代化。未來司令部下設(shè)三個(gè)下屬機(jī)構(gòu)，分別為：未來概念部，負(fù)責(zé)基于威脅分析確定未來概念，研究顛覆性技術(shù)及其對(duì)作戰(zhàn)的影響；作戰(zhàn)開發(fā)部，負(fù)責(zé)研究需求定義和文件，將對(duì)未來的研判和概念轉(zhuǎn)化為需求；作戰(zhàn)系統(tǒng)部，負(fù)責(zé)作戰(zhàn)系統(tǒng)開發(fā)，交付現(xiàn)代化優(yōu)先能力。美陸軍確定“遠(yuǎn)程精確火力”“下一代戰(zhàn)車”“未來垂直起降飛行器”“機(jī)動(dòng)通信指揮網(wǎng)絡(luò)”“一體化防空反導(dǎo)”“士兵殺傷”6個(gè)現(xiàn)代化重點(diǎn)項(xiàng)目。10月，未來司令部成立陸軍應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，尋求充分利用私營公司的創(chuàng)新能力，快速研發(fā)能夠轉(zhuǎn)為正式項(xiàng)目的產(chǎn)品和技術(shù)。該實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)4個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，將陸軍外的創(chuàng)新人員與陸軍內(nèi)人員聯(lián)系起來。一是“催化劑”項(xiàng)目，在陸軍研究實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有“開放校園”項(xiàng)目基礎(chǔ)上，將大學(xué)與陸軍和國防工業(yè)聯(lián)系起來；二是“陸軍能力加速器”項(xiàng)目，由軍方、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)人員組建的團(tuán)隊(duì)合作研制能實(shí)際工作的原型，使部隊(duì)能在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中測試；三是“合作開發(fā)基金”項(xiàng)目，將重組小企業(yè)創(chuàng)新研究計(jì)劃等已存在的項(xiàng)目，效仿風(fēng)投后續(xù)大規(guī)模投資，支持項(xiàng)目工程階段工作；四是“光環(huán)制造加速器”項(xiàng)目，致力于開發(fā)真正可部署的武器、傳感器和其他系統(tǒng)。

▲2018月8月，美陸軍正式成立未來司令部

成立專門機(jī)構(gòu)推動(dòng)人工智能技術(shù)發(fā)展。5月，英國國防部科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室下設(shè)立人工智能中心，該中心主要研究內(nèi)容包括：研發(fā)從自動(dòng)駕駛汽車到智能系統(tǒng)的各種技術(shù)；研發(fā)從打擊假新聞到利用信息來制止和化解沖突的各種技術(shù)；研發(fā)從提高互聯(lián)網(wǎng)防御能力到提高輔助決策能力的各種技術(shù)。該中心將有效提升英國人工智能技術(shù)的國防和安全應(yīng)用方面的國際水平。6月，美國國防部宣布成立人工智能中心，統(tǒng)籌各軍種協(xié)調(diào)實(shí)施單個(gè)預(yù)算超過1500萬美元的項(xiàng)目，加速人工智能技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用，構(gòu)建國防部通用的人工智能標(biāo)準(zhǔn)、工具、共享數(shù)據(jù)、可重用技術(shù)、專業(yè)知識(shí)。

二、一批戰(zhàn)略前沿技術(shù)相繼取得突破性進(jìn)展，孕育新的軍事應(yīng)用和作戰(zhàn)能力

（一）人工智能技術(shù)

軍事強(qiáng)國特別重視對(duì)軍事智能的投入及總體部署，積極推進(jìn)人工智能技術(shù)在各個(gè)作戰(zhàn)域的應(yīng)用研究。

人工智能算法取得新進(jìn)步。為推動(dòng)人工智能技術(shù)向更高階段邁進(jìn)，美國加緊布局相關(guān)項(xiàng)目和技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)人工智能技術(shù)向經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)方向發(fā)展。7月，為了減少訓(xùn)練和調(diào)整機(jī)器學(xué)習(xí)模型的成本和時(shí)間，DARPA啟動(dòng)“使用更少標(biāo)簽學(xué)習(xí)”項(xiàng)目，將研究新的學(xué)習(xí)算法，減少訓(xùn)練或升級(jí)所需信息量。9月，DARPA啟動(dòng)“下一代人工智能”計(jì)劃，計(jì)劃投資20億美元以上，以解決人工智能技術(shù)過度依賴海量數(shù)據(jù)和無法向用戶提供決策解釋等弊端，尋求推動(dòng)以情景推理能力為主要特征的第三次人工智能浪潮，在人類和機(jī)器間建立更可靠的合作關(guān)系。美國陸軍開發(fā)新的機(jī)器視覺算法，提高制導(dǎo)炮彈的打擊精度。1月，美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)表論文，透露了基于機(jī)器視覺的制導(dǎo)技術(shù)研究情況。美國陸軍計(jì)劃為制導(dǎo)炮彈配裝光電或紅外導(dǎo)引頭，使其能夠在GPS受限環(huán)境下實(shí)施精確打擊并攻擊移動(dòng)目標(biāo)。制導(dǎo)炮彈無法在發(fā)射前鎖定目標(biāo)，為此，陸軍研究實(shí)驗(yàn)室嘗試將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用于制導(dǎo)炮彈，使其具備自主目標(biāo)識(shí)別能力。陸軍研究實(shí)驗(yàn)室在論文中討論了“隨機(jī)蕨”和“歸一化互相關(guān)”兩種機(jī)器視覺算法在制導(dǎo)炮彈中的應(yīng)用，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。

▲DARPA啟動(dòng)“下一代人工智能”計(jì)劃

類腦計(jì)算取得重要進(jìn)展。一是低功耗人工神經(jīng)突觸取得突破。1月，美國麻省理工學(xué)院研究人員利用硅鍺芯片實(shí)現(xiàn)了高度可再現(xiàn)的單通道人工神經(jīng)突觸，克服了非晶態(tài)介質(zhì)的非均勻性缺陷，可精確控制流過這種突觸的電流強(qiáng)度。該芯片及其突觸可以識(shí)別手寫樣本，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到95%，將促進(jìn)便攜式低功耗神經(jīng)形態(tài)芯片發(fā)展。二是類腦芯片促進(jìn)神經(jīng)形態(tài)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展。7月，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室與IBM公司聯(lián)合研制出“藍(lán)渡鴉”類腦超級(jí)計(jì)算機(jī)，這是當(dāng)今世界上規(guī)模最大的類腦超級(jí)計(jì)算機(jī)?！八{(lán)渡鴉”類腦超級(jí)計(jì)算機(jī)包括64顆“真北”芯片，能夠模擬6400萬個(gè)生物神經(jīng)元和160億個(gè)生物突觸進(jìn)行計(jì)算，功耗僅40瓦，比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)低4個(gè)數(shù)量級(jí)?！八{(lán)渡鴉”特有的并行運(yùn)算和學(xué)習(xí)思考能力，以及超低的尺寸、重量和功耗優(yōu)勢(shì)，使其具有極其廣闊的軍事應(yīng)用前景。美國空軍正在利用“藍(lán)渡鴉”開展超級(jí)計(jì)算機(jī)模式和目標(biāo)識(shí)別研究，預(yù)計(jì)2019年演示機(jī)載目標(biāo)識(shí)別應(yīng)用；美正在評(píng)估將類腦計(jì)算架構(gòu)集成到機(jī)載傳感器中，以利用超級(jí)計(jì)算能力提高空戰(zhàn)效能；“藍(lán)渡鴉”還可執(zhí)行人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，并為開展計(jì)算神經(jīng)科學(xué)應(yīng)用提供研發(fā)、測試和評(píng)估平臺(tái)。

