美國陸軍研究人員正在尋求資金以開發新的陸地勇士項目,該項目與正在開發的陸地勇士項目相比,系統質量降低45%,效率將有明顯提高。
陸地勇士項目簡介
美國陸軍開發陸地勇士項目已經5年,開發該項目的目的是將下車士兵裝備成為高科技的現代化士兵。整個項目呈模塊化,裝備時間預計在2004~2007年間。陸地勇士項目中的士兵將裝備先進的計算機、雷達、增強的個人防護、新式步槍并具有夜視能力。
到目前為止,陸軍已在該項目上花費了20~30億美元,計劃生產34000套陸地勇士系統,不包括新步槍每套系統價值1萬美元;并且陸軍計劃在2004~2007年間再投資5.28億美元。
系統中的士兵將攜帶41kg的設備以及可持續工作12小時的電池,這一技術指標與現代戰爭中對陸軍的要求不相適應。現代戰爭要求士兵越來越靈活,并具有快速反應能力。因此,步兵需要更輕的裝備、使用較長時間的能源。但就目前來說,攜帶41kg、可持續工作12小時的陸地勇士“作戰負載”已是完成任務的基本裝備,這包括武器、通訊設備、水、彈道服、頭盔、服裝及衛星接收系統。
美軍新項目描述
為了減輕士兵裝備和滿足對能源的需求,美國陸軍正在審查新的陸地勇士項目,即質量小、耗能低的勇士項目。目前這還僅是提議,沒有投入資金。預計在2004年開始技術論證,2007年進入項目開發。在輕質量、低耗能勇士項目中,士兵將攜帶不超過23kg的裝備,以及采用低于1.4kg可使用72小時的電池。
2000年,美國陸軍安全辦公室籌建一個評估小組并組建一個專家組,對新計劃中的先進技術以及先進技術對新項目的有效性(包括經費)進行評估。
新的陸地勇士項目將是一個全新項目,與正在開發的陸地勇士項目完全分離。新項目里可能會有原項目中的部分系統,但是大部分將是新的設計。它包括士兵服裝、負載系統、電子設備。開發目的非常明確,就是要明顯減輕裝備的質量。
如果這個項目能按計劃進展,該系統裝備的最早時間是在2012年,這正好符合陸軍新車輛裝備的時間表。
新的勇士項目不是過去所稱的“2025士兵系統”。過去曾展示的未來2025年的士兵系統是穿著一套緊身的黑色服裝,這只是設想。未來2025年的勇士項目中的先進技術要遠遠超出現在所描述的輕質量的勇士項目。
降低裝備質量的唯一方法就是尋找新的設計,大體有下述幾個方向。
服裝
輕質量的勇士項目中的服裝目標是將各個部件集成為一整體,即將戰斗服、雨天防護、化學/生物防護都融合在一起。新的服裝與現在的服裝在外表上不會改變很多,而且也不像“2025”所展示的服裝,它比正在開發的戰斗服光滑,但集成的部件不會再增加,因為部件越多,服裝的質量就會越大。
在現在的陸地勇士項目中,士兵的手提式計算機與頭盔用電纜相連,而在新的勇士項目中,是將導電的纖維織物編進衣服結構里以代替電纜,并且要設計與手套、靴子相連的接口,這種接口要采取非常好的密封措施,不僅可以作為一般的防護,而且可以防化學/生物,而脖子防護是通過服裝中的護領技術。
便攜式的天線也將被嵌入到制服內以減少附件。
采用先進技術的服裝對于一般軍隊裝備來講過于昂貴,并且穿著也不是很方便,因此一種標準服裝也將被開發。
電池技術
電池技術是新項目中的關鍵技術。在新項目里,需要能源的部件有計算機、熱成像瞄具、通訊控制和視頻處理器。
對于將電池質量由2.3kg降到1.4kg,并且持續時間由12小時增加到72小時這一技術是否可行,目前還有爭議。一些專家認為,今天的技術是達不到的,但也有專家相信,現在這種化學能電池可以達到這一極限程度。
一位動力專家的觀點是,若采用不充電的電池,質量僅為0.9kg、使用時間12小時,但要換成充電電池,質量則達到2.3kg。然而采用不可充電電池也有一個問題,一個士兵每次使用完將要扔掉價值100美元的電池,這不僅太昂貴而且也造成環境污染。因此,使用充電電池仍為首選。
