第四次工业革命技术的融合使更小、更智能、更便宜的武器系统成为可能,这将挑战当今军队为数不多的基本系统。基于陆地、海洋和空中,这些小型、智能和廉价的武器将从根本上改变战争的性质可能会主导大国冲突。美国。S内战展示了工业革命对战争的影响。大规模生产、铁路、电报和蒸汽战舰的出现意味着大规模成为战场上的主导因素,如果不是主导因素的话。第一次世界大战强化了这一事实。即使出现了机动战,第二次世界大战在很大程度上仍然是一场战争-群众请愿。20世纪80年代,美国领导人转向使用精确武器来击败华沙条约组织。值得庆幸的是,我们从未发现精确武器是否可以击败华沙条约,但为实现这一目标而开发的技术在1991年的海湾战争和伊拉克自由行动中被证明是毁灭性的。不幸的是,这些武器和平台运送它们的成本越来越高。
其结果是,美国在进入21世纪时建造了更少但能力更强的武器系统。进入新世纪20年后,美国、中国和俄罗斯继续研发第五代战斗机、重型轰炸机和飞机等高端系统载体。然而,通过降低精密和先进制造的价格,第四次工业革命正在创造新一代更小、更智能、更便宜的武器,挑战这些武器系统。简而言之,我们正在进入一个大规模精确的时代。大国竞争时代的一个关键问题是,哪个国家最能快速有效地适应这场革命。
技术融合
与之前的所有工业革命一样,这场革命不是基于单一技术,而是一系列迅速成熟的技术的融合。本章仅研究未来5年(2020-2025年)对军事能力影响最直接的因素。纳米技术使远程精密系统变得负担得起。高超音速武器虽然昂贵,但也带来了另一个挑战。此外,由于这些技术中的每一项都是新的,因此能力的提高正在迅速发生,而随着高超音速武器的出现,其成本只是改进现有武器成本的一小部分系统技术。
纳米技术
例如导电性、可燃性和导电性。纳米技术最直接的军事应用是纳米炸药。开源报告显示,纳米炸药的爆炸力是传统炸药的10倍。纳米研究仍在继续,这意味着更大的爆炸力常规爆炸力可供国家使用,非国家行为者也不可避免地可以使用。爆炸能力的提高可以使新的、更小的武器具有与更大的旧武器相同的效力。第二个感兴趣的领域是纳米材料。碳纳米管(由石墨烯制成)它们的强度是钢的400多倍,是特殊的导体。它们被用来减轻许多产品(电子产品、汽车、医疗器械甚至水净化)的结构强度所需的重量。当正在开发的技术最终使石墨烯大量廉价供应时,它们将使设计师能够自由地提高从自行车到高端军事应用的性能。纳米材料还可以显著提高电池的存储容量,石墨烯基超级电容器几乎可以立即充电-电子或视觉涂层物体的放置具有挑战性。
一些最有价值的纳米产品可能是抗辐射电路,可以保护电子产品免受微波武器的伤害。简而言之,基于纳米技术的材料、电路、储能和爆炸物的改进将导致射程、有效载荷和各种车辆的隐形。
无人机
商业利益正在推动无人机能力的指数级提高。任何人都可以使用自主的空中、地面和海上无人机进行监视/侦察、通信、后勤甚至打击。监视/侦察无人机。长续航时间(30+小时),军用,远程全球鹰等无人驾驶飞行器价格昂贵(1.3亿美元),需要广泛的支持结构来最大限度地提高其效率——每个轨道最多171人。如今,对长航时监视系统的商业需求导致解决方案成本更低,只需要很少的人员。挑衅实验室的DX-3自主垂直起降(VTOL)无人机的任务范围为900英里,携带光探测和测距技术或集成光学和红外技术-配备高分辨率变焦的热像仪。Aerovel的自主垂直起降柔性旋翼提供长期(32小时)和远程(1800英里)观测。它携带视觉和红外视频、静态相机以及合成孔径雷达。每台售价约20万美元。显然,商业、自主监视无人机和移动设备的快速发展中国的解释正在降低远程、
