據(jù)美國《防務(wù)新聞》周刊網(wǎng)站7月22日報道，前美國空軍首席科學(xué)家馬克·梅伯里在6月份的一份報告中寫道，為了生存，空軍將需要采取一些“改變游戲規(guī)則”的戰(zhàn)略，從而在2027年前應(yīng)付不斷出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和全球威脅。這可能包括采取一些私營太空企業(yè)所采用的快速采購策略，更多利用激光和其他定向能武器，以及使用3D打印等先進的制造技術(shù)。

　　美國空軍的新任首席科學(xué)家邁卡·恩茲利7月11日在空軍協(xié)會主辦的早餐會上說：“如果我們假定未來將同今天一樣，我想我們會錯得離譜。即使在下一個十年，未來環(huán)境將的確存在一些重要的潛在威脅，我們需要意識到它們的存在，并要謹慎思考。”

　　6月份的這份報告題為《放眼全球：美國空軍的全球科技構(gòu)想》。梅伯里在報告中說，到2027年，美國空軍的有人駕駛飛機的規(guī)模可能略有縮減。但是空軍的遙控飛機和無人機任務(wù)可能將大幅增長。恩茲利說，由于無人機成本大幅下降，美國還要注意世界范圍內(nèi)無人機的擴散問題。

　　該報告說，今天大部分無人機是為了執(zhí)行情報、監(jiān)視和偵察任務(wù)而設(shè)計的，但是各國正在大量投資研制作戰(zhàn)無人機。報告說，一些無人機或許能投放化學(xué)、生物和核武器，美國需要研發(fā)各種技術(shù)以探測和擊敗它們。報告說，先進的戰(zhàn)斗機也可能在全世界擴散，這會讓美國享有的空中優(yōu)勢減小。到2025年，70%的外國空軍作戰(zhàn)部隊將裝備第四代和第五代戰(zhàn)機，敵人也可能獲得現(xiàn)代化系統(tǒng)，比如先進的導(dǎo)彈和其他可以挑戰(zhàn)美國空軍的武器。

　　報告還說，美國空軍要對抗其他國家不斷加強的空中能力，一個可能的途徑是研發(fā)和部署高能激光武器。

　　梅伯里表示，如果飛機擁有更具適應(yīng)能力的結(jié)構(gòu)，包括可以“即插即用”的模塊化傳感器和探測裝置等部件，這將讓空軍可以快速升級武器系統(tǒng)。然而，除非空軍加強網(wǎng)絡(luò)安全，否則這種方式自身也存在威脅。他認為，要讓未來空軍的采購程序變得更加靈活，空軍需要向一些私營太空探索企業(yè)學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

　　恩茲利說：“我們的技術(shù)必須具備更多靈活性。我們不能僅僅建造固定不變的系統(tǒng)。或許我們未來有一天將對它進行更新。我們必須確保我們的系統(tǒng)能以模塊化的方式來打造，這樣它們能非常有效地進行現(xiàn)代化升級。”

　　該報告還強調(diào)稱，美國不斷縮減的制造業(yè)基礎(chǔ)會危害空軍設(shè)計、研發(fā)、制造和部署先進技術(shù)的能力。但是3D打印的崛起可以幫助抵制這種衰退。例如，3D打印可以讓研究人員迅速打印原型機所需要的部件。作戰(zhàn)人員可以通過3D打印迅速獲得部件來修補戰(zhàn)斗中受損的系統(tǒng)。

　　梅伯里還非常關(guān)心世界范圍內(nèi)對頂級科學(xué)家和工程師的爭奪，以及美國科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域畢業(yè)生數(shù)量的減少問題。他說，這可能損害美國在新技術(shù)研發(fā)方面的優(yōu)勢。
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　　一、3D打印技術(shù)：助推未來軍事新變革

　　3D打印技術(shù)又稱為“快速成型技術(shù)”或“增材制造技術(shù)”，誕生于上世紀80年代末，主要是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過材料疊層添加構(gòu)造三維物體的變革性、數(shù)字化增材制造技術(shù)。與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減材制造技術(shù)”相比，3D打印技術(shù)具有制造成本低、研制周期短、生產(chǎn)效率高等明顯優(yōu)勢，已成為引領(lǐng)未來全球制造業(yè)發(fā)展趨勢的關(guān)鍵詞，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)制造業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、文物保護、食品行業(yè)、建筑設(shè)計、文化創(chuàng)意和配件飾品等領(lǐng)域。

