美帝《空軍2030科技戰略》之能力篇

2019年4月17日，美國空軍發布2019空軍科技戰略，我們把譯文摘錄在下面，供參考。

在《戰略》中，主要包括五部分內容，分別描述挑戰，三個目標和行動規劃，本文主要摘錄能力篇內容。

目錄

序言：技術優勢面臨的挑戰

目標一：發展和提供變革的戰略能力

目標二：改革科技引導和管理的方式

目標三：深化和拓展科技共同體

行動召喚 ：技術優勢面臨的挑戰

能力概述

美空軍將通過重組其科學與技術投資組合，聚焦於發展並交付轉型作戰能力，威爾遜表示重點關注五項戰略能力，以確保美空軍在所有域中維持主宰時間、空間和複雜性的能力：全球持久感知，可能包括「多模態感知」的進展和發展新型激光與多基雷達；強韌的信息共享，可能包括發展網狀網路和「具備實時頻譜感知能力的敏捷系統」；連續快速且有效的決策生成，可能包括人工智慧、機器學習和預測數據分析方面的進展；複雜性、不可預測性和規模，可能包括升級多域指揮與控制、發展低成本航空和太空平台以及其他進展；破壞和殺傷能力的速度與到達特性，可能包括高超聲速飛行、超燃衝壓發動機推進和新一代靈巧彈藥、網路戰工具。

雖然該規劃將刺激各種計劃創新並提升效率，但威爾遜強調，該規劃特彆強調與多域戰爭相關的、難以破解的努力；雖然該規劃包含了一系列新政策、工具和實踐，但它還要求將美空軍20%的科學與技術類（研究、發展、試驗與鑒定的一部分）資金為「先鋒」項目鋪平道路，形成改造的「回歸本源」模式。該工作將通過原型化策略和實驗，推動新興武器系統和戰鬥概念的發展。這一思路繼承自美空軍過去取得的成功，例如「百系列飛機」——這些飛機編號從F-100到F-106，都是在20世紀60年代研製的，開闢了新天地，首次實現了超聲速和兩倍聲速戰鬥機，以及首型可攜帶核武器的戰術飛機。

目標一：發展和實現戰略變革能力

空軍認識到需要適當平衡投資組合中的兩個組成部分 — — 一個受技術機遇和能力差距驅動、基礎廣泛的、持久賦能部分，以及一個推動未來部隊設計、更聚焦的變革部分。如今，持久賦能部分在很大程度上已經存在。

科技共同體的持久賦能部分集中於發現與空軍有關的新技術，確認對已確定的空軍任務差距的解決方案，使新興技術成熟融入空軍系統，並對緊急需要作出響應。它包括基礎研究（預算活動(BA1）、應用研究（BA2）、先進技術開發（BA3）以及高級組件開發與原型（BA4）。

空軍研究、開發、測試和評估活動的整體範圍內科技定義

空軍研究實驗室是持久賦能部分的主要和核心主體。目前的科技投資組合的使用與技術學科一致的結構來組織、提供資金支持和管理，尤其是包括空軍研究實驗室在內的技術總監機構。這種結構雖然適合持久賦能的科學技術，不過並不十分適於發展用於賦能空軍新作戰能力所需要的變革性、多學科的體系技術解決方案。因此，空軍專門劃撥整體科技預算的一部分用於變革部分，並進行獨立管理。變革投資組合的最初目標至少是每年科技預算的20%，並可能會隨著時間的推移而調整。

追求多學科解決方案提供戰略能力

為將空軍從目前的一支被日益複雜的對手挑戰的部隊，轉變為在未來衝突中可主導時間、空間和複雜因素的未來部隊，變革部分在重點推進技術解決方案時將主要面向五項戰略能力，包括：

1.全球持續感知

2.彈性信息共享

3.快速有效的決策

4.複雜性、不可預測性和集中

5.破壞性、殺傷力的速度與程度

上述戰略能力基於國防戰略的關鍵作戰問題並通過任務集成分析確定，且利用了空軍未來部隊戰略家、整個空軍的利益相關者，以及業界、學術界和政府部門的主要研究人員與技術專家的專業知識及洞察力。

