陆军希望实现现代化——而国防部长罗伯特·盖茨不确定是否要为此买单。在他昨天宣布的预算削减中,陆军最宏伟的新武器计划——未来战斗系统(FCS)受到了重创。根据盖茨的预算提案,一套本应提供轻型旅的速度和重型旅的火力优势的 FCS 战斗车辆将被彻底取消。你知道吗?也许这样也好。FCS 未来感的精髓在于其宏伟的无线网络,该网络将连接士兵、侦察无人机和传感器,让每个人都获得比以往任何时候都更丰富、更优质的信息。
作者詹姆斯·弗拉霍斯在本篇文章中解释了这一切是如何运作的,文章来自我们五月份的期刊。
《机器人总动员》去了伊拉克。
这个小机器人从沙漠灌木丛中滚出来,来到一个村庄,停在两栋房子之间,然后靠近了离它较近的那栋。它的方形头部转动着,不眨眼的摄像头扫描着这座建筑。六名美国陆军士兵端着突击步枪,紧随其后,脚步声充满了空气。他们冲进他们侦察过的建筑,并躲藏在里面。与此同时,机器人则在履带上轰鸣着,去调查第二栋房子。这栋房子没有门,它轻松地滚了进去。士兵们也跟了进去。砰!砰!枪声响起,几分钟后,美国人安然无恙地走了出来。房子里的两名叛乱分子就没有那么幸运了。
我从第一栋房子的屋顶上看到了“巴格达牛仔的决斗”的全过程。我与两位陆军上校、一位准将、一队国防工业承包商、几名记者以及一名半岛电视台的摄像师站在一起。出于某种原因,我们都戴着头盔,尽管这不是实弹演习。这场枪战发生在加州大学旧金山分校的阿多比村,这是德克萨斯州布利斯堡陆军训练基地的一个训练设施。而这个机器人是“小型无人地面车辆”(SUGV,发音为“sug-vee”)侦察机器人的一款原型机。通过将实时图像传输到一名士兵佩戴的头盔式显示器上,机器人已经传达了第一栋房子是安全的,而第二栋房子里藏有正在制造炸弹的叛乱分子。获得情报后,士兵们得以成功突袭并“消灭”了坏人。
这个及腰高的 SUGV 不仅仅是假想的步兵突击的前沿。它是未来战斗系统(FCS)计划中最早出现的技术之一,这是自第二次世界大战以来陆军最雄心勃勃的现代化努力。陆军传统上是孤立地开发武器——这里是一款新坦克,那里是一架直升机。但是,计划于 2015 年全面部署的 FCS,是从零开始构思的统一家族:八辆装甲车、三辆机器人运输车、一套战场传感器、无人空中和地面侦察飞行器以及导弹发射器。每个组件都拥有比以往更好的特性(例如,SUGV 的重量不到 30 磅,只有目前在伊拉克和阿富汗部署的机器人侦察兵的一半),但规格堆叠并不是关键。关键的创新在于,这些组件将作为一个协调工作的团队进行协同,并通过无线网络连接——陆军称这种互联将彻底改变战争的作战方式。
FCS 的愿景融合了激光制导弹药、机器人技术和 Facebook 的优点。鼠标点击可以引导导弹和无人机,计算机可以像 GPS 设备上的餐厅图标一样显示战斗人员的位置,图片信息显示叛乱分子的藏身之处,类似 Twitter 的帖子提供情报更新。想象一下,一个由 50 名士兵组成的排,分散在几英里的范围内,有些徒步,有些乘坐悍马车,有些暴露在开阔地带,有些则在建筑物内。每名士兵都与其他区域的战士相连。他或她可以接收来自 SUGV 的照片、来自指挥所的情报,以及来自坦克履带振动和无人传感器探测到的生物武器痕迹等信息。目标是让士兵更精确地识别目标,并在识别后更具杀伤力;利用网络式连接来减少战争迷雾。
