美軍士兵系統發展綜述

美軍士兵系統的研究已歷時10年左右，經過不懈的努力，現取得了很大進展。本文根據最新資料，就近年來美軍士兵系統的發展，作一綜合報道。

陸地勇士取得階段成果

20世紀80年代末90年代初，美國陸軍首先提出把士兵作為一個系統——一個完整的武器平臺來設計單兵裝備的新概念。經過士兵綜合防護計劃（SIPE）、士兵增強計劃（SEP）等準備，1994年美國陸軍雄心勃勃正式開始實施“陸地勇士（LW）”計劃。

陸地勇士系統于1995年7月進入工程研制，但其初始設計質量重，體積大，性能不可靠（未通過浸水試驗），功能有限，不能與其他系統連接，且價格昂貴。

該計劃于1999年曾中斷一段時間，同年12月進行競爭評審之后，陸軍采納伊克斯龐奈特公司提出的建議（硬件和軟件都大量采用現成的商用技術），并將研制合同轉交該公司。

以伊克斯龐奈特公司為首的6家公司組成聯合體，制造了70套預生產型（0.6型）陸地勇士系統。其中有55套系統于2000年9月參加了聯合應急部隊（JCF）先進作戰演習，受到使用者的肯定。

新的系統采用符合工業標準的計算機，使其成本從3.2萬美元減到400美元。同樣，采用符合IEEE1394防火線路連接標準的電纜，將這一部件的成本從5000美元降到100美元。新的系統生產成本預計1.5～2萬美元，而原先的系統為8.5萬美元或更多，而且新系統質量要輕10kg以上。

陸地勇士系統0.6型由以下5個子系統組成：

武器子系統 模塊式M4卡賓槍系統裝有中型和輕型熱成像瞄準鏡、不傷眼多功能激光器和彩色白光視頻瞄準鏡。不傷眼多功能激光器的作用距離為2500m，內裝數字羅盤，兼有6種現用裝備（測距儀、指示器、紅外照明器、MILES訓練裝置、校槍光源和戰斗識別問答器）的功能；彩色白光視頻瞄準鏡可在525線高分辨率電視型顯示器上顯示彩色圖像。

一體式頭盔子系統 以美軍特種作戰部隊現用頭盔為基礎，頭盔殼采用先進材料，比陸軍現裝備的頭盔輕312g，并且裝有創新的懸掛裝置，可為光學部件提供穩定的平臺。該頭盔裝有彩色顯示器、音頻裝置和夜視顯示器。頭盔顯示器作為主要的視覺信息輸出裝置，而且可以實現對計算機數據庫的完全存取。麥克風以以色列“鯊魚”系統為基礎。裝到頭盔上的單目夜視鏡視場為40°。

計算機/電臺子系統 計算機裝有手持式平板顯示器、帶一體化全球定位系統和慣性導航系統的通信/導航盒。計算機采用奔騰Ⅱ/166兆赫處理器（質量1.14kg），在PC-104商用硬件上運行Windows2000操作系統和主要軟件，驅動士兵的頭盔顯示器并控制全系統。電臺/全球定位裝置質量0.95kg，在因特爾StrongARM處理器上運行Win dowsCE，裝有全球定位系統（GPS）接收器和死角推算模塊（DRM），并裝有本地無線網（LAN）個人計算機卡，還可容納用于進行聲音通信的信號處理硬件。DRM裝有慣性傳感器，在GPS暫時收不到信號時，例如在建筑物或坑道內，可以提供位置信息。

軟件子系統 主要包括通用戰術圖、地圖顯示器（可顯示士兵自己和其他士兵的位置）、圖解和命令系統、能源管理系統、視頻圖像捕捉和傳輸系統。所用的核心軟件由一套綜合商務服務程序和基礎數據庫處理程序組成。用戶接口支持部件可以方便地進行數據傳送和系統控制、在地圖上標示動態、圖形生成、文本編輯以及情況感知信息顯示。使用者可以利用光標和屏上的“軟”鍵進入基礎文本。

地圖標示組件能夠顯示步兵排每個成員的當前位置。地圖可以被編輯以增加目標、計劃路線、集合點、雷區和其他值得關注的地點。這些也能傳送給步兵排的所有成員，或選定的一組接收者。

當系統正在實時顯示來自安裝在武器上的瞄準鏡的視頻圖像時，數據服務程序可以提供基礎文本和圖形。這些視頻圖像也可以存儲、加注釋并傳送給其他用戶。其用途還包括用簡易超級文本瀏覽器訪問外部數據資源，例如作戰手冊和訓練文件等。

裝備陸地勇士系統的士兵能夠起草和轉發各種同步數據文電，包括作戰命令、偵察信息、后勤報告和火力支援需求等；還可以發出緊急醫療援助呼叫。該系統能夠自動生成和發送由GPS定期產生的最新位置信息，還能生成和發送可以在士兵的地圖顯示器上顯示的草圖。

