新版《美國海軍科學技術戰略》解讀

宋飛

2015年，美國海軍研究局發布了新版《美國海軍科學技術戰略》（以下簡稱新版《戰略》）。該戰略是在美國戰略重心轉移、作戰需求不斷變化以及科學技術快速發展的背景下制定的，是美國海軍和海軍陸戰隊科學技術發展的頂層指導性文件，旨在針對美國海軍未來作戰能力需求，引領海軍科學技術發展方向，平衡和管理海軍科學技術投資，促進海軍科學技術創新向作戰能力的轉化。

主要內容

《美國海軍科學技術戰略》明確了美國海軍科學技術戰略及目標，提出了科學技術的未來構想及重點關注的九大領域。

確定了美國海軍科學技術的發展戰略及目標

美國海軍科學技術戰略是“在短期和較長一段時間內，通過合理的發展模式，對能夠取得突破性進展的科研項目、創新性技術和高素質人才培養進行投資，為海軍研制和生產決定性的武器裝備”。

新版《戰略》通過提出“海軍科學技術戰略”，意在實現以下三大目標：一是使海軍科技發展能夠滿足美國海軍使命任務和未來作戰能力需求；二是平衡和管理海軍科學技術研發投資組合；三是向決策高層、主要利益相關方、合作伙伴、用戶和執行者通報海軍科學技術的未來構想和發展目標。

勾畫了美國海軍科學技術的未來構想

由于尖端科學研究和先進技術能夠為美國海軍部隊提供決定性的技術支持，并提升其影響力，因此，未來美國海軍科學技術團隊將：

①開展基礎研究，發展革命性的新型能力；②提升科學技術研發成果成熟度并促進成果轉化，完善現有海軍能力；③快速響應目前艦隊和作戰部隊的關鍵需求；④預測和應對潛在的技術突襲；⑤提供可承受的解決方案，降低風險并避免重大損失。

提出了美國海軍重點關注的九大領域

新版《戰略》提出要重點關注確保海戰場介入、自主與無人系統等9個領域，共35項重點科學技術。

一是確保海戰場介入。與2011年版《戰略》類似，該領域旨在針對敵方“反介入/區域拒止”威脅，確保美軍的全球海洋、陸地及內陸水域進入能力。重點關注在復雜多變的環境條件下，與戰區進入能力密切相關的反潛戰、反水雷戰和特種作戰技術。該領域強調了海洋一大氣環境下高精度感知和預報對作戰的重要作用，重點關注分布式和自主化海洋系統，以及復雜戰區環境的新型建模和仿真方法等。

二是自主與無人系統。該領域旨在通過運用大量低成本的自主和無人系統，為有人系統提供必要補充，從而降低成本、規避風險；同時建立有人一無人聯合編隊，促進感知、理解、預報、通信、計劃、決策和執行能力。新版《戰略》特別強調分布式無人系統的重要性，該系統利用網絡實現分散控制，具有生命力強、可靠性高的優點，即便少量無人平臺和傳感器受損，也不會影響全系統的作戰能力。新版《戰略》與2011版相比，更加關注仿生系統和微型機器人系統的應用，并指出了無人系統長續航力的重要性。

三是電磁機動作戰。這是新版《戰略》的新增領域。電磁機動作戰旨在全面掌控電磁頻譜，開發新頻段、減少使用阻塞頻段，使美軍可利用全頻譜范圍的監視、偵察和通信系統，實現制頻譜權。一方面，使美國海軍和海軍陸戰隊可以隨時隨地使用任意頻段，實現全面、實時的戰場感知，促進實現機動、靈活作戰；另一方面，對所有作戰平臺的全部電磁頻譜進行動態監視，欺騙、干擾和摧毀敵方依賴電磁頻譜的監視、偵察、通信及武器系統，影響和控制敵方作戰空間，最終取得作戰勝利。該領域重點關注制頻譜權、電子戰及相關基礎技術，包括利用全電磁譜系，促進作戰空間感知、威脅評估、進攻和防御作戰，影響和控制敵方作戰空間；研發全譜系電子探測手段，促進綜合與協同電子攻擊。相關基礎技術包括超帶寬孔徑和電子器件，反干擾和高效頻譜技術，機器智能學習技術，作戰力量、系統和設備間頻譜管理的控制算法等。

