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文档简介
1美国海军科学技术战略方案来源:美国海军研究局编译:全球防务〔知远/亦秋〕摘要:这篇?海军科技(S&T)战略方案?阐述了海军研究局〔ONR〕的研究者们将如何将海军和海军陆战队未来操作概念变成现实。此战略方案内容广泛,并且为未来海军的科技开展指明了方向。在同时它也保存了灵活自由的执行途径,使得海军研究局能够应对海军高级领导阶层提出的各种技术上的挑战和相关问题。海军研究局为海军部门〔DON〕提供科学与技术方面的支持,因此主要负责为未来的海军和海军陆战队提供必要的科技〔S&T〕,以满足未来海军与海军陆战队的行动需要。在长期开展的同时,ONR能够迅速的调整S&T的开展方向,从而能够满足美国海军在全球范围内的优先级短中期紧急需求。正如过去的六十年,ONR将继续进行科技的革新并着眼于未来,进行科技的变革,来满足海军在未来对科技的需求并用于可能会出现的战争。此战略的贯彻过程将需要海军领域围内外的研究院,合作伙伴和客户们共同进行。这涉及到相关部门对指导性文件与其他研究策略以及作战司令部优先级有所考虑,并且同海军系统,海军陆战队作战开展指挥部(MCCDC),海军行动指挥部〔OPNAV〕,海军陆战队总部官员,以及海军S&T部门之间进行合作。而海军S&T部门那么由ONR,海军研究实验室〔NRL〕,高级系统指挥官,海军研究委员会〔NSB〕以及海军研究参谋委员会〔NRAC〕组成。这次合作与合作范围的扩大导致了一种平衡的开展策略的产生。此开展策略明确的着眼于未来,并且与海军的任务与未来战争需要息息相关。此战略方案列举了将会为未来海军和海军陆战队提供技术革新的S&T研究工程。这并且这些工程的投资将会使得海军与海军陆战队获得以下:1.电磁与虚拟网络的控制权2.定向能武器-----光速打击能力3.全领域独立持久的监视能力4.拥有全面广泛的海域支配意识与大型船舶与大规模杀伤性武器的拦截与侦测能力,为海上拦截行动提供支援。5.武器平台设计与建设的综合承受能力6.灵活的无线电通信网络7.为指挥官提供战术优势的决策工具8.通过社会和文化的了解,定位威胁意图的能力9.更轻,更快,更致命的海军舰队10.快速的小组训练与技能培养能力11.使用高效的动力与燃料,提高行动效率12.为分散行动的军事力量提供相应的后勤补给13.通过对情报与战场环境的利用获得战术优势。目录序言..................................................................................................i科学与技术决策备忘录..............................................................iii1.0介绍.........................................................................................12.0背景..............................
........................................................22.1处理方法.................................................................................32.2S&S&T重点领域....................................................................54.1动力与能源...............................................................................64.2作战环境...................................................................................74.3海域意识.................................................................................84.4非对称性战争............................................................................94.5信息,分析与交流...................................................................104.6军力投放....................................................................................114.7保险途径与风险性研究..............................................................124.8分散行动....................................................................................144.9海军武器的使用与维护..............................................................154.10战场存活与自卫能力................................................