挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)
正如前文所述,半導(dǎo)體與機(jī)器人技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步及其引發(fā)的市場(chǎng)變化,使類似F-35這種先進(jìn)武器系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的設(shè)計(jì)、研發(fā)和采購(gòu)周期難以為繼。無(wú)論能否節(jié)約成本,現(xiàn)代武器系統(tǒng)都需要更短的研發(fā)周期。目前,建造一座先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠至少需要耗資100億美元。因?yàn)槌杀具^(guò)高,那些無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)半導(dǎo)體或負(fù)擔(dān)不起半導(dǎo)體工廠運(yùn)營(yíng)的公司,只能將生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到全球生態(tài)系統(tǒng)中,委托其他微芯工具、元件和材料制造公司生產(chǎn)訂單。這樣一來(lái)就使擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體制造商鞏固了其全球領(lǐng)先地位,目前全世界僅有四家公司能夠生產(chǎn)14納米或有能力生產(chǎn)10納米和7納米的半導(dǎo)體。這四家公司是美國(guó)英特爾、臺(tái)灣積電、阿聯(lián)酋格羅方德和韓國(guó)三星。由于行業(yè)壟斷的存在以及超過(guò)98%的半導(dǎo)體需求來(lái)自私營(yíng)和商業(yè)部門,而非美國(guó)政府或國(guó)防產(chǎn)業(yè),因此獲取軍用防偽計(jì)算機(jī)芯片和掌握先進(jìn)武器系統(tǒng)制造能力正面臨著越來(lái)越大的風(fēng)險(xiǎn)。正如美國(guó)防大學(xué)艾森豪威爾學(xué)院國(guó)家安全與資源戰(zhàn)略系于2016年發(fā)布的研究報(bào)告所示,美國(guó)主要武器系統(tǒng)的半導(dǎo)體器件和軟件子系統(tǒng)面臨著過(guò)時(shí)淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,謀求世界領(lǐng)先的硅材料加工能力,對(duì)確保美國(guó)在技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和美軍在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的主導(dǎo)地位至關(guān)重要,因?yàn)樗纱龠M(jìn)導(dǎo)航、傳感技術(shù)和電子戰(zhàn)等新能力的發(fā)展。根據(jù)2014年美國(guó)防部的“可信代工計(jì)劃”(TFP),當(dāng)時(shí)只有IBM一家公司獲許發(fā)展硅材料加工技術(shù)。然而2014年后,IBM卻將半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備出售給格羅方德公司,此舉可能對(duì)美國(guó)防部獲取65納米及以下半導(dǎo)體器件的能力造成重大打擊。
半導(dǎo)體行業(yè)和市場(chǎng)的變化影響了F-35的現(xiàn)代化進(jìn)程(即第4批F-35),正如官方聲明強(qiáng)調(diào)的那樣,目前F-35的數(shù)據(jù)處理器已滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),為了使第4批F-35能夠正常工作,需要對(duì)現(xiàn)有處理器進(jìn)行升級(jí)。鑒于美國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)份額占比有限(2%或更低),國(guó)防部只能依靠格羅方德公司和一小部分傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片生產(chǎn)商,來(lái)滿足自身對(duì)數(shù)據(jù)處理器和其他半導(dǎo)體器件的需求。
美國(guó)除了要面對(duì)半導(dǎo)體器件和軟件子系統(tǒng)瀕臨淘汰的風(fēng)險(xiǎn)外,其包括F-35在內(nèi)的有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)也面臨著技術(shù)優(yōu)勢(shì)和戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)喪失殆盡的風(fēng)險(xiǎn)。例如,正是得益于半導(dǎo)體設(shè)備性能的改善和重量的減輕,通用原子公司才能大規(guī)模研發(fā)和部署MQ系列無(wú)人機(jī)。這些無(wú)人機(jī)更具顛覆性,因?yàn)樗鼈兇碇环N全新的作戰(zhàn)方式。而這種顛覆性在未來(lái)顯而易見。