目标无可挑剔。但执行却备受争议。FCS 的成本自 2003 年启动以来已上涨了至少 45%,陆军估计最终总成本为 1610 亿美元,而国防部的一项独立审查估计最高可达 2340 亿美元。无论如何,FCS,这个由 896 家承包商分布在 45 个州组成的庞杂系统,是陆军历史上最昂贵的武器计划。2008 年 3 月,美国政府问责局报告称,到目前为止的进展“远未达到计划一半的开发进度和预算”,而且“FCS 的 44 项关键技术中,只有两项已达到应在项目启动时就已证明的成熟水平”。最关键的未经证实的と技术是网络本身,它依赖于仍在开发中的高带宽无线电系统。没有它,FCS 就会像纸牌屋一样倒塌。
随着 FCS 成为焦点,陆军急于宣传其进展——因此邀请我参加了在布利斯堡为期一天的展示活动——并加快了进度。SUGV、导弹发射器、无人机以及网络的第一阶段部署已提前到 2011 年。这是否足以挽救该项目仍有待观察。今年夏天,国防采办委员会将完成一项关键审查,决定 FCS 是将整体推进、缩减规模,还是彻底取消。
为了确保成功,军方已组建了一个 1000 人的旅——陆军评估特遣队,负责测试原型机、提供反馈并制定网络化作战的新战略。该特遣队驻扎在布利斯堡,90% 以上的成员曾服役于阿富汗、伊拉克或两者兼有。在 SUGV 模拟攻击结束后,我走到街上,走向机器人司机托尼·萨利内罗。“在伊拉克,有多少次你会遇到一栋没有门的房子,你可以直接把机器人开进去?”我问。萨利内罗笑了,然后出现了尴尬的沉默。“偶尔吧,”他最终说。在建筑内,我遇到了扮演 SUGV 演习中叛乱分子的士兵。他们似乎缺乏危险的叛乱分子应有的气魄。其中一人说:“我们两个人,他们来了六个。你有什么办法?原地等死。”
重塑无线电
要实现 FCS 所依赖的互联互通,陆军需要一款便携式计算机,能够让士兵通过语音、文字、图片或视频无线共享情报;启动远程计算机命令;访问信息服务器;并利用卫星确定自身和他人的位置。对 FCS 的一种讽刺看法是,陆军花费 2000 亿美元,等到 2015 年才能发明出一款不比普通美国青少年目前使用的手机更先进的设备。
“差不多每天,都有人拿手机来烦我——你知道的:‘手机很普遍,随处可见。’”FCS 网络集成项目经理迈克尔·威廉姆森上校说。但他表示,允许你在星巴克喝着星冰乐时无线通话和浏览网页的基础设施,经过几十年的建设,耗资数千亿美元。在战区,现代通信往往受限或不存在。即使有强大的商业互联网和蜂窝技术,出于安全原因,军队也无法依赖它们。通过广为人知的标准进行通信,将使敌人能够轻易拦截信息,比如即将进行导弹袭击的坐标。更糟糕的是,即使是加密传输也可能让敌人定位士兵的位置并发动反击。因此,当军队要进行作战时,必须从头开始构建一个网络,FCS 的首席系统集成商、波音公司网络开发总监保罗·格里说。“我们的限制是,要能够在一支作战部队,从 C-17 [运输机] 或船上下来,在没有任何基础设施的情况下,并在短时间内开始以网络化方式进行作战。”
在过去十年里,军队在连接营一级及以上的指挥官方面取得了显著进展。战区基地的领导者通过有线或卫星连接到受保护的 Web 版本。他们可以共享情报数据、侦察图像、后勤报告和作战计划。然而,普通士兵大部分都被隔离在外。现有的士兵网络孤立、规模小且速度慢,数据传输速率以千比特而不是兆比特为单位。
FCS 的一个核心目标是向这些低级战士扩展连接性。但是,由于军队无法依赖现有的蜂窝塔和电缆网络,它必须寻找替代方法来在战场上传输信息。通过卫星通信是解决方案的一部分,但当士兵无法清晰看到天空时,这种方法就会失效,例如在建筑物内、狭窄的街道上、洞穴和狭窄的山谷中——换句话说,在美军日益活动的那些环境中。