................164.11武器平台的机动能力................................................................184.12舰队与军队给养........................................................................194.13延续,保养与依赖....................................................................204.14S&T增效....................................................................................215.0海军S&T工程的完成....…..........................................................225.1发现与创造(D&I).........................................................................225.2获得增效......................................................................................225.3快速领先的技术革新.........….........................................................225.4快速反响和其他S&T工程...........................................................235.5海军研究实验室(NRL)...............................................................235.6全球科技意识................................................................................245.7科学与工程研究……………….......................................................245.8部门间的合作与交流……………......................................................255.9成果评估........................................................................................265.10商务行为......................................................................................266.0DON前景…………................................267.0结论................................................................................................26附件:A:海军S&T研究领域...........................................................................29B.参考文献.............................................................................................32C:字母索引单.........................................................................................33列表:表格1:S&T重点领域与研究周期............................................................2表格2:海军S&T策略进程......................................................................4表格3:海军作战能力..............................................................................5表格4:S&T方案评估标准……….......................................251.0简介作为海军部门〔DON〕科技(S&T)的来源,海军研究局为海军和海军陆战队提供各种S&T问题解决方案。按照规定,我们的工作就是“方案,培养和鼓励科学研究从而认识其自身对未来海军与国家平安的重要意义;并且对海军使用的根本技术加以研究,从而带动更加先进的技术的研究开展与应用。海军S&T目标:进行科学研究并利用科技来:•使未来的美国海军拥有更加强大的能力•完善并将S&T成果应用于海军作战能力的提高•满足海军当前的迫切需要•继续进行科技研究,用以实现新的技术突破海军科技委员会由助理海军部长(研发与采办)(ASN-RDA),海军作战部副部长(VCNO)以及海军陆战队助理司令(ACMC)组成。他们于二零零五年五月三日给出的指导文件指示了海军研究局部长来开展一个海军S&T战略方案。此战略方案保证了海军研究局的投资既能够满足海军当前的需要,也能满足海军新式作战理念的需要。