美國《海軍科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃》解析

第三版《海軍科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃》是美海軍確定未來科技發(fā)展方向的指導(dǎo)性文件，為海軍提供了從知識(shí)到概念再到技術(shù)原型，最終形成產(chǎn)品的發(fā)展路線。

美海軍作為世界上最強(qiáng)大的海上力量，確保科技領(lǐng)先是其維護(hù)海上優(yōu)勢(shì)地位的重要手段。2011年11月，美海軍研究辦公室提交的第三版《海軍科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)獲得美海軍批準(zhǔn)并頒布。該報(bào)告是美海軍確定未來科技發(fā)展方向的指導(dǎo)性文件，為海軍提供了從知識(shí)到概念再到技術(shù)原型，最終形成產(chǎn)品的發(fā)展路線。新版《規(guī)劃》在科技投資的比例構(gòu)成、海軍科技重點(diǎn)領(lǐng)域的數(shù)量和內(nèi)容、以及實(shí)施方法等幾方面都進(jìn)行了較大調(diào)整。

提出九項(xiàng)科技重點(diǎn)領(lǐng)域

美海軍研究辦公室成立于1946年，其使命是“計(jì)劃、培養(yǎng)和鼓勵(lì)海軍科學(xué)技術(shù)研究”和“促進(jìn)科研成果向作戰(zhàn)能力轉(zhuǎn)化”。該辦公室密切圍繞海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的能力需求開展科學(xué)技術(shù)研究，并提供解決方案。自成立以來，該辦公室一直是海軍高層領(lǐng)導(dǎo)人面臨技術(shù)問題和挑戰(zhàn)時(shí)的首選咨詢機(jī)構(gòu)。《規(guī)劃》為海軍確定了九項(xiàng)科技重點(diǎn)領(lǐng)域，并設(shè)定了發(fā)展構(gòu)想和能力目標(biāo)：

確保海上戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)入 發(fā)展構(gòu)想是確保美海軍在全球海域和近海的進(jìn)入能力，以及在危險(xiǎn)環(huán)境中達(dá)成戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)的能力。主要能力目標(biāo)包括獲得并保持水下優(yōu)勢(shì)、改進(jìn)機(jī)動(dòng)狀態(tài)下的自主環(huán)境感知能力、提高與戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃匹配的環(huán)境預(yù)測(cè)和適應(yīng)能力。涉及研究領(lǐng)域包括水下監(jiān)視、反潛效能評(píng)估、電子戰(zhàn)攻擊、偵察及目標(biāo)捕獲／電子保障、大型艦船停泊、近海地球物理、光學(xué)及生物學(xué)、海洋氣象、掃雷、納米級(jí)電子設(shè)備及傳感器、導(dǎo)航及精確計(jì)時(shí)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、海洋聲學(xué)、海洋物理學(xué)、固態(tài)電子設(shè)備及無人系統(tǒng)技術(shù)等。

自主及無人系統(tǒng) 發(fā)展構(gòu)想是建立包含無人系統(tǒng)在內(nèi)的混合部隊(duì)，使無人系統(tǒng)具有感知、理解、預(yù)報(bào)、通信、計(jì)劃、決定和采取適當(dāng)行動(dòng)完成目標(biāo)的能力，并降低人員風(fēng)險(xiǎn)。主要能力目標(biāo)包括改進(jìn)有人／無人系統(tǒng)協(xié)同能力、提升感知及智能決策能力、建立靈活穩(wěn)健的分布式協(xié)同、提高無人系統(tǒng)的智能化水平。涉及研究領(lǐng)域包括無人機(jī)技術(shù)、無人艦艇技術(shù)、智能及自主系統(tǒng)研發(fā)等。

