觀察者網一週軍情| 北上太行山，艱哉何巍巍-胡樂其、洪希伯
本週，中俄兩國都傳出了新一代裝備升級的消息。首先是“十二五”兩機專項中的航空發動機取得重大進展，中航工業動力所劉永泉團隊完成了改進型“太行”的研製。歷經三十年艱難研製，“太行”終於可以説是“完全體”了。改進型“太行”比起老“太行”究竟有什麼根本性的改變？為什麼讓試飛員讚不絕口？
而俄羅斯則在近日為南高加索部隊裝備了“武士”單兵作戰系統，“未來戰士”真的要來了嗎？步兵戰場的規則就要改變了嗎？
歷經艱難，“太行”終成“完全體”
本週中國航空報的新聞當中，披露了“太行”發動機改進型號由中航工業動力所研製成功的消息。渦扇-10“太行”發動機歷經了30年的艱苦研製，終於在這一刻算是圓滿收官了。完全體“太行”不僅把推力增加到了14~14.5噸，而且據中國航空報去年的報道，“太行”發動機改進型號也是在劉永泉團隊的帶領下，完成了全權限數字電子控制系統的研製。這一姍姍來遲的喜訊，讓中國邁入了航空發動機製造強國的大門。
劉永泉總師和他的年輕團隊完成了“14噸FADEC太行”的研製
航空發動機的全權限數字電子控制系統（英文簡稱為FADEC），是指揮發動機的大腦。FADEC可以從發動機上的傳感器中獲取數據，對發動機進行一系列的複雜控制，如改變噴口面積、監控發動機狀態、診斷故障等等。FADEC不僅能夠大大提高飛機的飛行性能，而且減輕了發動機的重量，是目前歐美軍、民用航空發動機的標配。
FADEC系統是發動機的“大腦”
“‘太行’行不行”的故事，相信大家都很熟悉。當年先是“‘太行’不行”，接着倉促通過定型，然後又出現故障讓殲-11B等發動機，最後直到渦扇-10A才大批量裝備殲-11B和殲-11BS。對於航空發動機的這種不愉快，中國軍迷們早就是身經百戰見得多了。但對中國航空來説，這個舊傷疤依然太痛，筆者在此只是簡單回顧一下。
2001年使用“太行”進行試飛的領先試飛機，噴零件、空中停車，當時的渦扇-10光是硬件就困難重重
2005年12月28日，“太行”通過了定型審查
然而出現了葉片斷裂等嚴重事故，2008年起，殲-11B和殲-11BS排隊等着太行，就有了這張著名的“菊花殘”……
慢慢排除故障後，2010年1月，“太行”和殲-11B榮獲國家科技進步特等獎
裝備“太行”的殲-16多用途戰鬥機
渦扇-10A大批量裝備，終於行了
不過在硬件上終於“行了”的渦扇-10A，還不算和西方先進大推力航發齊平，充其量是和AL-31F各有千秋。現在我們知道，帶FADEC的渦扇-10B才能説是一台完善的“太行”。那麼，當初咱們為什麼沒能搞出帶FADEC的航空發動機呢？
FADEC這堂課沒補上，是有歷史原因的。
上個世紀70年代起誕生了一批優秀的渦扇發動機，同時期歐美開始了FADEC的研製工作。前蘇聯雖然有了發動機，然而其電子工業水平並不能支撐起FADEC的研發。當時留裏卡設計局開闢了一條“旁門左道”，使用模擬電子技術，為AL-31系列發動機開發出了機械液壓+模擬電子的混合控制系統。
渦扇-10發動機的技術源頭為美國的CFM-56發動機——這是一種以GE公司F101的核心機為基礎研製的民用發動機，之後又借鑑AL-31F的控制技術，才有了今天我們看到的“太行”。然而航空發動機的逆向還原工作顯然比其他領域難上了許多。從紙面上看，“太行”是一款媲美美國F110的先進發動機（結構和核心機相同），然而現實中，它卻因此犯下了“心臟病”，讓國產戰鬥機多等了十多年，也讓中國軍迷們苦等了十多年。
3級風扇+9級高壓壓氣機+1級高壓渦輪+2級低壓渦輪，太行和F110完全一致