　　2012年，美《時代》周刊將3D打印產(chǎn)業(yè)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志則認為，3D打印技術(shù)將與數(shù)字化生產(chǎn)模式一同成為引發(fā)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素。2012年底，美國《外交政策》雜志網(wǎng)站刊登的題為《今日未來武器——2013年值得關(guān)注的五種武器》的文章中，3D打印武器排在榜首！

　　可以設(shè)想，作為先進制造技術(shù)之一，3D打印技術(shù)所具有的數(shù)字化、智能化、個性化、定制化的核心理念，必將引發(fā)一場劃時代的軍事技術(shù)革命和作戰(zhàn)方式變革。當前，以美國、歐盟為代表的世界主要軍事強國已經(jīng)嗅到了這股浪潮的氣息，紛紛制定標準、研發(fā)技術(shù)、推廣應(yīng)用，以期在新一輪軍事變革中占據(jù)有利位置。在未來信息化戰(zhàn)爭中，3D打印技術(shù)的成熟應(yīng)用，對推動軍隊建設(shè)和保障方式發(fā)展將產(chǎn)生積極而深遠的影響。

　　武器裝備實現(xiàn)隨時、隨地、按需生產(chǎn)

　　3D打印技術(shù)給武器裝備帶來的變化無疑是革命性的。它可直接用于戰(zhàn)場武器裝備的維護與保障。在未來信息化戰(zhàn)場上，技術(shù)保障人員可隨時利用攜帶的3D打印機，直接把損毀的武器裝備部件打印出來，裝配后可重新投入戰(zhàn)場。可以預(yù)見，未來不僅小型槍支、簡單物資可實現(xiàn)打印，軍艦、飛機、坦克等大型、復(fù)雜的武器裝備，甚至軍事基地等都可用3D打印機直接或間接“制造”出來。

　　當前，它已開始在戰(zhàn)爭中小試牛刀。外媒報道稱，美國陸軍2011年就向阿富汗部署了3D打印移動實驗室，為士兵現(xiàn)場創(chuàng)建工具和其他設(shè)備。該實驗室能通過使用3D打印機和計算機數(shù)字控制設(shè)備將鋁、鋼材和塑料生產(chǎn)加工成所需零部件，從而實現(xiàn)在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)快速生產(chǎn)原型產(chǎn)品。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)能力。同時，美國陸軍也在加速3D打印技術(shù)實戰(zhàn)化部署，以提高戰(zhàn)時裝備保障能力，降低武器裝備造價成本，增強持續(xù)戰(zhàn)斗力。

　　與武器裝備生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝模式不同，3D打印技術(shù)集概念設(shè)計、技術(shù)驗證與生產(chǎn)制造于一體，這必將極大縮小武器裝備從“概念”到“定形”的時間差，從而加快武器裝備的更新周期，實現(xiàn)隨時、隨地、按需生產(chǎn)。有媒體報道，殲-10戰(zhàn)斗機研發(fā)用了近10年時間，而運用3D打印技術(shù)后，我國在3年時間內(nèi)就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機方陣。目前，3D打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機和殲-31第五代戰(zhàn)斗機的研發(fā)中。不容置疑，3D打印技術(shù)正在制造空軍發(fā)展的“中國速度”。

　　而美國政府為重振制造業(yè)建立的15所3D打印技術(shù)研究院中，有2所歸國防部控制，專注于開發(fā)建造軍隊數(shù)字資料庫和新型金屬材料，用來簡化制造“復(fù)雜的武器系統(tǒng)”。

　　實現(xiàn)后勤保障革命性變化

　　未來信息化戰(zhàn)爭中，3D打印技術(shù)的重要價值還在于使得戰(zhàn)場保障方式發(fā)生革命性變化：將由以依托后方為主，變?yōu)橐躁嚨亍?a href="http://www.1cnz.cn/v/tag/3822/" target="_blank">DIY”為主，即由作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)地自助生產(chǎn)行動所需的后勤藥品、食品和物資等。據(jù)2012年4月美國國防部公布的《政府計劃》，美軍期望在非戰(zhàn)爭軍事行動中，通過3D打印技術(shù)現(xiàn)場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而率先實現(xiàn)后勤保障的革命性變化。

