美国陆军正在研发的后勤保障技术

发布时间: 2017-02-28 15:17:49    来源: 中国网    作者: 李有观    责任编辑: 谢露莹

中国网新闻2月28日讯 美国《陆军持续保障》杂志发表穆沙恩•史密斯的文章,简要介绍了美国陆军正在研发先进的后勤保障技术。

想像一下,美国陆军拥有无人驾驶的空中和地面配送平台,能够在战场上制造需要更换的零部件,并且具有从空气中生产水的能力。想想目前的技术怎样能够潜在地促进美国陆军未来的能力,以便使美国陆军仍然成为世界上装备最先进和最有效的军事力量。

为了保持与潜在对手相比的作战优势,美国陆军必须优先考虑科学和技术投资,并且充分利用改变游戏规则的能力。未来的美国陆军需要加强远征能力,减少持续保障需求,以及优化陆军官兵们表现的技术。

未来的技术现在就可以使用,这将有助于美国陆军转变为全球响应和地区参与的力量。下面介绍美国陆军正在研发的先进的后勤保障技术。

未来的美国陆军需要应用各种各样的技术,以促进实现美国陆军参谋长(简称CSA)雷蒙德•奥迪尔诺上将的愿景和战略重点。

美国陆军参谋长的愿景是,确保美国陆军继续成为世界上训练有素且专业性最强的地面部队,具有为联合部队提供决定性远征地面力量的能力。未来的美国陆军必须随时准备在各种军事行动中执行任务并且取得胜利,其中包括保卫自己的国家免受目前和新出现的威胁。

美国陆军参谋长的使美国陆军成为一支现代化陆军的战略重点是,采取各种有效措施,努力实现以下总体目标:

1、实力强大:具有抵抗潜在对手的能力。

2、精兵简政:减少兵力结构,成为一支可伸缩的模块化力量。

3、远征能力:能够在条件严峻的战区快速部署兵力与作战。

美国陆军诸兵种联合保障司令部正在采取积极有效的措施,以探讨各种技术怎样能够支持远征作战。该司令部确定了减少需求是美国陆军最艰巨的挑战之一,也是美国陆军实现成功的关键。而通过减少需求,美国陆军将更能够提高远征能力。

美国陆军诸兵种联合保障司令部的能力开发人员,确定了下面的五种技术,这些技术将在2025年之前产生明显的改变游戏规则的优势。

一、自主地面补给技术

促进自主地面补给发展的近期技术是自主移动应用系统(简称AMAS)。自主移动应用系统可以将现有的有人驾驶车辆转换成可选择有人驾驶车辆。自主移动应用系统并不改变车辆的舱室配置,因此车辆可以由车队指挥官自行决定从有人驾驶转换到无人驾驶。

自主移动应用系统是一种新型的技术,目前正在美国陆军的联合能力技术演示中进行评估。自主移动应用系统能够将自动化功能集成到现有的战术轮式车辆平台上,以使这些车辆在最少的人工操作下运行,完成所分配的任务。这些车辆将使用传感器和车辆执行器来确定与导航最合适的行驶路线。应用这种技术,车辆可以独立行驶或者以有人/无人驾驶编组的方式行驶。在这样的编组中,可以通过一套操作员控制单元对多辆车进行远程控制和分配任务。

应用自主地面补给技术具有以下几个潜在的好处:

1、减少与士兵耐力有关的限制。

2、减少士兵受交通车辆事故影响的可能性。

3、提高物流效率和吞吐能力。

4、通过提高补给效率,降低车辆的燃料消耗。

5、扩大交货频率的选项。

想像一下,一支由12辆汽车组成的车队,其中包括3辆武装卡车、8辆维修车辆以及1辆救援车辆。这支车队在目前至少需要27名士兵。如果采用自主移动应用系统,将有可能使这个人员需求减少到只有9名士兵。

