美国陆军未来先进后勤保障技术

美国陆军未来先进后勤保障技术

译自：美国《陆军持续保障》杂志2014年9/10月号

作者：穆肖恩?D?史密斯

编译：知远/杜和

译文信息表

[知远导读]

美国《陆军持续保障》杂志2014年9/10月号刊载穆肖恩?D?史密斯的文章：Technologies to sustain the Army of 2025 and beyond。这篇文章介绍了美国陆军诸兵种合成保障司令部持续保障作战实验室正在发展的地面自主补给技术、3D打印技术、自动空中补给技术、从空气中取水技术和智能电源管理与配置技术等5项先进后勤保障技术。这5项技术将极大增强美国陆军后勤保障能力，从而提高美国陆军远征能力，减少部队持续保障需求。文章编译如下：

想像一下，美国陆军配备无人驾驶的空中和地面配送平台，能够在战场上制造替换零件，并且具有从空气中产生水的能力。想想目前的技术如何能够潜在地推进美国陆军明天的能力，以便美国陆军仍然是世界上装备最精良、最高效的军事力量。

为了保持相对于潜在对手的作战优势，美国陆军必须优先考虑科学和技术投资，并充分利用改变游戏规则的能力。未来的美国陆军需要增强远征能力，减少持续保障需求，以及优化陆军官兵表现的技术。

明天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。本文介绍了美国陆军诸兵种合成保障司令部（Combined Arms Support Command, CASCOM）持续保障作战实验室保障2025年美国陆军的五大改变游戏规则的技术。

美国陆军需要什么

未来的美国陆军需要运用各种各样的技术，来促进了美国陆军参谋长（Chief of Staff of the Army, CSA）雷蒙德?T?奥迪耶诺（Raymond T. Odierno）上将的愿景和战略重点得以实现。

美国陆军参谋长的愿景是，确保美国陆军仍然是世界上最训练有素和专业的地面部队，专门编制成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继续保持执行全方位军事行动任务的作战准备，这些军事行动范围从防止、塑造和打赢战争到保卫国家免受当前和新出现的威胁。

美国陆军成为一支全球响应和地区参与的现代陆军的战略重点是，推动能力发展人员对照下列核心特征评估各种技术：

?强大：具有应对潜在对手的能力。

?精简：减少兵力结构，成为一支可扩展的模块化力量。

?远征：能够在环境严峻的战区快速部署与作战。

美国陆军诸兵种合成保障司令部正在采取积极的措施，以探讨各项技术如何能够支持远征作战。它确定了减少需求是美国陆军最严峻的挑战之一，也是美国陆军实现成功的关键。

要求决定持续保障需求，并且通过减少要求，美国陆军将能够增加远征能力。美国陆军诸兵种合成保障司令部的能力开发人员，确定了到2025年将产生显著的改变游戏规则优势的5项技术。

地面自主补给技术

推动自主地补给发展的短期技术是自主移动应用系统（autonomous mobility appliqué system, AMAS）。自主移动应用系统是一种可以将现有的有人驾驶车辆转换成可选择有人驾驶车辆的附加套件。自主移动应用系统并不改变车辆的客舱配置，所以车辆可以根据车队指挥官的判断从有人驾驶转换到无人驾驶。

自主移动应用系统是一种技术，目前正在联合能力技术演示中接受评估。自主移动应

用系统是当初品牌名称为“自动化护卫行动”（automated convoy operations, ACO）的自主地面补给系列辆的桥连技术。自动化护卫行动车辆是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干预下运行，完成分配的任务。

这些车辆将使用传感器和车辆执行器来确定和导航最合适的路线。采用这种技术，车辆就可以独立行驶或者以有人/无人驾驶编组的形式行驶。在这种编组中，可以通过一套操作员控制单元对几辆车进行远程控制和任务分配。