基于海军与海军陆战队的需要以及海军研究系统〔NRE〕的利益攸关者〔包括海军系统,作战司令部,OPNAV和HQMC〕的指导与投入,这个战略方案有三个根本目标:•保证海军S&T工程的步伐能够同海军未来作战需求保持一致•平衡并管理S&T研究方案•同高级决策者,利益攸关者,S&T研究伙伴与最终使用者进行海军S&T相关情况的交流海军研究局的目标和S&T工程的作用将会在以下局部进行讨论。第二局部提供S&T研究的背景,第三局部阐述了S&T战略的开展过程,第四局部展示了基于海军能力需要的S&T关键领域的研究。第五局部那么列举了当前海军研究局将S&T科技应用于海军领域的情况。第六局部那么对此战略方案的成功将会为海军与海军陆战队带来的好处。第七局部那么提供了结论与到ONR网站的链接。2.0背景为满足当前迫切的作战需要与提升未来海军实力的需要,海军研究局在展开中长期的研究的同时,也开展了研究周期较短的科技。图1展示了此战略方案主要组成局部,并且通过百分比来展示S&T研究工程所余下的10%资金将如何被应用于开展优先级的工程。S&T的任务不是避开风险,而是发现可能存在的风险。ONR采用了各种方法来确定将要进行研究的科技并减少研究过程中存在的风险。S&T方案也采用了各种方法来减少军事系统的费用。这将在第五局部进行讲述。
图1:S&T重点领域vs.研究周期
S&T工程为最终的科技产品的生产提供了技术,概念与原型,并且建立了一个由科学家,工程师和研究者组成的骨干机构,主要对海军领域进行研究。没有这个机构,美国就将处于失去海军科技优势的危险边缘。海军研究局在大学研究中心〔UARC〕,海军实验室,学术界和工业部门发起的技术研究已经解决了许多紧急问题。如为佛吉尼亚级核潜艇设计的光纤轻型大孔径天线基阵,应用于AN/SPQ-9B雷达上的对低可见度与海面目标进行侦测的雷达波形与信号处理系统,联合战术雷达系统上的软件可编程雷达处理与控制系统,为海军陆战队单兵防御而准备的五阶单兵盔甲都是海军研究局近期的科研成果。而且只有经验丰富的科学家在必要的工具和技术的帮助下,才能取得上述的成果。2.1管理方法:为未来海军性能而进行的选择性研究必须同当前阶段的现实情况相符。海军的S&T工程预算近几年没有得到增加,但是其所需要完成的任务量却不断的变大。这样海军S&T工程的投资环境就具有很强的挑战性。因此海军研究局方案:•满足海军长期的需要•将资金与劳动力应用在对海军与海军陆战队有着关键作用的领域里•鼓励新的研究者参加海军领域的研究中来并引入竞争机制•寻求能够为S&T研究提供支持与合作的伙伴•敢于冒险并从失败中获取经验•为S&T转化转化为实际应用技术提供必要的途径,包括S&T科技与潜在用户之间的早期互动。•
获得技术突破2.2S&T产出:S&T投资通过知识的创在,转变与人才的培养来提升海军的技术优势:
•知识:新的科学发现为海军能力的提升与行动理念的革新提供了科学技术根底。在成功与失败的科学实验中所掌握的知识为新科技的产生铺好了道路并减少了在研究与开展的后期阶段所存在的风险。带来了新技术并减少了后续研究与开展过程中的风险。海军研究局不断的进行研究来挖掘海军所存在的潜力,以求突破,并在世界科技开展的同时保持自身的知识水平。•转变:海军研究局努力的为科学的发现与科技的成熟提供各种途径,并且将其转换成实用技术并交付给DON,国防部,工业部门,用于战争机器的制造。海军研究局研究的工程与其进行的商业行为简化了科技向使用技术的转变,并且为S&T与采办工程牵线搭桥。•人力资源:海军研究院专注于开展美国所需要的用来维持其科技优势的S&T劳动力。超过一半的ONR根本研究资金都被用于各大学进行的工程研究。除了支持个人研究之外,ONR还为方案到海军实验室工作的美国公民提供职业,学校教育与社会教育的时机。一些特设的工程也为少数学生和某方面才能突出的人员提供教育与专业开展方面的帮助。3.0战略开展在这个十年里,战略格局的显著变化导致了海军不得不采取新的投资策略,用以应付动乱,暴乱和战争并保持对潜在竞争对手的科技优势。这都需要一个全新的S&T开展方案。3.1战略过程:海军从上到下都在贯彻其S&T战略。海军的主要的指导文件为国防部对海军与海军陆战队的任务,能力与技术方面的需求提供了全程的支持。
图2:海军S&T战略过程图2所示的战略过程浓缩了领导阶层与利益攸关者对海军需求的精华。根据其要求海军会确定对哪些S&T工程展开研究〔图3〕。在附件B里面,我们可以看到海军S&T研究的重点领域:•海军重点领域:由OPNAVN81和MCCDC出品的?21世纪的海军?,?海军战略方案?以及战争能力分析报告向我们阐述了海军重点研究领域与基于任务需要以应对平安挑战的关键因数。•海军系统及USMC的需求:ONR直接集中了海军系统与USMC所需要的科技。其他S&T投资方案包括?海军陆战队S&T方案?,?海军航空系统S&T方案?以及其他海军系统的技术小组的投资方案〔CARTECH,SURFTECH,SUBTECH与ITECH〕。•科技与突发威胁:涵括海军各领域的S&T科技通过对其自身进行完善来应对未来可能遇到的平安威胁。如果可行,S&T研究方案将能够获得各个领域的优先开展权。•S&T开展形势:分散投资可以为海军提供其所需的科技并供其选择。包括S&T机遇3.2战略时间:此战略方案将会每两年进行一次复核,从而能够跟上用户的需要与技术进步的需要。这样ONR能够调整S&T工程的研究方向并加强研究者与用户之间的沟通。4.0海军S&T重点领域海军的重点研究领域共有十三个,每一个领域都有一个S&T假想与目标。这将展示S&T将如何提升海军的能力并引导我们的投资行为。在下面的章节里,本文将对提交给海军法人委员会的假想,目标进行概述。对应的?S&T研究领域?将会在附件A中列出。以下内容就是海军进行研究的重点领域:•基于海军需要•增强海军的战力•合理的范围与尺度•从战争功能的直接追溯〔表3〕海军S&T重点领域
