未来5年，颠覆世界军事的7项关键技术

以下文章来源于学术plus ，作者高级评论员

关键技术与未来战争中的小、智能、廉价革命

这些小型、智能和廉价的武器将从根本上改变战争的性质，并非常有可能主导大国冲突。总之，我们正在走向一个“精确的时代”。而在如今的大国竞争时代，最关键问题是哪个国家能够最迅速、最有效地适应这场颠覆性的革命。 

1.技术融合   

与以往的工业革命一样，这次工业革命也不是仅基于单一技术的，而是建立在一系列快速成熟的技术融合之上。本文简要分析了那些在未来5年(2020-2025年)最直接影响军事能力的因素。

1.1 纳米技术

人工智能是一个广泛的动态领域。本章只讨论在小型、智能和廉价武器发展中最重要的两个人工智能领域：独立于全球定位系统的导航和目标识别。

宾夕法尼亚大学的四轴飞行器“使用智能手机进行自主飞行，只使用机载硬件和视觉算法，就可以不依赖全球定位系统。”DARPA也正在利用地球磁场的变化开发精确导航。这两种系统都不受全球定位系统干扰或欺骗的影响。但是虽然这些系统可以让无人机到达目标区域，但以目前的技术还不能确保它能击中特定的目标。此外，真正自主无人机打击行动的第二个关键要素是准确的目标识别。许多研究人员正在研究利用人工智能将通过机载传感器以提供准确的识别。2019年初的一份在线杂志对七种可以识别和跟踪人的商业无人机进行了评级。而美国空军研究实验室正在使用一种新的遥控晶片来识别雷达生成的空中图像中的军用和民用车辆。 

2014年，弗吉尼亚大学的一个团队在一天内打印了一架3D无人机，然后使用小电机、2节电池和一部安卓手机，生产了一架800美元的自主无人机，航程约为30英里。如今，一家拥有1000台Carbon3D打印机的工厂每天可以打印10万架自主无人机的机身，至于成品的组装和装运，都可以通过机器人实现自动化。发射数千架无人机将具有挑战性，但通过使用像多管火箭系统一样设置的标准集装箱，可以快速移动和使用大量无人机。无人机蜂群的数量优势就足以对任何现有的防空系统造成巨大压力。

无人机群面临的前两个挑战：自主导航和目标识别技术，已经在2020年得到了显著的发展。而最后一个挑战——小型无人机的有效载荷限制——可以通过以下三种方法解决。第一个也是最不具技术挑战性的方法是“携带引爆器”。第二种方法，使用爆炸成型弹药( EFPs)作为弹头，这种方法技术要求更高。第三种方法是利用蜂群，依靠几十枚小型弹头的累积伤害来完成任务。

“携带引爆器”通常适用于引爆易燃目标，如弹药库、停放的飞机、燃料卡车或火箭发射器。几盎司炸药只要投放到正确位置，就将引发二次爆炸，造成毁灭性的打击。俄罗斯多次使用小型无人机向乌克兰弹药库投掷简易手榴弹。由此产生的二次爆炸摧毁了数十万吨弹药。而要穿透非爆炸目标，如补给卡车或轻型装甲车，可以使用第二种方法：EFPs。一个合适的拇指大小的EFP只有3盎司重，可以穿透半英寸的钢。将EFP的尺寸增加到只有几磅，可以摧毁甚至是装甲良好的车辆。无人机、人工智能和先进制造的结合意味着在未来的战场上可能会有成千上万的移动、智能、活跃的猎人。

不论政府和大公司们如何挖掘其现有卫星的能力，都无法与商业卫星的低成本相比。立方星的每个模块大小是边长仅约为4英寸，其成本低于125,000美元，已成为空间服务新产业的关键。Viasat正在建立一个微小卫星网络，使客户能够近乎实时地查看不断增加的观测卫星网络的图像和视频。可见，大国已经失去了对太空使用的垄断。“廉价空间”意味着在一个破坏性技术和大国竞争的时代，所有军事规划者必须假设几乎任何敌人在移动时都能看到他们的部队。 

高超音速武器，也称为超高速武器，其速度是音速的5到25倍。实现高超音速武器有三种不同的方法——助推-滑翔火箭、巡航导弹和炮弹。每种方法都在迅速成熟，并将极大地改变大国冲突的特征。但目前预计大多数不会在未来5年内大量投入作战。

助推-滑翔火箭系统要求弹道导弹在机动之前达到速度和高度。一旦投入使用，将提供具有毁灭性力量的机动、远程精确打击。大国似乎都在开发这类武器，重点是携带核弹头。美国预计在2028年前拥有一个可运行的助推-滑翔系统。相比之下，高超音速巡航导弹更为廉价，可以由各种地面、海上和空中平台发射，但体积更小，射程也有限。美国空军正在研制AGM-183空中发射快速反应武器。美国陆军正在开发一种远程高超音速武器。最后一项技术，高超音速炮弹，更便宜，但射程更远——目前只有大约50英里。陆军已经设定了一个射程为1000英里的火炮目标，但是还没有部署这种系统的预计日期。

