FCS项目理念超前、设计复杂、耗资巨大,被美国陆军寄予厚望。综合看来,FCS项目的发展具有“一超、四高、一低”的特点,即超前性、高技术、高投资、高综合、高风险和低效率。下面对FCS项目的发展特点进行总结分析,这对全面认识、深入研究美国军事科研项目,把握世界陆战武器装备发展前沿至关重要。
1.超前性
FCS项目发展具有设计超前的特点。从过程上看,创新可以分为稳健型创新和超前型创新。FCS项目的超前性是因为该项目在大多数技术都不成熟的情况下进行创新,以实现系统的跨越式发展。但根据美国陆军统计,直到2007年,在53项关键技术中还有一部分没有达到要求的技术准备级别,仍处于原型试验阶段。因此,FCS项目与稳健型创新相比,研发周期较短,但难度很大。
超前性也给FCS带来很多问题,甚至成为项目最终下马的原因之一。美国陆军在最初设计FCS时,是以应对未来大规模常规战争为出发点的,作战对手都是假想敌,作战方式是以“网火”导弹系统、非直瞄火炮为主要装备的中远程非接触打击,没有充分兼顾现实作战需求。因此,为了实现这些目标,在FCS项目的设计研发中,均优先保证武器装备的信息获取能力、快速机动力和全球投送能力。如在有人地面车辆的设计中,就通过降低装甲厚度来减轻车身重量,以牺牲防御力来保证机动力。但没有充分考虑在当前反恐战场上,美国陆军的敌人是手持火箭筒等轻武器的恐怖分子,面对的是地雷、路边炸弹等低端装备的威胁。要应对这些威胁,FCS有人地面车辆的装甲太薄,生存能力较弱,而现役M1A1/A2主战坦克的装甲更厚,显然更受欢迎。从这个角度看,FCS项目虽然设计超前,但一定程度上脱离了当前战场的实际情况,给其研发和应用造成了很大风险和隐患。
2.高技术
FCS项目发展具有技术含量高的特点。“技术制胜”是美国军事战略思维的重要特征之一,但美国陆军为FCS设计了过高的技术门槛,使其成为迄今为止美国国防部最为复杂的系统整合项目。根据研发计划,FCS项目需要研发14种(最初为18种)有人或无人操控系统,共需应用100多项新技术,其中包括网络、装甲、弹药、传感器、机器人和混合动力六类31项关键技术。五角大楼承认,FCS的技术挑战不亚于当年的登月计划。包括网络安全、宽带波形、可在移动中作业的超视距C4ISR系统、非直瞄火炮、精确制导弹药、先进的特征信号管理、有人与无人系统的协同、反地雷、混合电力驱动技术等。
最初美国陆军明显低估了项目的技术开发难度,原计划用8年时间促成FCS相关技术的成熟,确定其方案设计、系统研制并开始装备部队。但陆军科学委员会经过研究指出,受其他因素影响,FCS项目中的大量技术无法在预计时间内满足指标要求。高效、稳定的网络通信技术是FCS项目研发的核心问题,因为只有这样的网络才能保证指挥控制系统发挥作战效能,实现FCS各分系统的高度集成与密切配合。FCS要求新的网络能够保证运动战中多个空、地传感器无障碍信息通信,能够在横向和纵向通信中同时实现带宽管理和无缝联网,能够指挥控制机器人和间瞄、直瞄火力系统,这些功能都要比现役作战指挥系统中的网络强大许多。该网络运行过程中需要传输大量数据和图像,但带宽不足的问题可能会严重影响FCS的信息化作战能力。FCS所需通信带宽是目前实际可用带宽的10倍,这一技术难点至今仍然没有取得突破。此外,FCS的计算机系统很有可能成为网络攻击对象,美国陆军还要研制专门的防护技术。
在武器系统方面,电子元件大都包含在制导与控制、电子保险与解除保险装置内,必须要能承受得住火炮发射时产生的巨大压力,因此FCS在技术上面临对敏感电子元件坚硬化、弹药制导系统小型化等问题;应用在新型车辆上的激光武器也是一大技术难题,瞄准线直射高能激光束必须能在战术使用范围内(10~15-km)穿透空气而不发散、不偏转和不漫射,必须保持自聚集特性和高能密度,才能有效杀伤目标。
由于过于追求在技术上的革命性突破,项目各阶段的技术门槛定得太高,这是导致经费节节攀升、进度不断放慢的一个重要原因。
3.高投资
FCS项目发展具有经费投入高的特点。美国国防部5000系列文件规定,研发阶段花费超过3.65亿美元,或是整个采办过程花费超过21.9亿美元的,都应被列为大型军事科研(国防采办)项目。相比之下,FCS项目甚至可以称得上是美国陆军甚至世界陆军发展史上最昂贵的军事科研项目。(www.daowen.com)
FCS项目投资巨大且投资上限不断提升,使却像是一个永远无法填满的“无底洞”。按美国陆军2003年的估算,FCS研究、制造和装备15个旅战斗队的预算合计约为914亿美元;到2005年11月,预算升至1 610亿美元,增长了75%;2004、2005、2006财年的项目经费预算分别增长了16.8亿、32亿和34亿美元。根据美国国防部费用分析改进小组2006年的数据,FCS项目可能要花费超过3 000亿美元。但考虑到美国陆军的转型,虽然取消项目可以在未来10年节省千亿美元的研发经费,美国国会也没有急于终止FCS项目。由于预算压力等原因,FCS项目在2004年和2007年先后进行了两次重大调整,第一次调整项目经费被削减了400亿美元,第二次又被削减了70亿美元。尽管经过两次削减,项目经费预算仍超过千亿美元。2008年的金融危机使美军本已捉襟见肘的经费紧张状况更加严重。历经数年的研发,不仅项目计划使用的大多数技术没有实现突破,一些有争议的技术成果也未如期获得。巨额的资金投入不仅限制了陆军其他武器装备的研发,甚至影响到了美国的国防预算,招致社会各界的声讨与批评。为保证当前反恐作战的顺利进行,国防部长盖茨最终提请国会终止了FCS项目。