遠(yuǎn)征和非正規(guī)作戰(zhàn) 發(fā)展構(gòu)想是使未來海軍部隊(duì)具備全面的遠(yuǎn)征能力，應(yīng)對(duì)任何傳統(tǒng)威脅和非正規(guī)作戰(zhàn)。主要能力目標(biāo)包括非正規(guī)作戰(zhàn)中的戰(zhàn)場(chǎng)感知能力、非作戰(zhàn)能力因素、遠(yuǎn)征和分布式作戰(zhàn)能力、以及應(yīng)對(duì)非正規(guī)威脅的能力。涉及研究領(lǐng)域包括通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能電子設(shè)備對(duì)抗、電子戰(zhàn)攻擊、遠(yuǎn)征火力及“情報(bào)、監(jiān)視和偵察”(ISR)能力、遠(yuǎn)征“指揮、控制、通信和計(jì)算機(jī)”(C⁴)能力、遠(yuǎn)征機(jī)動(dòng)與人員機(jī)動(dòng)、遠(yuǎn)征后勤保障、納米級(jí)電子設(shè)備和傳感器、非致命性武器、精確打擊、特種作戰(zhàn)／爆炸物處理等。

信息優(yōu)勢(shì) 發(fā)展構(gòu)想是確保戰(zhàn)場(chǎng)信息優(yōu)勢(shì)并將其轉(zhuǎn)化成部隊(duì)核心戰(zhàn)斗力。主要能力目標(biāo)包括通信和網(wǎng)絡(luò)能力、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻防能力、集成了指揮控制、ISR和作戰(zhàn)系統(tǒng)決策生成的信息空間、以及頻譜優(yōu)勢(shì)。涉及研究領(lǐng)域包括大規(guī)模毀傷性武器探測(cè)、自動(dòng)圖像解析、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算分析技術(shù)、決策支持工具、信息安全與反篡改、智能與自主系統(tǒng)、偵察與目標(biāo)捕獲／電子保障措施、納米級(jí)電子設(shè)備和傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、固態(tài)電子設(shè)備等。

平臺(tái)設(shè)計(jì)與生存能力 發(fā)展構(gòu)想是開發(fā)敏捷機(jī)動(dòng)、配置靈活、有較高燃油效率和生存能力的平臺(tái)。主要能力目標(biāo)包括良好的平臺(tái)機(jī)動(dòng)性、先進(jìn)的平臺(tái)設(shè)計(jì)能力、海上補(bǔ)給能力和兼具經(jīng)濟(jì)性的平臺(tái)改造升級(jí)能力。涉及研究領(lǐng)域包括先進(jìn)海軍動(dòng)力系統(tǒng)、隱身性、模塊化平臺(tái)設(shè)計(jì)、平臺(tái)設(shè)計(jì)建模和仿真工具、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)、綜合電力系統(tǒng)等。

動(dòng)力與能源 發(fā)展構(gòu)想是降低美海軍對(duì)于化石燃料的依賴性、為海軍提供靈活、便攜及性能更強(qiáng)的動(dòng)力系統(tǒng)。主要能力目標(biāo)包括能源多樣化、高效動(dòng)力和能量系統(tǒng)、高能和脈沖電力。涉及研究領(lǐng)域包括替代能源及可再生能源、全電推進(jìn)系統(tǒng)、航空動(dòng)力系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、個(gè)人電源、綜合電力系統(tǒng)等。

力量投送與一體化防御 發(fā)展構(gòu)想是提高美海軍遠(yuǎn)距離力量投送能力和一體化分級(jí)防御能力，提高艦隊(duì)／部隊(duì)的精確打擊能力。主要能力目標(biāo)包括未來海軍火力、全過程一體化分級(jí)防御、時(shí)敏目標(biāo)精確打擊能力和提高威脅壓制能力。涉及研究領(lǐng)域包括定向能、精確打擊、非致命性武器、高速武器技術(shù)、反水雷／地雷、堅(jiān)固目標(biāo)打擊、自動(dòng)目標(biāo)跟蹤等。