多光谱和雷达监视任务的运行成本。通信中继无人机。长航时或系留无人机可以提供临时节点,以扩展现有系统的范围或提供快速更换对于遭受损坏的节点。打击无人机。在过去的二十年里,捕食者型遥控军用无人机得到了广泛的报道。像传统飞机一样,它是一个跑道起飞和跑道降落平台。但重要的进展正在自主、,垂直起降无人机。在高端,售价200万美元,相当于F-35成本的1/45,XQ-222无人机的续航里程为3000英里(是F-35的两倍多),有效载荷为600磅。成本优势实际上会随着时间的推移而增加。凭借其垂直起飞和回收系统,XQ-222每月的训练成本最低,不需要机场不需要飞行员和维护人员的培训渠道,不需要飞行员奖金,不需要退休成本,不需要医疗保健等等。美国。空军正在测试其设计的XQ-58A版本。
不幸的是,XQ-222在2017年巴黎航展上的亮相表明,美国不会是唯一拥有这种能力的国家。然而,打击无人机技术并不局限于价值数百万美元的系统。自2011年以来,美国已向阿富汗运送了价值15000美元的Switchblade无人机中的4000多架。它长2英尺,宽3英寸,重6磅,可以飞行约6.2英里,并为操作员提供实时视频。因为它是武装的,操作员可以11此外,主要国家在打击任务上没有垄断地位。伊朗在2019年9月对沙特阿拉伯阿布盖克石油设施的袭击中展示了其能力。德黑兰还为也门巡航导弹袭击美国提供了武器。军舰。甚至在伊朗的活动之前,所谓的伊斯兰国2016年10月至2017年1月期间,共进行了80多次无人机袭击,造成约12名敌方士兵死亡,50人受伤。商业公司正在测试自主垂直起降无人机,
这些无人机独立于GPS,抗电子干扰能力强,射程可达数百英里,交付准确1米长,价格低廉,可以一次性使用。
海上无人机
商业航运业正在开发一系列无人水面舰艇,从北海渡轮到电动沿海货船,再到全尺寸集装箱船和油轮。到2018年,美国。海军正在研发自己的无人驾驶潜水器,以探测和打击敌方战斗人员,并在数小时内使用一群富有想象力的无人水下航行器可能是潜艇部队相对廉价的替代品/增强力量。两者都是中国海军正在寻求众多自主海上平台。
地面无人机
在伊拉克,什叶派民兵组织雇佣了四个武装机器人与伊斯兰国家作战。俄罗斯向叙利亚部署了其Uran-9遥控迷你坦克,结果喜忧参半。这并不奇怪。所有革命性的系统在运行过程中都会遇到重大问题初始部署。尽管早期遭遇挫折,许多国家仍在继续开发无人驾驶地面车辆。简而言之,军用和商用无人机在地面、海上和空中的使用都在爆炸式增长。全球智能商用无人机市场预计将达到179美元到2025年,这一数字将达到10亿美元,而且计划的用途似乎几乎没有限制。
对抗无人机的努力。
自2002年以来,美国国防部高级研究计划局赞助了一年一度的“黑飞镖”实弹演习,以探索无人机的脱困想法。从那时起,反无人机技术采取了许多不同的途径:动能杀伤、定向能(激光和电磁脉冲)、软件攻击以及电子和GPS干扰。激光、软件攻击和电磁脉冲最初似乎对蜂群的影响最大。不幸的是,每种方法都有很大的局限性。某些大气条件(灰尘、雾霾、水蒸气)以及反光涂料和烧蚀涂层会显著降低激光的有效性。软件攻击要求敌人合作,在其系统中留下一条插入软件的路径。电磁武器可以通过加固无人机的电子设备来击败。冷战期间,关键任务电子设备受到保护,免受潜在电磁脉冲的影响。如今,在制造过程中,可以将抗辐射电子设备放入系统中。 DARPA正在探索一种新方法,即使用无人机群来击败无人机。它赞助了2017年美国队之间的比赛。
服务学院看看谁能为一个群体开发出最有效的软件和战术来击败另一个群体。然后,这些团队让25架无人机组成的混合机群相互对抗,取得了显著的成功。20这个概念还没有在更大的机群上进行过测试,也没有尝试过实施这个概念。然而,事实仍然是,目前的公民和军事系统无法击败成群的自主无人机。【未完待续】请继续关注下一期。