　　戰(zhàn)場“零傷亡”愈來愈成為世界各國軍隊追求的理想目標，其努力途徑之一就是及時有效的醫(yī)療救護，以提高傷員的生存概率。但受戰(zhàn)場時間、空間、環(huán)境等諸多不確定因素的制約，戰(zhàn)場應(yīng)急救護往往難以實現(xiàn)效果最佳化。應(yīng)用3D生物打印技術(shù)對受損關(guān)節(jié)、部位甚至器官進行小批量、數(shù)字化的定制，能夠最大限度地滿足不同傷員的醫(yī)療需求。目前，通過該技術(shù)打印的無生命修復(fù)形式已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)。可以想象，隨著3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像建模、仿真技術(shù)的完美結(jié)合，以及生命物體在結(jié)構(gòu)、材料和活性上的有機統(tǒng)一，3D打印骨植入物、活性軟骨、心臟瓣膜，甚至在人體內(nèi)直接打印活性組織和人體器官，將成為挽救官兵生命的“諾亞方舟”。

　　在惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境、頻繁的作戰(zhàn)行動和有限的保障方式下，官兵的飲食問題難以做到科學(xué)、營養(yǎng)，在很大程度上不僅影響了官兵士氣，更削弱了戰(zhàn)斗力。利用裝配觸摸屏、內(nèi)置記憶卡、智能數(shù)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的3D食品打印機，通過微型皮膚植入物科學(xué)系統(tǒng)地記錄每一名官兵在作戰(zhàn)行動中的心跳、體重、情緒、睡眠質(zhì)量和燃燒卡路里等無線信號流，經(jīng)過生物統(tǒng)計數(shù)據(jù)和精確數(shù)控，根據(jù)不同作戰(zhàn)人員每日不同的需求量和飲食喜好，為其量身“打印”營養(yǎng)成分比例合理的新鮮、健康食物，保障官兵在惡劣環(huán)境下的飲食更安全、更營養(yǎng)。

　　后勤補給是戰(zhàn)場上最易遭受攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。美軍認為，3D打印機與戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)、無人駕駛運輸直升機或汽車相結(jié)合將徹底解決這一問題。無人駕駛運輸直升機或汽車能夠源源不斷地將物資原料前運至基地，在無線戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)傳遞的三維設(shè)計圖指導(dǎo)下，3D打印機可以快速制造出需要的軍需物資，實現(xiàn)對庫存變化和戰(zhàn)場需求做出快速反應(yīng)。美國陸軍正計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)作戰(zhàn)能力。

　　如虎添翼的太空“利器”

　　隨著世界各國政治、經(jīng)濟和軍事利益空間的不斷拓展，太空已上升至國家安全戰(zhàn)略的高度，成為爭相探索、開發(fā)的重要領(lǐng)域。與此同時，發(fā)展低成本、響應(yīng)型太空任務(wù)也成為了各國面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和現(xiàn)實課題。

　　眾所周知，宇宙飛船內(nèi)可謂是真正的“寸土寸金”，由于攜帶備用零件會增加飛船的體積和重量以及受到宇宙中失重環(huán)境的影響，一旦飛船內(nèi)某個零部件出現(xiàn)故障，及時進行更換是十分困難的。而3D打印技術(shù)可以制造過去認為復(fù)雜而不經(jīng)濟的產(chǎn)品，并大大減輕產(chǎn)品重量。與機器制造出的零件和產(chǎn)品相比，3D打印的產(chǎn)品更加精細輕盈，打印出來的產(chǎn)品重量要輕60%，而且沒有與其功能無關(guān)的剩余物。如果利用安裝在飛船中的3D打印機，宇航員們就只需攜帶金屬絲物料按需打印所需零部件，問題便可迎刃而解，既節(jié)省了空間又減輕了負載。2012年7月，美國“太空網(wǎng)”透露，美國宇航局和國防部正在測試新一代3D打印機，可以使宇宙飛船在繞地球飛行時制造設(shè)備零部件。

　　同時，3D打印技術(shù)也為人類在月球上活動提供了可能。據(jù)英國《每日郵報》報道，2013年2月歐洲航天局宣布，計劃讓機器人攜帶3D打印機“空降”到月球上，利用3D打印技術(shù)將月球上的原始土壤轉(zhuǎn)變成建筑材料，建立首個人類基地，并有望在未來40年內(nèi)投入使用。

　　美軍已部署到戰(zhàn)區(qū)

　　如今，3D打印技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于美軍武器裝備的研發(fā)之中。美國軍方已應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助制造導(dǎo)彈用彈出式點火器模型，并取得了良好的效果。

