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石海明 刘杨钺:科技创新与20世纪美国优势的奠基

更新时间:2016-05-06 15:40:57
作者: 石海明   刘杨钺  

   “1991年1月17日凌晨3时,一阵狂风卷过地中海,发出惊雷般的咆哮,冲天而去。2800架喷气机一起发动,半年来全世界都在担心和猜测的事情终于发生。‘我完全信任你们!现在,你们必须对伊拉克进行闪电式打击!’多国部队总司令诺曼•施瓦茨科普夫将军发出命令。‘轰——’三十多种机型的大机群搅碎了中东的天空。”

   这是1991年海湾战争中让全世界目瞪口呆的一幕,它犹如一场戏剧的闭幕曲,让人们通过血淋淋的残酷现实看到了国际政治强权的本质,同时也宣告了20世纪是一个不折不扣的“美国世纪”。

   然而,谁又知道这一切的幕后导演竟是半个世纪之前一个叫阿诺德的陆军航空队军官,是他极富前瞻性的战略眼光为美国预定了胜利的未来!听听美国自己的说法——“空军在海湾战争中取得的惊人胜利,就是冯•卡门和阿诺德所推动的科技进步所带来的硕果。”

   说来话长,让我们回到20世纪上半叶,从阿诺德与冯•卡门谈起:人们很难想象有哪两个朋友会像“幸运儿”阿诺德和西奥多•冯•卡门博士这样性格迥异。阿诺德是一位技术熟练的坚强飞行员,但不特别爱好技术。而冯•卡门博士则富有魅力、温文而雅、专业知识渊博,并被公认为美国最主要的空气动力专家。阿诺德基本上过着战时军事领导人简朴得近乎禁欲的生活,而冯卡门则以学术研究为乐,并且传奇式地喜欢参加美女云集的聚会。

   在那个人们不太过问政治是非的时代,流传着一则也许不足凭信的笑话:要想知道冯卡门有没有参加某个聚会,只要听到他所过之处女士们的欢跳声和惊叫声就可以明白了。然而,严肃的飞行员和爱寻欢作乐的理论家,这种貌似不可能的结合将对第二次世界大战的陆军航空队产生有益的深远影响,并对美国空军的历史和文化产生深刻的影响。

   这是曾任美国国家航空与航天博物馆馆长的沃尔特•博伊恩空军上校在其《跨越苍穹——美国空军史(1947—1997)》一书中,对深刻影响了二战后美国空军发展战略的核心智囊人物——阿诺德与冯卡门——的褒奖和赞誉。的确,正是这两个恰当的人物在恰当的时候之恰当的结合,在战略意义上奠定了20世纪后半叶美国军事优势的基石。

   “航空航天时代的科学奇才”冯•卡门16岁开始就读于匈牙利布达佩斯的皇家工业学院并获得了机械工程学位,后又到哥廷根大学师从赫赫有名的路德维格•普兰德特尔教授攻读博士学位。第一次世界大战爆发后,冯•卡门应征入伍,起初作为一名炮兵军官在部队服役,而后被奥地利空军看中,将其学识用于航空研究。战后,冯卡门担任亚琛航空研究所所长,在那里,他为滑翔机和齐伯林LZ-126飞艇的设计作出了杰出贡献,众所周知,齐伯林飞艇是美国海军中寿命最长、成就最大的飞艇。正是冯•卡门这种研制飞艇的经历成了他与阿诺德结识的关键。冯•卡门于1929年来到美国,在帕萨迪纳加州理工学院院长罗伯特•A•米利肯教授的邀请下,出任帕萨迪纳加州理工学院古根海姆航空实验室主任。

   在冯•卡门任职古根海姆航空实验室期间,美国海军两艘飞艇——“阿克伦克号”(ZRS-4)和“梅肯号”(ZRS-5)——因遭遇湍流坠毁。事后,通过欧文•克里克的调查,冯卡门查明了事故原因。于是,克里克被任命为加州理工学院新成立的气象系主任,该系引起了阿诺德的注意。此外,在事故讨论会上,冯•卡门与阿诺德进一步结识。阿诺德对冯•卡门说,目前这场战争美国是赢定了,但我关心空中力量的未来。随着两人谈话的继续,阿诺德邀请冯•卡门去五角大楼领导一个科学家小组,以便从战略层面规划今后50年的航空研究工作。