這些能力是作戰空間優勢的根本，在過去的不同時期可能有不同的名稱，但其重要性是永恆的。它們並非詳盡列舉，只是描述了空軍不同任務中最普遍的需要。它們將科技焦點集中於跨學科的軍事挑戰，並促進可供選擇的理念和解決方案之間的競比。它們包含對敵攻防能力，可跨域運用，並適合於核打擊任務。把重點放在這些能力上，而不是單獨的技術，將推動創造一個競爭激烈的環境，以進行競爭性研究，為最具挑戰性的空軍問題開發各種解決方案。戰略能力、技術機遇和戰略問題將在下文中予以介紹，並在表格1中進行了總結。

全球持續感知

全球持續感知對於空軍在動態的作戰空間中獲勝至關重要。通信競爭、機動目標和迅速變化的威脅使戰爭變得愈益複雜。為獲得信息優勢，空軍必須收集決策性情報，並在對手做出反應前採取行動。空軍發展了強大的感測能力，包括太空能力和無人機。然而，在與日益強大和致命對手的衝突中，這些能力可能變得脆弱。目前的資產昂貴，有時缺乏持續性。此外，數據處理和分析系統屬人力密集型，速度不快，並且經常被原始的感測器數據所淹沒。

目標

支持通過所有作戰域的分髮式感測能力，在整個作戰環境中對敵手持續及時的全面了解

空軍必須發展能力，通過安全地收集、處理和融合來自大量、多樣性感測器的多種可信數據，提供對全球任何地方敵手行動的感知需求信息。

在分散式平台上集成的低成本感測器可以通過數字和冗餘提供彈性，並對空天和網路空間防區外平台上更精密的感測器予以補充。

網路空間域的研究直接從電子網路數據提取情報，協助將原始數據轉化為及時有用的信息，信息類型也從目標和活動識別擴展到對手意圖。

邊緣計算自動分析感測器源端數據，加快了情報處理的速度，減少了對通信網路的需求。聯合和聯盟部隊網路將共享經過處理的情報，以便迅速決策和有效實施。

彈性信息共享

聯合部隊協調行動和追求跨域聯合效果的能力，取決於快速和有彈性的信息共享。雖然信息共享並不總是顯而易見的，但它在很大程度上是空軍多數行動的基礎。它需要高性能的電子聯接，可靈活可靠地連接不同類型與存在代差的計算機和系統、有人和無人系統。信息共享還要求這些要素獲得有關時間和位置的精確數據，而時間和位置是軍事行動導航和同步的基礎。即使在有利的情況下，軍方對這些能力的要求也超越了目前無線網路技術的限度。在未來的衝突中，挑戰將遠遠超出商業部門面臨的境況。空軍不能依靠商業部門為電子戰、全球定位系統服務拒止和平台損耗提供現成的解決方案。

目標

通過確保的通信和作為對任何拒止手段的彈性反應的精確定位、導航和授時信息來協調所有聯合部隊的資產。

空軍必須追求新型、高度靈活和有彈性的作戰網路技術，從上一代中心-輻條式聯接轉向高度冗餘的網狀網路，使不同類型的系統實現靈活和自動聯接。這類網路將在聯合和聯盟部隊之間自主共享不同類型與分類級別的數據。它們易於調整，可適應降級、重新配置和根據需要改變頻譜以保持連通性。

賦能研究將包括軟體定義系統、實時頻譜感知、干擾檢測和補償、動態拓撲管理、加密和量子數據安全方法。必須發展基於量子科學、基於視覺的方法和其他機制的衛星服務以及新的定位、導航和授時方法。

信息技術和網路必須成為空軍研究的普遍優勢。空軍還必須有效利用商業部門的巨大能力和投資，並將其與空軍特定的研究結合起來，以解決這些複雜的挑戰。

快速有效的決策

戰場空間的複雜性和速度增加，對作戰決策者的需求超過了人類的認知能力。從駕駛艙到總部，支持性技術對信息的處理、去粗取精、以易於理解和反應的方式呈現更趨至關重要。隨著對手升級其技術，在持續的競爭中保持領先，實現更快更好的決策將獲得作戰成功。