在電臺/全球定位裝置上運行的軟件提供陸地勇士主用部件和無線LAN（本地無線網，可接通步兵排的各成員）之間的通道。這一軟件也控制GPS和DRM數據，它的運行不依賴主用部件，因此即使主用部件失靈，士兵仍可繼續進行語音通信并傳送最新位置信息。

1.8兆赫電臺符合標準的IEEE802.11無線LAN規程，可進行語音和數據通信。陸地勇士系統采用新穎的多址傳送組合IP模式，將步兵排內的各職位變換為他們在無線LAN中的虛擬位置。

防護服和個人裝備子系統 包括“攔截者”人體護甲和其他現裝備承載裝置、服裝及個人裝備。“攔截者”是一種模塊式系統，外層戰術背心無防護板，質量3.86kg，可防破片和9mm槍彈。當加上可承受7.62mm普通彈沖擊的防護板時，總質量增加到7.45kg。

在0.6型裝置中，主要的部件由一組電池供電，每組電池1.4kg（一名士兵帶2組），一次性使用的電池可工作6～8小時，可充電電池可工作12小時。

士兵的個人網線（PAN：PersonalAreaNetwork）采用模壓塑料柔性電路，電路的一部分縫入模塊式輕型負載裝置（MOLLE）背心的織物之中，因此不像剛性的部件那樣笨重，也不易被植物纏繞或掛斷。整套網線包括接頭質量80g，而原先的線路質量為680g。PAN也與頭盔顯示器的控制器和胸前鼠標器連接，并與周圍的主要部件相連接。可連接到M16步槍或M4卡賓槍上。

陸地勇士系統有待進一步完善

2001年6月，美國陸軍賦予伊克斯龐奈特公司后續合同，在2003年7月之前完成陸地勇士1.0型的研制工作，合同價值大約2000萬美元。對1.0型的主要性能要求是：與美國陸軍其他指揮與控制系統有互用性；減輕質量；用一塊質量小于1kg的電池可完成12小時任務（目標是這一時間的2倍）。2000年12月發出的作戰需求文件規定，初生產型的質量（包括武器和附屬裝備）為42.1kg（最大）或37.9kg（目標），10年后逐步減輕到30kg。同時增加完成任務的時間，在生產10年之后最終達到96小時（起點）/144小時（目標）。

1.0型的使用試驗和評審計劃在2003年進行，屆時將作出是否生產的決定。美國陸軍希望9年間購買4.7萬套產品，2004財年末或更早裝備第一支部隊。

最初生產的兩種型號為標準型（用于配發普通士兵）和領導型，后者裝有SINCGARS電臺、便攜式鍵盤和手持圖形顯示墊（displaypad）。還計劃生產其他型號發給觀察員、作戰工程人員和醫務人員。

將依靠正在納蒂克士兵中心進行的一系列科學技術強化陸地勇士系統。目標包括：提供不用手操作的通用戰術地圖顯示器；士兵的通信距離超過1.3km，領導者的通信距離超過5km；一體化的像增強裝置等。

與下車士兵戰斗識別系統（CIDDS）的互用性可望減少士兵之間的誤傷。關注的其他問題有：與目標交戰時只暴露有限部位（只暴露手臂）；眼睛防護裝置能防激光、防彈；能夠發出求救呼叫；可在有化學毒劑的環境中作戰12小時；有軟件病毒時發出視覺/聽覺警告。

據美國陸軍的計劃，2006財年將對陸地勇士系統進行進一步的強化，研制出3.0型，2009年將研制出4.0型。已經提出的理想部隊勇士（OFW：Ob jec tiveForceWarrior）先進技術演示計劃從2008年起可以為4.0型提供改進技術。美國海軍陸戰隊正在實施其與陸地勇士齊頭并進的“一體化步兵戰斗系統”計劃。他們可能全部或部分采用陸地勇士系統以滿足其需要。

與陸地勇士系統相配套的新步槍，即“理想單兵戰斗武器”（OICW）也正在研制之中。它是雙管模塊式武器，可發射5.56mm動能彈和20mm高能空爆彈藥。這些彈能夠被編程，在特定的地點爆炸，可以有效殺傷塹壕內、汽車里、窗戶后的敵人。陸軍計劃到2007年裝備OICW。

理想部隊勇士計劃提出新的目標

據報道，美國陸軍士兵和防生化司令部納蒂克士兵中心已經提出一項新的士兵系統計劃，即“理想部隊勇士（OFW）”計劃。按照該中心發布的新聞，該計劃將作為陸軍的“頭號計劃，以開發革命性的勇士方案、結構和演示樣品”。這一資金充足的行動目標，是超越正在進行的陸地勇士計劃取得的成果，“在士兵的殺傷力、單兵存活率、通信、能源、士兵機動性/耐力和士兵完成任務（humanperformance）方面取得革命性的進展”。