全壽命費(fèi)用 發(fā)展構(gòu)想是降低平臺(tái)采辦成本、降低全壽命運(yùn)行與維護(hù)成本，提高海軍裝備建設(shè)經(jīng)濟(jì)可承受性。主要能力目標(biāo)包括降低平臺(tái)設(shè)計(jì)建造成本、降低全壽命運(yùn)行與維護(hù)成本、通過提高人員素質(zhì)和操控水平降低成本。涉及研究領(lǐng)域包括先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)、先進(jìn)海上平臺(tái)、復(fù)雜軟件系統(tǒng)工具、環(huán)境質(zhì)量、智能和自主系統(tǒng)、制造科學(xué)、電力電子設(shè)備、材料科學(xué)等。

人員作戰(zhàn)能力 發(fā)展構(gòu)想是為美海軍和陸戰(zhàn)隊(duì)人員提供更有效的醫(yī)療保障，提升海軍人員的工作效率和戰(zhàn)備狀態(tài)。主要能力目標(biāo)包括人員能力建設(shè)、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和決策保障、生物工程，以及作戰(zhàn)人員健康和生存能力。涉及研究領(lǐng)域包括傷亡救助與管理、傷亡預(yù)防、人員與組織管理、教育培訓(xùn)、水下醫(yī)療等。

美海軍科技戰(zhàn)略的發(fā)展動(dòng)向及特點(diǎn)

科技研究投資向基礎(chǔ)研究領(lǐng)域傾斜

美海軍科技投資主要分為發(fā)現(xiàn)與發(fā)明、跨越式創(chuàng)新、采辦支撐、快速反應(yīng)與其他科技、保留資金等五部分，《規(guī)劃》則對(duì)各部分所占海軍科技預(yù)算的比例加以規(guī)定。根據(jù)美國防部此前提出的未來幾年將基礎(chǔ)研究相關(guān)經(jīng)費(fèi)增加2％的規(guī)定，海軍研究辦公室在《規(guī)劃》中調(diào)整了海軍科技投資比例：將保留資金的比例從10％下調(diào)至5％；發(fā)現(xiàn)與發(fā)明部分的經(jīng)費(fèi)比例由40％提高到45％；跨越式創(chuàng)新部分的經(jīng)費(fèi)比例由10％提高至12％；采辦支撐所占比例維持不變；而快速反應(yīng)與其他科技部分的比例則從10％下調(diào)至8％。新版《規(guī)劃》突顯了美海軍對(duì)于基礎(chǔ)研究的重視，認(rèn)為基礎(chǔ)研究不僅可以提供具有軍事應(yīng)用前景的科技發(fā)現(xiàn)，其研究成果還可作為海軍應(yīng)用研究、快速技術(shù)植入和采辦支撐等領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)。

科研工作受財(cái)政緊縮政策影響較小

在當(dāng)前國家財(cái)政整體緊縮和海軍預(yù)算可能被大幅削減的情況下，美海軍的科研工作并未受到較大影響。盡管海軍研究辦公室在《規(guī)劃》中將科技重點(diǎn)領(lǐng)域的數(shù)量從13個(gè)縮減為9個(gè)，但實(shí)際上削減的部分則是被整合精煉成新的科技重點(diǎn)領(lǐng)域，不僅如此，還根據(jù)部隊(duì)需求添加了新的領(lǐng)域，因此其整體研究覆蓋范圍并未縮小。另外，科技重點(diǎn)領(lǐng)域相關(guān)的研究領(lǐng)域數(shù)量，與2009年版《規(guī)劃》相比不降反升，由原來的53個(gè)上升至73個(gè)。

先進(jìn)平臺(tái)建造技術(shù)仍是美海軍科技發(fā)展重點(diǎn)