　　美國海軍還在尋求通過在機器人體內(nèi)植入3D打印機，便能夠使機器人半自動化地實現(xiàn)“相互溝通、協(xié)作以及制造”等能力。換句話說，美國海軍希望能夠利用機器人來生產(chǎn)更多的機器人。此外，美國GE航空已應(yīng)用3D打印技術(shù)制造終級噴氣發(fā)動機，并將所有的專門技術(shù)應(yīng)用于下一代的軍用發(fā)動機上，能夠自動地將高推力模式轉(zhuǎn)換到高效率模式。

　　美國陸軍也在加速3D打印技術(shù)實戰(zhàn)化部署，以增強持續(xù)戰(zhàn)斗力。目前，美國陸軍已經(jīng)加入擴展3D打印行動，向阿富汗部署移動實驗室，配備了原型設(shè)計和印刷設(shè)備，可以為士兵現(xiàn)場創(chuàng)建工具和其他設(shè)備。移動實驗室由一個集裝箱制成，配備成型機、3D打印機和其他制造工具，可現(xiàn)場操作，大大縮短制造過程。

　　今年1月，美國陸軍快速裝備部隊將其第2個移動實驗室部署到戰(zhàn)區(qū)，此舉可幫助設(shè)計人員利用計算機輔助設(shè)計軟件在戰(zhàn)區(qū)快速生產(chǎn)原型產(chǎn)品，其目的在于加速設(shè)計和生產(chǎn)的進程。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)能力。

　　3D打印“熱”下的“冷思考”

　　3D打印技術(shù)是對人類控制能力極限的挑戰(zhàn)和展示，其實質(zhì)是制造業(yè)向智能化不斷演進的歷程。當前，我國制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級挑戰(zhàn)，信息化和工業(yè)化的深度融合為這一進程提供了前所未有的機遇。

　　受技術(shù)裝備、新型材料、設(shè)計軟件、質(zhì)量安全、公共環(huán)境等制約和影響，盡管3D打印技術(shù)已成功地將傳統(tǒng)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝簡單化，將材料領(lǐng)域的疑難問題程序化，但目前僅適用于少批量、小尺寸、高精度、造型復(fù)雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)大規(guī)模、大批量的加工制造優(yōu)勢。

　　尤其是在軍事領(lǐng)域，目前3D打印技術(shù)雖然可能生產(chǎn)出手槍、子彈等武器，但遠達不到實戰(zhàn)標準，它大部分情況下將被應(yīng)用于武器裝備的概念設(shè)計、技術(shù)驗證等。只有將3D打印技術(shù)的個性化、復(fù)雜化、高難度的特點與傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)模化、批量化、精細化相結(jié)合，與制造技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，才能不斷推動3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

　　二、美無人機激光武器摧毀俄S-300防空導(dǎo)彈

　　近日，美國通用原子航空系統(tǒng)公司公開其最新無人戰(zhàn)機產(chǎn)品 “捕食者”（Predator）系列長航時多用途UAV（無人機）最新改型----“捕食者”C無人戰(zhàn)機宣傳視頻。

　　視頻中，該機在衛(wèi)星支持下使用SDB制導(dǎo)炸彈毀了敵方通古斯卡野戰(zhàn)防系統(tǒng)、S-300防空導(dǎo)彈陣位，還使用了機載激光武器摧毀來襲導(dǎo)彈，戰(zhàn)力表現(xiàn)相當強悍。現(xiàn)實中的捕食者C無人戰(zhàn)機還沒有配備機載激光武器，視頻中的激光作戰(zhàn)場面只是未來發(fā)展中需要具備的能力。

　　三、美軍對激光武器寄予厚望

　　美國軍隊近期將獲得一種新式超級武器。若干專家從中窺見了華盛頓未雨綢繆的野心，它希望借此提升自己在下一輪科技博弈中的實力。此番亮相的超級武器就是固體激光裝置，有媒體稱，它如同“焊槍”一般，能在頃刻間將目標燒為灰燼。無需望眼欲穿，2014年，這種激光裝置便將會出現(xiàn)在美軍駐波斯灣的軍艦上。

　　它比原計劃提前兩年問世，這自然要歸功于相關(guān)領(lǐng)域科研、試驗及設(shè)計工作的神速進展。據(jù)稱，激光武器能有效摧毀軍用快艇及無人機，當前的軟肋在于功率有限，尚難以摧毀超音速戰(zhàn)機及處于飛行末段的導(dǎo)彈，然而，攻克上述瓶頸只是時間問題。