2001年10月OFW開始啟動。2002財年的中后期可能會按計劃發布OFW方案征求書。目標之一是在保持單兵現有殺傷力水平并加強小組殺傷力（特別是在城區和復雜地形作戰的殺傷力）的同時，減輕武器和彈藥的質量50%以上。采用的武器可能是直射武器，也可能是獨立迫擊炮系統（autonomousmortarsystem）。能夠使這些目標得以實現的技術有：先進材料（陶瓷、合成材料和電織物）、機器人、無外殼包裝（caselesspackaging）、微型紅外尋的器、熱壓（thermobaric）或雙裝藥戰斗部。

基本的陸地勇士系統（1.0型）將作為OFW計劃的基礎，該計劃將努力取得超越陸地勇士的重大進展。在某些情況下，很可能會致力于一些原先為陸地勇士計劃設想的但由于受該計劃資金和時間限制難以實現的方案。OFW計劃取得的突破也可能作為中間插入技術用到陸地勇士計劃中。

OFW計劃的主要目標包括：

研制新的單兵武器 設想中的新武器將具有非瞄準線（non-line-of-sight）射擊能力、確定目標和將實際射擊的責任從班內的一個戰士轉交給另一個戰士的能力。這種目標轉交能力包括提供包含所有可射擊目標的公用圖像，并能標示出班內處于打擊該目標最好位置的射手，這樣既有利于防止不必要的彈藥消耗，又有利于給小部隊所有成員分派交戰任務。

新武器在城區和復雜地形應當具有強化作用—規模可變作用（scalableeffects）。像理想單兵戰斗武器（OICW）一樣，這種武器將既能夠發射5.56mm北約標準彈，又可以發射20mm空爆殺傷彈藥。但是希望在步兵班內有不同于OICW的武器。下一代的單兵武器可能是一種多口徑系統。通過改進OICW使用的彈藥，或者為參與競爭而研制的新系統使用的彈藥，實現OFW武器的“規模可變作用”。

在OFW競賽期間，減輕電池負荷是各小組面臨的主要挑戰之一。該計劃期望找到能夠提供能源的混合裝置，例如燃料電池，還有可充電電池組，這樣單兵在戰場上就可以方便地補充電能了。

還沒有決定OFW計劃是否包括新的班組武器。正在考慮是否可能研制某種能安裝到自動機器人式車輛上的武器系統供班一級使用，這種武器也許是迫擊炮或者是大口徑直射武器，這也是班組武器的一種選擇。如果選擇這一方案，陸軍正在進行的“機器人式跟隨者（RoboticFollower）”先期技術演示中的“RuckCarrier”(跟隨搬運者)變型裝置，就可為將來的工作提供幫助。

全面防護 該計劃尋求全面防護。這包括力圖減輕防護系統的質量，減少防護層數。可能采用質量輕得多的新防彈材料，還可能使防護系統具有更好的偽裝功能，也許該防護系統本身就是有效的偽裝系統。

使防化學和防生物戰劑的裝備得到實質性的改進，是OFW計劃努力達到的另一個目標。該計劃將尋找“一體化的防化和防生物裝備”，而不是現用的多層疊加的防護。頭盔具有“緊閉”功能，以保護呼吸系統。制服本身具有所需要的防護能力，而不需要增加另外的防護層。

OFW將考慮在基本制服中加入一體化的生理學傳感器。這些裝置“將使評估士兵的能力——他們是否正趨于脫水或者極度緊張——成為可能。這些裝置也使戰地衛生人員能夠遠距離進行傷病員鑒別分類”。該計劃也將考慮利用在被擊穿時可自動收縮的智能纖維壓住傷口，使制服本身具有進行“即時受傷護理”能力。美國陸軍研究人員還關注通過改進輕型微氣候調節裝置，使制服為穿戴者提供熱管理功能，即在冷天供熱，熱天供冷。

除了為穿戴者提供防護并使其穿戴舒適之外，OFW制服和將要裝備未來勇士的其他裝備品一樣，是為士兵盡可能圓滿完成任務而設計的系統的一部分。這種理想的制服和裝備系統將以本能方式起作用，某些高技術部件甚至可能具有訓練能力。例如，如果士兵總是以一種特別的方式做某件事，在高度緊張的交戰期間，他所穿的和所帶的東西將會預先有傾向地相應作出反應。也考慮用適當的模塊系統來適應任務的改變和不同類別的士兵。

此外，該計劃還關注無論在何種情況下，當OFW系統的部件能源不足或因某種原因開始失效時，該部件仍然具備可以接受的性能水平，即使該系統的電子裝置被損壞，該系統仍然能夠使用，即所謂的“完美降級”。◆

（編輯／樵 夫）