軍艦建造相關(guān)技術(shù)長期以來一直是海軍科技發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，隨著美海軍作戰(zhàn)維度的多樣化，對(duì)建造技術(shù)的研究已經(jīng)從軍艦、潛艇的建造延伸到飛機(jī)、車輛和無人載具等多種作戰(zhàn)平臺(tái)。《規(guī)劃》還將原有的“生存性和自防御”和“平臺(tái)機(jī)動(dòng)性”整合成“平臺(tái)設(shè)計(jì)和抗毀性”領(lǐng)域。

自動(dòng)化和無人系統(tǒng)受到空前重視

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、傳感器和定位技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，無人系統(tǒng)目前正朝著自主化、協(xié)同化、多樣化方向發(fā)展。美海軍非常重視無人技術(shù)的研發(fā)和部署，其無人系統(tǒng)已經(jīng)成為不可忽視的戰(zhàn)場(chǎng)角色，并顯著提高部隊(duì)的偵察和打擊能力。考慮到其重要性，《規(guī)劃》首次將“自主與無人系統(tǒng)”作為一個(gè)獨(dú)立的科技重點(diǎn)領(lǐng)域加以關(guān)注。

創(chuàng)新能源技術(shù)和動(dòng)力技術(shù)逐漸成熟

面對(duì)全球能源需求不斷增長和原油價(jià)格居高不下這一現(xiàn)實(shí)，為擺脫對(duì)礦物燃料的依賴性，美海軍提出了“綠色艦隊(duì)”構(gòu)想，并將“動(dòng)力與能源”作為其重要技術(shù)關(guān)注領(lǐng)域之一，在替代能源、可再生能源、高效動(dòng)力系統(tǒng)、熱能／電能／動(dòng)能儲(chǔ)存和綜合電力系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域開展了廣泛的研究實(shí)踐活動(dòng)，取得部分實(shí)質(zhì)性成果。目前，美海軍全電力推進(jìn)艦船與混合動(dòng)力艦船都已經(jīng)進(jìn)入海試階段。

強(qiáng)調(diào)科技快速反應(yīng)能力

隨著地區(qū)安全形勢(shì)日趨復(fù)雜和技術(shù)擴(kuò)散的加劇，美海軍越來越重視提高自身的科技快速反應(yīng)能力，以滿足來自艦隊(duì)、作戰(zhàn)部隊(duì)和海軍領(lǐng)導(dǎo)提出的緊急能力需求或創(chuàng)新要求，實(shí)施了包括“技術(shù)方案”、“艦隊(duì)實(shí)驗(yàn)”、“快速技術(shù)轉(zhuǎn)移”、“海軍研究辦公室科學(xué)顧問”和“緊急通用需求響應(yīng)”在內(nèi)的一系列計(jì)劃和機(jī)制。利用成熟技術(shù)插入解決海軍緊急需求也是海軍關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，此次《規(guī)劃》提出了“快速到艦”概念，進(jìn)一步加強(qiáng)研究機(jī)構(gòu)與海軍部隊(duì)之間的交流，以加快初始作戰(zhàn)能力的形成速度。

加強(qiáng)科技人才隊(duì)伍建設(shè)

美海軍在技術(shù)方面處于全球領(lǐng)先地位，保持這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)需要一支受過良好教育、具有豐富經(jīng)驗(yàn)和充滿活力的人才隊(duì)伍和一種勇于接納不同想法、做法的創(chuàng)新文化。海軍研究辦公室致力于海軍科技人才隊(duì)伍的建設(shè)和保持工作，《規(guī)劃》提出了“科學(xué)與工程人才隊(duì)伍”等一系列計(jì)劃，提升海軍人才隊(duì)伍能力水平，促進(jìn)海軍科技工作者自我知識(shí)系統(tǒng)更新，鼓勵(lì)科學(xué)家和工程師擴(kuò)展其學(xué)術(shù)和專業(yè)，并積極與學(xué)術(shù)界、企業(yè)界和軍內(nèi)機(jī)構(gòu)的科研工作者建立且保持聯(lián)系。