例如,十年前有人認(rèn)為無(wú)人機(jī)可以充當(dāng)“空雷”,甚至可以作為能夠集體行動(dòng)的自導(dǎo)引“蜂群”,這些想法聽起來(lái)跟上世紀(jì)的防空攔阻氣球(barrage balloon)和風(fēng)力氣球炸彈一樣荒謬,且毫無(wú)戰(zhàn)術(shù)價(jià)值。然而,現(xiàn)在已經(jīng)有算法能夠讓無(wú)人機(jī)遵守“發(fā)現(xiàn)并避讓(see and avoid)”原則,而這種能力可以輕而易舉地轉(zhuǎn)化為“發(fā)現(xiàn)但不避讓”。此外,2015年8月,美海軍研究生院演示了無(wú)人機(jī)蜂群行動(dòng),當(dāng)時(shí)由一名操縱者手動(dòng)控制了50臺(tái)無(wú)人機(jī)。隨后,2016年11月,英特爾公司在佛羅里達(dá)州的“迪士尼之泉”舉辦了一場(chǎng)節(jié)日燈光秀,300臺(tái)無(wú)人機(jī)按照精心設(shè)計(jì)的三維隊(duì)形運(yùn)動(dòng),而操縱者也是一個(gè)人。2017年,在Lady Gaga出演的超級(jí)碗中場(chǎng)秀中,同樣有復(fù)雜多變的三維無(wú)人機(jī)編隊(duì)助陣。此外,因無(wú)人機(jī)材質(zhì)特殊,飛機(jī)撞上無(wú)人機(jī)的后果要比“撞鳥”更嚴(yán)重。這是因?yàn)轼B類在與飛機(jī)碰撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變,從而吸收大部分撞擊產(chǎn)生的能量。相比之下,無(wú)人機(jī)的材質(zhì)是金屬、塑料和其他不易發(fā)生形變的物質(zhì),因此任何遭受無(wú)人機(jī)撞擊的飛機(jī)都會(huì)吸收更大的能量。最后,有人認(rèn)為,從戰(zhàn)術(shù)上講,智能戰(zhàn)機(jī)可能會(huì)給空戰(zhàn)帶來(lái)前所未有的殺傷力。通過(guò)不間斷地向地面或機(jī)載控制站發(fā)送遙測(cè)信號(hào),一架智能戰(zhàn)機(jī)能夠從失敗中不斷學(xué)習(xí),并在近實(shí)時(shí)的情況下協(xié)助戰(zhàn)斗中的其他智能戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行調(diào)試。
結(jié)論和建議
所有版本F-35的采購(gòu)數(shù)量約3000架,一旦開啟全速生產(chǎn),短期、小批量采購(gòu)模式將變得不可取,因?yàn)檫@不利于洛-馬公司和其他供應(yīng)商對(duì)設(shè)備和員工進(jìn)行長(zhǎng)期投資,從而實(shí)現(xiàn)降低的目的。因此,國(guó)防部應(yīng)該與白宮和國(guó)會(huì)合作,批準(zhǔn)但不強(qiáng)行要求對(duì)F-35等主要武器系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期多年采購(gòu)。F-35項(xiàng)目辦公室也應(yīng)繼續(xù)支持旨在降低生產(chǎn)和維護(hù)成本的項(xiàng)目,并以較為經(jīng)濟(jì)的方式擴(kuò)大適用多機(jī)型、多批次的零備件采購(gòu)數(shù)量。
此外,由于戰(zhàn)機(jī)能力在很大程度上取決于半導(dǎo)體、電子設(shè)備和軟件的進(jìn)步,這就導(dǎo)致了國(guó)防部在該領(lǐng)域的研發(fā)和采購(gòu)工作進(jìn)展緩慢。因此,國(guó)防部應(yīng)該將戰(zhàn)機(jī)采購(gòu)重點(diǎn)放在以下幾個(gè)方面:
一是采購(gòu)第六代武器系統(tǒng)及相關(guān)配件,以取代現(xiàn)役的五代機(jī)F-22和F-35;
二是采購(gòu)攻防兼?zhèn)涞臒o(wú)人機(jī);
三是采購(gòu)可以遠(yuǎn)距離鎖定并摧毀敵機(jī)的智能戰(zhàn)機(jī)。
提出上述三項(xiàng)建議是為了加快研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新型武器及戰(zhàn)術(shù),并為新的國(guó)防承包商提供市場(chǎng)準(zhǔn)入良機(jī)。
最后,包括蘭德公司近期發(fā)布的空軍項(xiàng)目綜合分析在內(nèi)的多份報(bào)告表明,F(xiàn)-35等主要武器系統(tǒng)的聯(lián)合采購(gòu)模式能否控制成本還有待進(jìn)一步商榷,特別是在需要用相同設(shè)計(jì)滿足不同軍種、不同國(guó)家需求的情況下。相反,重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在通用武器系統(tǒng)、組件和軟件這些可以被多種平臺(tái)共享,并且在聯(lián)合采購(gòu)中具有非經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分,這些價(jià)值包括在戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層面增強(qiáng)各軍種間的互操作能力,以及擴(kuò)大美國(guó)及其盟友間的軍工合作。
來(lái)源:知遠(yuǎn)戰(zhàn)略與防務(wù)研究所 常逸昆/編譯
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