   接下来,阿诺德责成冯•卡门领导的科学顾问小组不要过分看重上次战争的成果,而要放眼未来,看看在电子学领域能制订出什么深入细致的计划来,重点则应放在雷达、空气动力学、推进系统(喷气涡轮机和火箭)及基础科学上。阿诺德不忘马歇尔对节约的关心,于是要求科学家们在确保最低限度国防预算的前提下,努力使人员较少的武装部队之战斗力因装备因素而成倍增长。此外,阿诺德还要求科学顾问组解决一些与军事有关的科学组织与行政问题,特别是研究与发展费用在预算中应占的最佳比例问题。冯•卡门颇能理解阿诺德的要求。在战争结束时,他苦乐参半地率领某些组员到欧洲旧地重游。此行取得了丰硕成果,从成吨的科研资料到一个高速风洞都被搜集起来运回了美国。

   从欧洲归来的冯•卡门组织撰写了一份题为《我们的现状》之考察报告,该报告在详细陈述相关见闻后,得出了一个令人吃惊的结论——超音速飞机、弹道导弹将很快问世!而这仅仅只是一个开端,随后,由冯卡门领导的科学顾问组从这次欧洲之行和其他研究工作中搜集资料,编撰了《走向新的地平线》多卷本著作,其中辑录了25位专家的32份咨询报告,内容涉及从空气动力学、飞机设计到炸药和末端弹道学等多个主题。

   该报告指出:科学是掌握制空权的基础,要成为航空大国,只有不断加强研究和发展,才能确保国家安全。1947年,空军研究与发展司令部成立,科学顾问组也随之改为科学顾问委员会。该委员会成就斐然,以致政府里许多其他机构都纷纷效法,建立了由研究专家组成的类似专门机构。尽管后来美国国防部官僚机构的规模和权势日渐膨胀,导致科学顾问委员会的作用愈发减小,但其当初的使命却在像兰德公司、麻省理工学院研究与工程组(MITRE)等智库中得以延续。

   由上不难发现,正是美国对科技发展的非同寻常的前瞻视野,帮助美国确立了20世纪的王者地位。而对科技重要性的认识,恰又是伴随着20世纪的两场大战而确立的。

   王湘穗:超越平台——必须更新的武器观念

   原创 2016-05-03 王湘穗 心读天下

   一股热浪,一股讨论武器平台的热浪,正浸润并拍打着中国大大小小的军事论坛,同时波及到国内外媒体的军事专栏。“航母热”、“歼10热”、“094潜艇热”,也包括“F22热”,成为军事研究中最时髦的话题。这其中不乏有对武器平台的膜拜,体现出了一些军事爱好者和部分军事专家并未理解当代军事变革的含义。如果我们想要主动适应世界新军事革命的潮流,就必须阻止这类进一步退两步的徘徊。

   被腰斩的“十字军骑士”

   2002年5月2日,是美国陆军的伤心日。在那一天,时任美国国防部长的拉姆斯菲尔德宣布,他已决定取消陆军开发的“十字军骑士”新型火炮系统的计划。这意味着这个已经耗去十几年时间、花费了十几亿美元、计划总值110亿美元的项目寿终正寝。作为面向21世纪的美国陆军地面火力支援武器,“十字军骑士”火炮于1987年就开始进行部件研制和样车试制,2000年1月研制出了样车,原计划2005-2008年就可以批量生产并装备美国陆军。究竟为何拉氏会痛下杀手,把这个原本将是世界上杀伤力最大、战术机动性最强的自行火炮腰斩了呢?

    有的分析指出,主要原因是其采购价格过高和系统重量太大。的确,据测算“十字军骑士”火炮投产后单炮价格为382万美元,相当于现行同级自行火炮的3 倍,加上维护难度大,全寿命成本高。由于该炮采用的是M1主战坦克的通用底盘,战斗全重达到了55吨,经改进后,其空运重量也有40吨左右。但深究下去,就会发现,虽然该炮价格高,但美国陆军还是愿意采购;而制造商也在努力缩小火炮的尺寸和压低重量,力争做到C-5B战略运输机一次能够运输2门火炮系统,并不影响其战略机动能力。应该说,仅仅是价格和重量的因素不足以导致项目的下马。