▲“藍(lán)渡鴉”類腦超級(jí)計(jì)算機(jī)

人工智能在軍事領(lǐng)域應(yīng)用不斷拓展。一是在情報(bào)領(lǐng)域。4月，美國國防部“Maven”計(jì)劃啟動(dòng)滿1年，新開發(fā)的算法已部署于美國非洲司令部、中央司令部的5～6個(gè)地點(diǎn)，后續(xù)將繼續(xù)擴(kuò)大部署范圍，新算法對(duì)中東地區(qū)無人機(jī)所拍視頻中的人員、車輛、建筑的識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)80%；該計(jì)劃新增1億美元經(jīng)費(fèi)，將主要用于算法優(yōu)化，進(jìn)一步提高無人機(jī)全動(dòng)態(tài)視頻數(shù)據(jù)分析能力。二是在輔助決策領(lǐng)域。美空軍欲開發(fā)虛擬助手輔助分析。2月，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布項(xiàng)目招標(biāo)書，開發(fā)“數(shù)字企業(yè)多源開發(fā)助手”。該系統(tǒng)可直接回答問題或與用戶交互，輔助情報(bào)分析人員處理復(fù)雜情報(bào)數(shù)據(jù)，使其更好發(fā)現(xiàn)和深入理解敵方信息中的情報(bào)線索。俄羅斯將人工智能技術(shù)用于指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。俄羅斯空天軍2018年初首次對(duì)采用人工智能技術(shù)的新型防空自動(dòng)化指揮系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，該系統(tǒng)可統(tǒng)一指揮S-300、S-400、“鎧甲”防空系統(tǒng)及現(xiàn)代化雷達(dá)系統(tǒng)，自動(dòng)分析空情并給出武器使用建議，將大幅提升俄羅斯防空兵部隊(duì)的快速反應(yīng)能力。

（二）無人系統(tǒng)技術(shù)

加強(qiáng)無人系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略謀劃。8月，美國防部發(fā)布《2017-2042財(cái)年無人系統(tǒng)綜合路線圖》，這是美國公開發(fā)布的第五版無人系統(tǒng)綜合路線圖。新版路線圖提出將重點(diǎn)圍繞互操作性、自主性、網(wǎng)絡(luò)安全、人機(jī)協(xié)同四個(gè)發(fā)展主題，開展相關(guān)研究工作。美國防部海軍部也發(fā)布了《海軍部無人系統(tǒng)戰(zhàn)略路線圖》，為海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)將無人系統(tǒng)納入全域作戰(zhàn)力量提供指南。

▲DARPA“進(jìn)攻蜂群戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）

無人機(jī)蜂群技術(shù)取得新進(jìn)展。DARPA通過“小精靈”、“拒止環(huán)境協(xié)同作戰(zhàn)”（CODE）、“進(jìn)攻蜂群戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）等項(xiàng)目，發(fā)展了空中投放／回收和協(xié)同作戰(zhàn)等技術(shù)。上述項(xiàng)目均已處于飛行驗(yàn)證階段?！靶【`”項(xiàng)目旨在發(fā)展小型無人機(jī)集群的空中發(fā)射和回收等關(guān)鍵技術(shù)，探索集群作戰(zhàn)概念。2018年“小精靈”項(xiàng)目開展了部分空中投放和回收功能試驗(yàn)。CODE無人機(jī)蜂群可基于已建立的作戰(zhàn)規(guī)則遂行尋找、跟蹤、識(shí)別和攻擊任務(wù)，拓展美軍現(xiàn)役無人機(jī)能力。2018年CODE項(xiàng)目在強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境中成功開展了無人機(jī)蜂群協(xié)同作戰(zhàn)能力驗(yàn)證。“進(jìn)攻蜂群戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）項(xiàng)目設(shè)想未來在復(fù)雜城市環(huán)境中使用250個(gè)或更多的小型無人機(jī)系統(tǒng)和/或小型無人地面車執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，2018年該項(xiàng)目開展了數(shù)次“蜂群沖刺”驗(yàn)證活動(dòng)，試驗(yàn)了無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)概念。美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)通過“蜂巢”項(xiàng)目試驗(yàn)了無人機(jī)集群補(bǔ)給概念。試驗(yàn)中，無人機(jī)控制設(shè)備以及用于無人機(jī)存放、充電、發(fā)射與回收的“蜂巢”部署在遠(yuǎn)離戰(zhàn)場位置；小型四旋翼無人機(jī)在接收到物資補(bǔ)給指令后，往返于后勤補(bǔ)給點(diǎn)和分布式作戰(zhàn)部隊(duì)之間執(zhí)行任務(wù)；基于云計(jì)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可同時(shí)保障數(shù)百架無人機(jī)獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)，為多個(gè)分布式作戰(zhàn)部隊(duì)提供物資支持。

反無人機(jī)集群技術(shù)得到實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證。1月，俄駐敘基地遭13架無人機(jī)群襲擊，俄發(fā)動(dòng)電磁攻擊和火力打擊，成功截獲并控制6架無人機(jī)，7架被“鎧甲-S”防空系統(tǒng)摧毀。其有效應(yīng)對(duì)時(shí)間不超過半小時(shí)，基地之間可能有電子戰(zhàn)、火力裝備及戰(zhàn)術(shù)協(xié)同配合。目標(biāo)發(fā)現(xiàn)以預(yù)警探測手段為主，可能有光電、無線電監(jiān)測、聲音、人力情報(bào)等手段。處置方式以信火一體或火力自動(dòng)攻擊為主。表明俄軍已具備對(duì)無人機(jī)集群實(shí)施信號(hào)截獲、誘騙控制、火力摧毀等能力，具有一定的反無人機(jī)集群作戰(zhàn)能力。

▲俄軍成功截獲并控制6架無人機(jī)

（三）生物交叉技術(shù)

大力加強(qiáng)生物防御戰(zhàn)略謀劃。美英等多國將生物安全納入國家安全戰(zhàn)略，作為國防和軍事博弈的制高點(diǎn)。7月，英國發(fā)布首部《生物安全戰(zhàn)略》，評(píng)估了英國面臨的自然疫情、實(shí)驗(yàn)室事故和蓄意攻擊等三大生物威脅風(fēng)險(xiǎn)，提出了認(rèn)識(shí)、預(yù)防、監(jiān)測和應(yīng)對(duì)等應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的四大支柱，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)政府內(nèi)部協(xié)調(diào)，積極支持生物科技發(fā)展，推進(jìn)國際合作，防范和應(yīng)對(duì)潛在生物威脅與風(fēng)險(xiǎn)。9月，美國發(fā)布《國家生物防御戰(zhàn)略》，提出建立分層的風(fēng)險(xiǎn)管理方法應(yīng)對(duì)生物威脅，并確立5大戰(zhàn)略目標(biāo)，即：加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，促進(jìn)生物防御體系決策；加強(qiáng)生物防御體系能力建設(shè)，防范生物突發(fā)事件；加強(qiáng)生物防御體系建設(shè)，做好應(yīng)對(duì)生物突發(fā)事件準(zhǔn)備；迅速采取應(yīng)對(duì)措施，降低生物突發(fā)事件影響；提高生物突發(fā)事件發(fā)生后社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的恢復(fù)能力。