二、增材制造技术

增材制造(简称AM)技术也被称为3-D打印技术,是采用计算机辅助设计和计算机辅助制造能力,通过沉积或者一层接一层的打印来制成物体的技术。虽然增材制造技术目前正在一些小型商业部门中使用,但是这项技术正在被提议作为整个美国国防部用于在需要时生产某些替换零部件的近期解决方案。

应用增材制造技术使各个机构能够生产零部件、补给品和其它必需的制品,以提高支持战略、战役和战术层次需求的后勤指标和作战准备。增材制造的目的是快速生产物料,以满足需求地点的需求,从而减少了通过整个供应链的需求流动。

目前,美国陆军的仓库已经可以使用生产塑料制品的增材制造机械。用于生产塑料和聚合物的增材制造系统要比制造金属的增材制造系统相对成熟,如今可以在美国陆军整个持续保障体系内进一步使用,提供了可用于零部件制造、用户控件和材料供应的合适技术数据。

先进的制造金属零部件的增材制造系统的功能相对较新,但是进展迅速。大型的金属增材制造系统(例如英国雷尼绍公司研制的AM250型激光熔融快速成型机)已经被证明能够生产数量有限的金属零部件。美国密歇根理工大学甚至开发出了一种台式3-D打印机和焊接机,能够生产钢材零部件。增材制造能力是一种近期的技术,将有助于明显提高美国陆军的远征能力。

应用增材制造技术可以实现以下持续保障的好处:

1、满足消费地点对某些材料的需求。

2、缩短客户的等待时间和提高其它供应性能指标。

3、确保作战系统做好作战准备。

4、减少供应链需求。

5、减少物料的运输。

假设战场上一套关键作战系统因为需要一种特定的零部件,而被确定了最后使用期限。这种零部件可能要延期交货,预计发货日期是两个月以后。应用增材制造技术将使供应支援活动在一天之内能够生产这种零部件,从而将等待时间减少了至少60天,有利于加强作战准备。

三、自主空中补给技术

尽可能提前交付货物是减少供应链的最理想的情况。无人驾驶的货运系统可以在战场上进一步提前交付货物,而不会危及士兵们的生命。自主空中交付系统提供了增加吞吐量,并允许在大多数环境中远程交付物资的点对点交付路线(空中走廊)。

美国洛克希德•马丁公司与卡曼空间公司共同研制的K-MAX型无人驾驶货运直升机就是这样的一种平台,美国海军陆战队于2011年至2014年在阿富汗的行动中曾经部署了K-MAX型无人驾驶货运直升机。在部署期间,这种能够昼夜执行货物投送任务的无人驾驶货运直升机为美国海军陆战队运输了2040多吨货物,执行了数千次投送任务。当天气、地形和敌人的行动不利于本部队地面车队运输货物时,就可以使用K-MAX型无人驾驶货运直升机进行货物运输和交付。

使用这种无人驾驶空中补给平台,可以增加货物的吞吐量,同时降低通常与旋翼机保障有关的运营和维护成本。最重要的是,自主交付技术降低了士兵们的风险,并且提供了快速的配送能力。

采用自主空中补给技术具有以下几种益处:

1、缩短货物的交货时间。

2、通过按需交付提高响应能力。

3、可以向遥远地点提供货物,而不会危及士兵们的生命。

4、确保作战系统的作战准备。

5、减少对地面车队及其安全护卫的需求。

6、支持远征机动。

设想一个联合兵种营在激烈的作战行动期间和恶劣的天气条件下需要紧急补给,而此时所有的地面供应路线都受到限制。想像一下,一套无人驾驶空中平台绕过这些限制,加快紧急补给行动,提供需要的物资。

四、从空气中取水系统

在需要的地方生产水,这对于部队的后勤保障工作非常有利。从空气中取水系统(简称WFAS)通过在作战区域前沿生产饮用水提供远征支持,从而扩展了指挥官们的行动自由。在军事行动的所有阶段,从空气中取水系统在不增加物资运输的情况下,为作战人员提供了连续生产饮用水的手段。