由於“太行”的技術源頭CFM-56是美製民用發動機，中國自己則缺乏高性能渦扇發動機控制系統的研究經驗，在上世紀90年代大量引進和深度接觸俄製AL-31F發動機後，中國不得不採用了一種“土辦法”，就是把AL-31的控制系統移植到“太行”上面湊合。
對於80年代、90年代的飛機來説，模擬電子技術或許是“夠用”了，加上蘇聯強大的整合能力，使得AL-31系列成為了一代經典。可是作為一種需要在21世紀使用的發動機，機械液壓+模擬電子控制系統不僅在系統性能上落後於FADEC，且增加了發動機的重量，對於控制一台“美系”發動機來説更是力不從心。我們現在説這些話是事後諸葛亮，當時卻是屬於“完全不知道自己竟然不知道”。這一來二去，“太行”竟然走了十多年的彎路。
在等待“太行”逐步排除故障的同時，戰機的研發卻一刻不能停歇。為了“太行”能行，空軍選擇了讓殲-11B作出犧牲，但是其他戰機卻等不了。“太行”原本是配套殲-10的發動機，但是形勢逼迫，殲-10A不得選用AL-31FN，為此甚至不得不重新設計了部分機身，隨後的殲-10B/C系列也是一脈相承，使用改進後推力增加的42批次AL-31FN發動機——有一架殲-10B用“太行”進行了測試，但“太行”與殲-10的搭配並未持久。
更關鍵的是，新一代戰機是不能用原版AL-31湊合的！
FADEC對新一代戰機來説極其重要。三代機或許還能用老的發動機控制系統湊合，但是三代半和四代機卻需要“飛-火-推”一體的控制系統。舉個例子，印度SU-30MKI裝備的AL-31FP沒有配備FADEC系統，使得SU-30MKI僅採用了簡單的火推交聯技術。其戰鬥力比起SU-30MKK來説並沒有什麼本質上的改善，除了在航展上展出一些精心設計的超機動動作外，也就是騙騙印度人罷了。
印度的SU-30MKI，其矢量推力無法隨意控制，和SU-35S、F-22等飛機的超機動性能完全沒有可比性
而為了讓我國下一代戰機在國產發動機完善之前擁有FADEC系統和“飛-火-推”一體化的能力，中國對航空發動機的採購實行了“兩條腿”走路的方法。
蘇聯解體之後，原先的禮炮發動機製造廠獲得了投資並組建了研發部門，成立了禮炮聯合體。禮炮廠針對中國客户的需求，對AL-31發動機進行了升級。新的99M1（AL-31FM1）發動機於2006年完成了國家測試，採用了КРД-99Ц數字電子控制系統，並使啓動機具備了3500米以上的高原啓動性能。量產的99M1發動機被批量運用在殲-10B/C戰鬥機上，在許多殲-20原型機的照片中，我們也可以看到99M1型發動機的身影。
99M1發動機上的FADEC部件
裝備99M系列發動機的殲-20和殲-10C
F-22正是運用其CIP主計算機實現“飛-火-推”一體，才獲得了強大的超機動性能。第三代雙餘度FADEC不僅讓F-22的F119發動機獲得了極高的可靠性，而且在任何情況下，其矢量推力都能夠起作用，實現了超機動。為了儘快實現四代機“飛-火-推”一體的設計理念，殲-20選擇採用99M1不得不説是無奈之舉。我國自行研發的“飛-火”一體在殲轟-7A上就已經實現了，而作為一款四代重型戰鬥機，必須為“飛-火-推”一體做好功課。殲-20要想在這方面追趕F-22，肯定不能靠等。
好在渦扇-10B的收工，標誌着我國航空發動機終於補完了這艱難的一課。從此之後，包括殲-11後續型號和殲-16等戰機，都將獲得一顆智能的“中國心”，同時還有14噸級的澎湃動力，怎能不讓人振奮？