自主地面补给技术具有几项潜在的好处：

?减少同军人耐力相关的限制。

?减少军人受车辆事故影响的可能性。

?提高物流效率和吞吐能力。

?通过提高补给效率，降低车辆的燃油消耗。

?扩大送货频次的选项。

想像一下，一支12辆汽车组成的车队，其中包括3辆武装卡车，8辆保障车辆以及1辆救援车辆。这支车队目前需要至少27名军人。如果运用自主移动应用系统，将有可能使这种人员需求减少到仅有9名军人。

增材制造技术

增材制造（Additive manufacturing, AM），也被称为3-D打印，是使用计算机辅助设计和计算机辅助制造能力，通过沉积或一层接一层打印来生成物体的技术。虽然目前正由一些小型商业部门使用，但是增材制造技术被提议作为整个国防部在需要的地方生产一定替换零件的近期解决方案。

增材制造使各个机构能够生产零配件、物资和其他必需的制品，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。增材制造的目的是迅速生产物料，以满足需求地点的要求，从而减少了通过整个供应链的需求回流。

现在，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，快速装备部队已经开发出了在阿富汗使用的移动设备。塑料和聚合物增材制造系统，要比金属增材制造系统相对发达，今天可以进一步运用到美国陆军整个持续保障体系内，提供了可用于零件制造、用户控件和物资供应的合适技术数据。

先进的金属零部件增材制造能力相对较新，但进展迅速。大型增材制造系统（例如，雷尼绍公司研制的AM250激光熔融快速成型机）已经被证明具有生产有限的金属组件的能力。密歇根理工大学甚至已经开发出了一种能够生产钢材组件的台式3-D打印机和焊接机。增材制造能力是一种短期的技术，将有助于显著提升美国陆军陆军的远征能力。

增材制造的技术可以实现这些持续保障优势：

?满足消费地点的需求。

?缩短客户的等待时间和提高其他供应性能指标。

?减少授权的储存系列表行数。

?确保作战系统做好作战准备。

?降低供应链需求。

?减少后勤足迹。

假设因为战场上一套关键战斗系统需要一种特定组件，而被确定最后使用时限。这种组件延期交货，估计发货日期是2个月后。增材制造将使供应支援活动在一天之内能够生产这种组件，从而减少了等待时间至少60天，加强了作战准备。

自动空中补给技术

尽可能靠前交付货物是用于缩短供应链的理想状态。无人驾驶货运系统可以在不危及士兵的生命的情况下，在战场上进一步向前交付货物。自主空投系统提供了增加吞吐量，并允许在大多数环境中远程输送物资的点对点交付路线（空中通道）。

卡曼公司研制的K-MAX无人驾驶货运直升机是这样一种平台，也是目前美国海军陆战队在阿富汗行动中运用的近期技术。当天气、地形和敌对行动对空中和地面资产造成不合理危险时，K-MAX无人驾驶货运直升机提供货物交付。

使用这种无人驾驶空中补给平台，已经增加了货物吞吐量，同时减少了通常与旋翼机保障相关的运营和维护成本。最重要的是，自主交付技术降低了军人们的风险，并且提供了快速的配送能力。

通过自主空中补给技术可能实现以下几种优势：

?缩短货物交货时间。

?通过按需交付提高响应能力。

?在不危及军人生命的情况下，向遥远地点提供货物。

?确保作战系统的作战准备。

?减少地面车队及其安全护卫的需求。

?支持远征机动。

设想一支诸兵种合成营在激烈战斗行动期间和恶劣天气条件下需要紧急补给，而此时所有地面补给线路都受到限制。想像一下，一套无人驾驶空中平台绕过这些限制，加快实现提供重要物资应的紧急补给行动。

从空气中取水系统

在需要的地点生产水，如果不能完全消除要求运输水的“后勤尾巴”，也将缩短这种“后勤尾巴”长度。从空气中取水系统（water from air system， WFAS）通过在战斗区域前沿生产饮用水提供远征支持，扩展了指挥官们的行动自由。在军事行动的各个阶段，从空气中取水系统在不增加配送足迹的情况下，为作战部队提供了不断产生饮用水的手段。

从空气中取水系统是一种在部队层次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吨拖车上，预计每天生产500加仑的饮用水。也有一种可安装到现有平台上生产能力较小的系统。