▲英國發(fā)布首部《生物安全戰(zhàn)略》

不斷拓展合成生物學(xué)技術(shù)軍事應(yīng)用。2018年6月，美國家科學(xué)院受國防部委托，發(fā)布《合成生物學(xué)時(shí)代的生物防御》報(bào)告，提出了“制造病原體生物武器”“制造化學(xué)品或生物化學(xué)品”“制造可改變?nèi)祟愃拗鞯纳镂淦鳌钡热箢?1種合成生物學(xué)能力。目前，大多數(shù)合成生物學(xué)研究使用大腸桿菌或酵母等少量馴化的微生物，未經(jīng)馴化的細(xì)菌的基因工程由于不能將DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中而受到限制。美陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和麻省理工學(xué)院合作開發(fā)并展示了一種開創(chuàng)性的合成生物學(xué)工具，可在復(fù)雜環(huán)境下將DNA編程傳送給各種細(xì)菌，開拓了合成生物學(xué)在軍事環(huán)境中的應(yīng)用前景。美國防部的合成生物學(xué)研究也引起科學(xué)界和國際社會(huì)的高度關(guān)注。10月，德法科學(xué)家在《科學(xué)》雜志刊發(fā)文“農(nóng)業(yè)研究還是新型生物武器系統(tǒng)”，質(zhì)疑DARPA的“昆蟲聯(lián)盟”項(xiàng)目研發(fā)潛在生物武器及其運(yùn)載工具，擬利用昆蟲傳播經(jīng)過基因修飾的病毒來編輯植物染色體，可能違反《禁止生物武器公約》。

加快推進(jìn)軍事腦科學(xué)技術(shù)發(fā)展。美國持續(xù)加強(qiáng)腦科學(xué)技術(shù)的軍事應(yīng)用研究，積極部署非植入式腦機(jī)接口應(yīng)用研究，在腦損傷治療領(lǐng)域取得豐碩成果。DARPA啟動(dòng)“下一代非植入性神經(jīng)技術(shù)”項(xiàng)目，擬開發(fā)的高分辨率非植入性腦神經(jīng)接口將具備無需手術(shù)、精確度高、延遲時(shí)間短、腦信號(hào)可同時(shí)多點(diǎn)讀寫等優(yōu)點(diǎn)，旨在實(shí)現(xiàn)士兵與機(jī)器的無線腦機(jī)交互，提高士兵認(rèn)知和決策能力，甚至促進(jìn)士兵意念控制武器等技術(shù)開發(fā)。DARPA的腦損傷治療技術(shù)陸續(xù)取得突破。2月，DARPA的“恢復(fù)主動(dòng)記憶”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)了閉環(huán)記錄和刺激系統(tǒng)，可將腦損傷患者記憶力提高15％；3月，項(xiàng)目另一研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)喪失記憶的腦損傷患者進(jìn)行記憶測試和分析，實(shí)現(xiàn)了腦神經(jīng)刺激系統(tǒng)的原型驗(yàn)證，使腦損傷患者的平均記憶力提高35％。

▲DARPA啟動(dòng)“下一代非植入性神經(jīng)技術(shù)”項(xiàng)目

（四）軍事航天技術(shù)

可重復(fù)使用運(yùn)載器技術(shù)取得新進(jìn)展。一是運(yùn)載火箭一子級(jí)重復(fù)使用技術(shù)已基本成熟。美國“獵鷹-9”系列火箭已實(shí)現(xiàn)一子級(jí)的三次重復(fù)使用和16枚一子級(jí)的二次重復(fù)使用，充分驗(yàn)證了運(yùn)載火箭一子級(jí)部分重復(fù)使用技術(shù)。二是快速響應(yīng)運(yùn)載能力取得重大突破。DARPA“試驗(yàn)航天飛機(jī)-1”可重復(fù)使用運(yùn)載器完成首臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)研制，并能在10天內(nèi)進(jìn)行10次地面點(diǎn)火試驗(yàn)，驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)快速后處理技術(shù)，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)內(nèi)快速響應(yīng)發(fā)射奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

微小衛(wèi)星技術(shù)保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。5月，DARPA發(fā)布“黑杰克”項(xiàng)目招標(biāo)書。該項(xiàng)目旨在發(fā)展由輕小型、低成本、低功耗衛(wèi)星構(gòu)成的分布式低軌星座，每顆衛(wèi)星搭載一個(gè)或多個(gè)光學(xué)、射頻載荷，具備與大型高軌衛(wèi)星相當(dāng)?shù)哪芰?，?zhí)行導(dǎo)彈預(yù)警、戰(zhàn)術(shù)通信、定位導(dǎo)航授時(shí)、戰(zhàn)術(shù)成像偵察、電子偵察等任務(wù)。“黑杰克”星座將由60～200顆衛(wèi)星組成，軌道高度500～1300千米，單顆衛(wèi)星成本低于600萬美元。

▲DARPA發(fā)布“黑杰克”項(xiàng)目概念圖

空間攻防技術(shù)取得重要突破。美軍完成軌道機(jī)器人項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)評(píng)審。7月，DARPA“地球同步軌道衛(wèi)星機(jī)器人服務(wù)”（RSGS）項(xiàng)目通過初步設(shè)計(jì)評(píng)審，其海軍研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的機(jī)器人載荷符合目標(biāo)，可與勞拉空間系統(tǒng)公司的衛(wèi)星平臺(tái)兼容，確保了在2021年進(jìn)行在軌試驗(yàn)的進(jìn)度要求。此外，DARPA計(jì)劃與NASA合作建造“在軌機(jī)器人服務(wù)站”，平時(shí)用于燃料加注、修理等任務(wù)，戰(zhàn)時(shí)則可破壞敵方衛(wèi)星。俄羅斯積極發(fā)展激光、電子戰(zhàn)等反衛(wèi)技術(shù)。2月，俄金剛石-安泰公司完成研發(fā)可攻擊敵方衛(wèi)星的新型激光武器。該系統(tǒng)安裝在別里耶夫A-60SE飛機(jī)上，利用激光脈沖致盲敵方衛(wèi)星或燒穿敏感光學(xué)器件，有效作用距離1500千米。此外，俄羅斯積極探索電子戰(zhàn)飛機(jī)反衛(wèi)星能力，研發(fā)“伐木人”-2新型電子戰(zhàn)飛機(jī)，可用于關(guān)閉導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星的星載電子設(shè)備。歐洲開展在軌碎片移除技術(shù)試驗(yàn)。9月，英國“空間碎片移除”衛(wèi)星成功開展世界首次真實(shí)太空環(huán)境下飛網(wǎng)抓捕立方星技術(shù)驗(yàn)證，后續(xù)還將驗(yàn)證魚叉穿刺靶板、運(yùn)動(dòng)跟蹤、拖曳帆離軌等技術(shù)。該系列試驗(yàn)將加速空間碎片移除技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程，對(duì)空間對(duì)抗技術(shù)發(fā)展也將產(chǎn)生影響。