四是遠征與非正規作戰。未來，美國海軍和海軍陸戰隊將在多樣、艱苦、分散的戰場中面對非正規和不對稱威脅，只有提升美軍識別威脅、解決復雜問題及應對不明局勢的能力，才能獲取遠征與非正規戰爭作戰勝利。該領域重點關注機動性、通信、后勤和訓練等技術。與2011版相比，新版《戰略》提出實現戰場信息自動傳送，促進戰場感知；促進模塊化、自主化、可升級的陸上平臺及技術的應用；并強調了戰術層面的網絡技術應用。

五是制信息權——賽博。奪取制信息權需要具備靈活的通信和網絡系統，在多變和不利作戰條件下（包括拒止、中斷和帶寬受限等情況）確保通信和聯網，以開展情報、監視與偵察等行動，使美軍具備隨時隨地對任意目標或網絡進行攻擊的能力。該領域強調構建全方位網絡作戰空間，結合計算機網絡攻擊、防御和應用技術，保護己方數據和網絡；同時獲取、解析和處理敵方數據，通過抑制或欺騙將敵方網絡為己所用。與2011版相比，新版《戰略》強調了網絡技術的重要性，重點關注全方位網絡作戰技術、大數據分析和決策技術等。

六是平臺設計與生命力。該領域旨在研發機動靈活、適應性強、可靠性高、燃油經濟性好的海軍平臺。新版《戰略》重點關注機動性、耐用性、持續性、優化負載能力和全壽期管理5個方面，并指出將利用自動防護等技術提高未來海軍平臺健康診斷能力和耐用性；還將針對電子戰、軟殺傷等防護系統，建立平臺與環境相互作用的計算模型；優化負載能力、促進模塊化和標準化設計，提升平臺全壽期的生命力和可維護性。

七是動力與能源。該領域旨在通過提高能效、降低能耗和發展替代能源，研發可保障未來艦船武器、后勤系統的新型電力技術，降低遠征作戰單兵能耗，增強美國海軍的能源安全和自給能力。該領域關注海軍陸戰隊低成本、高性能和便攜式能源技術，包括便攜式太陽能電池、燃料電池、低能耗海水淡化等技術，以及未來海軍平臺的高能量密度電力系統和新型配電技術。與2011版相比，新版《戰略》重點關注分布式傳感器供能和能量回收技術對提高能效的作用，并指出高功率密度和脈沖電源需重視熱量管理技術。

八是力量投送與綜合防御。該領域針對敵方正規作戰和機動、欺騙等非正規作戰能力，利用空中、水面和水下平臺發射射程遠、射速大、精度高的武器對目標實施快速精確打擊，提高有人/無人平臺的遠距離力量投送能力和一體化防空反導水平。該領域重點關注小型和手持武器、蛙人、小艇、彈道導彈、巡航導彈等威脅探測、識別和軟/硬殺傷技術，并要求未來武器系統同時具備攻擊和防御能力。新版《戰略》強調了定向能武器的重要性，并通過提高武器聯合作戰效能，擴大作戰優勢。

九是作戰人員能力。該領域重點關注作戰人員的能力和防護技術，提高海軍士兵級、戰斗隊級和艦隊級的戰備狀態，促進損傷恢復、提高生命力，降低士兵成本。新版《戰略》重點關注作戰演習、輔助決策和訓練的計算機認知模型，利用生物系統提高作戰人員能力；以及加強作戰人員對生理和心理壓力的恢復能力。

特點分析

《戰略》自2007年以來每兩年修訂一次（2013年未發布），現為第四版。與以前的版本相比，《戰略》具有一些新特點、新變化。

首次將海軍科學技術發展規劃升級為“戰略”

美國海軍前三版科技發展報告均以“戰略性規劃（Strategic Plan）”的形式出現，而本版則以“戰略（Strategy）”的形式出現，這表明，隨著尖端科技的不斷發展和新技術的不斷涌現，美國海軍科學技術的地位和作用日益凸顯，已經上升到“戰略”的高度。美國海軍認為，科學技術是一種高效的戰力倍增器，能夠極大提升美國海軍在軍事行動中的統治力，美國海軍比以往任何時期更加依賴科技進步。美國推出《戰略》，能夠優化海軍投資，研制和生產決定性的武器裝備，使科學技術發展滿足美國海軍使命任務和未來作戰能力需求。

全面更新美國海軍科學技術發展重點領域

隨著科學技術的日新月異以及新型威脅的出現，海軍科技的更新周期正在不斷縮短，因此新版《戰略》進行了大幅度更新和充實，包括特別強調分布式無人系統的重要性，更加關注仿生系統和微型機器人系統的應用；提出實現戰場信息自動傳送，以促進戰場感知；重點關注分布式傳感器供能和能量回收技術對提高能效的作用；強調定向能武器的重要性；重點關注作戰演習、輔助決策和訓練的計算機認知模型，利用生物系統提高作戰人員能力等領域。通過加快科技發展調整頻率，更新科技發展重點領域，美國海軍試圖抓住全球技術發展機遇，避免遭遇“技術突襲”，始終保持對競爭對手的技術優勢。

