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第25章 军事高技术(1)

军事高技术概述

一、军事高技术的概念与分类

所谓军事高技术,就是应用于军事领域的现代高新科学技术。即已经应用或即将应用于军事领域中,并对现代军事和现代战争产生重大影响的高新科学技术群。

按照科学分类方法,科学技术的体系结构通常划分为基础科学、技术科学和工程技术三个层次。军事高技术的体系结构是由科学技术体系中面向军事应用的那部分技术科学和工程技术所组成的。它包括两个层次,即军事基础高技术和军事应用高技术。

1.军事基础高技术。军事基础高技术是指武器系统和国防科技装备的研制所需要的各种基础理论和技术,它所涉及的内容很多,从现代高科技的观点看主要包括军用微电子技术、军用光电子技术、军用计算机和人工智能技术、军用新材料技术、军用生物技术、军用航天技术、军用信息技术、军用核技术、海洋开发技术、定向能技术等。

2.军事应用高技术。军事应用高技术是利用各种科技成果进行武器装备的研制和生产的技术,以及军队充分发挥武器装备效能的综合使用技术。军事应用高技术的内容非常广泛,分类方法也多种多样。按其完成的军事任务可分为:战略武器装备技术,战役战术武器装备技术,后勤保障装备技术,军事工程技术,军事系统工程技术等;按其研制的武器装备的种类可分为:侦察监视技术、伪装隐身技术、夜视技术、激光技术、电子对抗技术、制导技术、作战平台及常规武器技术、军事航天技术、军用计算机技术、军队指挥自动化技术、核生化武器技术、新机理武器技术等。

二、军事高技术的发展趋势

纵观20世纪和21世纪军事高技术的发展,呈现以下趋势:

1.信息和知识将成为未来军事高技术发展的主要动力,信息进攻与信息防御的攻防研究将成为未来军事高技术研究的焦点。计算机网络攻击与防御是军事高技术发展的重要内容。

2.电子战武器装备的发展将成为信息时代军事高技术发展的重中之重,是夺取制信息权的关键。电子战支援、电子对抗和电子反对抗武器装备将是21世纪发展的重点。电子战是具有21世纪时代特征的高技术对抗。

3.一体化C4I系统的发展和运用在21世纪将更加迅速,使战场更透明,指挥近实时,行动更敏捷,夜间变“明亮”,陆海空天作战行动一体化。

4.隐身武器将得到很大程度的发展,不仅充斥空中,而且也将出现在海洋、陆地甚至太空,主动隐身技术将得到更多的应用。隐身与反隐身攻防对抗将更加激烈。

5.遥控式和全自主式空中、陆上和水中机器人将成为未来重要武器,担当起侦察、探测、压制防空、战场毁伤评估乃至无人攻击等作战任务。

6.精确制导武器呈明显的对抗性发展格局。新一代攻防武器的发展总趋势是,自主式、高精度、多功能、全天候、抗干扰、模块化、灵巧型(或智能型)、高效能、轻小型,经费上负担得起。

7.军用航天系统将成为各国竞相发展的制高点。以卫星为主体的航天系统将是一体化全球感知、全球交战系统的核心,是实施远程精确打击和杀伤评估的重要手段。夺取空间优势将成为未来各国发展航天力量的首要任务。

8.在未来战争中,激光武器和高功率微波武器将成为防空反导的利器,非致命武器将为未来军事行动提供新的选择,它们的应用将意味着战争形态的巨大变化。

三、军事高技术对现代作战的影响

(一)对武器装备的影响

高技术对武器装备的影响最迅速、最明显,它将直接促进武器装备的改进和发展。主要表现是:提高了武器的杀伤效能。高技术的应用,将使各类武器向重量轻、体积小、射程远、速度快、威力大、精度高、机动能力强的方向发展。从而极大地提高了武器的杀伤效能。

提高了武器系统的综合作战能力和自动化水平。C3I系统把各类武器系统联为一体,把各军兵种联为一体,已被广泛应用于战略、战役和战术的各个领域,促使战场指挥控制一体化,从而提高了武器系统的综合作战能力。并实现了信息的获取、传输、处理和显示的自动化,武器管理、控制指挥的自动化。

提高了武器装备的生存能力。其手段主要有三种:一是抗毁加固。主要是对武器装备的壳体和关键部位应用高强度的优异新材料,使武器装备坚固耐用。二是灵活机动。它是提高雷达、飞机、舰艇、火炮、坦克以及C3I系统和电子对抗装备生存能力的重要手段。三是防探测,主要采用各种隐身技术。现代高技术已具备提高武器装备生存能力的这三种手段。

提高了武器装备的全天时、全天候的作战能力。红外、夜视技术的应用,提高了武器全天时的作战能力;雷达成像、热成像、毫米波和红外技术的应用,大大提高了武器全天候的作战能力。