這位專家的主要觀點是,可以利用氫燃料或者柴油燃料制成的電池或便攜式能源發生器。現在流行的柴油電池沒有噪聲,但氫燃料電池噪聲要大一些。一個先進的柴油燃料JP-8可以被該項目借鑒,以JP-8開發的小型柴油發生器D-STAR大約可以產生50W的能源。如果利用這種技術,則意味著士兵將攜帶一個充電電池、一個發生器和一袋燃料,另外,使用這種設備時必須注意不能在靠近敵人的區域內進行充電,因為噪聲將會暴露自己。
現在的陸地勇士項目里,電纜不僅增加了質量,而且容易被繞在樹干上構成危險。改變方法之一就是采用無線電通訊,這也增加了對能源的需求。
另外,美國陸軍的未來戰斗車輛項目也將為下車士兵開發用于電池充電和通訊的能源系統。
步槍質量
陸地勇士項目中質量最大的就是新步槍,即“理想單兵戰斗武器”或稱為OICW。這個項目正在開發,以取代M16步槍和M4卡賓槍。這是一種可發射5.56mm彈和20mm空爆彈藥的雙管武器。20mm空爆彈可以被編程在指定的位置引爆,甚至在不能被射手看見的隱蔽地帶爆炸。
陸軍計劃在2007年裝備OICW,但目前該武器還沒有達到所要求的設計質量,現在該武器質量是8.1kg,而陸軍希望它降到6.3kg。
為減輕OICW的質量,其中一個方法就是不帶空爆彈部分。但是在減輕武器的質量時,還要權衡武器的殺傷性,不能為降低質量而損失了武器中最有效的東西。
有一種衡量士兵武器質量的觀點是,不以單個士兵,而以一個班為單位。每個士兵攜帶的武器可以不一樣,有些人可以裝備全部的OICW,而另一些人可以裝備OICW的部分模塊。
也有觀點認為,全部的勇士項目要達到23kg,則技術指標就不可能與以前的勇士項目完全相同。
防彈衣
防彈衣是繼電子裝備及武器之后的第三個需要減輕質量的裝備。防彈衣的質量可以根據防護的要求進行調整。但是要達到最大防護,既要能防護榴彈破片,又要能防護手槍彈、突擊步槍彈,則防彈衣質量不能小于7.2kg。
由于防彈衣是最有潛力的可降低質量的因素,因此美國陸軍建立了一組項目以研究增強材料的特性,以期在減輕質量的前提下達到所需求的防護目的。目前開發的材料允許陸軍軟體防護服降至1.6kg,但是這種輕的防彈服僅僅提供對破片及手槍彈的防護,要是達到對突擊步槍的防護,則要在防彈衣上增加防彈板,因為步槍彈頭在撞擊防彈衣時,其速度、動能都比手槍彈高得多,所以防彈衣必須很重以停止步槍彈頭,這使得防彈衣質量增加2.5kg。
現在有一種采用模塊化設計名為“攔截者”的防彈衣,外層為一個沒有插板的彈道服,質量3.8kg,可以防護破片和9mm彈頭;當插入彈道板時,可以防護7.62mm普通彈,全質量是7.4kg。如此重的防彈衣穿上一段時間后就會感到不舒服。改進的方法之一就是改變防彈板的分布以及重新設計防彈服。但要使防彈服有較大的改進,也只有在更加先進的防彈材料出現后才有可能。因為每次確立一個指標時,都認為在當時條件下已達到了該項技術的極限。
很多防護板是由合成材料制成的,這些材料采用了高新技術纖維,并正在用于軟體防彈衣的開發。通過這些合成材料與其他材料的合成,可以使步槍防護板的質量降到1.35kg。
其他項目
在輕質量、低耗能陸地勇士項目的多項計劃中,惟有水和食品的質量不可能再降低了。勇士項目中的食品與水的質量是3.2kg,沒有多少質量可以減,但現在也有相關項目在進行研究。
另一個需要注重的問題是改進傷員處理技術。
統計數字顯示,戰爭犧牲人員中,50%死于出血過多,33%死于腦部受傷。如果救治及時,他們中的50%會幸存下來。
陸軍的目標是在72小時沒有其他援助、96小時沒有空軍援助時能夠對戰場上的傷員進行處理,為了達到這一目的,正在進行醫藥材料的開發。要想達到這一目的,陸軍還需要更先進的處理技術,以使傷員在撤離過程中傷勢得到控制。◆
任青編譯自美國《國家防御工業協會》網
(編緝/魏開功)