聚焦新領域成為美國海軍科技發展重要方向

與2011版《美國海軍科學技術戰略規劃》相比，新版《戰略》雖然沒有增加重點領域的數量，但用新領域“電磁機動作戰”取代了“總擁有費用”，并將其排序前提，這表明電磁頻譜作為一個關鍵的作戰機動空間和一種重要的資源，其重要性不斷增加。同時，商業領域也在不斷搶占電磁頻譜。因此，美國海軍為了應對日益擁塞的電磁頻譜，全面掌控電磁頻譜，奪取制頻譜權，正式將“電磁機動作戰”作為美國海軍科學技術發展的一個重點領域。此外，《戰略》還對制信息權領域的研發重點進行了調整，更加關注賽博空間。這主要是因為網絡風險持續增加且迅速擴散，網絡技術的重要性進一步凸顯，必須構建全方位網絡作戰空間，結合計算機網絡攻防，保護己方數據和網絡。

發展海軍特色裝備仍是美國海軍的投資重點

新版《戰略》繼續將“海洋聲學”、“水中兵器”、“海軍工程”、“水下醫學”和“海基航空兵”等五大領域定義為“國家海軍責任”。與其他研究領域不同，這些特色領域既不是其他軍種的研究領域，也不是國家機構和私營企業的主要研究方向，而是海軍特有的重點研究領域。五大領域科學技術研究能否健康推進，相關領域武器裝備能否快速發展，完全依賴于海軍。美國海軍通過將海軍特色學科上升為國家責任，形成海軍獨特的科技文化，并持續加大經費投入力度，培養國家級領軍人才，推動海軍特色裝備的發展。

基礎研究將得到高度重視和重點扶持

基礎研究是技術創新與發現的基礎。20世紀40年代后期，美國海軍研究局資助了美國大約40%的基礎研究項目。雖然這些投資往往不能立馬見效，通常需要持續20年時間才能滿足海軍需求，但從歷史角度來看，正是全球定位系統GPS、雷達、自主系統、石墨烯等基礎性研究的發展，成為驅動美國海軍科技發展的重要引擎，開創了美國科學的黃金時代。目前，美國海軍在基礎研究領域的投資經費約占海軍科技開發預算的30%。而且，新版《戰略》提出，美國海軍研究局將繼續大力投資基礎研究領域，充分發揮基礎科學的價值，為未來創新和發展奠定基礎。

啟示與思考

通過對新版《戰略》進行研究，可得到如下啟示。

海軍科技的戰略與地位

海軍科學技術被提升到前所未有的高度

近年來，海軍不斷提高科技尖端性、新技術不斷涌現、獨立性日益凸顯，海軍科技已經成為海軍發展和裝備建設中最為活躍和最具先導性的組成部分。美國海軍認為，科學技術是一種高效的戰力倍增器，能夠極大地提升海軍在軍事行動中的統治力。海軍和海軍陸戰隊比以往任何時期都更加依賴科技進步，這是美國海軍實現維持和平、參與戰爭以及凱旋而歸三大目標的基礎。

技術更新不斷加快凸現科技戰略的引領作用

隨著科學技術的日新月異，海軍科技的更新周期正在不斷縮短，加之地緣政治環境的不斷變化和新型威脅的出現，均要求海軍科技發展更加迅捷地做出回應。因此，美國海軍自2007年以來，每兩年發布一次《美國海軍科學技術戰略》，就是為了加快科技發展的調整頻率，在確保總體目標和大方向的前提下，及時追加或取消相關研究項目，提高科學技術研究的局部和全局更新速度，引領美國海軍科學技術的發展，從而防止錯失全球技術發展機遇，避免遭遇“技術突襲”，并始終保持對競爭對手的技術優勢。

堅持軍方主導是海軍科技發展的重要原則

海軍的高技術特點以及其綜合性、復雜性、體系性，加之投入的有限性和不可逆性，決定了海軍科技發展必須堅持軍方主導、整體最優、有所取舍、揚長補短的原則。美國海軍研究局定期發布《戰略》，采用由上而下的頂層籌劃，提出需要關注的重點領域和目標，而且每個領域均指派一名海軍研究局高級行政官員負責，這名官員能夠跨部門開展工作。所有這些，能夠為美國海軍依靠技術優勢打贏戰爭奠定了基礎，很好地保證了海軍科技發展為軍方服務。