从空气中取水系统是一种从大气湿度中提取饮用水的系统。这种系统安装在一辆7.5吨的拖车上,预计每天可以产生500加仑(约等于1900升)的饮用水。也有一种生产能力更小的从空气中取水系统,可以安装到现有平台上。

目前的从空气中取水系统的平均输出能力是每消耗1加仑燃料产生5加仑的水。虽然在水和燃料之间存在权衡问题,但是这种从空气中取水系统仍然实现了与水保障有关的运输需求整体下降80%的目标。在作战区域前沿使用这种从空气中取水系统,有可能明显减少或者不需要部队后勤人员运输大量的水,并大幅度降低瓶装水的需求。

应用从空气中取水系统具有以下好处:

1、可以在需要的地方生产和储存饮用水。

2、减少饮用水的配送。

3、精简兵力结构。

4、对付潜在的敌人造成的用水威胁。

想像一下,敌军对我方部队的补给车队发动攻击,试图造成我方部队无法获得饮用水。从空气中取水系统对付敌军的这种威胁,使我方部队能够持续生产供自己使用的饮用水,从而延长持续作战能力,并且扩大作战的范围。

五、智能电力管理和分配系统

智能电力管理和分配系统(简称IPMDS)是一种远期技术,其中包括一系列优化电力生产、分配和使用的硬件和软件。智能电力管理和分配系统结合了自动相位平衡、接地故障保护和增强的全天候配电可靠性,可以保障士兵们在使用时的安全,同时减少对他们的培训活动。

智能电力管理和分配系统减少了远征行动期间的能源需求以及开始进入期间必需的发电设备的数量。在不降低性能的情况下,这种系统提高了部队的持续能力和行动自由,同时减少了与维护和运输有关的工时。最近的研究预计,应用智能电力管理和分配系统,用于发电的燃料数量可以减少约30%至40%。

应用智能电力管理和分配系统具有以下好处:

1、对付敌人对美国陆军能源构成的潜在威胁。

2、减少能源需求。

3、减少维护与运输需求。

4、精简兵力结构。

5、减少燃料需求。

想像一下,一支远征旅级战斗队独立作战,并且依靠东道国保障电力。战术行动中心接到命令,需要转移地点,并且在电网之外的地区重新开始行动。

智能电力管理和分配系统可以加快部队的移动,同时保持原有的功能,使军事行动的恢复更加流畅和无漏洞。智能电力管理和分配系统消除了对东道国发电保障的要求,有助于建立一支更加精简、更加自给自足以及具有更加远征能力的部队。

美国陆军诸兵种联合保障司令部进行各种概念性的全球响应保障演习,以验证持续保障的角色和责任,并推荐重组选项。这些演习的主要目的之一是,在模拟作战环境中使用各种新兴技术,以确定哪些新兴技术将使远征持续保障能够支持战略性地面力量。

美国陆军诸兵种联合保障司令部已经与许多组织和科学技术利益相关者进行协调,建立了一个进一步整合、同步和协作的论坛。随着美国陆军朝着建立一支更有能力、更加精简的远征部队迈进,有必要进行更多的实验、评估、演习,以及其它专注于确定2025年兵力设计的工作。

美国陆军各级官兵必须共同努力,使陆军到2025年成为世界上最训练有素和最专业化的地面力量。这将需要整个陆军团队在未来几年的支持和不断的努力。

未来,美国陆军的能力开发人员将继续利用科学和技术来满足美国陆军参谋长的意图。能力开发人员将沿着三个主要的方向努力开展活动:兵力的充分利用,科学技术和人员的性能优化,兵力设计。

科学技术方向的努力将继续把重点放在确定优化兵力的改变游戏规则的技术上面。科学与技术界将继续深思熟虑,继续协调并向高级领导人提供保持强大、提高性能以及培养一支更为精干的远征部队的能力。(李有观 编译自美国《陆军持续保障》杂志)、

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