国外国防科技年度重大进展之三 2020年陆战领域十大进展
陆战领域十大进展
一、美陆军高超声速巡飞弹完成气动外形验证
2020年6月，美国《航空周刊》披露，美陆军正在开展“复古赛车”高超声速巡飞弹概念研发。该巡飞弹能以高超声速进入部署区域，具有生存能力强、雷达截面积小、特征信号低、可在目标区域上空长时间巡飞等特点，并且成本适中，单枚作战成本10～20万美元。该巡飞弹已于2019财年通过风洞试验验证了气动外形，并配装制导系统进行了飞行试验，当前正进行后续研发与采办。
二、人工智能技术将“探测-分析-决策”过程缩短至20秒
2020年8月11日～9月1日，美陆军在尤马试验场举行了“融合计划2020”演习，该演习由美陆军未来司令部主导，约500人参加。演习中，陆军使用近地轨道卫星及“灰鹰”无人机同时探测空中和地面目标，产生的数据传给战区作战中心的“普罗米修斯”人工智能目标处理系统，数据经处理后回传给前方部队装备的“火焰风暴”人工智能辅助决策系统，辅助决策系统帮助制定攻击方案，并自动选择最合适的武器系统在20秒内摧毁了多个靶标（这一过程采用人工分析通常需要20分钟）。
三、3D打印弹药技术在组件级得到验证
2020年2月，美陆军研究实验室弹药增材制造科学项目经理表示，3D打印能提高弹药性能，当前已在部分组件上得到验证。陆军研究实验室已开发出含能聚合物以及金属（包括高强度钢）的3D打印技术，并率先演示了三维结构电路制造技术，这些技术将彻底变革弹药的引信和传感技术，同时还可以减轻重量、节省空间，提高下一代弹药的高过载生存力，有助于士兵在极端环境和未来战场上完成任务。
四、直升机载无人机集群作战概念进行演示试验
2020年9月，美陆军利用Area-I公司的“阿尔蒂乌斯600”无人机，演示了直升机载无人机的编队作战能力。试验中，陆军利用UH-60“黑鹰”直升机和地面导轨发射器发射了6架“阿尔蒂乌斯600”无人机，之后又从“灰鹰”无人机发射了2架“阿尔蒂乌斯600”无人机，演示了无人机发射直升机载无人机的可行性。这些无人机能相互通信，不仅能执行侦察、监视和目标捕获任务，还能将网状网络拓展至61.9千米的范围。
五、增程火炮技术趋向成熟
2020年3月，美陆军在尤马试验场使用XM1299增程火炮0型样炮（配用58倍口径、长度为9144毫米的身管），试射了4发155毫米炮弹，包括2发“神剑”精确制导炮弹和2发非制导型XM1113“增量”2火箭增程弹，射程均达到65千米。12月19日，美陆军在尤马试验场使用“神剑”制导炮弹对增程火炮进行射击试验，成功命中70千米处目标，表明增程火炮技术发展接近成熟，达到70千米的设计目标。
六、人工智能技术可预测直升机故障
2020年，美陆军研究了15年的飞行数据，包括4000架UH-60“黑鹰”直升机的130万次飞行数据以及100多种不同类型演习中直升机的飞行数据。通过研究这些飞行活动和演习中哪些飞机零件磨损最严重，美陆军建立了一个功能强大的人工智能模型。该模型能够以接近100%的准确度，预测直升机的哪些关键部件将发生故障，以及这些关键部件将以何种方式以及何时发生故障，进而有效预估最佳维修时间，在故障发生之前识别出灾难性破坏，改善任务效果并保护飞行员，大幅降低现有机队的维护成本。
七、车载激光器功率向300千瓦级发展
2020年6月，美国动力系统公司披露，计划为美陆军研制一种功率达300千瓦的新型激光武器系统。该公司在经验证的技术基础上，于2020年1月研制出比“高能激光战术车辆演示样机”项目更先进的系统，即“高能激光间瞄火力防护能力系统”，新系统未来可能达到300千瓦功率水平。激光武器系统功率水平提升至300千瓦后，将能够抵御敌无人机、火箭弹、炮弹和迫击炮弹，甚至足以应对来袭巡航导弹。
八、机器学习技术辅助含能材料筛选
2020年6月，加拿大麦吉尔大学采用材料信息学和机器学习方法，优选出29种新型高能含能材料。具体步骤为：第一步，采用材料信息学和机器学习法，训练出替代机器学习模型，用于预测爆热；第二步，从PubChem数据库中筛选出2700个理论爆热大于4500千焦/千克的碳氢氧氮化合物；第三步，进行二次筛选和热化学理论验证，优选出262个能量高于1.5倍梯恩梯当量的含能化合物；第四步，进一步优选出29种能量高于1.8倍梯恩梯当量的含能化合物。
九、共焦扩散断层扫描技术实现障碍物环境三维成像
2020年9月，美国斯坦福大学在陆军研究办公室、DARPA等机构的项目支持下，通过结合单光子雪崩二极管、超快脉冲激光器等开发出一种共焦扩散断层扫描技术。该技术通过发出超快激光，并接收反射的光子，在几分之一秒的时间内形成环境障碍物（例如沙子）后面的三维图像，使士兵在不良视觉环境中具有更准确的态势与威胁感知能力，帮助飞行员在沙尘暴中飞行，或帮助机器人在雾中导航，适用于大型或小型机动平台。
十、利用电刺激重组大脑活动
2020年3月，美陆军研究实验室和宾夕法尼亚大学等合作研究发现，微妙的电刺激可帮助大脑重新组织活动，快速适应作战任务并更好地做出决策。受动态网络技术启发，美陆军研究人员利用微弱的电刺激改变通过大脑的信息流，了解大脑在群体中的运作方式，提高人类的感觉和认知能力。该技术为改善人机编队合作奠定了基础，未来将发展为一种先进的神经技术，用于预防或预测个体行为、评估个人认知，使士兵保持敏锐的感知能力。