▲英國“空間碎片移除”衛(wèi)星成功開展世界首次真實(shí)太空環(huán)境下飛網(wǎng)抓捕立方星技術(shù)驗(yàn)證

（五）先進(jìn)信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

新技術(shù)助推網(wǎng)絡(luò)空間對(duì)抗能力發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢(shì)感知能力。美國重點(diǎn)發(fā)展基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)軟件分析工具，利用網(wǎng)絡(luò)中的大量情報(bào)數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和可視化處理，提高網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知能力。一是美國家安全局發(fā)布的集網(wǎng)絡(luò)防御和網(wǎng)絡(luò)分析等多種功能于一體的網(wǎng)絡(luò)分析工具，能夠共享和使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)威脅情報(bào)；二是DARPA 發(fā)展“網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜分析”軟件工具，將創(chuàng)建高精度全球統(tǒng)一視圖，可容納一百億個(gè)節(jié)點(diǎn)，以探測全球大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)助力網(wǎng)絡(luò)攻防。1月，日本防衛(wèi)省擬將人工智能技術(shù)引入日本自衛(wèi)隊(duì)信息通信網(wǎng)絡(luò)的防御系統(tǒng)中，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)攻擊防御能力。4月，DARPA發(fā)布“人機(jī)探索軟件安全”項(xiàng)目，利用人工智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)信息系統(tǒng)的漏洞，這些漏洞既可用于及時(shí)形成補(bǔ)丁提升網(wǎng)絡(luò)安全，也可為網(wǎng)絡(luò)攻擊部隊(duì)提供支援。8月，英國BAE系統(tǒng)公司獲DARPA“大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)空間狩獵”項(xiàng)目合同，旨在利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化、先進(jìn)算法和高速運(yùn)算來實(shí)時(shí)跟蹤大量數(shù)據(jù)，幫助鎖定網(wǎng)絡(luò)攻擊。5月，Xage安全公司稱其開發(fā)出一套基于區(qū)塊鏈技術(shù)和數(shù)字指紋技術(shù)的防篡改系統(tǒng)，以保護(hù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)。

▲諾·格公司宣布，DARPA“100 G射頻骨干網(wǎng)”項(xiàng)目已在真實(shí)城市環(huán)境中完成地面演示驗(yàn)證

先進(jìn)通信技術(shù)取得新突破。DARPA 100G射頻骨干網(wǎng)項(xiàng)目取得重大進(jìn)展。5月，諾·格公司宣布，DARPA“100 G射頻骨干網(wǎng)”項(xiàng)目已在真實(shí)城市環(huán)境中完成地面演示驗(yàn)證，通信速率達(dá)到102吉比特/秒，傳輸距離達(dá)20千米。該項(xiàng)目旨在構(gòu)建信息傳輸速率類似光纖網(wǎng)的射頻通信鏈路，雙向通信速率100吉比特/秒。該項(xiàng)目一旦實(shí)用，可使無線通信速率較當(dāng)前Link-16數(shù)據(jù)鏈提高4個(gè)數(shù)量級(jí)，大幅增強(qiáng)美軍遠(yuǎn)距離戰(zhàn)術(shù)通信能力，為跨域?qū)崟r(shí)共享情報(bào)監(jiān)視偵察數(shù)據(jù)、提高綜合態(tài)勢(shì)感知和聯(lián)合指揮控制能力提供有力保障。水下、跨介質(zhì)通信技術(shù)取得全面突破。一是新型聲波傳播技術(shù)將大幅提升特定頻率信號(hào)通信容量。7月，美國發(fā)現(xiàn)利用聲波傳播產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)攜帶信息，可提高某一特定頻率的通信容量，有望將水聲通信能力從純文本信息傳輸提升到高清視頻信息傳輸。二是窄光束水下激光通信技術(shù)完成演示驗(yàn)證。8月，美國演示驗(yàn)證窄光束水下激光通信技術(shù)，水池試驗(yàn)結(jié)果表明，收發(fā)終端可在1秒內(nèi)完成精確波束指向和快速連接，通信速率為數(shù)兆比特/秒到數(shù)吉比特/秒，通信距離為數(shù)十米到數(shù)百米。三是美國首次實(shí)現(xiàn)水下空中跨介質(zhì)通信。美國利用毫米波雷達(dá)探測水聲信號(hào)對(duì)水面造成的微小振動(dòng)，構(gòu)建“平移聲學(xué)-射頻”通信鏈路，首次實(shí)現(xiàn)水下節(jié)點(diǎn)直接與空中節(jié)點(diǎn)的跨介質(zhì)通信，通信速率可達(dá)400bps。

▲美國演示驗(yàn)證窄光束水下激光通信技術(shù)

美軍體系集成技術(shù)試驗(yàn)取得成功。7月，美國防高級(jí)研究計(jì)劃局與洛克希德?馬丁公司在加利福尼亞州海軍空戰(zhàn)中心完成“體系集成技術(shù)與試驗(yàn)”（SoSITE）項(xiàng)目多域組網(wǎng)飛行試驗(yàn)，演示驗(yàn)證了地面站、地面駕駛艙模擬器、C-12指揮機(jī)、試飛飛機(jī)間異構(gòu)電子系統(tǒng)集成技術(shù)。試驗(yàn)主要取得以下進(jìn)展：一是驗(yàn)證了空中分布式作戰(zhàn)理念。通過將武器、傳感器、任務(wù)系統(tǒng)等載荷從大型航空平臺(tái)分離，使用開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，將即插即用模塊無縫集成到任何有人或無人平臺(tái)，形成跨平臺(tái)可互用的分布式空戰(zhàn)能力。二是驗(yàn)證了四種關(guān)鍵能力。即在系統(tǒng)之間自動(dòng)編寫和傳輸報(bào)文；首次使用非統(tǒng)一的數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)間信息交互；將地面駕駛艙模擬器與空中飛機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)鏈接，驗(yàn)證縮短從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策時(shí)間的方案；將自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別軟件集成至APG-81雷達(dá)系統(tǒng)，快速創(chuàng)建戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)圖。三是驗(yàn)證了異構(gòu)電子系統(tǒng)的系統(tǒng)集成技術(shù)。這種名為“縫合”的新技術(shù)可用于改進(jìn)強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境下的陸?？仗炀W(wǎng)多域體系集成。四是驗(yàn)證了一種名為“愛因斯坦”盒子的新型計(jì)算環(huán)境。借助這種開放系統(tǒng)架構(gòu)，可以快速、安全驗(yàn)證作戰(zhàn)能力。該項(xiàng)目2019年將進(jìn)行空空精確殺傷鏈集成試驗(yàn)。利用這些研究成果，美軍將提升多域協(xié)同、異構(gòu)協(xié)同、有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)能力，將對(duì)未來作戰(zhàn)樣式產(chǎn)生顛覆性影響。

