西方垄断军事技术：歼10飞行控制系统获突破

西方垄断军事技术：歼10飞行控制系统获突破


中国歼10战机性能优异。
　　如果说经济领域中“科学技术是第一生产力”，那么在军事领域，“科学技术就是第一战斗力”。军事实力的增长，不但要以经济为后盾，更要掌握一系列尖端、核心的军事技术。大国之所以成为大国，全凭那些深藏不露的“大国之器”，同时，大国利益的最大化和排他性，又导致那些敏感技术被严密垄断着。

　　“垄断”一词源于孟子“必求垄断而登之，以左右望而网市利”这句话。然而军事技术的“垄断”，既有经济上的意义，更有战略上的考虑。军事技术作为工业技术的高端领域，已经是西方国家为数不多的优势领域。因此，维持对发展中国家，特别是正在崛起的发展中大国的军事技术“垄断”，已经是西方发达国家的一种战略共识。

　　敏感技术如何深藏不露

　　《环球》杂志记者/郑文浩

　　垄断并不仅仅是以禁止“出口”或者“转让”这种简单的形式存在着，武器系统的复杂性，决定了军工技术的垄断极为复杂。军事技术，贯穿于武器设计、系统开发、生产、制造的整个过程，而垄断的阴影，也随着这一流程无处不在。

　　垄断的最高形式

　　许多人可能没有想到，无论在核武器还是常规武器领域，“设计”往往意味着垄断的最高形式。

　　相比常规武器，核武器(主要是热核武器)的设计，是这个星球上最为神秘的事物，更是核大国守口如瓶的“禁忌”。由作用原理到可以运载的小型化弹头，核弹的内在设计形式对于绝大多数国家来说依然是一个谜。

　　核弹绝不是把核材料放到铁罐子里那么简单。设计核弹，要求一个国家有着坚实的核物理理论研究基础，同时具备大规模计算的能力。核材料非常昂贵，核试验兴师动众，耗资巨大，因此它不像普通军事技术那样可以依靠反复试验。在正式核试验之前，就需要尽可能在纸面上设计出一个近似于“成品”的核弹。同时，核弹的设计也需要威力越来越强，体积却越来越小。这就意味着每一次核试验之后，核弹的设计方法都在发生着变化。

　　由于核弹的战略威慑作用，主要核大国对核武器设计的垄断从来没有放松过。一些实力不济的中小国家能够“拥核”，恐怕并不是凭自身实力突破了“垄断”，而更多地是符合了一些大国的政治意图。印度进行核试验之后，曾公开表示其能制造20万吨级的热核武器，但国际上普遍对这种说法持怀疑态度，他们认为印度最多是试验了一个增强裂变装置。毕竟，制造核弹靠的不是嘴巴。

　　如果说对于核武器设计的垄断左右着国家地位，那么常规武器的设计，特别是顶层设计，则决定着“垄断”能带来多大的利润。

　　顶层设计，是对战略目标及其在时间、空间上的展现形态和实现方式的设计。长期以来，对于美国军火出口稳居世界第一，外界往往关注的是美制武器在生产研制技术上的先进性，却忽略了这样一个事实，美国在顶层设计上牢牢地占据着“垄断”地位。

　　自新军事革命以来，美国一直处于军事理论创新的“潮头”，同时频繁的作战又为其提供了现实的军事需求牵引。在这两方面的促进下，美国武器不但总能在“创新”上吸引别国，而且通过信息化的整合最大限度实现了排他性。

　　例如，美国提出的F-35项目，显示的是美国对未来空军作战样式和空军发展的战略性判断。该项目创造性地提出“低成本”“高致命性”“高存活性”和“高支援性”的设计理念，并且通过不同变型来满足不同军种的需要，进而实现对西方盟友现有战斗机的全部更新换代。而F-35项目的其他成员国，却基本上没有战略项目顶层设计的能力，他们对于未来空战战场的判断，只能接受来自美国的观点。

　　本质上说，顶层设计的垄断是一种对“预测”的垄断。预测战争对武器装备的需求，这对于世界上绝大多数国家来说是不可想像的。

　　尽管现在F-35的价格和性能不断受到质疑，有些项目参与国也在威胁将不会购买F-35，但该项目过关很可能是“有惊无险”，原因就在于美国在顶层设计上的垄断地位。

　　掌握在少数国家手里的平台系统

　　武器设计方面的垄断地位固然重要，但也需要与系统开发能力相匹配。设计能力如果没有开发能力作为支撑，反而会受到制约。

　　大型装备制造技术、精密加工技术、材料技术等，是武器系统平台(机体)开发的关键领域。从计算机“虚拟”出来的平台转变为实体，没有实际的制造技术是不可能实现的。轻型武器的制造还好说，如果涉及到大型装备的平台开发，重型装备制造技术必不可少。