提高了武器的可靠性和可维修性。可靠性和可维修性是武器系统具备长期持续作战能力的两个关键条件。高技术的发展,为提高可靠性与可维修性提供了有效手段。例如采用模块化设计技术、故障诊断技术、计算机辅助设计技术、非电子设备的内部自测技术等,可大大减少武器装备的故障率和返修率,并便于检查和维修。

促使新型武器系统的诞生。高技术应用于武器的发展,将直接促使新型武器系统的诞生。已取得重大突破、已经部分应用或即将装备部队的有:航天武器系统,人工智能武器系统,隐身武器,计算机病毒武器,深海战略武器系统,次声武器,基因武器,地球物理武器和新机理核武器等。

(二)对作战理论的影响

高技术的运用推动了军事理论的发展。正如海、空军和核武器的出现推动了“制海论”、“制空论”和“核威慑论”产生一样,高技术兵器的出现和发展,必然产生与其适应的军事理论。目前美国的“空地一体”作战理论,前苏联的“大纵深和立体作战理论”都是以高技术武器装备为基础的。随着制导武器的发展,定向能武器的出现和美国“战略防御计划”的出笼,美国原先的“相互确保摧毁”核战略也转为“相互确保生存”的战略。美国还提出“高边疆”战略,旨在夺取宇宙空间的“新高地”,增强战略威慑效果。由于高技术兵器已把战争推向宇宙,开发和利用宇宙就将成为“航天战略”理论的基本内容。一方面高技术为军事理论发展提供了物质基础,另一方面军事理论发展又为高技术开发起到了导向作用。

(三)对作战方式的影响

高技术在军事上的应用将有力地改变战争的面貌,引起作战方式的变革。除已经出现的以高技术为主要手段的“马岛式”、“利比亚式”、“海湾式”等局部战争和军事冲突外,还可能出现诸如外层空间的军事冲突和更多的小型局部战争。但也不能完全排除全面战争、特种战争、星球大战和规模较大的高技术战争等新的战争样式。至于核武器,人们正从高技术中寻找积极的防御手段。高技术的发展有可能成为核武器的克星,从而打破核垄断、核均势,避免核大战。

现代局部战争的实践表明,电子战、导弹战、空战、坦克战已成为高技术战争的主要作战样式。还可能出现化学战、生物战、激光战、机器人战等形式,在空中、陆地、海洋甚至太空中展开,所以未来的作战方式将更加多样复杂。

(四)对作战指挥的影响

由于战争手段的高技术化,使部队的侦察能力、预警能力、机动能力、快速反应能力、突击能力大为提高,使战争具有突然性、立体性、协同性,战争规模大、强度高、节奏快。作战方向和战场态势瞬息万变,捕捉战机极为困难,战斗空前紧张激烈。作战指挥范围大、内容广、头绪杂、信息多、决策难。这对指挥的时效性、隐蔽性、稳定性、协同性提出了更高的要求,因而使战争的组织指挥空前复杂。为了赢得战争的胜利,建立现代化的指挥系统,提高指挥效率,保证指挥灵活、可靠、高效、稳定、隐蔽、保密的进行是一个关键问题。高效能的指挥取决于及时而准确的情报,安全而通畅的联络,正确的分析、判断和决策。而传统指挥手段很难满足以上需要,因而必须求助于指挥控制的现代化。

作战指挥的现代化将给指挥带来极大变化:为指挥人员带来了全新的指挥手段。它将变手工作业的指挥方式为自动化方式,把指挥人员从繁琐劳累的手工操作中解放出来,从而使指挥方式发生变革。②把信息、通讯、指挥、控制联成一体,把空中、海上、地面各种作战力量联成一体,使指挥协同有了可靠保证。③使作战指挥机构更加精干高效,便于机动,便于生存。并且,指挥效率和质量将大大提高。④电子战将成为保障军队指挥畅通的基本手段。电子战优势将成为指挥机关安全和指挥稳定的关键。⑤对指挥人员的综合素质提出了更高的要求。由于高技术兵器和高技术兵种的出现,要求军队普遍具有较高文化技术水平。指挥人员若没有更高的知识水平就很难指挥管理这样的部队和使用高技术装备。指挥员必须既是军事家,又是工程技术专家,才能熟练掌握指挥程序和具有运用现代化指挥设备的技能。指挥人员只有具备较高层次的军事知识和科学文化知识,才能驾驭现代高技术战争。

高技术在军事上的应用

高技术在军事上的应用,主要表现形式是高技术兵器的研制和使用。所谓高技术兵器是指以高技术为基础研制而成的武器装备,它包括应用高技术研制的新型武器装备和应用高技术改造的现有武器装备。