海军战斗与支援能力动力&能源
•能源产生与存储•可靠的能源•手提轻型高密度动力操作环境
•海洋学与调查(海洋/湖泊/河流)•气象学•空间环境影响海上主权意识
•ISR采集与整合•CBRNE(爆炸物与WMD探测)•港口/基地平安•潜艇监测•广域战场监控(包括海岸)•社会/文化了解•MIO感知•HLS船只跟踪非对称型战争
•行动适应性•海上拦截行动•远程平安•船只致残能力(应用非致命性系统与武器)•战场讨论(近实时)•反路边炸弹与狙击手•内河行动•战术采用,跟踪与定位•海上特别行动•恐怖分子网络识别信息分析与交流
•平安可靠的通信系统•电子战•电脑网络行动•行动平安•军事欺骗•跨文化交流•危险定位•C4系统军力投放
•高速精确的战术定位•实时打击•效果威慑武器•海军攻击整合与控制•机动演习保险途径与风险性研究
•持续的监控•目标搜寻/跟踪与定位•外科式打击行动•战略目标的跟踪•信息确认•船只车辆的停驻•MIO•ASW&MCM•欺骗/诱骗分散军事行动
•高效的后勤•小组ISR收集/宣传/吸收与生效•战术机动演习与灵活性•火力整合控制•市区与极端环境下的训练行动•低投入高受益的军事行动•控制附带损伤•分散式可调整C2网络海军士兵行动与防护
•单兵防御•耐力•决策工具•决策/训练工具•事故预防/照料•海上医药•增强型单兵能力•在极端/恶劣环境下的行动
•远程平安•市区环境下的训练行动战场存活与自卫能力
•导弹防御•水雷防御•LO/CLO•战术EW•损伤控制与预防•部队防御•实时终端防御平台机动
•平台行动与灵活性•密集动力推进•操作调整性•战术机动移动船队部队给养
•海基型•行动型后勤•调动持续性,可保养性与可靠性
•增长的战斗能力•后勤最优化减少失误几率•海军工程自动化•飞机推进器设计•减少人工操作•M&S自动化•减少升级费用表3:海军战争能力
4.1动力与能源
假想:提供稳定的能源与高效的动力系统来提高海军自由行动的能力,为海军提供平台级,系统级与单兵级动力。概述:高效的动力系统需要最低的能源消耗。这些高效的动力系统通常工作可靠,并使用便于运输的可再生能源。此目标在于将动力转换技术同可以提供稳定动力的各种能源相结合,为所有非核子驱动的海军海陆空武器平台。目标:•复合能源系统–使用合成碳氢燃料和复合燃料–波能与双能量转换•能源存储–便携式可充电的储藏型电池–单兵动力•高效能源与动力转换系统–增强动力强度与效率的材料–动力分配设备–发动机与促动器–润滑与摩擦技术•高能量脉冲动力–能量存储的动力系统–脉冲动力能源的控制系统4.2行动环境
假想:在战争战略时期,通过对海洋,空气,沿海与内河环境的精确预测,方便军队充分利用作战环境。概述:海军海陆空三个领域实施军事行动,并且足迹遍布全世界。海军军事行动需要海军熟悉其所置身的战场环境,从而能够充分利用环境来打击熟悉环境的敌对分子。为了这个目标,海军与海军陆战队需要对他们的行动环境进行充分的挖掘。在高分辨率与广度时间范围的前提下,对他们的胜利起关键作用的是他们对沿海地域与特定的海洋环境的理解与分析。这就需要海军装备实时的战场监视系统,处理系统并采用相关战术。战场环境的模仿〔包括与系统的互动〕对行动的结果起着关键的作用。同时革新的战场环境模仿能力也是我们所要追求的。目标:•自主战场环境感知–对海洋与海岸进行自主感知并实施登陆–实用的战场环境感知,根据环境的变化改变感知策略。•将预测能力用于战术选用–
对海洋-大气层进行全球,区域与当地的双重建模与预测,为行动战术提供参考–
对折射度,雾,雨,云,可适度,风暴进行全球,区域与当地范围上的预报,提高任务方案的成功率。•
根据环境调整系统–对声学与电磁学的增值与扩散,周边噪音与海底自然噪音干扰进行处理的系统–自动化传感器与武器袭击预警和应对系统–空间环境的影响与应对4.3海洋主权意识
假想:利用由持续监视系统组成的综合网络,对海面上空,水上与水下目标进行定位与跟踪。描述:全球反恐战争〔GWOT〕的成功实行很大程度上依赖于我们对战场环境的认知。对于海军来说,战场就是海上主权领土。今日的平安挑战将测验我们认知并了解对手与利用根本优势来打击对手的能力。在过去,我们的敌人经常丧命于传统的战斗方式,而当今的对手那么更加难以琢磨,他们分散在各处并且采用非常规战术进行战斗。海军和海军陆战队必须建立并保持全球海洋主权意识来辅助实际行动。海上主权意识包括丰富的海洋行动知识----从蓝水到海岸与内河区域------这会对美国的国家平安产生巨大影响。目标:•监视系统的整合–高效精确的多资源数据整合–国家与战术监视系统的自动化整合–对有线信息进行分析处理–长期广泛的监视系统•所有领土覆盖范围〔空间,空中,海面与海底〕–承当能力VS持久与可靠–全自动〔拥有传感器处理的自主网络〕–平安型与任务型文件渗合•战术监视网络–与实时监视系统的自主互联–平安存活,自我救助和调整–带宽充足•国土与港口防务监视–使用固定或移动的监视系统对目标进行确认,跟踪。–WMD侦测工具•战斗ID–模糊确认技术
4.4非常规不对称战争假想:让海军能够在复杂的地理和社会环境下控制并处理非常规威胁