而這對於還在等待渦扇-15的殲-20來説，更是好消息。為了練就“太行”，我們不惜犧牲殲-11B的進度，為的就是在下一代隱形重型戰鬥機上不再重複這一過程。實現“飛-火-推”一體化的殲-20後續型號，其飛行性能和戰鬥力都將獲得極大的提高。
一種採用軸對稱矢量方案的殲-20模型
一場長達數十年的補課，歷經數十年的辛酸，我們終於可以平靜地説一句：“中國航空發動機，就要行了。”
“未來戰士”真的還沒來
據俄羅斯報紙報網站2月22日報道，俄羅斯最新的“武士”（Ратник）單兵作戰系統已經部署到部隊。俄軍南部軍區北高加索的部隊裝備了1000套這種“武士”系統。在油價震盪、俄羅斯財政疲軟的當下，該國還是表現出一個世界大國的雄心與魄力。
“武士”單兵作戰系統
畢竟涼戰在即，各國都在爭相發展所謂的“未來士兵”。凡近來問世的裝備，大多帶着“×系統”的後綴。步兵作為軍隊最基礎的兵種，曾經一槍一盔一武裝帶就上了戰場，而類似俄軍的“武士”系統這樣的近未來單兵裝備，已經把“武裝到了牙齒”這個詞從誇張的修辭手法變為現實。
“未來士兵”噱頭雖大，但無非是科學技術與生產能力提升之後，步兵裝備與編制的又一次變革，就像是從徒步步兵往摩托化/機械化升級一樣必然來臨，這一次的步兵升級着眼於信息化。
但究竟是什麼是信息化步兵，即使是美國也依然在摸索研究之中。各國所遭遇的困境正如解放軍近年來一句笑談：“信息化是個框，啥都往裏裝”。信息化的範圍太龐大了，一大堆升級選項可選，而未來戰爭還沒有打響，誰知道什麼是正確的？
簡單概括信息化士兵的特點，就是以信息化和現代化技術給予步兵“三個優越”，優越火力、優越觀通、優越防護。
“優越火力”——火力的提升是最直觀的，向上追溯就是冷戰末期（80年代初）美國陸軍的ACR計劃（替換M16A1自動步槍），以及同時期（1981年）原蘇聯提出的“Abakan阿巴甘”計劃（替換AK-74突擊步槍），這兩項計劃催生了諸如AAI ACR、柯爾特ACR、H&K ACR（也就是G11無殼彈步槍）、斯太爾ACR和AN-94等武器。這些武器以今日的觀點看來依然過於前衞、奇特甚至“鬼畜”，卻是第三次科技革命來臨之前，步兵輕武器領域探索的先聲。
以今天的觀點看， G11等武器也是非常奇怪的
真正定義信息化步兵武器的，是1994年美國陸軍“未來戰鬥系統（Future Combat System）”中“陸地勇士（Land Warrior）”的“理想單兵戰鬥武器（Objective Individual Combat Weapon，代號XM29）”，該武器的指標是：左右兩手均可操作、步槍與榴彈發射器合用一個發射機構、採用智能化榴彈、對點目標的射程500m、對面目標的射程1,000m、武器長度小於33英寸（838mm）、含30發動能彈和6發高爆彈在內，武器總質量不大於14磅（6.35kg），並預定於2009財年裝備部隊。
這些指標今日看來雖然不是“天頂星”，依然是非常驚人的。解放軍的“步榴霰三合一武器”雖然實現了美軍OICW絕大部分的構想，但是為了控制重量（空槍不帶彈藥5kg）而選擇以單發栓動發射榴彈。
OICW改變了單兵火力
解放軍陸軍和海軍陸戰隊裝備的“步榴霰三合一武器”
傳統的榴彈發射器諸如M203和GP-25口徑較大、膛壓較低、發射彈道高拋，非熟練射手難以掌控精度，外掛的形式與武器集成程度差，發射和裝填需要騰出手來操作，雖然對火力有較大提升，但遠算不上步兵輕武器的“規則改變者”。
OICW類武器的榴彈發射器口徑較小、膛壓較高、彈道低平、射程較遠，搭配測距儀、火控系統、膛口線圈、智能空炸榴彈，這種武器具備高度精確、靈活也非常可觀的殺傷能力，比如可以將一枚榴彈打進射擊孔，並在構築精良的火力點內爆炸。所有傳統觀念中可以免受輕武器威脅的掩體，幾乎都可以被士兵手中的OICW類武器摧毀，這將極大改變步兵作戰的形式。