为了解决将指挥所和可靠卫星接入点之外的士兵和车辆连接起来的“最后一英里”问题,FCS 希望使用一种仍在开发中的设备,称为联合战术无线电系统(JTRS)。软件控制的 JTRS 无线电相互连接,形成局域网,并形成一直延伸到最近的指挥所或具有卫星连接至军用互联网的车辆的链条。它们的功能与典型无线电相似——也就是说,士兵可以将其握在手中,用于与另一名士兵通话——并且还可以像手机一样传输数据和图像。它们的某些版本可以内置到传感器、侦察无人机和车辆中,以允许这些 FCS 组件进行通信。
考虑 JTRS 系统与您的手机或笔记本电脑有何不同。美国有超过 20 万个蜂窝塔,它们通过复杂的电缆和计算机网络路由通信。无线互联网仅在您的笔记本电脑和基站之间的有限距离内是无线的。即使是偏远地区人们使用的卫星互联网服务,最终也要连接到有线网络。由于战场环境通常没有这些基础设施,JTRS 无线电必须承担所有数据传输的负担。就像每台设备都是手机和基站一样。
目前的陆军无线电主要以传统方式使用,即对讲机,仅少量用于数据传输,因为它们每秒只能传输 2.4 千比特的信息。JTRS 设备的设计目标是管理每秒高达两兆比特。这仍然远慢于基本的家用有线互联网连接。但它将允许设备处理语音、文本和照片。正在开发最紧凑便携式新无线电版本之一的通用动力公司 C4 系统副总裁克里斯·布雷迪(Chris Brady)称 JTRS 是“粘合剂,将 FCS 的整个低层连接在一起”。
情报收集装备
当您与人谈论 FCS 时,很少有军事术语比“态势感知”更受欢迎——这是士兵们的行话,意思是“知道到底发生了什么”。知道战场上友军和敌人的位置。知道补给车在你身后一英里处。知道叛乱分子正在一个废弃的公寓里发动袭击,或者那个地方实际上是一个居住着平民的清真寺。如果 JTRS 无线电是这些信息在战场上传播的主要方式,那么许多其他 FCS 组件的目的就是收集更多、更好的信息以输入网络。
埃米特·谢尔上校是陆军评估特遣队的前领导者,他亲身讲述了提高态势感知的理由。2005 年,他在伊拉克北部城市塔拉法尔服役时,去了一座被用作警察局的城堡。在与警察局长会面时,一枚汽车炸弹在东南墙外爆炸。谢尔冲出去调查。直到子弹开始呼啸而过,他才意识到叛乱分子正在发动攻击。他从胸墙探出身子瞄准,但没有看到附近的叛乱分子正在瞄准。子弹撕裂了他的前臂和肱二头肌。“如果当时我有一架无人机(UAV)可以看到那里发生了什么,我个人就不会中枪了,”他说。
他渴望的 FCS 机器人是 Class 1, Block 0 UAV。在步兵演习的早些时候,它从空中侦察了阿多比村。一名士兵通过松下 Toughbook 控制着它的移动,这架飞行器捕捉到了集结的士兵、一堆便携式厕所和我本人的高清视频。它看起来像一个啤酒桶,听起来像一个吹叶机。但特遣队的士兵们对它的潜力感到兴奋。与目前陆军用于低空侦察的 Raven UAV 不同,Class 1, Block 0 是一种直升机,可以悬停在地面上方 10 到 200 英尺处——在建筑物之间狭窄的巷子里,在窗外往里看。
无人机在过去十年中已成为常见的战场工具,但通常由连或营一级控制,分别约有 135 名和 650 名士兵。FCS 希望将 UAV 等工具推广到排(约 40 名士兵)甚至班(10 名成员)级别。愿景还在于扩展应用范围。总部位于马萨诸塞州的 iRobot 公司生产的 PackBot 目前正在海外部署,军队主要用它来侦察简易爆炸装置,而同样由 iRobot 制造的 SUGV,有一天可能会像我所见证的那样,带领步兵突击。一名士兵可以轻松携带 SUGV,而其控制器几乎直接从 Xbox 游戏机复制而来,设计得非常直观,易于年轻的新兵使用。