▲“體系集成技術(shù)與試驗(yàn)”（SoSITE）項(xiàng)目

量子信息技術(shù)取得新進(jìn)展。在量子計(jì)算方面，全球“量子霸權(quán)”的爭奪依然激烈。1月，英特爾公司展示了49量子位的超導(dǎo)量子芯片；3月，谷歌公司發(fā)布了72量子比特處理器“狐尾松”。量子比特處理器是量子計(jì)算機(jī)的核心器件，在處理加解密運(yùn)算、方案優(yōu)化、人工智能等問題方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。在量子雷達(dá)方面，2018年4月，加拿大滑鐵盧大學(xué)研究人員宣布開發(fā)出量子雷達(dá)技術(shù)，可穿透強(qiáng)背景噪聲將包括隱身飛機(jī)和導(dǎo)彈在內(nèi)的目標(biāo)以極高的精度識(shí)別出來；9月，英國約克大學(xué)研究人員宣布開發(fā)出量子雷達(dá)樣機(jī)；11月，俄羅斯無線電技術(shù)與信息系統(tǒng)聯(lián)合企業(yè)對(duì)采用量子無線電技術(shù)的試驗(yàn)雷達(dá)進(jìn)行測試，成功完成探測與跟蹤空中目標(biāo)的任務(wù)。在量子導(dǎo)航方面，2018年11月，英國帝國理工大學(xué)宣布研制出量子加速度計(jì)。量子加速度計(jì)利用冷原子對(duì)外力和加速度變化的敏感性，構(gòu)建原子干涉儀，通過精確實(shí)時(shí)探測系統(tǒng)所感受到的引力變化及加速度變化，計(jì)算出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)路徑，從而達(dá)到導(dǎo)航定位目的。量子加速度計(jì)克服了傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航的缺陷，將給陸、海、空平臺(tái)導(dǎo)航定位帶來顛覆性影響，特別是有效解決潛艇導(dǎo)航定位難題，給潛艇深海作戰(zhàn)帶來質(zhì)的飛躍。

▲英國帝國理工大學(xué)宣布研制出量子加速度計(jì)

三、新概念武器和平臺(tái)技術(shù)加快實(shí)用化步伐，將產(chǎn)生兼具威懾與實(shí)戰(zhàn)功能的新型作戰(zhàn)能力

（一）高超聲速技術(shù)

美國加快推進(jìn)高超聲導(dǎo)彈技術(shù)武器化。2018年10月，美國航空周刊報(bào)道，美國防部將采用20世紀(jì)80年代“桑迪亞有翼再入飛行器試驗(yàn)”項(xiàng)目使用的雙錐體助推-滑翔技術(shù)，開發(fā)陸?？杖娡ㄓ玫闹苹韪叱曀賹?dǎo)彈，并計(jì)劃2021年部署。美各軍種將在通用型導(dǎo)彈基礎(chǔ)上，利用各自助推器，開發(fā)陸基、海基和空基助推滑翔高超聲速導(dǎo)彈。美國此舉旨在充分利用以往成熟技術(shù)，力求在短期內(nèi)形成作戰(zhàn)能力。

俄羅斯同步開展多個(gè)高超聲導(dǎo)彈型號(hào)研制項(xiàng)目。一是空射彈道式高超聲速導(dǎo)彈已列裝服役。2018年3月，俄總統(tǒng)普京宣布“匕首”高超聲速導(dǎo)彈已于2017年12月1日開始戰(zhàn)斗值班，成為世界首款服役的高超聲速導(dǎo)彈。該導(dǎo)彈采用米格-31戰(zhàn)斗機(jī)作為載機(jī)，是俄陸基“伊斯坎德爾”導(dǎo)彈升級(jí)版，采用空射機(jī)動(dòng)式彈道導(dǎo)彈方案，射程2000千米，最大速度馬赫數(shù)10。二是戰(zhàn)略級(jí)助推-滑翔高超聲速飛行器已量產(chǎn)。俄總統(tǒng)普京在2018年國情咨文中宣布，項(xiàng)目代號(hào)4202、編號(hào)Yu-71的“先鋒”高超聲速滑翔飛行器已量產(chǎn)，可搭載于現(xiàn)役洲際彈道導(dǎo)彈和“薩爾瑪特”導(dǎo)彈?！跋蠕h”最大射程超過1萬千米，橫向機(jī)動(dòng)距離4300千米，速度達(dá)馬赫數(shù)20以上，具備極強(qiáng)突防能力。三是吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈計(jì)劃2022年列裝。俄正在研制的“鋯石”高超聲速反艦導(dǎo)彈以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，射程約400千米，巡航速度馬赫數(shù)5～6，計(jì)劃2019年開始艦上測試。

▲一架載有“匕首”高超聲速導(dǎo)彈的米格-31戰(zhàn)斗機(jī)

（二）主戰(zhàn)平臺(tái)技術(shù)

新型飛控與機(jī)電技術(shù)為新一代空戰(zhàn)平臺(tái)發(fā)揮作戰(zhàn)效力提供支撐。飛機(jī)飛控與機(jī)電系統(tǒng)是飛機(jī)完成飛行動(dòng)作和飛行任務(wù)的執(zhí)行系統(tǒng)，新型飛控與機(jī)電技術(shù)將在保障任務(wù)執(zhí)行能力的同時(shí)，改善飛機(jī)性能、提升作戰(zhàn)效能。英國BAE系統(tǒng)公司2018年4月完成集成射流飛控技術(shù)的固定翼無人機(jī)樣機(jī)研制。8月北約發(fā)布了采用射流飛控技術(shù)的小型無人機(jī)飛行試驗(yàn)的視頻，該無人機(jī)機(jī)翼后緣的射流裝置可取代襟副翼、完成飛行控制。射流飛控技術(shù)利用柯恩達(dá)效應(yīng)原理，即氣體流過曲面時(shí)受流體與曲面間的粘性力作用、發(fā)生彎折進(jìn)而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)姿態(tài)控制。采用射流飛控技術(shù)的飛機(jī)無需傳統(tǒng)氣動(dòng)控制面，通過控制射流流量和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣方向改變飛機(jī)飛行姿態(tài)和航向，可降低飛機(jī)阻力、提升隱身性能。2018年10月美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)“電力、能量、熱、綜合和控制”計(jì)劃（PETIC計(jì)劃）招標(biāo)，開展機(jī)電作動(dòng)／電靜液作動(dòng)和液壓作動(dòng)系統(tǒng)、軍用平臺(tái)與定向能武器系統(tǒng)的PETIC相關(guān)子系統(tǒng)綜合概念、先進(jìn)導(dǎo)體和熱科學(xué)、鋰離子／鋰空氣電池和燃料電池材料的合成與特性、電力生成／處理和使用技術(shù)、綜合動(dòng)力與熱管理架構(gòu)等的研究，將為未來作戰(zhàn)飛機(jī)使用定向能武器、發(fā)展高超聲速飛機(jī)等提供技術(shù)基礎(chǔ)。