OICW一大基礎功能就是拐彎槍，瞄準系統可以與穿戴設備聯通，不過解放軍手中的“步榴霰三合一”武器是量產型，而美軍手中的XM29 Block3是個演示模型
XM29 Block3的瞄準鏡
本週俄媒報道“武士”系統時再次提及了AK-12突擊步槍。不可否認AK-12突擊步槍改進頗多，令人眼前一亮，但是AK-12搭配GP-30榴彈發射器的組合依然太過傳統。正如俄羅斯新近研製的諸多裝備，AK-12也存在被迫“宣傳掛帥”的問題。
AK-12自亮相以來已經有過3次大規模的改進，初版AK-12更像是人機功效略微進步的AK-74換色改進型；第二版AK-12則有了西方步槍便於操作的空倉掛機解脱鈕、可推可扣彈匣卡榫等改進；第三版AK-12的改進型就頗有“俄軍特色”，比如槍托向左摺疊，將原來不隨動的拉機柄變回隨動（就是開一槍彈一下的槍栓）——理由是，俄軍高層認為不隨動的拉機柄可能給士兵武器不能正常運作的錯覺，而且太複雜的拉機柄不能進行粗暴的排障：“槍栓凍住了得用腳踹，複雜的拉機柄踹壞了怎麼打仗”……
第一版AK-12
第二版AK-12
第三版AK-12
因此，即使俄軍的“武士”系統所有配件都配發到位，武器方面依然是一個需要提升的短版。
即便是已經把減法做到極致的解放軍“步榴霰三合一武器”，依然受到過於笨重龐大的批評，對於世界各國只需要端着鍵盤而不是端着槍衝鋒陷陣的網友而言，這種武器幾乎被認為就是“未來士兵”或者“信息化士兵”的代名詞。但正如某位與國產OICW類武器有密切關係的人士批評：網友和軍迷太看重這支槍了，就算裝備了這種槍，步兵能打過坦克嗎？步兵能打過飛機嗎？槍只是武器系統的一部分，步兵身上的那一套衣服能夠召喚猛獸，那才是真正的威力所在。
“優越觀通”只有四個字，但卻是信息化士兵裝備系統的核心。觀就是觀察，通就是通信，原本兩者即使結合起來也算不上覆雜。過去，觀測手段基本靠眼，最多有個望遠鏡或炮隊鏡，通信手段基本靠嘴，無論是傳令兵還是直接吼抑或用電台。網絡時代的到來不僅讓步兵的觀通能力得到了極大的提升，也使之大為複雜。
原本的望遠鏡已經需要升級為一種具備夜視、測距、前進空中管制能力、激光指引的設備。就在20世紀末到21世紀初的幾場戰爭中，這些裝備依然分成多件，而且經常體積龐大到需要三腳架。
而前文所述的OICW類武器中實現其智能、靈巧的殺傷能力就離不開信息技術，原本的遠射用望遠瞄準鏡，近射用反射、全息瞄準鏡，對射擊精度已有明顯提升。OICW的瞄準鏡更是變成了一個帶火控計算機的先進綜合設備——晝夜都能使用，能進行敵我識別，可以測量距離，將數據傳給槍口線圈並指令引信啥時候應該爆炸。此外，瞄準鏡也擁有數碼攝像機的功能，OICW武器系統還要與步兵穿戴的陸地勇士系統進行數據的互聯互通。
德軍IDZ-ES系統中，核心部分幾乎全部是觀通設備
前方發現坦克等步兵打不掉的目標？那麼就利用武器瞄準鏡和穿戴的觀測設備將敵方圖像和座標上傳，利用網絡呼叫更強大的火力來對付他們。
因此，先進的觀通設備可以讓步兵具備遠距離摧毀碉堡的能力，更讓步兵可以在短時間內協調火力打擊更加強大的目標。
正如俄媒在報道中所炫耀的，“武士”系統具備現代化的觀通能力。對於信息化的俄軍步兵而言，他們的眼睛已經能夠通過夜視儀穿透黑暗，也能夠通過無人機看到遠方，通過佈置在戰場上的各類視頻傳感器觀察士兵本人沒有到達的位置。然而隨着蘇聯解體，原本完整齊備的軍工生產能力支離破碎，俄軍的夜視儀等設備依賴法國進口，通信設備元件則大部來自中國，這些受制於人的情況，顯然對俄軍信息化步兵的建設帶來不小的隱患。