   倘若我们把“十字军骑士”火炮开始研制的时间带入冷战的大背景,就不难发现它是为美军准备与华约组织军队在欧洲平原上进行大规模坦克战而研制的一种武器。这种射距达到40千米的自行火炮的主要作用,就是在战斗中伴随坦克冲击,在坦克炮还够不着的时候,对敌方坦克和火力点实施打击,为己方坦克提供一道“弹幕”。显然,该火炮是按照冷战时期的作战思路,或者更准确地说是按照第二次世界大战的作战模式所研制的武器。经过第一次海湾战争,在目睹了大量使用精确弹药的38天空中打击的显著效果和“左勾拳”行动中武装直升机对伊军坦克的扫荡之后,当时的美军参联会主席鲍威尔敏锐地指出,今后将不会出现大规模坦克战了。这意味着,那些曾经为经典式决定性作战所装备的武器已趋过时。

   正因此,“十字军骑士”这一尚在研制的、主要为坦克提供机动性地面火力支援的武器系统就成了食之无味、弃之可惜的“鸡肋”。尽管从武器平台本身性能来说,“十字军骑士”仍是世界上最先进的地面火力支援武器,但它已经难以适应变化的战争目标和作战样式,开始背离了武器平台有效性的第一原则——“适应原则”。这是“十字军骑士”项目下马的真正原因。可以说,这个项目下马,不是它技术性能与同类武器相比不够先进,而是它不再适应新的作战样式。这尊“战争之神”走下神坛,也意味着陆战之王——坦克,告别王位的开始。同时,它还标志着,在远程精确打击正在成为主要作战样式的当代,那种以更大、更重、更强为目标的武器平台发展思路,已经成为一种落伍的追求。其中的原因和此次军事革命之所以会发生的原因一样,就是当代战争样式发生了变化。

   按照美国陆军的计划,替代“十字军骑士”火炮的是“陆军未来战斗系统”中一种更小、更轻、使用更精准弹药的新型火炮,而它的原型出自被联合防务公司收购的瑞典博福斯公司(这种以资本推动军事发展的腾挪功夫,是常被我们忽略却值得认真研究的西方重要军事传统)。可见,在此问题上,美国陆军依然习惯于不触及战争样式变化的技术性思路。当然,有这问题不止美国陆军一家。美国海军提出用X-47B无人机对现行航母进行改造,组成改变“航母航空”的“无人空战系统”,其中虽不乏创意但也折射出囿于军种视野的局限。尽管如此,以新平台替代旧平台的作法,还是迈开了超越平台的第一步,这比我们有的人宣称大型航母“从现在到可预见的将来都无法替代”、也“无法超越”的武断,要更值得肯定。因为按照那个判断,便意味着“从现在到可预见的将来”的海战样式都不会发生重大改变。这对于已发生并在继续发生变化的战争现实,显然是危险的误判。

   负载优先:被摩尔定律打乱的武器代次

    

   通常说来,每一种大型武器装备,不论是坦克、军舰还是飞机,都是平台与负载(也可简称火控系统和电子对抗系统)的结合体。在机械化时代,有什么样的平台就有什么样的负载,两者关系是平台主导负载。因为只有内燃机的出现,才能出现具有机动性的装甲平台,也才能在其上搭载火炮和机枪成为新式武器——坦克。军舰也是如此,只有足够的机械动力,才能驱动铁甲军舰并搭载巨型火炮。可以说,平台是决定大工业时代军队武器装备水平的核心要素。

由于平台和负载大致处于同一技术水平上,人们通常喜欢使用武器代次的概念,来比较武器装备的总体水平。拿飞机来说,美国空军把亚音速的F86作为第一代喷气战斗机,其后具有超音速性能的F104、F-4作为第二代,而把飞机推重比大于1.0,因而具有高机动性的多用途超音速飞机如F-15、F-16、F-18列为第三代战斗机,最近装备部队的具有突出的隐身性和多目标攻击能力、能够实现超音速巡航的F-22则作为第四代战机,平均每15-20年更新一代。而苏联和俄罗斯则把米格15作为第一代,米格19、米格21为第二代,米格23为第三代,米格29、苏27、苏30为第四代,在研的苏35 为第五代,大致15年更新一代。两相比较,不难发现美俄在战斗机代次划分上存在着一些差异,(点击此处阅读下一页)


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本文责编:陈冬冬
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