　　例如，为提高航空产品的整体性能，大型模锻件在航空锻件中所占比例及单件尺寸越来越大。对于飞机主承力框、梁等整体构件，美国、俄罗斯、法国等主要航空大国都采用4.5～7.5万吨大型模锻压力机进行加工，而中国正在建设的大型模锻压力机最大压力可达8万吨，是目前世界上最大的模锻压机。这种超重型制造装备本身就是一个复杂的系统，其技术只掌握在极少数国家手中。

　　虽然现在不少国家对太空战略侦察能力十分关注，但光学成像侦察卫星的光学组件却是一个重大难题。特别是新兴的离轴三反射镜光学系统，在减少卫星体积重量的同时，还具有长焦距、大视场、高分辨率的优点，因此它的精密加工技术已成为新一代光学成像侦察卫星的核心。过去，这项技术一直被美国和法国所垄断，直到2009年，中国长春光机所才取得了突破。

　　军用装备所使用的新型材料是支撑各类高性能武器装备的“骨骼”，这些材料要求轻、刚、强。轻，就是材料抵抗引力的能力要大；刚，就是材料在外力作用下抵抗变形的能力要大；强，就是材料在外力作用下抵抗破坏的能力要大。此外，如果应用于武器系统的某些特殊部位，例如弹道导弹弹头的头锥、战斗机的智能蒙皮，材料还要具有感知外界信息的能力。因此，应用于武器系统的高强钢、高性能陶瓷、复合材料、半导体材料、功能材料等，更是各国技术垄断的重点。

　　以大量应用于卫星、飞船、大飞机以及战斗机机体制造的高性能PAN基碳纤维复合材料为例。日本占据了全球总生产量的39%，美国占据了35%，这两国的总产量就占去了全球产量的74%。而核心技术主要被美国的苏泰克公司、赫克塞尔公司和日本的东丽碳纤维公司所垄断。

　　半导体材料直接影响军用微电子的水平，没有这些，就谈不上什么相控阵雷达、电子对抗。而生产高质量大直径(6~8英寸)砷化镓晶体的技术，之前只有德国FCM公司、日本住友公司掌握。到2006年，中国也成功拉制出了国内第一颗直径8英寸的砷化镓单晶。

　　动力技术的垄断差距最大

　　现代军队的机械化作战平台没有充沛的动力系统是不可想象的。从陆地到海洋，从天空到外层空间，借助强劲的动力系统，各种先进的武器系统才能在战场上大展身手。因此，垄断动力系统的开发技术，最容易确保自身在军事领域的优势。

　　现代重型主战坦克重量可达70吨，却要在各种极端战场条件下保持时速几十公里的机动速度。尽管现在能够生产主战坦克的国家不下10来个，但能提供现代最顶尖坦克柴油动力的国家，却仅有美国、德国、俄罗斯等几个国家。特别是德国MTU公司的880系列柴油机，不但装备了德国自己的“豹2”主战坦克，还出口并装备到了以色列的“梅卡瓦”、韩国的K-1以及印度的“阿琼”主战坦克上。

　　在海军装备上，大中型舰艇使用的核动力反应堆技术，仅被美俄法中四国所掌握。因为核动力赋予了舰艇长时间在水面(或者水下)活动的能力，从而大大提升了舰艇的机动性和在远海保持战略存在的威慑力，所以主要强国绝对要保证对核动力反应堆技术的垄断。而常规舰艇动力系统主要被美国通用电气公司、英国罗尔斯-罗伊斯公司、德国MTU公司等垄断。

　　现代舰艇所使用的燃气轮机大部分都源于航空用发动机。因此军用舰艇发动机的垄断者都能在军用航空发动机领域占据垄断地位。目前军用航空发动机主要被美国的通用电气、普拉特－惠特尼和英国的罗尔斯-罗伊斯公司所垄断。尤其是适用于第四代战机超音速巡航的高推重比发动机，美国一直独占鳌头。尽管俄罗斯已经试飞了第五代战机，但其发动机却仍然是三代的水平，它能否研制出真正的第四代战机，首先要看能否突破美国的先进发动机技术垄断。此外，军用大型运输机的航空发动机技术，也掌握在美国的手里。

　　除了常规的陆海空装备，各类导弹与航天器则需要大推力的火箭发动机以及用于超高音速跨大气层飞行的动力装置。由于火箭发动机与中远程导弹关系密切，具备研制能力的国家不但垄断着大推力火箭发动机技术，而且还签订条约严格限制买卖。美国、俄罗斯、法国、中国都具备开发军用大推力火箭发动机的技术。印度、伊朗还正在向研制洲际导弹的目标努力，但一般认为除非获得外界的技术援助，否则近期难以取得明显突破。