陸戰(zhàn)平臺(tái)不斷創(chuàng)新防護(hù)技術(shù)和概念。6月，德國IBD戴森羅斯公司展出“靈巧”模塊化車輛防護(hù)系統(tǒng)。模塊的形狀、尺寸以及對(duì)抗裝置的數(shù)量視炮塔、車體等不同位置而定，單個(gè)模塊被擊中后更換方便，能有效抵御串聯(lián)聚能破甲戰(zhàn)斗部，可安裝在主戰(zhàn)坦克、步兵戰(zhàn)車等多種平臺(tái)上。8月，烏克蘭透明裝甲公司研制的“陸戰(zhàn)平臺(tái)現(xiàn)代化組件”在T-64主戰(zhàn)坦克上完成作戰(zhàn)試驗(yàn)。該組件是集“觀、瞄、打”功能于一體的裝甲透視系統(tǒng)，能大幅提升裝甲裝備態(tài)勢(shì)感知、火力打擊、戰(zhàn)場生存力，改變乘員操控與車體裝甲防護(hù)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有望帶來裝甲裝備新變革。

▲德國IBD戴森羅斯公司展出“靈巧”模塊化車輛防護(hù)系統(tǒng)概念圖

多型艦艇新概念設(shè)計(jì)方案公布。洛克希德?馬丁公司推出FFG（X）護(hù)衛(wèi)艦設(shè)計(jì)。1月，在美國水面艦協(xié)會(huì)研討會(huì)上，洛克希德?馬丁公司公布了根據(jù)美海軍FFG（X）招標(biāo)要求設(shè)計(jì)的新型導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦方案。該護(hù)衛(wèi)艦以“自由”級(jí)近海戰(zhàn)斗艦為母型改進(jìn)設(shè)計(jì)，艦艇配備8枚反艦導(dǎo)彈，安裝16個(gè)Mk 41垂直發(fā)射單元，具有完善的區(qū)域防空、反潛和反艦作戰(zhàn)能力。俄羅斯克雷洛夫國家研究中心首次展示其輕型航母設(shè)計(jì)方案。8月，俄羅斯克雷洛夫國家研究中心在“軍隊(duì)-2018”國際軍事技術(shù)論壇上首次展示了其輕型多用途航母模型。該輕型航母設(shè)計(jì)用于執(zhí)行防空、反導(dǎo)等防御任務(wù)，以及摧毀空中、水面、水下和岸上目標(biāo)等攻擊任務(wù)。航母滿載排水量44000噸，最高航速28節(jié)，16節(jié)航速下續(xù)航里程約5000千米，自持力60天，采用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置。法國海軍集團(tuán)披露SMX-31型潛艇概念設(shè)計(jì)。10月，法國海軍集團(tuán)在歐洲海軍展上，披露最新型SMX系列潛艇SMX-31型概念設(shè)計(jì)方案，該艇仍秉承SMX系列潛艇一貫設(shè)計(jì)思路，廣泛應(yīng)用創(chuàng)新性、前瞻性概念及設(shè)計(jì)，如全電推進(jìn)、無指揮臺(tái)圍殼、特種推進(jìn)器等，該艇設(shè)計(jì)理念超前，綜合作戰(zhàn)能力出色。

▲洛克希德?馬丁公司公布了FFG（X）護(hù)衛(wèi)艦概念圖

（三）新概念武器技術(shù)

美國積極開展激光和高功率微波反無人機(jī)技術(shù)試驗(yàn)。2018年6月，美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在尤馬試驗(yàn)場測試了波音公司最新改進(jìn)型緊湊激光武器系統(tǒng)。該系統(tǒng)為高能激光武器系統(tǒng)，可用于跟蹤和摧毀無人機(jī)。緊湊型激光武器系統(tǒng)采用安裝在三角架上的IPG公司2千瓦激光器。整套系統(tǒng)（包括指揮控制系統(tǒng)和火控組件）封裝在小型集裝箱內(nèi)（體積約為標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的1/4），激光器位于集裝箱頂部。系統(tǒng)可由筆記本電腦和手持式自由移動(dòng)控制裝置進(jìn)行操作。美國陸軍試驗(yàn)用高功率微波武器和激光武器應(yīng)對(duì)多架無人。3月，在美國陸軍火力卓越中心的機(jī)動(dòng)火力綜合試驗(yàn)中，雷聲公司先進(jìn)高功率微波武器和激光武器成功擊落45架無人機(jī)。其中，高功率微波武器系統(tǒng)共擊落33架無人機(jī)；高能激光武器系統(tǒng)識(shí)別、跟蹤、擊落12架I類和II類無人機(jī)。

▲2018年6月，美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在尤馬試驗(yàn)場測試了波音公司最新改進(jìn)型緊湊激光武器系統(tǒng)

軍事強(qiáng)國繼續(xù)推進(jìn)電磁導(dǎo)軌炮研制。3月，美國通用原子公司電磁系統(tǒng)公司宣布，從美國陸軍獲得一份為期3年合同，評(píng)估電磁導(dǎo)軌炮技術(shù)并促進(jìn)其能力成熟。公司將與陸軍武器研發(fā)與工程中心合作，致力于升級(jí)電磁導(dǎo)軌炮技術(shù)，交付系統(tǒng)樣炮，開展系統(tǒng)集成及任務(wù)效果測試，研究電磁導(dǎo)軌炮與陸軍現(xiàn)役和未來車輛集成的可能性。俄羅斯成功對(duì)其電磁導(dǎo)軌炮進(jìn)行測試。該電磁導(dǎo)軌炮發(fā)射彈丸初速高達(dá)3千米/秒。電磁導(dǎo)軌炮發(fā)射重15克的塑料圓柱形測試彈丸穿透一個(gè)幾厘米厚的鋁板。日本研制電磁導(dǎo)軌炮。7月，日本國防部采辦、技術(shù)與后勤局首次在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布一段關(guān)于自衛(wèi)隊(duì)研究活動(dòng)的宣傳視頻，詳細(xì)介紹了日本小口徑電磁導(dǎo)軌炮制造流程及相關(guān)支持和測試設(shè)備。目前，日本電磁導(dǎo)軌炮相關(guān)概念驗(yàn)證系統(tǒng)仍處于樣炮研制階段。日本計(jì)劃研制的電磁炮將是一種能夠執(zhí)行防空、反艦和地面攻擊的武器系統(tǒng)，該武器發(fā)射彈丸速度超過7240千米/小時(shí)、射程超過200千米、最終射速達(dá)到10發(fā)/分鐘，未來可成為日本陸基“宙斯盾”等導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的高效替代方案。

▲日本小口徑電磁導(dǎo)軌炮

四、基礎(chǔ)科技持續(xù)取得新進(jìn)展，為武器裝備的可持續(xù)發(fā)展夯實(shí)可信基石

（一）新型核動(dòng)力技術(shù)