海軍科研機構與力量

海軍現代化建設需要健全的軍內科研體系

實踐證明，海軍武器裝備的質量越來越依賴于技術的先進性，海軍建設的現代化越來越需要系統、完整、配套的科研體系。除了國防工業科研、蘭德公司等機構之外，美國海軍還擁有一個完善的軍內科研體系。該體系由海軍研究局領導，由美國海軍研究實驗室、美國海軍研究局全球辦公室、美國海軍陸戰隊戰爭實驗室等多個專業研究機構組成。其中，美國海軍研究實驗室成立于1923年，研究條件優越，研究實力雄厚，近百年來一直引領海軍和海軍陸戰隊前沿技術的發展。美軍認為，正是這套健全的軍內科研體系，領導著一支充滿奇思妙想和創新靈感的科研團隊，為美國海軍始終保持技術優勢提供了可靠保證。

廣納頂尖人才是保持科技健康發展的關鍵

科技人才培養是一項重要的戰略工程。新版《戰略》認為，投資人力資源并大力培養高素質人才隊伍，不僅對于國防建設至關重要，而且與國家安全休戚相關。到2020年，美國海軍將有超過50%的科技研發人員退休。鑒于此，美國海軍研究局采取多項措施致力于海軍科技研發團隊的未來建設。例如，美國海軍研究局將大多數基礎研究經費投入到大學中，通過獎學金項目支持為美國海軍工作的大學教師、研究生和本科生，同時還積極吸引美國學生從事科學、技術、工程和數學領域的職業。只有廣納頂尖人才，建設精英團隊，才能使科技發展和人才隊伍水平始終保持世界領先。

充分利用外部力量是推動科技發展的有效途徑

充分借助外部力量，廣泛開展合作是提高海軍科研能力的有效途徑。目前，美國海軍研究局在全球擁有一支龐大的合作隊伍，覆蓋50個國家（地區）和914家公司，總計3340名主要研究人員和3000名研究生。美國海軍吸納外部科研力量的工作主要由海軍研究局全球辦公室負責，具體通過實施各種國際科學計劃，推動全球科研力量的參與。例如，“科學家參觀計劃”支持國外科學家到美國短期旅行，交流科技理念和研究成果；“合作性科研計劃”為國際研討會提供資金支持；“國際海軍科技合作機會計劃”為國外科學家提供直接研究支持，協助其解決海軍科技難題。

海軍科研管理與實施

海軍科研應堅持“長遠發展”與“短期適應”相結合

科技發展需要嚴格遵循科學的發展規律，統籌兼顧近期、中期和遠期科技研發，努力實現可持續發展。美國海軍研究局通過科學籌劃四類科技研發組合，具體是快速反應（8%）、技術成熟（30%）、超前創新（12%）和發現與發明（45%），既保證了中遠期項目能夠平穩推進，保持對未知技術及其未來應用的連續探索性研究，實現海軍科技長期穩步發展；又能夠資助立竿見影的短期科研項目，對隨時出現的新技術和新挑戰做出快速反應，從而使技術發展更加貼近作戰需求和更便于轉化。

海軍科技發展需要專職機構進行集中管理

隨著海軍科技復雜性和尖端性的不斷增加，海軍科技發展謀劃和管理的要求也越來越高，這就從客觀上需要專職機構和人員對科技發展進行集中統管。成立于1946年的美國海軍研究局作為海軍科技發展的統管部門，近70年來始終是美國海軍應對技術突襲和新威脅出現的最為信賴的首要部門，也是美國海軍唯一一家同時管理基礎研究、應用研究和先期技術開發預算支出的機構。該部門由于熟悉海軍科技項目從概念到樣機的全部過程，便于集中管理，實現了美國海軍科技活動的高效性、靈活性和快捷性。

科研項目高效執行需要嚴格的監督與評審

嚴格把關科研項目是美國海軍科技發展的重要特點。一是由海軍副部長、美國負責研發和采購的海軍助理部長、海軍作戰部副部長等組成研究、開發、測試和評估聯合委員會，負責項目推進和投資指導。二是各重點科技領域分別由一名高級行政官領導，而且每兩年評審一次，根據結果適時調整。三是科技項目持續開展同行評議，評審人員至少有3名專業人員參與。四是海軍研究局每年12月進行一次投資差額評審，由美國海軍研究局局長負責，其結果將用于支持預算編制和執行。通過這些措施，美國海軍實現了科研項目的高效執行，確保了項目質量和進度。