美國發布未來士兵2030計劃

美國納蒂克士兵研究發展工程中心(NSRDEC)綜合來自其他研究機構、士兵項目執行辦公室、最初的未來士兵概念系統研究中心的研究成果，在對未來士兵概念的探求中不斷有更清晰的認識，最新發布了《未來士兵2030計劃》。該項計劃是在現有裝備和技術基礎上充分運用邏輯學和創新思維開發的“未來士兵概念”，以確定未來士兵投入戰斗所需能力，提出未來士兵系統的投資策略和折中方案。

該項計劃重點強調人體效能與人員訓練、士兵防護、殺傷力、機動性和后勤保障、網絡、傳感器、電源和能量等未來士兵的7項關鍵能力。

人體效能和人員訓練

未來士兵作戰服中將嵌入行為、神經和生理傳感器，能實時監視士兵狀態，并對士兵的生理和心理進行評估，指揮官可根據這些數據進行部隊任務分配、醫學／心理干預等決策，以避免士兵工作負荷過大或士兵的態勢感知能力下降。隨著未來認知和生理增強劑(如益智藥物、神經假肢和持久能力的物理假肢)的不斷發展，未來士兵也可能在道德許可下使用這些認知和生理增強劑來提高人體效能。

未來在人員選拔和訓練方面，可以通過虛擬現實系統在任何時間和地點進行嵌入式訓練，士兵能夠通過一組依靠計算機指令、手勢和虛擬顯示／控制系統的“第三代”接口與機器人、軟件系統和硬件平臺之間建立互動。訓練將利用智能軟件和模擬仿真工具，給予士兵分析和決策能力，減少對主要指揮所和后方(C⁴ISR)中心的依賴。

士兵防護

“2030未來士兵”防護系統是一種集防護、信號管理、生理／醫療管理等于一體的多功能防護網絡。其主要包括以下幾部分。

士兵作戰服 “2030未來士兵”作戰服將像士兵的第二層皮膚一樣，不會影響士兵的正常行動。該作戰服可能應用的技術材料包括：仿生材料人造血管系統、抗菌纖維、電子織物以及能夠接收聲、光、電磁和其他光電信號的納米和合金纖維等。仿生材料人造血管系統具備主動防生化戰劑、氣候控制和自動創傷治療功能；抗菌纖維可以增強士兵的健康和衛生水平、減少皮膚過敏并可抑制真菌生長；電子織物將能夠完全織人士兵作戰服中，用于自生成／采集能量。

除了作戰服，未來作戰靴將采用生物力學和用戶定制設計，以提高穿著舒適性并減少體能消耗。

彈道與爆炸防護 未來防彈衣將具有靈活性高和模塊化的特點，合身的剪裁、靈巧的設計，具有極高的防破片襲擊能力，能夠自然通風，還能夠防御爆炸沖擊波以及燒傷的威脅。納米纖維制成的網狀物用于防護重要部位。

具有承載能力的外骨骼能為士兵提供執行特殊任務所需的全身防護。另外，安裝在下肢外骨骼內的模塊化組件還能夠提供有效的附加防護。

未來可能采用織物復合材料制成輕型肢體防護系統。關節處經過加固處理，能夠防御爆炸沖擊波并降低極限運動引起的損傷，且不影響正常的運動和功能。

主動阻燃 未來士兵防護系統在保持被動阻燃和熱防護能力的同時，將采用活性阻燃技術使其具備主動阻燃和熱防護能力。新型納米纖維和納米復合材料具備更強的阻燃和滅火性能、透氣性好，能夠在復雜環境下提供多功能防護。

生理、神經和創傷感知 士兵防護服、作戰靴、頭盔等部分嵌有生理狀況監視(WPSM)傳感器，能顯示士兵的能量級、工作負荷、壓力水平、睡眠狀態等方面的信息。創傷感知系統則根據這些信息評估腦損傷、彈著點、燒傷和鈍擊傷等情況。

化學／生物／放射性／有毒工業材料防護 這種防護服裝具有各種有毒物質指示劑和反應系統。防護服外層的微表面嵌入相應的傳感器，當探測到核、生、化戰劑和有毒化學物質時，防護服外層的PH值會發生變化，并改變防護服中納米聚合物的導電性，隨后嵌入在防護服中的酶／活性納米粒子將迅速中和這些毒劑。

多環境微氣候調節 “2030未來士兵”將配備輕型低功耗微氣候調節系統(MCCS)，該系統能在寒冷氣候下供暖，也能在炎熱氣候下制冷，確保士兵舒適、安全的中心體溫，從而提高士兵作戰效能。MCCS由微氣候調節模塊(MCM)和微氣候傳送網絡組成，傳熱層嵌入士兵防護服內。