目標

提高對戰場空間的理解和決策速度，以快於任何對手的速度行動。

自動化在電子戰和網路戰中尤其重要，競賽以遠超人類認知的速度進行。在可能的情況下，自動化可以協助電子戰、網路系統和其他手段，通過引入不確定性來阻礙對手的決策。

人工智慧和預測分析是這項工作的關鍵。空軍為建立新的核心能力需要與商業部門合作。為了實現人工智慧的潛力，空軍科技共同體必須遠遠超越成熟的商業應用，以克服對有效軍事運用的重大挑戰。這些包括不可預測和不確定的物理環境、來自不同來源的噪音和非結構化數據、有限的機器學習訓練數據，以及支持致命作戰行動所需的高信任度。在認知科學、數據展示和人機界面方面的人類效能研究也是優化人機交互性能的關鍵。

複雜性、不可預測性和集中

通過協作、自主的系統和效果網路，用複雜、不可預測性和數量優勢壓倒對手。

目前的部隊結構依賴數量相對較少的高價值資產，這些資產旨在滲透高度競爭的作戰環境，並維持前沿基地的運作。這為美軍帶來了薄弱點，限制美軍作戰人員在複雜和不可預測戰場空間中的可選行動方案。為了增強敏捷性，空軍必須用更多廉價的低端系統來擴充其高端平台。低成本、自主的空天系統群可以提供適應性、快速的升級能力，經受損失的能力也超過了有人系統。通過利用人工智慧、低成本感測器和網路通信技術的進步，低端系統可以利用數量優勢和複雜性，恢復敏捷性，以意想不到的方式攻擊對手的弱點。

進步在很大程度上將依賴於範圍廣泛的機器人技術和自主技術，以及感測器和無線通信。日益增長的自主系統市場提供了一個為空軍可以利用的工業和應用研究基地，但軍事研究需要遠遠超出商業部門的預期。需要多學科的努力來融合有關低成本平台、敏捷數字和增材製造、模塊化組件和材料技術、自主系統演算法和基於風險的認證的研究。需要採用各種方法控制與傳統有人資產相協調的大量自主系統。為了使用小型嵌入式系統獲得高層次情報，並可靠地執行複雜的任務，需要人工智慧技術的發展。

破壞性和殺傷力的速度與程度

未來的對手將爭奪所有作戰域 — — 空、陸、海、天和網路空間。空軍必須以更快的速度和更遠的打擊距離把武器與效果結合起來，包括將先進的穿透式動能武器與來自電磁頻譜、航天和網路空間域的新的效果系統結合創造新的進攻和防禦方案。空軍必須以超越其潛在對手的速度並在其打擊射程外作戰。

目標

在全球範圍內，以一定速度，使用新的攻擊方式快速破壞和削弱動態、機動目標。

許多技術具備潛力，其將通過用於評估相對優勢和應用的競爭性原型設計與實驗活動等項目中獲得推進。如同目前的超音速，高超音速有望成為一種用以打擊防護嚴密的高價值時敏性目標的普遍能力。先進的靈巧彈藥和無人航空器可以通過數量優勢、隱形、敏捷性和機動來穿透敵人防禦。微波和激光定向能系統的研究將尋求發展進攻性武器和防禦性武器，深埋彈藥可以光速進行打擊。網路作戰、電子戰和人工智慧將結合在一起，以降低和擊敗對手的威脅，進入競爭環境，速度甚至超過最快的動能武器且影響範圍更廣。

「成功的科技倡議可能用於標準採購程序外予以評估的作戰原型開發，以更快地開發成功技術，並確保在消耗稀缺資金之前避免不成功的努力。」 ——2019導彈防禦審查

使用「先鋒」項目推進未來部隊概念

變革科技部分構想、成熟化和展示可提供跨越式能力的新作戰概念所需的科技。在戰略能力的指導下，該組件將包括一組被稱為「先鋒」的重點研究項目。「先鋒」項目將通過原型設計和實驗活動來推進新興武器系統和作戰概念。