高技术兵器的种类很多,主要有现代侦察系统、精确制导武器、隐形兵器、新一代作战平台、电子战兵器、自动化指挥系统、定向能武器、人工智能武器等。

一、制导技术

制导的含义是按选定的规律对导弹或精确制导弹药进行导引和控制,调整其运动轨迹直至以允许误差命中目标。

制导系统由导引系统和控制系统组成。

不同的制导系统,采用不同的制导技术。本节将按寻的制导、遥控制导、惯性制导、地形匹配和景象匹配制导以及全球定位系统(GPS)制导五类分别介绍精导武器的制导技术。

(一)寻的制导

又称自寻的制导。其主要特点是通过弹上的导引系统(导引头或寻的器)感受目标辐射或反射的能量,自动跟踪目标,导引制导武器飞向目标。

在复合制导技术中,寻的制导常用于末(段)制导,以提高命中精度。

主动微波(雷达)寻的制导具有“发射后不用管”的优点,能从任何角度攻击目标,命中精度很高;缺点是易受干扰。

半主动微波(雷达)寻的制导减少了弹上设备,可增大飞行距离,但不能自主寻的,而且制导站易受敌方攻击,因此主要用于攻击空中目标的导弹,不用于对地攻击导弹(地面杂波干扰影响制导精度)。

红外寻的制导也具有“发射后不用管”的能力。红外热成像寻的头具有全向攻击能力(不限于攻击目标的高温部分),抗干扰能力也更强。

电视寻的制导能直接获取目标清晰的图像,本身又不发射电磁波;缺点是受气候影响较大,夜间、云雾、低能见度时都不宜使用。

毫米波雷达尚未大量装备,因此毫米波主动、半主动寻的制导技术实际应用还不多。目前使用的毫米波对比寻的(被动寻的)制导系统,其原理是:任何高于绝对零度的物体都有微弱的毫米波辐射,利用弹载的高灵敏度毫米波辐射计测量目标与背景的毫米波辐射能量差异,再由计算机完成两者的对比识别,给出制导指令。毫米波寻的制导系统体积小、重量轻,全天候工作能力比电视寻的、红外寻的制导系统更强,精度和抗干扰能力比微波寻的系统高;但作用距离较短。

激光寻的制导目前大多数采用红外工作波段,如1.05微米激光。作用距离更远的10.6微米二氧化碳激光指示器已在研制。用于激光主动寻的制导的激光雷达研制进展也很快。

(二)遥控制导

导引系统的全部或部分设备安装在弹外制导站,由制导站执行全部或部分的测量武器与目标的相对运动参量并形成制导指令之任务,再通过弹上控制系统导引制导武器飞向目标,这种制导方式称为遥控制导。按指令传输方式和手段,遥控制导可分为指令制导和波束制导(驾束制导)两类。

1.指令制导

指令制导有下列几种方式:

(1)手控指令制导。利用人眼或光学系统跟踪目标和导弹,由操作手控制制导武器飞行方向,并命中目标。这种方式常用于短程制导武器,如:德“柯布拉一2000”单兵反坦克导弹,弹重10.3千克,射程400一2000千米。

(2)半自动指令制导。利用人眼跟踪目标,利用仪器自动跟踪导弹和发出修正导弹飞行路线的指令。另一种半自动指令制导则是对目标进行自动跟踪,而由操作手控制导弹。

(3)自动指令制导。目标和导弹的跟踪和导弹的控制均自动化,无需操作手参与。

利用导线传输指令的遥控制导称为有线指令制导。早期多利用导弹尾部拖曳的金属导线(电缆)传输指令,导弹飞行速度不高,射程也不远。近年已利用光纤(光导纤维、光缆)传输指令,称为光纤制导导弹。其头部有成像式目标传感器(红外寻的器、电视寻的器等),无需瞄准目标就可发射。通常是垂直发射上升到200米左右的高度后转为平飞,在发射和飞行时,光纤从导弹尾部的光纤筒内拉出,其弹上传感器获得的目标图像由光纤传给制导站,制导站的指令通过同一根光纤传给导弹,导引其攻击目标。其优点:①作战范围广,射程远,攻击力强;②制导精度高;③保密性好,抗干扰能力强;④生存能力强;⑤作战灵活,易于操作。缺点是飞行速度不能过高(最大速度可略超过音速),不能拦截高速运动的目标。

利用无线电传输指令的遥控制导,称为无线电指令制导。制导站同时连续跟踪目标和导弹,将其运动参数输入计算机,计算机算出制导指令经过传输系统传给导弹。弹上接收机将指令变换成控制导弹的信号,导引其飞向目标。这种制导方式易受电子干扰和反辐射导弹的袭击,因此还需采用多种综合抗干扰措施。指令制导的优点是弹上设备简单,成本低,如使用相控阵雷达,还可同时对付多个目标。

2.波束制导

利用雷达波束或激光波束导引导弹飞向目标的遥控制导技术,称为波束制导或驾束制导。其系统及工作过程是:制导站雷达(或激光器)向目标发射一束旋转波束,导弹沿波束的旋转轴飞行。弹上设备自动测出导弹偏离波束旋转的参数并形成制导指令,弹上控制系统根据指令导引导弹飞向目标。

遥控制导的优点是弹上设备简单,在较短射程范围内可获得较高制导精度,缺点是射程受到制导站跟踪探测系统作用距离的限制,精度随射程增加而降低。

(三)惯性制导

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