4.高综合
FCS项目发展具有综合集成的特点。FCS是美军信息技术高度发展的产物,是通过计算机网络将多种有人、无人武器装备高度集成的新型作战系统。它是由18个单独系统加网络加士兵组成,集情报侦察、快速投送、火力打击、后勤保障等功能于一体的系统之系统,拥有很强的交互操作能力、战略部署能力和通用作战能力。作为一个复杂大系统,FCS项目的研发过程是一个综合集成的过程,FCS不能只发展单项技术,必须所有技术发展协调一致,任何一种分系统或单项技术出现问题,都将对整个项目进度和系统性能产生影响。FCS除了要保证内部技术研发的同步性,还要与其他100多个项目的发展协同。例如,联合战术无线电系统(JTRS)和作战人员信息系统(WIN)的技术如果不能如期达标,整个FCS网络的进度都会受到很大影响。FCS的实战应用也是一个多种系统的综合集成的过程。“综合集成”追求的不是某一项指标的高精尖,而是追求总体作战效能。在FCS中,各分系统之间不是简单的捆绑关系,而是通过信息技术融为一体,实现信息共享和集中控制,使总体作战效能大于各分系统效能之和。
5.高风险
FCS项目发展具有高风险的特点。美国国防部《国防采办风险管理指南》(第6版)把风险定义为在规定的费用、进度和技术的约束条件下实现整个项目目标的不确定性的一种度量,包括不能具体实现目标的概率和因不能实现该目标所导致的后果两个方面。5000系列文件规定,大型军事科研(国防采办)项目的顺利进行必须要有明确的需求、可行的计划、合理的预算、成熟的技术和充足的资金。FCS项目不具备这5个条件,所以在技术上、财政上、管理上是全方位的挑战,是一个高风险项目。在FCS实际研发阶段,暴露出技术不成熟、节奏不协调、重量不达标等问题。
美国总审计局在2004年4月公布的研究报告中指出,FCS存在着无法在预算内获得所需能力的高风险。项目启动的时候,所需要的技术中有3/4尚未成熟。首批样机系统在生产决策即将开始之前才能交付,所以,直至生产开始后,也无法演示FCS的整体作战能力。总审计局认为,根据以往的装备研制经验,FCS的研制很可能将导致成本不断增加和进度不断推迟。因为,该项目许诺,武器装备要具备前所未有的性能,陆军除了坚持极高的标准外别无选择,而且在降低对FCS的要求方面回旋余地很小。
6.低效率
FCS项目发展具有进度拖延的特点。美国陆军希望促成陆军复兴,因此对FCS项目寄予厚望,希望巨大的军事需求和雄厚的技术储备能够帮助项目取得快速进展,成为向未来部队过渡的桥梁。为顺应信息化综合作战系统的发展规律,美国陆军采取了“分阶段发展、螺旋式推进”的发展思路和策略,以降低创新风险,保证FCS项目在不断调整中前进。
虽然项目取得了一些阶段性成果,却无法掩饰其因前期论证不充分而走了不少弯路。例如,陆军训练与条令司令部(Training and Doctrine Command,TRADOC)在2004年11月提交的一份设计方案中,计划将采用混合电力驱动和由合成材料制成的带状履带应用到FCS车辆的研制中。这种合成履带比钢铁履带轻得多,在崎岖地形上行驶也要比轮式车辆更有优势。但带状履带技术还处于研发阶段,具体作战效能还有待检验。一旦在野外磨损甚至断裂,能否及时顺利更换也是未知数。
由于美国陆军对FCS研制的艰巨性估计不足,技术研发进展缓慢,导致美国几度调整延后FCS装备部队形成全面战斗力的时间表。美国政府问责局(GAO)2006年的一份报告显示,在FCS项目的44项“关键技术”中,仅有3项技术可视为已完成实际环境下的产品测试,其他绝大部分仍处于原型试验阶段。报告中写道:“研发中的FCS系统是否能满足特定需求,是否会降低相关的技术风险,均未经过充分论证。而实际上进行演示的FCS硬件和软件(而不是项目建模与仿真结果)相当有限,仅有小规模作战概念和限量样机演示,网络性能也大多未经论证。”这直接导致了2007年FCS项目的大调整,将最初的18个部分削减为14个,取消了2级和3级无人机(UAV)、智能弹药系统(IMS)和武装机器人车辆(ARV)项目。同时,项目经费削减也严重影响了硬件系统的研发和“螺旋发展计划”的进行。“螺旋发展计划”延迟后,装备的试验时间就会延迟,来自士兵的反馈信息也随之延迟,导致装备的继续改进延迟和采购计划的延迟等,整个项目的发展周期也会延长。但也有人认为,鉴于FCS项目面临的诸多挑战,为项目进度“减速”是一种降低风险的重要举措。
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