「先鋒」項目將在時間和範圍上予以限制，以實現聚焦並滿足緊迫需求。在強調先進技術（BA3）的同時，它們可以協同應用研究（BA2）、選擇基礎研究（BA1）、試驗和原型設計（BA4）來推動創新能力。「先鋒」項目是根源性回歸，也是二戰後空中力量早期創新項目。利用過去的成功遺產，如 X-飛機，「世紀」系列飛機，早期成像「日冕」衛星和隱形技術，空軍將迅速推進概念，並在必要時建立力量結構。

「先鋒」計劃的目標是取得重大的技術成就，不僅有組件技術，而且包括展示作戰人員跨越式能力可行性的集成式系統和體系。儘管設計上存在高風險，這項目標包含了未來採購計劃的方向，確定了研究差距和需求，回答了具體的問題，為未來的決定提供信息。關鍵要素包括作戰人員的興趣、參與以及未來部隊設計者的相關交涉。

「先鋒」項目整合科技進步，展示潛在的變革性新軍事技術和作戰概念。

服務空軍建設的一項關鍵技能將是對這些「先鋒」項目所支持的潛在的作戰概念進行重新構想的能力。這類似於商業界產品管理。產品經理利用專業技術和對市場需求的深刻把握，集合現有和不斷發展的技術，提出新產品設想。建立一支技術精湛的空軍專家隊伍，將技術和作戰技術結合起來，對於實現新的作戰理念至關重要。

構建競爭與跨學科管理

新的變革型科技部分將採取與現有技術學科導向結構不同的管理模式。企業層級的跨組織結構將支持解決方案導向思維和資源自由競爭所需的公正性。

投資組合管理人員（或管理團隊）將規劃每個戰略能力的方案，管理每個「先鋒」項目的實施，並設置競爭環境來識別、選擇和管理研究活動。他們還將影響空軍內外對持久賦能部分的支持性努力。他們將使用水平掃描和建模、模擬和分析來指導投資決策，創建技術路線圖，跟蹤技術成熟、機遇和差距。

空軍和其他政府研究機構、工業以及學術界將競標新的「先鋒」項目。項目選擇將強調潛在作戰相關性以及科學質量且基於明確的標準作出。

通過持續的協作發展未來部隊

「我們必須預見新技術在戰場上的影響，嚴格界定未來衝突所預期的軍事問題，並培養試驗和風險評估文化。我們必須預測競爭者和對手將如何運用新的作戰概念和技術來擊敗我們，同時發展作戰概念來增強我們的競爭優勢和殺傷力。」--摘自《2018年美國國防戰略》

在變革性作戰能力中迅速採用科技進步需要跨理論、組織、訓練、物資、領導、人員、設施和政策的協同發展，要求維持空軍科技機構、未來部隊開發人員和各大司令部作戰利益相關者之間的有效協作。

協作的核心是空軍科技共同體與空軍作戰綜合能力項目（AFWIC）之間建立更密切的關係，以定義變革的科技部分，保持與未來部隊設計的相關性，並有效地利用結果。

空軍將多管齊下，加強科技共同體與未來部隊發展的協作。空軍作戰綜合能力項目將設立一個高級科學家職位，並指派更多的科學家和工程師輪流為未來的部隊設計工作提供建議。

同樣地，空軍作戰綜合能力項目方將參與技術原型和實驗事件，以提供對新興技術和作戰概念的實用性反饋。科技共同體和空軍作戰綜合能力項目方將共同發起未來概念建模和模擬等活動，向決策者提供未來的技術和力量設計信息。

最終，這些互動將發展並形成更強有力的企業手段，協調空軍從 BA1 到 BA7的規劃和預算活動，並為未來的部隊注入新的變革能力。

「國防部的管理結構和程序非一成不變；它們是實現目標的手段 — —賦予作戰人員知識、裝備和支持系統實施作戰並取勝。部門領導人將調整其組織結構，以最好地支援聯合部隊。如果目前的結構阻礙了致命攻擊或性能的大幅增加，那麼軍種部長和機構負責人將根據需要予以合併、消除或重組。」。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！