2.战术影响

以上这些小型、智能、廉价技术的崛起将对各个作战领域——地面、海上、空中、太空、网络和电磁——产生重大战术影响，更重要的是对跨领域作战产生影响。 

当我们将简单的无人机、增材制造（3D打印）、自主导航和目标识别结合起来时，地面部队可能需要处理数千甚至数万架无人驾驶飞机。但如果将他们都打包在商业集装箱或卡车中，并在战场上移动，就很难被识别或抢占。如果进而将其与地雷、GRAMM(制导火箭、大炮、迫击炮和导弹)火力和其他精确武器结合起来，那么“无人机家族”可以创造一个作战双方都无法撼动的纵深地带。目前，地面部队正处于新技术逐渐取代旧技术的阶段，未来发展空间巨大。

俄罗斯、以色列等国家已经生产了集装箱式巡航导弹，可以为各种平台提供反舰武器。集装箱船可以通过增加40至50件集装箱化武器和一个简单的指挥和控制系统而变为军舰，价格约为1.25亿美元，只相当于一艘海军沿海战斗舰(LCS)购买价格的一小部分。这是一种生存能力更强、价格更低的船只，并且可以为舰队增加大量导弹。

除了能力越来越强的巡航导弹之外，像XQ-58A这样的垂直起落无人驾驶飞机意味着几乎任何海船都可以是小型飞机。此外，许多战舰在顶部装有盒式发射器。这些提供了容易识别的目标点和二次爆炸的巨大潜力。水下武器对海军构成了更大的挑战。各种商用无人水下航行器甚至可以变身为潜艇部队。如果发展成武器系统，商用无人驾驶飞行器可能会极大地改变海军。 在新兴的大国竞争时代，大量相对廉价的自主无人机和巡航导弹的出现将彻底改变海上战争。

对于传统的有人驾驶的空中力量来说，无人机和巡航导弹的结合一方面可以克服传统空中力量的许多弱点，但另一方面也提高了一些国家反进入/区域封锁和精确的远程打击能力。空中力量正面临巨大的变化。载人飞机已经过时，成本低廉的无人机、巡航和弹道导弹、潜在的高超音速导弹才是未来。然而，美国目前没有办法保护空军基地免受这种新一代武器的攻击，航空母舰也面临着越来越大的威胁。当前已有或设想的武器系统还无法发现并攻击这些移动系统。而对于飞行员来说，也必将被无人机所替代。

在太空领域中，微型卫星和立方星的出现，加上商业发射平台的兴起，将大大增加太空攻击的可能。2020年4月，诺斯罗普·格鲁曼公司的任务扩展飞行器成功地与国际通信卫星组织901号对接，并在轨道上为其提供服务（该系统可用于卫星摧毁和修复）。太空资产是否会被用来攻击地球上的目标仍然是一个悬而未决的问题。此外，为了在太空的战斗中保护重要资产，美国需要发展卫星上使用动能和软杀伤的能力，同时修复能力也至关重要。

相比之下，网络战是持续的、全球性的、持续的和不断发展的。随着第四次工业革命的继续，网络空间的持续冲突只会不断加速。而所有网络在现实世界中都有节点，如卫星下行链路、服务器和光纤网络，这些节点都很脆弱。与网络攻击不同，对已知位置的物理攻击会对对手的网络造成重大且可预测的损害。而协调现实世界的攻击也比混合网络和现实世界的攻击更容易操作。这是一个跨领域开发的成熟领域。 

电磁频谱的使用对于在其他领域进行战争至关重要。如果一种力量可以主宰整个频谱，就可以严重限制甚至击败对手在陆地、海洋、空中、太空和网络上的所有能力。此外，网络系统通常依赖电磁通信链路，这些链路可能会受到干扰、退化或欺骗。电子设备的小型化、计算机功率的大幅提高、电磁脉冲系统的创造以及传感器的改进，使得电磁频谱成为高科技竞争的一个关键领域，而这个领域很大程度上决定未来参与的结果。

3.军事行动

“最好的防守就是进攻”

未来10到20年的技术融合意味着每个国家与非国家行为者都将拥有精确打击能力。拥有100台3D打印机的国家就可以使用成千上万架精密无人机作为战斗武器。通过将这些无人机与被动传感器配对，防御者在选择开火之前不必发射任何信号。因此，未来的战争很可能是由防御者选择何时发起，并且通过大规模精确打击来完成。简而言之，完善的防守将能够创造战术优势。

因此，那些试图登陆别国地面部队的进攻将会面临重大伤亡甚与不对等的经济损失。无论是在人力还是财力方面，未来的干预成本将比现在高得多。