美國完成千瓦級(jí)太空核反應(yīng)堆電源地面試驗(yàn)。5月，美國國家航空航天局宣布，完成“千瓦電源”空間反應(yīng)堆電源樣機(jī)地面熱運(yùn)行試驗(yàn)?！扒唠娫础庇商胤N反應(yīng)堆中的鈾235裂變產(chǎn)生能量，由熱管傳遞到斯特林能量轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換為電力輸出。該裝置單堆輸出功率1-10千瓦，可模塊化組合，滿足幾十千瓦需求，壽命10年以上。試驗(yàn)歷時(shí)5個(gè)月，最后達(dá)到滿功率28小時(shí)高溫運(yùn)行，向?qū)嵱没~出重要一步。該電源可滿足深空探測等航天任務(wù)更大的能源需求，提高航天器動(dòng)力、通信、科學(xué)探測能力，還可作為月球、火星等的星表電源，為載人基地提供能源。此外，由于其高可靠、長壽命設(shè)計(jì)方案，在空間站、深?；蚱h(yuǎn)地區(qū)的長期無人值守裝備上，也具有顯著應(yīng)用前景。

▲NASA“千瓦電源”空間反應(yīng)堆電源樣機(jī)

俄羅斯新型軍用核動(dòng)力技術(shù)發(fā)展備受關(guān)注。俄總統(tǒng)普京3月發(fā)表的國情咨文中，首次公開展示了“海燕”核動(dòng)力巡航導(dǎo)彈和“波塞冬”核動(dòng)力無人潛航器等多種新型戰(zhàn)略核武器。其中，“海燕”為核動(dòng)力亞聲速巡航導(dǎo)彈，由采用常規(guī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的助推級(jí)和核渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航級(jí)組成，巡航階段由核反應(yīng)堆直接加熱空氣介質(zhì)，產(chǎn)生推動(dòng)力?！安ㄈ睙o人潛航器可由攻擊型核潛艇、戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇乃至常規(guī)動(dòng)力潛艇發(fā)射，通過小型核反應(yīng)堆推動(dòng)螺旋槳航行。該潛航器最大潛深1000米，航程1萬千米以上，水下航速超過54節(jié)，可搭載千萬噸級(jí)TNT當(dāng)量核彈頭，具備跨洲際打擊敵沿岸目標(biāo)或航母編隊(duì)能力?！安ㄈ笨赡懿捎靡簯B(tài)金屬核反應(yīng)堆，該反應(yīng)堆具有尺寸小、啟動(dòng)快、全自主控制等特點(diǎn)，體積僅為核潛艇動(dòng)力系統(tǒng)的1/100。

▲“波塞冬”無人潛航器概念圖

（二）新材料技術(shù)

美軍制得5倍TNT當(dāng)量的高能炸藥。7月，美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合華盛頓州立大學(xué)制備出一種新型高能炸藥——一氧化碳-氮?dú)饩酆衔锞w，理論密度是TNT的2.4倍，能量是其5倍。高張力鍵能釋放材料是近年來美國重點(diǎn)探索的一類新型高能炸藥，是一種或多種小分子氣體（氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳等）在高?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/873/" target="_blank">高壓條件下制得的聚合物晶體，其能量一般為TNT數(shù)倍以上。德國、美國先后在實(shí)驗(yàn)室條件下制得了聚合氮，但制備條件苛刻，要在不低于110吉帕和不低于1727℃條件下才能制備出來。為解決這一問題，美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室在純度為99.9%的氮?dú)庵屑尤胍欢康囊谎趸?，將混合氣體在1427℃、45吉帕下通過激光加熱制備而成，其制備壓力和溫度遠(yuǎn)低于聚合氮等材料的制備條件（110吉帕、1727℃）。該制備條件明顯改善，壓力僅約為聚合氮制備壓力的1/3，制備溫度降低約300℃。高張力鍵能釋放材料是當(dāng)前超高能含能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。一氧化碳-氮?dú)夤簿畚锞w的成功制備，標(biāo)志著高張力鍵能釋放材料的探索取得重大進(jìn)展。

▲美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合華盛頓州立大學(xué)制備出一種新型高能炸藥

超細(xì)聚乙烯纖維綜合性能實(shí)現(xiàn)重大突破。1月，在美國陸軍資助下，麻省理工學(xué)院利用凝膠靜電紡絲工藝制備出超細(xì)聚乙烯纖維。這種聚乙烯纖維直徑為0.35～0.49微米，拉伸模量達(dá)110～120吉帕，拉伸強(qiáng)度達(dá)6.3吉帕，韌性達(dá)2.1吉帕，斷裂伸長率為20%～40%，是迄今為止綜合力學(xué)性能最好的聚合物纖維。這種聚乙烯纖維的高性能得益于其特有的凝膠靜電紡絲工藝，該工藝在傳統(tǒng)凝膠紡絲工藝基礎(chǔ)上融合靜電紡絲過程，利用靜電力拉絲，使膠絲在電場作用下表現(xiàn)出大幅度“鞭動(dòng)”效應(yīng)，迅速彎曲并形成纖維。凝膠靜電紡絲工藝的拉伸速率比傳統(tǒng)凝膠紡絲工藝高約1000倍，可制得直徑為亞微米甚至納米級(jí)的纖維；依靠靜電力實(shí)現(xiàn)一步拉伸，省去傳統(tǒng)凝膠紡絲的預(yù)拉伸步驟，簡化了工藝流程。利用凝膠靜電紡絲工藝制備的聚乙烯纖維結(jié)晶度高，分子取向度好、缺陷少，分子鏈滑移能力強(qiáng)，具有其他聚合物纖維難以兼具的高強(qiáng)度、高韌性、高模量，可用于制備質(zhì)量更輕、性能更好的抗彈復(fù)合材料，滿足武器裝備輕量化和高生存力的發(fā)展需求。

▲麻省理工學(xué)院利用凝膠靜電紡絲工藝制備出超細(xì)聚乙烯纖維

美國利用黑硅開發(fā)出高性能紅外隱身材料。6月，美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員利用黑硅開發(fā)出新型紅外隱身材料。黑硅是太陽能電池中廣泛使用的一種材料，其上緊密分布數(shù)百萬根垂直的納米線，入射光會(huì)在納米線之間來回反射并被逐漸吸收，使新型紅外隱身材料具備卓越的隱身性能。材料中的納米線是利用細(xì)小的銀顆粒輔助蝕刻固體硅柔性襯底形成，較長的納米線和銀顆粒都能吸收紅外光，使隱身材料具有強(qiáng)吸收能力，厚度不足1毫米的薄片隱身材料就能吸收約94%紅外光。此外，材料的柔性襯底還布滿微小空氣通道，可防止材料因吸收紅外光而過快升溫。與其他熱屏蔽技術(shù)相比，新開發(fā)的紅外隱身材料具有紅外吸收性能高、質(zhì)量輕、成本低和易于使用等優(yōu)勢(shì)，能夠使軍事人員和裝備更好地躲避探測，實(shí)現(xiàn)完美隱身。未來，研究人員計(jì)劃將電子加熱元件嵌入紅外隱身片材中，設(shè)計(jì)出能夠偽造信號(hào)來欺騙紅外攝像機(jī)的高技術(shù)產(chǎn)品，大幅提高坦克裝甲車輛的紅外隱身性能。

