美国发布未来士兵2030计划

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　　美国纳蒂克士兵研究发展工程中心(NSRDEC)综合来自其他研究机构、士兵项目执行办公室、最初的未来士兵概念系统研究中心的研究成果，在对未来士兵概念的探求中不断有更清晰的认识，最新发布了《未来士兵2030计划》。该项计划是在现有装备和技术基础上充分运用逻辑学和创新思维开发的“未来士兵概念”，以确定未来士兵投入战斗所需能力，提出未来士兵系统的投资策略和折中方案。
　　该项计划重点强调人体效能与人员训练、士兵防护、杀伤力、机动性和后勤保障、网络、传感器、电源和能量等未来士兵的7项关键能力。
　　
　　人体效能和人员训练
　　
　　未来士兵作战服中将嵌入行为、神经和生理传感器，能实时监视士兵状态，并对士兵的生理和心理进行评估，指挥官可根据这些数据进行部队任务分配、医学／心理干预等决策，以避免士兵工作负荷过大或士兵的态势感知能力下降。随着未来认知和生理增强剂(如益智药物、神经假肢和持久能力的物理假肢)的不断发展，未来士兵也可能在道德许可下使用这些认知和生理增强剂来提高人体效能。
　　未来在人员选拔和训练方面，可以通过虚拟现实系统在任何时间和地点进行嵌入式训练，士兵能够通过一组依靠计算机指令、手势和虚拟显示／控制系统的“第三代”接口与机器人、软件系统和硬件平台之间建立互动。训练将利用智能软件和模拟仿真工具，给予士兵分析和决策能力，减少对主要指挥所和后方(C4ISR)中心的依赖。
　　
　　士兵防护
　　
　　“2030未来士兵”防护系统是一种集防护、信号管理、生理／医疗管理等于一体的多功能防护网络。其主要包括以下几部分。
　　士兵作战服　“2030未来士兵”作战服将像士兵的第二层皮肤一样，不会影响士兵的正常行动。该作战服可能应用的技术材料包括：仿生材料人造血管系统、抗菌纤维、电子织物以及能够接收声、光、电磁和其他光电信号的纳米和合金纤维等。仿生材料人造血管系统具备主动防生化战剂、气候控制和自动创伤治疗功能；抗菌纤维可以增强士兵的健康和卫生水平、减少皮肤过敏并可抑制真菌生长；电子织物将能够完全织人士兵作战服中，用于自生成／采集能量。
　　除了作战服，未来作战靴将采用生物力学和用户定制设计，以提高穿着舒适性并减少体能消耗。
　　弹道与爆炸防护　未来防弹衣将具有灵活性高和模块化的特点，合身的剪裁、灵巧的设计，具有极高的防破片袭击能力，能够自然通风，还能够防御爆炸冲击波以及烧伤的威胁。纳米纤维制成的网状物用于防护重要部位。
　　具有承载能力的外骨骼能为士兵提供执行特殊任务所需的全身防护。另外，安装在下肢外骨骼内的模块化组件还能够提供有效的附加防护。
　　未来可能采用织物复合材料制成轻型肢体防护系统。关节处经过加固处理，能够防御爆炸冲击波并降低极限运动引起的损伤，且不影响正常的运动和功能。
　　主动阻燃　未来士兵防护系统在保持被动阻燃和热防护能力的同时，将采用活性阻燃技术使其具备主动阻燃和热防护能力。新型纳米纤维和纳米复合材料具备更强的阻燃和灭火性能、透气性好，能够在复杂环境下提供多功能防护。
　　生理、神经和创伤感知　士兵防护服、作战靴、头盔等部分嵌有生理状况监视(WPSM)传感器，能显示士兵的能量级、工作负荷、压力水平、睡眠状态等方面的信息。创伤感知系统则根据这些信息评估脑损伤、弹着点、烧伤和钝击伤等情况。
　　化学／生物／放射性／有毒工业材料防护　这种防护服装具有各种有毒物质指示剂和反应系统。防护服外层的微表面嵌入相应的传感器，当探测到核、生、化战剂和有毒化学物质时，防护服外层的PH值会发生变化，并改变防护服中纳米聚合物的导电性，随后嵌入在防护服中的酶／活性纳米粒子将迅速中和这些毒剂。
　　多环境微气候调节　“2030未来士兵”将配备轻型低功耗微气候调节系统(MCCS)，该系统能在寒冷气候下供暖，也能在炎热气候下制冷，确保士兵舒适、安全的中心体温，从而提高士兵作战效能。MCCS由微气候调节模块(MCM)和微气候传送网络组成，传热层嵌入士兵防护服内。
　　
　　杀伤力
　　