　　在军用火箭发动机领域，美国公司无疑占据着技术制高点。阿连特技术系统公司ATK垄断了美国85%的固体火箭发动机市场(包括世界最先进的三叉戟-D5潜射导弹的火箭发动机)；液体火箭发动机技术则被普-惠洛克达因公司掌握，世界上推力最大的氢氧火箭发动机RS-68，就是这个公司的产品。

　　发动机之所以被称为工业技术上的皇冠，是因为它的研制开发几乎需要整个工业体系的支撑。因此，动力系统的垄断最为集中，技术的差距也最大。

　　控制系统高度保密

　　随着武器向智能化、精确化发展，武器系统的一个重要环节出现了，这就是控制系统。

　　弹道导弹能够跨越千里准确击中目标，坦克能在颠簸不平的路面上一边行驶一边攻击敌方目标，战斗机能够在空中做出炫目动作的同时向敌机发起进攻，航母编队能够在上千平方公里的海域实现攻防一体，都离不开控制系统。

　　弹道导弹的高精度惯性制导系统技术一直紧紧掌握在五个核大国手里。尽管也有一些国家拥有弹道导弹，但惯性制导技术基本上依靠进口，而且精度相差很多。即使是进口技术，也是偷偷摸摸的，因为惯性制导技术根本就列于禁运名录之中。

　　中国“歼十”战斗机使用的三轴四余度数字式电传飞行控制系统是一种典型的应用于战斗机的控制系统，其作用是保证飞行员在拉动驾驶杆的时候飞机保持稳定。中国能够成功研制出三代机的电传飞行控制系统，应该说是打破了美、俄、法的技术垄断，但也只是万里长征走完了第一步。

　　第四代战斗机的控制系统更不是简单的飞行控制，而是“飞行、火力、动力”融合的控制系统。美国的柯林斯公司甚至在开发更加智能的飞行控制系统，即使飞机被炸掉了一个机翼，也能飞回来！一名反应敏捷的飞行员只能在约200毫秒的时间内做出反应，而在这个时间里，更加智能的飞行控制系统早已做出10多次调整，避免飞机坠落。

　　“宙斯盾”的舰载防空系统更说明了控制系统的重要意义。外界一般只会注意到“宙斯盾”外部显眼的相控阵雷达，但实际上“宙斯盾”防空系统融合了相控阵雷达、对空雷达、对海雷达、火控雷达、声纳、电子支援系统、卫星导航、数据链以及各种信息，它是一种高度自动化的指挥控制系统。“宙斯盾”系统现在已经成为美国海军防空、反导的核心，也成为美国垄断现代海军技术发展的一个象征。

　　从目前的公开数据来看，能够研制战斗机、坦克、舰艇、导弹的国家，都具备控制系统的开发能力。但是在面向未来信息化战场的大型复杂武器装备控制系统领域，美国无疑居于“独断”的地位。其控制系统的核心部分，软件系统，则更是作为绝密隐藏在幕后。无论是第四代战机控制系统还是可以应用于战区反导的最新“宙斯盾”基线-7系统，都是庞大的信息工程，软件开发不但涉及企业界甚至还包括大学等研究机构。美国可以公开展示F-22战机，甚至可以让人看看“宙斯盾”的作战指挥中心，但是会开放软件的源代码吗？没戏。就连微软的windows操作系统的源代码都是绝密，更何况国之利器。

　　“柔性”的制造

　　如果开发是让一个武器系统从无到有，那么制造就是让武器实现批量生产，且性能、质量能够满足军队作战的需要。一个能够应对未来战场挑战的国家，必须建立能够将自动化技术、信息技术和精密加工技术融于一体的“柔性”先进武器制造体系。

　　在电影《钢铁侠》中，男主角托尼·斯塔克在自己的豪华别墅中制造钢铁战衣，使用的就是一个微型的柔性制造系统，它由若干数控设备、物料运贮装置和计算机虚拟控制系统组成，能够按照斯塔克的要求迅速修改制造材料和流程，同时全自动的制造系统也最大程度上保证了制造工艺和精度。

　　尽管这是科幻电影，但“柔性”先进武器制造技术已在美国军工企业得到了广泛应用。特别是在需要高精度、高工艺的军用航空、航天、航海领域。2004年美国《今日防务》网站曾报道，2007~2027年，洛克希德·马丁公司的目标是，到批量生产时每年生产240架F-35战斗机，相当于不包括周末每天一架的生产速度！尽管这条报道存在着一定的夸张成分，但却显示出美国军工巨头已大量应用“柔性”制造技术，否则不可能提出这样一个恐怖的速度。

　　建立“柔性”先进武器制造体系，不但要突破西方国家在先进机床等自动化制造设备上的垄断，而且要在人工智能技术、智能传感器技术上实现突破。没有先进制造体系，即使在单项技术上达到先进水平，武器系统的生产速度、工艺也会成为拖后腿的致命“短板”。