▲黑硅開發(fā)出新型紅外隱身材料使軍事人員和裝備更好地躲避探測，實(shí)現(xiàn)完美隱身

（三）先進(jìn)制造技術(shù)

原子級(jí)制造首次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3月，加拿大阿爾伯塔大學(xué)在《美國化學(xué)學(xué)會(huì)?納米》雜志發(fā)表論文稱，在原子級(jí)電路制造過程中，通過自動(dòng)檢測和修復(fù)掃描探針顯微鏡的探針針尖，在全球首次實(shí)現(xiàn)原子級(jí)制造的自動(dòng)化。研究人員利用基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，分析已知原子缺陷的圖像，確定掃描探針顯微鏡的探針針尖鈍化問題，并自動(dòng)進(jìn)行原位銳化調(diào)節(jié)，解決了此前手動(dòng)調(diào)節(jié)耗時(shí)極長問題。原子級(jí)制造通過排列組裝微觀原子，制造能夠保持原子級(jí)物理特性的功能材料、電子器件等。通過掃描探針顯微鏡的探針針尖操作單個(gè)原子是實(shí)現(xiàn)原子級(jí)制造的主要途徑之一?？焖?、精確和自動(dòng)化保證探針針尖質(zhì)量，為原子級(jí)制造實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，生產(chǎn)能耗降低上千倍、處理速度提高上百倍的新型電子設(shè)備奠定基礎(chǔ)。

增材制造技術(shù)在高超聲速飛行器上取得突破。3月29日，美國軌道ATK公司成功對(duì)一型主要由增材制造技術(shù)制造的高超聲速戰(zhàn)斗部進(jìn)行爆破試驗(yàn)。這是該公司首次針對(duì)由增材制造技術(shù)制造的戰(zhàn)斗部進(jìn)行試驗(yàn)，戰(zhàn)斗部總質(zhì)量22.7千克，包含5個(gè)主要部件，其中有3個(gè)采用增材制造技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，戰(zhàn)斗部能夠耐受高速、高溫環(huán)境。采用增材制造技術(shù)使得戰(zhàn)斗部從概念設(shè)計(jì)——加工制造——試驗(yàn)驗(yàn)證的全部流程在60天內(nèi)完成，相比傳統(tǒng)工藝，研制時(shí)間至少縮短了一個(gè)半月。高超聲速飛行器工作環(huán)境惡劣、熱環(huán)境與力學(xué)環(huán)境要求嚴(yán)苛，材料與結(jié)構(gòu)是研制高超聲速武器需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一。該型戰(zhàn)斗部是目前已知的首個(gè)以增材制造為主要制造方式的高超聲速分系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，其成功制造與試驗(yàn)是增材制造技術(shù)在高超聲速飛行器應(yīng)用上的重要突破。

▲美國軌道ATK公司的高超聲速戰(zhàn)斗部爆炸測試

（四）軍用元器件技術(shù)

美國研制出待機(jī)功耗趨零的聲傳感器。3月，在DARPA“趨零功耗射頻與傳感器”（N-ZERO）項(xiàng)目支持下，美國德雷帕實(shí)驗(yàn)室研制出待機(jī)功率低于1納瓦、感知到特定聲信號(hào)時(shí)才啟動(dòng)的傳感器。這是該項(xiàng)目繼射頻、紅外、化學(xué)、壓力、溫度等趨零功耗傳感器取得突破后，在聲傳感器方面取得的重要成果。趨零功耗聲傳感器的核心部件是MEMS聲音喚醒開關(guān)，它采用旋轉(zhuǎn)板和空腔設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)不同頻率的輸入聲波產(chǎn)生不同的扭矩，控制接觸臂的位置。當(dāng)聲波頻率與預(yù)設(shè)頻率相同時(shí)，MEMS接觸臂使電池和觸發(fā)電容連接，啟動(dòng)后續(xù)模塊，開關(guān)開啟，對(duì)信號(hào)感知分析，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞出去；特定信號(hào)消失后，傳感器恢復(fù)待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)功耗趨零的傳感器電能需求低、使用壽命長，在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，特別是為構(gòu)建無人值守態(tài)勢(shì)感知網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

▲美國研制出待機(jī)功耗趨零的聲傳感器

三維微型數(shù)字射頻存儲(chǔ)器賦予精確制導(dǎo)武器電子攻擊能力。3月，美國水星系統(tǒng)公司開發(fā)出三維微型數(shù)字射頻存儲(chǔ)器。該微型數(shù)字射頻存儲(chǔ)器采用三維垂直堆疊架構(gòu)，由數(shù)字電路模塊、模擬電路模塊、電源管理模塊、功能拓展模塊四部分組成。具有3個(gè)特點(diǎn)：一是體積小。尺寸約為傳統(tǒng)數(shù)字射頻存儲(chǔ)器的1/4，滿足在小型精確制導(dǎo)武器中集成應(yīng)用的要求。二是功能可擴(kuò)展。可在垂直堆疊架構(gòu)中按需添加新電路板，實(shí)現(xiàn)性能提升或功能擴(kuò)展，以應(yīng)對(duì)未來新的技術(shù)威脅。三是模塊化設(shè)計(jì)。便于實(shí)現(xiàn)器件整體性能優(yōu)化和制造過程中異常問題檢測。三維微型數(shù)字射頻存儲(chǔ)器可使精確制導(dǎo)武器具備電子干擾能力，實(shí)現(xiàn)突防時(shí)對(duì)防空反導(dǎo)系統(tǒng)的電子干擾壓制，顯著提升武器突防和生存能力，未來還有望應(yīng)用于小型無人機(jī)等平臺(tái)，極大提高平臺(tái)干擾能力，拓展雷達(dá)干擾的應(yīng)用范圍，催生新的作戰(zhàn)樣式。

五、結(jié)束語

當(dāng)前，以人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、生物交叉技術(shù)、新材料技術(shù)等為代表的高新技術(shù)群迅猛發(fā)展，波及全球、涉及所有軍事領(lǐng)域。以美國為代表的西方軍事強(qiáng)國著眼爭奪未來戰(zhàn)場的戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)，積極推進(jìn)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的前沿科技創(chuàng)新，大力發(fā)展能夠大幅提升軍事能力優(yōu)勢(shì)的顛覆性技術(shù)。技術(shù)決定戰(zhàn)術(shù)，前沿技術(shù)發(fā)展及軍事應(yīng)用將對(duì)未來戰(zhàn)爭形態(tài)產(chǎn)生深刻影響。未來戰(zhàn)爭可能在陸、海、空、天、網(wǎng)絡(luò)電磁空間和認(rèn)知領(lǐng)域同時(shí)打響，出現(xiàn)人機(jī)協(xié)同戰(zhàn)、無人蜂群戰(zhàn)、電磁博弈戰(zhàn)、跨域融合戰(zhàn)、智能算法戰(zhàn)、腦控意識(shí)戰(zhàn)等新的戰(zhàn)爭樣式，掌握先進(jìn)前沿技術(shù)的一方，必將在未來戰(zhàn)爭中牢牢占據(jù)主動(dòng)地位。