殺傷力

“2030未來士兵”武器系統具備超強的殺傷力和多功能性，能夠直瞄和間瞄射擊，有效打擊遠程和隱蔽目標。配用針對隱蔽目標的榴彈時有效射程達1000m，無殼動能彈的有效射程為600m。士兵系統平臺集成有火控光電系統，使武器操作更簡便。武器瞄準點將顯示在士兵頭盔顯示器上，運用火控光電算法，在頭盔顯示器上以電子標記顯示目標，以充分提高武器在城區、叢林、沙漠和村落等各種不同作戰環境下的目標捕獲能力。每個士兵都與數字戰場建立無線連通，這樣所有徒步士兵都能夠充當“前方觀察員”，可以隨時召喚來自空中、地面和海上的火力。

殺傷力主要涉及以下幾項關鍵性技術：

武器／彈藥技術 低后坐力技術、納米－復合材料、電子點火，無殼動能彈／步槍。

火控技術 微型傳感器／超光譜光電器件／傳感器融合；變焦光學系統；目標定位；目標和彈藥回路跟蹤及彈藥制導的激光雷達；非磁數字羅盤等。

彈藥技術 無殼彈；空爆彈和威力可調(從非致命到致命)彈藥；小口徑制導彈藥系列。

機動性與后勤保障

未來士兵將采用模塊化、量身定做的外骨骼系統，其將擁有很強的力量和耐極限能力。所有外骨骼組件都經過完全密封處理，完全浸入水中后仍能繼續運作。

未來士兵將佩戴專用下肢外骨骼系統，每個部件都根據單個士兵的特點而特別制造，即使士兵在部隊之間調動也不會更換。為了滿足不同任務需求，士兵還可以選配各種任務增強型機架外骨骼系統，包括醫療援助、建筑物和城區搜尋與救援、破障、彈藥運輸等。模塊化任務增強型機架外骨骼系統可以提供獨特的任務處理能力，同時能夠充分集成。

后勤保障系統包含一些自動化設備，以提醒士兵通信系統、裝備和裝具的戰時狀態。該系統還將采用射頻傳感器或下一代裝置，在戰場和后勤領導層指定的通信鏈路中斷期間，系統將融合和傳送射頻傳感器獲取的數據。

士兵網絡

未來士兵將始終保持信息優勢，態勢感知數據將能夠反映更高水平的戰術互聯網。另外，先進的信息技術確保在不斷變化的作戰環境中具有可靠、寬頻帶和網絡化通信能力。

未來通信系統將采用認知推理技術。認知網絡將使網絡不斷從外部態勢數據和內部性能數據獲悉信息，從而預測戰場環境，調整不斷變化的用戶需求。認知網絡將為士兵提供最佳通信能力，能夠適應指定的頻譜源和基于場景的通信量需求，向單個士兵提供符合任務需求的信息。這將大幅度減輕網絡規劃負擔，使作戰士兵和C³(指揮、控制和通信)系統部件能夠集中于執行任務。另外，認知網絡還將通過控制計算程序自適應網絡化能力以獲得頻譜支持。

士兵傳感器

士兵傳感器主要分布在士兵頭盔系統和士兵攜帶的機器人上。

未來士兵的頭盔系統將采用先進的全方位顯示技術，可在任何戰場條件下提供高保真影像。頭盔上的傳感器包括激光測距儀／指示器，激光雷達；二級紅外光照明；射頻測距信號網絡輔助，有助于士兵確定GPS信號的來源、時序以及信號強度；雷達(探測移動目標)；超光譜圖像處理與顯示器；激光器和環境惡化傳感器。

傳感器具有地理空間標記和武器目標瞄準等功能，有助于導航、狙擊手探測、人體生物特征面部識別和目標探測。由于未來電子器件的尺寸大幅度減小，因此頭盔系統還將包括具有高保真音頻的戰術無線電收發器和處理器。通信和處理系統將建立高速數據鏈接，使傳感器和無人裝置實現遠程操作。處理系統將配有能夠使用戰術地圖、數據庫和語言翻譯系統的量子點百萬兆級存儲系統。

士兵電源和能量

未來士兵系統主電源將由遍布在身上的混合電源系統組成，包括帶小型蓄電池的多燃料發電機。多燃料發電機通過電化學手段，可有效地將野外能獲得的任何液體燃料直接轉化成電能。蓄電池由高效納米結構固態復合材料制成，陰極采用鋰鎳鈷錳材料，陽極采用復合硅炭黑材料。備用電池包括嵌入在關鍵部件中的輕型聚合物納米纖維備用蓄電池，這種小型平板備用電池質量不到28g，能量密度約為200W·h／kg。充滿電后，這些分布的電源能夠為士兵提供3小時作戰所需動力。此外，未來士兵還配有無線電力供應系統，無需連接插頭便能從車輛或其他輔助系統中獲取能量。

能源裝置還包括熱電聯產裝置，該裝置利用熱電原理，同時產生電能和熱能(或制冷)，為士兵提供氣溫調節(供暖和制冷)。所有電源系統都將設計成能夠使電能應用一再利用一凈化一采集實現最大化，從而減少供應鏈需求。

編輯／劉蘭芳