一名士兵递给我控制器,我戴上抬头显示器,开始操作。机器人撞墙了。练习了几分钟后,我能够开进一栋建筑并扫描叛乱分子。有一种兴奋——而且隐约令人不安——的想法是,我可以用一种感觉比童年时的遥控车只高一点点的技术来帮助打击叛乱分子。但我还没有完全信服。摘下显示器,我问,敌人一发现 SUGV,有什么能阻止他们开枪?“没什么,”附近的一名士兵,陆军中校埃德·豪斯(Ed House)回答说。“但如果他们这样做了,我们就知道他就在那里,所以 SUGV 已经完成了任务。与其打死一名士兵,不如打死一个机器人。”
一名士兵开着一辆悍马车驶来,停在阿多比村中央。卡车里面是一套计算机和通信设备,用于收集来自 SUGV、无人机和其他战场节点的信息,将其显示在电脑屏幕上,并输入到更广泛的网络中。毕竟,重点不仅仅是让像谢尔这样的人知道城堡大门外有野蛮人,而是与所有人共享这些信息。FCS 无法处理过多的流媒体视频——系统带宽不足——但仍然可以捕获和分发静态图像,士兵们说这是一个巨大的进步。一名操作悬停无人机的士兵拍下一名叛乱分子进入藏身处的照片,可以共享,以便进行后续突袭的士兵确切地知道他们在寻找谁。一个探测到生物威胁的传感器可以立即向网络上的所有人发出警报。
陆军现代化的一句口号是“每个士兵都是一个传感器”。如果士兵们发现了路边炸弹,他们可以将其坐标发布到网络上。他们的位置、动向、发送的短信和发射的子弹都可以自动记录。总而言之,来自数百名士兵的网络信息流将为指挥官提供对战场状况异常准确且最新的描绘。谢尔将创建一个“覆盖 4000 人旅的认知网络”。所以,FCS 并不会把过去的普通士兵变成自主杀戮机器——而是,他们将成为未来的普通士兵,他们是具有美国大兵的胆量和“博格人”的蜂群思维的战士。
但网络呢?
怀揣如此崇高的目标,为什么 FCS 在华盛顿会受到如此多的质疑?保罗·弗朗西斯(Paul Francis),2008 年 3 月向国会提交 GAO 报告的作者,将根本问题描述为“本末倒置”。网络是 FCS 的关键,但陆军却在证明能够连接它们的那些核心网络技术之前,就开始建造所有设备。如果其中一些技术未能奏效,FCS 的重要方面可能不得不被取消并重新考虑。
网络的命运,以及因此 FCS 的命运,主要取决于那些 JTRS 无线电,它们将作为主要的连接方式。但 JTRS 项目于 1997 年启动,一直饱受延误和成本超支的困扰,以至于在项目重组并于 2005 年从陆军监管转为国防部监管之前,一些组件几乎被取消。诚然,技术挑战是巨大的。例如,无线电能够自组网(ad-hoc networks)的能力,即使在民用领域也几乎没有先例。JTRS 无线电必须与所有现有的军事无线电系统兼容,这增加了运行它们所需的软件的复杂性。由于它们无法依赖蜂窝塔来接收和中继信号,因此它们必须辐射比手机高 10 到 20 倍的能量,并拥有更大的天线。所有这些属性都必须被压缩到足够小巧轻便的封装中,以便负担过重的士兵能够携带它们,或者将它们安装到狭窄的车辆和机器人中。然而,单位成本必须相对较低,因为它们将广泛部署。
波音公司(JTRS 无线电的一个版本由其制造)的 JTRS 项目经理拉尔夫·莫斯勒纳(Ralph Moslener)表示,自 JTRS 管理层重组以来,该项目已按时完成,无线电也通过了有限的现场测试。但仍有一个悬而未决的问题是,当扩展到更大规模的系统时,它们是否能正常工作。