　　華盛頓自2007年便開始為海軍研制激光武器，使用的是固體激光裝置，它不能摧毀遠距離目標，但卻非常適合攻擊中短距離內(nèi)的小型飛機。此外，它還可以摧毀軍艦及無人機的光學(xué)偵察系統(tǒng)，目前，它正處于進一步的調(diào)校之中，即將進入海軍長期服役。

　　然而，激光武器存在一些難以彌補的先天不足。它只能摧毀可視目標，倘若目標處于視野之外，或是被其他東西遮擋，便束手無策了。無人機只要涂上反射涂層，也會令激光武器望而興嘆。盡管有上述軟肋，但激光武器的前景是毋庸置疑的，威脅也不容小覷，因而被美軍寄予厚望。

　　華盛頓當前急需維持其超級大國的地位及顏面，在軍事技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒌鼐壵螌κ诌h遠拋在身后成為當務(wù)之急。美國需要一個飛躍，或者說是實現(xiàn)飛躍的契機。如今，核武器已走下神壇。當然，擁有它的國家屈指可數(shù)，但這已非美國獨攬的技術(shù)。非但如此，不僅是美國，安理會的其他成員國也在失去對核武器的壟斷，盡管它們不遺余力，試圖通過核不擴散條約壓制該領(lǐng)域內(nèi)的競爭，但收效甚微。

　　值得一提的是，缺乏超級武器的超級大國是不存在的。具備比他國高出一籌的軍事實力，是成為超級大國不可或缺的要素之一。軍事專家維克托·利托夫金指出，這也正是美國人為何對在軍事技術(shù)競賽、在新武器實戰(zhàn)使用方面占得先機、拔得頭籌如此孜孜以求的原因。

　　他認為，核武器時代很快將走向盡頭，新武器會取而代之：激光武器、輻射武器以及無線電電子戰(zhàn)武器等，它們摧毀的是敵人的導(dǎo)航、偵察及目標提示系統(tǒng)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭已離不開對上述系統(tǒng)的使用。新戰(zhàn)爭的問題并不在于你用的裝甲是否足夠厚，而是在于讓武器裝備都無法移動，讓發(fā)動機失靈，讓光學(xué)設(shè)備“無法眼觀六路”，讓飛機無法起飛等。眾多專家都認同這才是軍事技術(shù)未來的發(fā)展方向。

　　美軍2014年將在部署中東運輸艦上裝激光武器

　　美國海軍前官員4月8日宣布，美國海軍第五艦隊將于2014年初在“龐塞號”運輸艦上安裝和部署海上固體激光武器（SSL）。

　　一位官員稱，美國海軍研究局和海軍海上系統(tǒng)司令部基于激光武器系統(tǒng)共同開發(fā)的這款具備快速反應(yīng)能力的武器系統(tǒng)將被部署到“龐塞號”上。“龐塞號”曾是一艘兩棲運輸艦，目前被改造成美國海軍在波斯灣的漂浮基地。

　　美國海軍作戰(zhàn)部長喬納森·格林納特上將在海軍聯(lián)盟2013年海空世博會上告訴與會記者，這種激光炮主要用于應(yīng)對無人機（UAV）和小型敵艦。

　　“龐塞號”將把這種固態(tài)激光武器的快速反應(yīng)能力直接安裝到其標準武器發(fā)射系統(tǒng)的位置。它可以直接用于連接船上的戰(zhàn)斗系統(tǒng)，就像傳統(tǒng)艦載海軍武器系統(tǒng)一樣，水手們可以對目標進行探測和跟蹤。

　　“我們并沒有在船上安裝更多的雷達和傳感器，我們利用了那些已安裝的武器。”海軍少將海軍海上系統(tǒng)司令部海上系統(tǒng)工程的首席工程師托馬斯·艾克爾斯說。

　　由纖維激光器構(gòu)成的激光武器系統(tǒng)以前曾安裝在驅(qū)逐艦“杜威”號上，此系統(tǒng)在最近的海軍演習(xí)中成功擊落三架海軍無人機。

　　海軍少將海上研究負責人馬修說，這種激光武器發(fā)射一次的成本只需大約1美元，與花費幾十萬美元成本的發(fā)射導(dǎo)彈相比，其優(yōu)勢顯而易見。

　　這種激光武器系統(tǒng)自2007年開始升級，美國海軍花費了約四千萬美元來升級它的系統(tǒng)和集合硬件。