概述:非常规战争需要通过在打击对手弱点的同时防止对手的常规打击,以到达预定的战术目标,从而瓦解对手的力量与意图。这个目标主要通过使用间接的非常规战争方式来达成。不对称性战争主要通过各种方法来处理未知的突发事件。海军所取得此种战争胜利需要其对对手的地理与社会情况以及解决威胁的方法有所了解。目标:•ISR无人机:–智能型无人机,监视系统与通信系统–内外部的图像采集:快速的进行重组并将多方面的传感数据融合到3-D战术模型中。–内河监控:水面以下以及海岸线以内的长期海面监视•情报分析–图像与图案识别工具–社会,文化与行为建模–生物统计学•主动与被开工具–便携式地图识别工具,监视系统和监视网络,以及特别编码注释工具。•先进对策–取得电磁控制权–预测,探测并撤除IED与P-IED–降低对手藏匿于平民之中的能力。–电子欺骗4.5信息,分析与交流
假想:为命令与战术的决策者提供选择,减少信息过载并防止因地区分散带来的不变,使得指挥官们能够在战略与战术层次上进行决策。概述:信息,分析与沟通牵涉到动态灵活的结构体制。这个结构体制由当前的国家和战区资产和过去的国家和战区资产组成。这一重点领域包括对自动数据处理能力的需求,以及对通信系统和信息的需求。它还为国家,区域行动的战术指挥官提供行动筹划与实施的全方位情报。这既包括技术系统和捕捉,建构以及利用知识的过程,也包括一些人所需要扮演的角色与承当的责任,以及一个倡导交流与共享的文化模式。目标:•快速准确的决策–
在减少指挥官了解相关文件与信息所需时间的同时,增强指挥官决策的效率–
自动化行动的实施与管理–
指挥官战略意图的自动化图解–
基于知识与任务的人性化人机界面–
信息可靠〔可靠,有效〕•决策辅助–对各种行动方式进行最优化运算–为实时行动提供的网状结构–快速可靠的数据获取通道,用于发现危险意图。•通信与网路系统–移动网络–基于需求的系统反响–战术通信与网络的智能监控–监视系统与网络的自动化链接•虚拟战争–虚拟平安与信息平安–信息战4.6兵力投放假想:通过使用电磁武器,高超音速导弹和效果显著的武器,进行精确的远距离间接开火,对目标进行限时有效的打击,并控制附带损伤。概述:决定性影响的开展与传播是决定性的;它包括目标锁定,决策支持和精确的空中,水面和水下打击。这个领域主要的任务是提高海军突击行动的能力,配以大胆的舰对目标的快速机动,来加强海军毁坏,占领或者消灭海滨,腹地与高原上敌方力量的能力。这种打击行为强调的是以一定的速度和概率利用这些性能,来摧毁任何敌方试图进行的针对我方的有效军事行动的意图。
目标:•未来海军武器–体积与精确度的提高–GPS死角区域的监控–向平安区域250英里外的目标进行间接的开火•控制附带损伤–效果限制型武器–定向或选择型击杀•短时精确打击–加固目标和移动目标的侦测与摧毁–世界范围的打击能力,以满足战争者的需要•小单位作战力量–小单位作战武器的性能升级–瘫痪敌方大型军事力量•钝感战斗弹药–降低系统对爆炸声波的敏感性–保证有效载荷的可靠与致命性4.7确保前进道路的通畅并占领敌方战术目标假想:经过海路,海滨以及内河到达目标战斗区域,并使用致命性或者非致命性武器来攻占敌方的战略与战术目标。概述:海军作战力量必须能够经过海路,海滨,内河以及腹地到达目标战斗区域。他们必须要拥有穿过并在危险区域执行任务的能力,来占领为军队的前进制造麻烦的敌方据点和敌方的避难所。为了到达这个目标并为我们的海军提供路径,我们很必要来改良我们的反潜战争〔ASW〕和反水雷战争〔MW〕的技术与能力。于此相伴的那么是对分散的网络状海陆空三方的监视系统系统的需求。而这个需同那么能够为海军提供实时的行动支持。这些都为成功的海军行动做出了奉献。
目标:•反潜与反雷战争–
快速寻雷与扫雷能力–
利用先进的智能型机器人系统搜查地域并减少士兵受到危险的威胁–
新一代数据传输系统,为潜艇,与水雷提供展区级别的行动图片。•广泛的监视–分散的网状海陆空监视系统–具有在线控制系统的无人机系统–自动化海洋监视•作战区域的修正–使用非致命性技术来限制小型交通工具与大型船舶的行动能力–为信息战效劳的战场空间修正技术。–在一个受到猛烈电子攻击的区域实施果断的行动–向GPS盲区的行动------多GPS技术–空间的使用–目标锁定,跟踪和定位技术4.8分散行动:假想:使小型作战单位能够利用先进的训练水平,战场监视,强大的通信能力以及后勤供应能力来取得战场空间的支配权。概述:分散性军事行动是对机动作战的扩展,后者将士兵分成小组并将其派往战区各地执行各种任务。这些小单位的行动更加隐蔽,更具有致命性,并且能够执行各种各样的任务与挑战〔从传统战争到非正规战争,从小规模到大规模〕。通过对独立与合作,相对独立与战术行为的有效应用,我们可以获得对任何对手的优势。士兵将更能够适应他们的战场环境,并对不确定因数做出反映,并且能够对目标进行外科式打击。
目标:•训练–生理与认知能力的增强–通过情节模仿来增强训练的效果–文化环境的快速熟悉•通信–强大的指挥与控制网络–空降作战依赖于有人或者无人机等空中平台•后勤–在作战队伍需要的情况下提供快速的补给与医护–自动化实时补给系统与网络–完善独立医护能力•火力–来自地面,海上与天空的联合火力打击–独立蓝军跟踪系统•存活能力–武器平台隐身技术–武器平台结构技术•机动–适应性强并具有战场存活能力的移动设备,来提高军事行动人员的机动速度并扩大兵力的覆盖范围–高科技材料,减少士兵战斗负载
4.9海军战争武器的性能与防护