FCS 的有人驾驶车辆是依赖尚未证明的技术(JTRS 无线电、新型轻型装甲和导弹探测系统)所带来的机遇和风险的一个案例研究。长期以来,陆军一直苦恼于其重型旅拥有战胜敌人的武器但部署时间过长,而轻型旅则行动迅速但火力不足。FCS 提供了一种解决方案,其车辆拥有重型旅的火力,但具备轻型旅的速度,可在 96 小时或更短时间内部署到世界任何地方。这部分得益于每辆车的重量只有同类先前车辆的一半。
我有机会参观了 FCS 车辆之一——非视距火炮(NLOS-C)。内部与其说像军车,不如说更像家庭小型货车。我穿过一个狭窄的舱口钻进原型车,首先注意到仪表盘上的控制按钮是空调和远光灯。油门和刹车踏板就在脚下。我只需要按下启动按钮,就可以从仓库地板上开出去,然后摧毁最近的沃尔玛。
NLOS-C 是陆军 M109 Paladin 自走榴弹炮的继承者——Paladin 广泛部署在装甲师中——它是 FCS 八辆有人驾驶车辆之一。NLOS-C 采用了陆军第一款混合动力驱动系统,旨在应对一种常见的反叛乱挑战:试图攻击那些迅速打击然后消失的敌人。曾服役于伊拉克的科尔·罗伯特·麦克维(Robert McVay)上校,他是 NLOS-C 的产品经理,他描述了“叛乱分子如何设置一门 127 毫米火箭炮,向我们开火,然后在两到三分钟内撤离。”Paladin 需要这么长时间才能准备好开火。但 NLOS-C 可以在收到坐标后的 30 秒内发射,因为火控系统是自动化的;该车只需要两名乘员,而不是 Paladin 的五名,因为士兵不必手动将 100 磅的炮弹装填到炮膛中。该武器每分钟可发射六发炮弹——速度是 Paladin 的三倍——并且可以改变每发炮弹的轨迹,使它们几乎同时命中,从而使敌人在第一发炮弹击中后没有机会躲藏。
但是,NLOS-C 的轻巧结构也有一个权衡。在装甲车辆方面,重量减轻传统上意味着对内部士兵的保护也减少。为了弥补这一潜在弱点,FCS 设计者正在努力完善先进装甲,以在减轻重量的同时提供更多保护。但装甲尚未准备好。第二个仍在开发中的核心技术是一种旨在探测来袭敌方导弹并在其击中坦克之前将其击落的系统。最后,还有尚未投入使用的 FCS 网络本身。设计者之所以认为他们可以使用更轻便的车辆,是因为他们认为士兵将从网络获得如此好的情报,以至于他们可以先探测到敌人并攻击他们——最好的防御就是最好的进攻,本质上是这样。“车辆的设计以及其他一切都取决于 [网络] 服务质量,”弗朗西斯说。“在继续设计依赖于它的所有车辆之前,先证明网络的服务质量,这会是一种更好的方法。”
精确瞄准
一天快结束时,我站在灼热的德克萨斯阳光下,旁边是一个装满导弹的棕褐色金属集装箱。这是非视距发射系统(NLOS-LS),一个便携式系统,可以发射 GPS 制导导弹,其精度足以摧毁躲藏在狭窄巷道里的敌人。两名士兵大声喊出任务指令,然后点击屏幕上标记为“执行”的按钮。这时,我应该想象一枚导弹喷薄而出,呼啸着飞向目标。但它却像烟花一样,只发出嘶嘶声,没有爆炸声。
谢尔上校满意地点点头,然后发表了一番简短的演讲。对于一名军人来说,这个主题接近于和平主义,似乎概括了 FCS 的希望——更多的信息将导致更少的流血。“在接下来的 30 到 40 年里,我们将在人口稠密地区进行大量军事行动,”谢尔说。“这意味着我们必须能够精确地获取目标信息,因为我不想伤害平民。我不想伤害任何我不需要伤害的人。这个 [发射系统] 使我们能够将导弹精确地送到战场上需要的地方。”
我附近的一名记者清了清嗓子说:“至少比现有系统更精确。精确和战争通常是两个不怎么相容的概念。”谢尔直视着他。停顿了很久,他才回答。“历史上也许是这样。但剑是很精确的。我认为这也会更精确。”