　　“2030未来士兵”武器系统具备超强的杀伤力和多功能性，能够直瞄和间瞄射击，有效打击远程和隐蔽目标。配用针对隐蔽目标的榴弹时有效射程达1000m，无壳动能弹的有效射程为600m。士兵系统平台集成有火控光电系统，使武器操作更简便。武器瞄准点将显示在士兵头盔显示器上，运用火控光电算法，在头盔显示器上以电子标记显示目标，以充分提高武器在城区、丛林、沙漠和村落等各种不同作战环境下的目标捕获能力。每个士兵都与数字战场建立无线连通，这样所有徒步士兵都能够充当“前方观察员”，可以随时召唤来自空中、地面和海上的火力。
　　杀伤力主要涉及以下几项关键性技术：
　　武器／弹药技术　低后坐力技术、纳米－复合材料、电子点火，无壳动能弹／步枪。
　　火控技术　微型传感器／超光谱光电器件／传感器融合；变焦光学系统；目标定位；目标和弹药回路跟踪及弹药制导的激光雷达；非磁数字罗盘等。
　　弹药技术　无壳弹；空爆弹和威力可调(从非致命到致命)弹药；小口径制导弹药系列。
　　
　　机动性与后勤保障
　　
　　未来士兵将采用模块化、量身定做的外骨骼系统，其将拥有很强的力量和耐极限能力。所有外骨骼组件都经过完全密封处理，完全浸入水中后仍能继续运作。
　　未来士兵将佩戴专用下肢外骨骼系统，每个部件都根据单个士兵的特点而特别制造，即使士兵在部队之间调动也不会更换。为了满足不同任务需求，士兵还可以选配各种任务增强型机架外骨骼系统，包括医疗援助、建筑物和城区搜寻与救援、破障、弹药运输等。模块化任务增强型机架外骨骼系统可以提供独特的任务处理能力，同时能够充分集成。
　　后勤保障系统包含一些自动化设备，以提醒士兵通信系统、装备和装具的战时状态。该系统还将采用射频传感器或下一代装置，在战场和后勤领导层指定的通信链路中断期间，系统将融合和传送射频传感器获取的数据。
　　
　　士兵网络
　　
　　未来士兵将始终保持信息优势，态势感知数据将能够反映更高水平的战术互联网。另外，先进的信息技术确保在不断变化的作战环境中具有可靠、宽频带和网络化通信能力。
　　未来通信系统将采用认知推理技术。认知网络将使网络不断从外部态势数据和内部性能数据获悉信息，从而预测战场环境，调整不断变化的用户需求。认知网络将为士兵提供最佳通信能力，能够适应指定的频谱源和基于场景的通信量需求，向单个士兵提供符合任务需求的信息。这将大幅度减轻网络规划负担，使作战士兵和C3(指挥、控制和通信)系统部件能够集中于执行任务。另外，认知网络还将通过控制计算程序自适应网络化能力以获得频谱支持。
　　
　　士兵传感器
　　
　　士兵传感器主要分布在士兵头盔系统和士兵携带的机器人上。
　　未来士兵的头盔系统将采用先进的全方位显示技术，可在任何战场条件下提供高保真影像。头盔上的传感器包括激光测距仪／指示器，激光雷达；二级红外光照明；射频测距信号网络辅助，有助于士兵确定GPS信号的来源、时序以及信号强度；雷达(探测移动目标)；超光谱图像处理与显示器；激光器和环境恶化传感器。
　　传感器具有地理空间标记和武器目标瞄准等功能，有助于导航、狙击手探测、人体生物特征面部识别和目标探测。由于未来电子器件的尺寸大幅度减小，因此头盔系统还将包括具有高保真音频的战术无线电收发器和处理器。通信和处理系统将建立高速数据链接，使传感器和无人装置实现远程操作。处理系统将配有能够使用战术地图、数据库和语言翻译系统的量子点百万兆级存储系统。
　　
　　士兵电源和能量
　　
　　未来士兵系统主电源将由遍布在身上的混合电源系统组成，包括带小型蓄电池的多燃料发电机。多燃料发电机通过电化学手段，可有效地将野外能获得的任何液体燃料直接转化成电能。蓄电池由高效纳米结构固态复合材料制成，阴极采用锂镍钴锰材料，阳极采用复合硅炭黑材料。备用电池包括嵌入在关键部件中的轻型聚合物纳米纤维备用蓄电池，这种小型平板备用电池质量不到28g，能量密度约为200W・h／kg。充满电后，这些分布的电源能够为士兵提供3小时作战所需动力。此外，未来士兵还配有无线电力供应系统，无需连接插头便能从车辆或其他辅助系统中获取能量。
　　能源装置还包括热电联产装置，该装置利用热电原理，同时产生电能和热能(或制冷)，为士兵提供气温调节(供暖和制冷)。所有电源系统都将设计成能够使电能应用一再利用一净化一采集实现最大化，从而减少供应链需求。
　　
　　编辑／刘兰芳
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