“優越防護”，也就是觀察者網在報道中指出的俄軍配發“武士”系統變成配發防彈衣的無奈。頭盔、護甲、護目鏡、護膝護肘等裝備價格不菲，卻是整個信息化士兵裝備系統中相對廉價的部件。如今的頭盔與護甲已經從許多人印象中的只能防破片變成了具備防彈能力的裝備，可以大幅度提升士兵的生存能力，所受到的傷害大幅度減少，這對維持部隊士氣，傳承作戰經驗都大有裨益。
此前英國展示的一套“未來士兵”裝備，就將傳感器整合到了護甲上，可以實時監控士兵的身體狀況，這讓指揮員對部隊所處的狀態有了更清晰直觀的瞭解。
英國的簡約版“未來戰士”，傳感器可以監控士兵的身體狀況
然而優越的防護能力，也引出了整個信息化單兵作戰系統的弊端——重！俄軍的“武士”系統基礎型重量就達到了20kg級別。
雖然外骨骼等設備有所發展，但是距離投入使用尚有差距。步兵行動依然依賴人類的體格與體能。因為膝關節、胯關節與脊柱，人類的負重能力與體能是有極限的。頭盔上安裝的夜視儀（也可能包括單兵計算機的顯示器），頭戴的耳麥等通信設備都會加重頸部的負擔，為了安裝這些裝備，頭盔的固定方式已經提升到了4點懸掛+安全帽頭箍的級別。頭盔可以攔住子彈，但沉重的頭盔及設備則可能造成頸部受傷甚至致命。而身上的護甲保護了胸腔、腹腔、股動脈、生殖器等重要部位，但是防護越周全，重量就會越大。
除了沉重之外，具備如此多複雜功能的信息化裝備性能未必有設計時期望的那麼穩定，而且價格必然昂貴，即使財大氣粗如美國，在研發和裝備信息化步兵系統時都顯得謹慎甚至有些保守。美軍原本計劃中的陸地勇士計劃可以一攬子解決未來士兵從頭到腳的裝備問題。但是如今卻被拆分成若干個子系統繼續發展，成熟則投入使用，不成熟則繼續測試。比如XM25榴彈發射器就是從XM29上分家出來的，而防護方面也分不同軍兵種有自己的發展路線，觀通方面則是DARPA進行名為“班組X核心技術”的項目，提升美軍步兵已經頗為強大的態勢感知能力。
美國陸軍2019年計劃裝備的單兵防護裝備，從頭盔、護目鏡、護臉、“蛙皮”服、防彈背心、護襠都有大幅度改新，體現了美軍在單兵防護方面的高度前瞻性，這套裝備雖然極盡努力減重，但是還是輕不下來
還有則是編制問題，即使一名士兵完全裝備了一整套的信息化作戰系統。該系統也需要士兵身後整支部隊的編制和戰術全部實現信息化。如果以傳統步兵的觀點來看待信息化步兵，網絡聯通優勢無法體現，沉重而複雜的裝備還會導致作戰效能的下降。
編制上的另一個問題就是如何防止泄密，一個完全融入信息化作戰體系中的步兵可以瞭解以往傳統步兵完全無法接觸到的，各個層面的豐富信息。而即使是有着周密的先進裝備銷燬/摧毀體制的美軍，依然免不了軍人被俘，裝備被繳獲的風險。這時候一名信息化士兵被俘或裝備遺失，將給己方帶來莫大的危險，如何在體制機制上應對這一點，各國恐怕依然沒有準備好。
最後，武器裝備的最終試驗場是戰場，各國大力發展“未來士兵”，卻幾乎沒有一個國家的裝備受到過足夠的檢驗。一時間信息化單兵裝備呈現“百花齊放”的景象，除了前文提及的中美俄三國，法軍有FELIN，德軍有IDZ/IDZ-ES，英軍有Sci-fi Sqauddie，韓國很早就推出了故障不斷的K-11型OICW武器系統，日本自衞隊2012年就展覽了一套部件龐大走線複雜的信息化單兵裝備，就連中國台灣地區都搞了“數位化單兵裝備”。
只是在短期之內，信息化單兵裝備都會處於“看起來有多銷魂，搞起來就有多傷人”的狀態。
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