假想:通过科学的训练,人力系统整合与事故的控制,来保证海军持久的作战能力并在任何战场环境下来协助决策者进行战术部署。概述:海军的任务就是维护,训练并武装海军队伍,使其具有赢得战争的能力,并对敌对侵略进行威慑,保证海洋的自由。为了贯彻这个任务,海军必须要通过改善个人的训练与教育方案来挖掘在海军与海军陆战队服役的每个人的全部潜力,开展21世纪海军的领导阶层。最正确系统性能获得的关键是开展教育训练技术来减少训练时间并最大化的将课堂所学知识转化为实用技能。这些训练工具必须要考虑到传统的非军事方案,因为其包含不同的社会,政治,经济与种族与宗教因数并且可能会影响军事行动的环境。海军作战平台需要通过决策支持系统来共享军队网络所采集的即时战况,并且要保证高效的进行对手,盟友和非作战人员的身份确认。海军科技必须保证士兵在化学,生物和辐射环境下的人身平安并提高任务的效率。对头盔,护甲与眼睛保护装置进行改良,以应对各种威胁,并且同时要提高这些装备的使用舒适性。我们也要采用新策略来缓解因睡眠缺乏,疲劳,极热或极冷,高纬度,人体负载,信息过载和情绪压抑所带来的负面影响。目标:•训练与教育–应用科技,在缩短训练时间的同时最大化的扩大训练效果–对人类战术行动认知的电脑建模–任何战场环境下的行动中使的先进决策工具–复杂作战环境下的风险与不确定因数•战争损伤护理与防护–理解战争的生理与心里的压力–提高士兵在所有作战环境与健康风险中的恢复能力•士兵防护–先进材料用于身体护甲–先进材料用于减轻单兵负载•人力管理–应用人力因数与组织化部署来辅助人力资源管理
4.10士兵战场存活能力与自卫能力假想:将无人或有人控制的武器平台应用到任何敌对区域并使用新材料,新监视系统与应对措施和反制武器来阻止并应对敌人的攻击。概述:无论在个人,平台,单位还是在小组与战区的范围上,海军必须能够在对美国与盟军的攻击行为中保证自己的存活能力与自卫能力。这个领域有三个根本原那么:防止被监测,如果被监测到,防止被击落;如果被击落,最大程度的减少人员与设备的损伤。而对士兵的攻击那么来自不同的人与武器。要想不被监测到,所有的信号特征需要都被消除〔磁力,声音,EO,IR等等〕。在这个领域中,自身信号隐蔽是最重要的组成局部。而我军受到的攻击来自于敌人从手持武器到弹道巡航导弹和水下的攻击。这些攻击手段也包括海中放置的水雷与陆地上的地雷和路边炸弹。士兵的防护将包含反探测与软杀伤,硬杀伤的防护。而军方采用的科技必须要找到士兵的根本防御手段。而加强型的耐损伤战争武器平台与系统那么需要展成存活能力,并最小化其所受到的有效攻击。
目标:•武器平台的隐形–减少舰只与潜艇的水上与水下的信号特征–多光谱隐形技术•对策与压制武器–威胁性武器的跟踪–自动决策系统–低警报失误率,360度防护–对具有威胁性的动能武器的软杀伤与硬杀伤–减少外部特征以降低可能受到的损伤–定向能武器进行光速攻击–反-LO•武器平台的存活–在平台建设中采用新材料–平台结构要最大化的缓冲可能受到的攻击损伤–自动伤害控制系统–进材料用于作战平台的自我修复•军队防护–反潜艇科技–侦测并锁定威胁意图–非致命性打击4.11平台机动能力假想:开展体积轻巧,燃料利用率高的模块化武器平台,以胜任各种作战环境下的任务要求概述:作战平台的机动性集中在对现象学,流体力学,空气动力学,电动力学,机电一体学,材料学,动态结构学,情报控制学,计算力学的研究了解,以提高新式先进作战武器平台的性能以及高效的平台控制系统。对这一点起关键作用的是设计工具对先进海陆空与内河作战武器平台的性能特征的快速分析与评估能力。而用于改善这些平台性能,以满足所有战场环境需求的控制系统以及设备技术的开展与应用那么是此领域开展的动力。
目标:•高效持久高速武器平台–
新式先进武器平台的设计,用于支持海军战争开展的新方向〔吨位,机动性与模块化等等〕–
高效能低燃耗的流体与空气推进系统与动力系统–
全方位,轻型机动性强的地面车辆的应用与驾驶训练–
质量轻巧的高强度先进复合材料与结构金属〔轻合金〕•在严峻作战环境下的垂直打击行动–
高性能垂直起降/短途垂直起降(VTOL/VSTOL)–
高海况发射与恢复技术,用于辅助有人或无人海空作战平台的作战行动–
智能车辆机动–
用于沿海任务与作战环境的交通工具设计技术–
多无人机支援同步协作行动。–
先进机器人系统,用于地面战斗4.12舰队与军队给养假想:为参与分散作战行动的作战人员与单位提供及时的海上与港口补给与设备支持。概述:快速补给能力对机动力量的高效作战行动来说是至关重要的。涵盖空中,海基,补给船队,移动修理设施和先进后勤支援中心的全效后勤支援系统为海军远征军提供近程与全球军事行动提供支持。更重要的是在这个后冷战时代,我们削减海外军事基地的时候,为海军和其他军种提供超远程机动和给养的能力变得越发重要。21世纪美国海军将海军与海军陆战队从传统的舰队补给模式转换成了完全新内涵的补给模式。这个新趋势反映的就是海军将会根据战略需要部署在世界各个重要区域,既要代表国家在和平时期的政策,也要在发生国际危机的时候领导国家或必要时候组成的联合军事力量来进行危机处理。在那些重要战略区域,当美国的平安受到威胁的时候,我们海军能够获得战场自我补给的能力,从而能够最大限度的减少我们对当地外国政府的依赖来决定战场走向。
目标:•海基–海基后勤与通信行为的建构与补给–舰对舰与舰对岸后勤补给–重件装备投放与补充–灵活机敏的补给存储•灵活可视后勤–对点后勤支援系统–作战平台可视技术–灵活可视后勤•自动化补给–智能补给系统–交互式补给投放系统4.13持续,保养,可靠