今天的系统平均输出能力是每消耗一加仑燃料生产五加仑水。虽然水和燃料之间存在一种权衡，但是这种系统仍然实现了同水保障有关运输要求整体下降80％。部署在战场前沿的从空气中取水系统，有可能显著减少或者消除散装水在模块化旅中的配送，并显著减少瓶装水的需求。

从空气中取水系统可以产生以下优点：

?允许在消费点生产和储存饮用水。

?减少饮用水配送。

?减少兵力规模。

?缩短后勤尾巴。

?应对潜在敌人构成的饮水威胁。

想像一下，敌方部队针对补给车队发动攻击，希望造成己方部队无法获得饮用水。从空气中取水系统应对这种威胁，使得己方部队可以持续进行自己生产饮用水的活动，从而延长持续能力，并且扩展作战范围。

智能电源管理与配置系统

智能电源管理与配置系统（Intelligent Power Management and Distribution System, IPMDS）是一种远期技术，其中包含了一系列优化电力生产、配置和使用的硬件和软件。智能电源管理与配置系统结合自动相位平衡、接地故障保护和提高的全天候配电可靠性，以减少军人们的保障、干预和训练活动。

智能电源管理与配置系统降低了远征行动期间的能源需求以及先期进入期间必需的发电设备数量。在不降低性能的情况下，这种系统增加了部队的持续能力和行动自由，同时减少了维护与运输相关的工时。最近的研究已经表明发电使用的燃料量减少30％至40％左右。

利用智能电源管理与配置系统有可能实现下列优势：

?应对敌人对美国陆军能源构成的潜在威胁。

?降低能源需求。

?降低维护与运输需求。

?减少兵力规模。

?降低燃料需求。

想像一下，一支远征旅战斗队独立作战，并且依托东道国保障电力。战术行动中心接到命令，要转移地点，并且在电网之外的地区重新建立行动。智能电源管理与配置系统可以加快部队移动，同时保持原有功能，使军事行动的恢复更加顺畅。智能电源管理与配置系统消除了对东道国发电保障的要求，允许实现一支更加精简、更加自给自足、更加远征的部队。

美国陆军诸兵种合成保障司令部进行各种概念性手段的全球响应保障演练，以验证持续保障角色和责任，并提出调整方案。这些演习的一项主要目标是，在模拟作战环境中使用各项新兴技术，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。

美国陆军诸兵种合成保障司令部已经配合一系列的组织和科学技术利益相关者，建立了一个进一步整合、同步和协作的论坛。随着美国陆军朝着一支更加强大、更加精简的远征部队发展，有必要进行更多的实验、评估、演习、兵棋推演以及其他侧重于确定2025年兵力设计的工作。

美国陆军各级官兵必须共同承担使2025年陆军成为世界上最训练有素和专业的地面力量的努力。这将需要整个陆军团队在未来10年的支持和不懈努力。

展望未来，能力开发人员将继续利用科技来满足美国陆军参谋长的意图。能力开发人员将沿着三条主要工作路线开展活动：兵力运用，科学技术和人员性能优化以及兵力设计。

科学和技术工作路线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，继续协调和向高级领导人提供保持强大、提高性能以及培育一支更加精简的远征力量的能力。

作者简介

美国陆军上尉穆肖恩?D?史密斯（MuShawn D. Smith），现担任美国陆军诸兵种合成保障司令部持续保障作战实验室科学与技术局的后勤能力发展分析人员。他从塔尔顿州立大学获得政治学学士学位，是诸兵种联合后勤上尉职业课程和能力发展课程的毕业生。（全文完）

图1 增材制造技术采用计算机辅助设计和制造能力，通过逐层打印生成物体。

图2 第3骑兵团汽车运输实施人员使用坚固耐用的平板电脑设置自主车队的行驶路线，同时诸兵种合成保障司令部的一名军官审查该计划。

图3 配备了将车辆改造成完全自主的附加套件的一辆M1075型托盘负荷系统卡车和一辆M915型长途运输拖车。