Vision:ReduceacquisitionandlifecyclecostofNavalplatformsandsystemsthroughdesigntools,reducedmaintenance,intelligentdiagnostics,andautomation.假想:通过减少设计费用与保养费用,并增加自动化程度来减少海军作战平台系统的采办与维护费用。概述:此重点区域主要注重于提高当代海军与未来海军的可供持续性。而主要的方法就是在维护与改良系统系能和提高平台任务适应能力的同时减少其购置与维护费用。为了这个任务,我们需要在主要的三个方面进行节省。而这三个主要方面包括平台与系统的购置的费用,保养与使用的费用,还有人力资源的费用海军的维持费用的减少可已通过减少武器平台制造购置费用和同平台与系统相关的人力与材料的费用来实现。而维持费用的使用效果可以通过提高操作水平与系统和部件的可靠性来提高。通过增加使用期限并减少用于方案或方案之外的保养行为,海军可以提高维持部件的可供应率。目标:•平台维持能力–先进设计,测试与评估建模与模仿能力–先进复合金属与陶瓷材料–硬件建设–软件可靠性–低本钱监视系统–革新的制造技术•维护与服役期维持费用–基于状况的保养系统–腐蚀控制技术–耐磨损材料–能源利用率高的系统–性能测试建模与模仿工具•提高系统自动化水平–小型智能工具与系统–自动化技术,减少人工操作–遥控监控〔诊断并矫正〕–自动化控制系统4.14S&T增效海军S&T有两大增效根底:全球科技意识根底以及科学工程研究人力根底。全球科意识知对防止技术突破与国际科技领先位置的占领是至关重要的。在寻求为海军及海军陆战队寻求最好的性能以及可靠技术的同时,我们致力于全世界范围内的人才资源的开掘与吸收。我们的任务就是保持海军的技术优势;因此,我们必须维持必要的美国S&T研究能力和技术革新能力。在NRE的支持下,海军S&T为技术与工程人员的教育与职业培训的费用。这些增效体将会在下一章节进行深入讨论。5.0海军S&T工程执行ONR必须展开一个平衡的S&T工程方案来创造为DON的长期目标而效劳的知识与产品〔图一,第二页〕。S&T投资的战略原那么包括:“效果相关,领域相关,技术革新,适当的风险等级,跨学科机遇,质量性能,临界资源大小以及现有工程。〞5.1发现与创造(D&I)这个领域由根本研究(BA6.1)和应用研究(BA6.2)的组成。D&I是海军未来科技和系统的源泉。它为海军提供技术支持,维护美国海军关键的S&T能力,并开展下一代S&T研究人员。D&I方案设计还有一个广泛的中心,并且其中包含的工程都建立在海军相关和技术的根底上。ONR的D&I一个重要的工作中心就是在海军高级武器的研究〔比方:海洋声学,水下武器,水下医药,海军工程〕还有能够为远程征战有用的领域方面。为了防止无效投资,D&I对其他军种,政府部门,工业界,国际以及研究团体的投资器到了杠杆平衡作用。大多数的D&I工程都是由高等学校的研究者进行的。同时,受海军战争中心领导的NRL根本工程,内部独立研究(ILIR)工程以及内部应用研究(IAR)工程也是此领域的重要组成局部。5.2获得增效:S&T方案的这个局部主要集中在未来海军作战能力〔FNC〕的提升上。而此工作那么主要完善海军所使用的技术,并且在应用研究和先进技术开展的产出时期,根据海军对于性能要求将其应用于所需的产品上(BA6.3)。未来海军作战能力〔FNC〕将能够弥补在海军策略与二十一世纪海军中所论证的OPNAV与OPNAV的空白。而科技监督小组〔TOG〕那么决定选择FNC投资的优先权。FNC综合产品小组那么带着独立的FNC来保证要求,技术开展以及购置之间的紧密联系关系,作为FNC的补充,ONR也利用小型商务革新研究〔SBIR〕,制造科技(MANTECH)工程,以及快速科技转换〔RTT〕来为海军成功的购置方案的胜利做铺垫。5.3技术革新:新型海军试作工程与短期工程占据此S&T投资的大局部资金。这些工程投资从根本上讲前途不明。•新型海军试作----这些工程主要开发那些能够改变海军作战方式的科技。在此范畴内的工程可能会别离出去,因为从现有的要求与行动内涵出发,这些高风险的工程如果没有最高领导人的赞同的话,可能无法进行下去。并且对买家来说,其所蕴含的风险过高。INP也应该在海军需要与技术开发相互平衡互补的根底上得到确认。而投资那么应该用于在4到8年内能够成熟的技术的研究上。而CNR在咨询高级海军及海军陆战队等相关攸关者后,确认候选的INP并最终得到S&T法人委员会的批准。.•短期工程:那些潜在风险很高并具有很高别离性的工程相比于INP来说,范围更小并且能够在1到3年内产生效益。这些短期工程在方案与执行方面有着实质的灵活性,并且有着流线型审批程序,技术革新的周期也较短。虽然不需要正式的合约,这些短期工程能够得到ONR以外的采购者或者海军舰队的用户的支持。通常这些短期工程的产品被应用于舰队的实验中,并且如果成功的话能够获得更多的订单。5.4快速反映和其他S&T工程:此领域主要任务是根据舰队,行动军事力量和海军领导阶层的即时要求提供快速反映投射。•技术解决途径----这个工程着重与舰队或者海军的投入研究,来提供S&T科技解决途径并通过短期工程与快速的途径来满足海军的需要。•实验----NWDC与MCWL伴随ONR,在开掘着未来战争新概念并且对尖端科技的潜力进行评估5.5海军研究实验室〔NRL〕:NRL是海军联合S&T实验室部门,为海军的需要提供科学与技术支持。从1923年开始,NRL基于任务型的研究与开展方案已经对海军与海军陆战队的作战能力的提升做出了巨大的奉献。实验室研究重点包括新型改良材料,技术,设备,系统以及新式的海洋,大气层和空间科学和相关的技术。例如:“橘子〞探测器,辅助军事行动的气象模型,“小老弟〞ALE-50诱饵系统,InfraLynx保障通信系统,“沉默卫士〞双监控技术和轻型单兵护甲。NRL提供:•物理,工程,空间和环境科学方面进行内部研究。•基于海军已确认的需求,与海军合作开展其所需科技•灵活多层次的对海军战争中心进行技术上的帮助•空间与空间系统科技开展与支持5.6全球科技意识:在美国外乡以外,各国都进行了大量的科学研究与开展,并且获得信息与知识的途径变得更加的便捷与广泛。这就使得美国海军的S&T工程需要开展同世界相联系,并且需要利用全球人力资源并且要进行技术的革新以满足海军的需求。并且海军同时也要认识到潜在的技术突破与风险的控制。为了利用全球迅速的技术革新所带来的知识,ONR正在建立美国的研究与开展组织,如NRL,DARPA,NASA,NSF,战争中心,舰队/军队,国际学术界,工业界,政府实验室和研究中心之间的合作关系,并且保证海军S&T工程能够从中获得益处。ONR采取了多种途径来建立这些部门与世界科技的链接。这些途径主要包括:NRL与NOR科学家们直接的科学介入,签订国际协议,政府研究部门之间的交流。而这些行为主要由海军国际工程办公室,国际政府组织〔如TTCP,NATO等等组织进行。除了这些途径以外,海军S&T还拥有国际途径---ONR环球----来增强这些合作与途径的开展。ONR环球雇佣了全球各地的科学家与工程师来开展国际社会在海军领域同美国的合作关系;探索主导的边缘科技优势和革新;并且就可能会带来革新突破的国家或地区的前沿科技进行交流。从2003年到2006年,ONR全球同超过687个国家进行了合作。而未来的合作那么同舰队/海军的开展一致,从而在满足海军的科学需要的同时,保证海军S&T拥有协助战区平安协作的优先权。
ONR全球也直接在舰队/海军内部插入了科学参谋,来获得全球科技的前沿趋势与开展信息,来保证海军所需要的科技能够快速并有效的被交递到海军S&T团体的手里,并且让海军S&T在适当的时间将技术转交到海军/舰队的手里。5.7科学与工程研究:NRE由研究根底工程,科学与工程人力工程构成。D&I方案每年支持大概3000名学生进行科学研究。科学与工程人力工程支持并鼓励国家防务方面的科学家同工程师的学术与职业的开展,并提供研究设备,支持多领域研究,建立学术界,工业界和海军实验室之间的合作关系。ONR通过教育工程,捐赠方式,和与传统黑人大学,大学/民族院校,小型商业研究/小型技术转换之间合同与合约来鼓励少数研究机构与小型的商务机构参与到NRE的工作中来。5.8机构间合作与交流:海军S&T投资同“防务S&T依赖工程〞与类似的合作工程,以及其他军种与国防部各部门间的相关协作的杠杆作用都有关。每年,10到15%的DON〔6.2/6.3〕工程给予跨军种跨部门的支持,用来开展DOD所感兴趣的技术。目前受到资金支持的联合工程主要有通用廉价的先进引擎工程,其目的在于开展新一代高效能,高推力的涡轮发动机;另外一个就是钝感武器工程,目的在于研究新式能量材料,来满足军队对高性能的钝感弹药的迫切需要。ONR的高级领导阶层与工程官员经常同其他军种进行会面来进行信息的交流,并确定合作的领域并进行研究。同时,ONR与NRL工程的管理员也同大型技术团体进行交流并且同非DOD部门,如NSF,NASA和DOE进行合作。ONR也同美国海岸卫队〔USCG〕进行合作,并且有两名官员驻扎在卫队里担任联络官。他们帮助ONR同外乡平安部门之间进行全球海军领域和反恐领域进行合作。5.9评估成果:S&T成果的评估应该包括代表输出的几个根本原那么:知识,转换和人力。这些原那么帮助运营那些高风险的科学与技术。它们也能将S&T投资的价值展示给领导阶层。
S&T产出
要求,准那么知识
相关论文
专利/执照
引用转换
空白领域技术
得到资金支持的空白领域研究
已经研究3-5年的
已经进入实用阶段,被海军采办
使用于军舰上人力
受到支持的学生
高级学者
工程参与者成为了NRE雇员图4:S&T工程方案评估准那么5.10商业行为:ONR发起的S&T研究中,超过80%的局部是由学术界,工业界与NRE完成的。因此,充分有效的商业行为对实现我们的S&T目标来说是至关重要的:•捐赠与合同管理•合同签订与政策•采办与研究商业政策•信息与数字报告处理•人力资源资本策略•智力资源政策,保障专利与商标不受到侵犯6.0DON假想第四节中讨论到的S&T工程方案与目标大体上能够代表我们S&T投资的方向。下文描述的未来海军战斗力将揭露此S&T策略将将海军和海军陆战队带往何处。它们代表了S&T科技可能为海军和海军陆战队带来的机遇。我们的投资,如果成熟的话,将功在未来。海军重点能力包括:•电磁波段与虚拟网络的主导权•定向能武器-----光速武器•在所有领域长期全面的监视•到达全面的MDA,并拥有大型港口与为EMIO效劳的WMD侦测系统•武器平台设计与制造一体化•灵活的的无线电通信网络•战术决策者使用的决策工具•通过社会与文化的了解来定位威胁意图•更轻,更快,更致命的海军力量•加速的团队训练与技能开展•使用高效动力与能源,提高行动效率的•增强后勤补给能力,为分散作战的军队提供后勤补给效劳•通过对战场环境的了解和利用来获得更大的战术优势7.0结论海军S&T战略方案向我们展示了那些能够保证美国海军在21世纪保持世界霸权的关键科技的假想与开展目标。这个方案反响了我们当前的知识分子与军方的领导关系。它将海军S&T与海军的任务与未来的作战能力需要结合起来,用于应对复杂的挑战---如潜在的竞争对手和非常规的不对称战争。它走向了一条提升并完善海军战力的道路〔如长期ISR与EW优势〕,并追寻这革新性的突破〔如光速武器〕。这个策略将会由DON法人委员会每两年进行一次审核并批准,以维持其时代性。他为与海军S&T相关的决策者与广阔的社会团体提供了交流的平台框架。在ONR,这个方案将知道我们的投资方案与决定。它也帮助拉近我们同科学与工业之间的距离。此方案将会被放置在ONR的网页上〔〕,为关大的工业界与学术界提供一个进入海军S&T中心的大门。附件A:海军S&T研究领域海军S&T关键区域
目标领域
S&T研究领域动力与能源
•可选能源•能量存储•高效能量动力转换系统•高能量脉冲动力
•先进海军动力系统•飞机推进系统•电力•单兵动力•双向传感系统,材料,处理•制造科学•功能性
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