據美國《防務新聞》周刊網站7月22日報道，前美國空軍首席科學家馬克·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“改變游戲規則”的戰略，從而在2027年前應付不斷出現的挑戰和全球威脅。這可能包括采取一些私營太空企業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。

　　美國空軍的新任首席科學家邁卡·恩茲利7月11日在空軍協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模可能略有縮減。但是空軍的遙控飛機和無人機任務可能將大幅增長。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無人機的擴散問題。

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

　　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和部署高能激光武器。

　　梅伯里表示，如果飛機擁有更具適應能力的結構，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。然而，除非空軍加強網絡安全，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學習經驗。

　　恩茲利說：“我們的技術必須具備更多靈活性。我們不能僅僅建造固定不變的系統。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能以模塊化的方式來打造，這樣它們能非常有效地進行現代化升級。”

　　該報告還強調稱，美國不斷縮減的制造業基礎會危害空軍設計、研發、制造和部署先進技術的能力。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。作戰人員可以通過3D打印迅速獲得部件來修補戰斗中受損的系統。

　　梅伯里還非常關心世界范圍內對頂級科學家和工程師的爭奪，以及美國科學、技術、工程和數學領域畢業生數量的減少問題。他說，這可能損害美國在新技術研發方面的優勢。
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　　一、3D打印技術：助推未來軍事新變革

　　3D打印技術又稱為“快速成型技術”或“增材制造技術”，誕生于上世紀80年代末，主要是以數字模型文件為基礎，通過材料疊層添加構造三維物體的變革性、數字化增材制造技術。與傳統制造業的“減材制造技術”相比，3D打印技術具有制造成本低、研制周期短、生產效率高等明顯優勢，已成為引領未來全球制造業發展趨勢的關鍵詞，廣泛應用于傳統制造業、航空航天、生物醫學、文物保護、食品行業、建筑設計、文化創意和配件飾品等領域。

　　2012年，美《時代》周刊將3D打印產業列為“美國十大增長最快的工業”。英國《經濟學人》雜志則認為，3D打印技術將與數字化生產模式一同成為引發第三次工業革命的關鍵因素。2012年底，美國《外交政策》雜志網站刊登的題為《今日未來武器——2013年值得關注的五種武器》的文章中，3D打印武器排在榜首！

　　可以設想，作為先進制造技術之一，3D打印技術所具有的數字化、智能化、個性化、定制化的核心理念，必將引發一場劃時代的軍事技術革命和作戰方式變革。當前，以美國、歐盟為代表的世界主要軍事強國已經嗅到了這股浪潮的氣息，紛紛制定標準、研發技術、推廣應用，以期在新一輪軍事變革中占據有利位置。在未來信息化戰爭中，3D打印技術的成熟應用，對推動軍隊建設和保障方式發展將產生積極而深遠的影響。

　　武器裝備實現隨時、隨地、按需生產

　　3D打印技術給武器裝備帶來的變化無疑是革命性的。它可直接用于戰場武器裝備的維護與保障。在未來信息化戰場上，技術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場。可以預見，未來不僅小型槍支、簡單物資可實現打印，軍艦、飛機、坦克等大型、復雜的武器裝備，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，為士兵現場創建工具和其他設備。該實驗室能通過使用3D打印機和計算機數字控制設備將鋁、鋼材和塑料生產加工成所需零部件，從而實現在戰區內快速生產原型產品。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續能力。同時，美國陸軍也在加速3D打印技術實戰化部署，以提高戰時裝備保障能力，降低武器裝備造價成本，增強持續戰斗力。

　　與武器裝備生產的傳統工藝模式不同，3D打印技術集概念設計、技術驗證與生產制造于一體，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，實現隨時、隨地、按需生產。有媒體報道，殲-10戰斗機研發用了近10年時間，而運用3D打印技術后，我國在3年時間內就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰斗機方陣。目前，3D打印技術已被全面應用于殲-20隱形戰斗機和殲-31第五代戰斗機的研發中。不容置疑，3D打印技術正在制造空軍發展的“中國速度”。

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

　　實現后勤保障革命性變化

　　未來信息化戰爭中，3D打印技術的重要價值還在于使得戰場保障方式發生革命性變化：將由以依托后方為主，變為以陣地“DIY”為主，即由作戰人員在戰地自助生產行動所需的后勤藥品、食品和物資等。據2012年4月美國國防部公布的《政府計劃》，美軍期望在非戰爭軍事行動中，通過3D打印技術現場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而率先實現后勤保障的革命性變化。

　　戰場“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療救護，以提高傷員的生存概率。但受戰場時間、空間、環境等諸多不確定因素的制約，戰場應急救護往往難以實現效果最佳化。應用3D生物打印技術對受損關節、部位甚至器官進行小批量、數字化的定制，能夠最大限度地滿足不同傷員的醫療需求。目前，通過該技術打印的無生命修復形式已廣泛應用于醫療行業。可以想象，隨著3D打印技術與醫學影像建模、仿真技術的完美結合，以及生命物體在結構、材料和活性上的有機統一，3D打印骨植入物、活性軟骨、心臟瓣膜，甚至在人體內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”。

　　在惡劣的戰場環境、頻繁的作戰行動和有限的保障方式下，官兵的飲食問題難以做到科學、營養，在很大程度上不僅影響了官兵士氣，更削弱了戰斗力。利用裝配觸摸屏、內置記憶卡、智能數控系統、網絡連接設備的3D食品打印機，通過微型皮膚植入物科學系統地記錄每一名官兵在作戰行動中的心跳、體重、情緒、睡眠質量和燃燒卡路里等無線信號流，經過生物統計數據和精確數控，根據不同作戰人員每日不同的需求量和飲食喜好，為其量身“打印”營養成分比例合理的新鮮、健康食物，保障官兵在惡劣環境下的飲食更安全、更營養。

　　后勤補給是戰場上最易遭受攻擊的薄弱環節。美軍認為，3D打印機與戰場網絡、無人駕駛運輸直升機或汽車相結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，在無線戰場網絡傳遞的三維設計圖指導下，3D打印機可以快速制造出需要的軍需物資，實現對庫存變化和戰場需求做出快速反應。美國陸軍正計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續作戰能力。

　　如虎添翼的太空“利器”

　　隨著世界各國政治、經濟和軍事利益空間的不斷拓展，太空已上升至國家安全戰略的高度，成為爭相探索、開發的重要領域。與此同時，發展低成本、響應型太空任務也成為了各國面臨的嚴峻挑戰和現實課題。

　　眾所周知，宇宙飛船內可謂是真正的“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境的影響，一旦飛船內某個零部件出現故障，及時進行更換是十分困難的。而3D打印技術可以制造過去認為復雜而不經濟的產品，并大大減輕產品重量。與機器制造出的零件和產品相比，3D打印的產品更加精細輕盈，打印出來的產品重量要輕60%，而且沒有與其功能無關的剩余物。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，既節省了空間又減輕了負載。2012年7月，美國“太空網”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備零部件。

　　同時，3D打印技術也為人類在月球上活動提供了可能。據英國《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打印技術將月球上的原始土壤轉變成建筑材料，建立首個人類基地，并有望在未來40年內投入使用。

　　美軍已部署到戰區

　　如今，3D打印技術已經被大量應用于美軍武器裝備的研發之中。美國軍方已應用3D打印技術輔助制造導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植入3D打印機，便能夠使機器人半自動化地實現“相互溝通、協作以及制造”等能力。換句話說，美國海軍希望能夠利用機器人來生產更多的機器人。此外，美國GE航空已應用3D打印技術制造終級噴氣發動機，并將所有的專門技術應用于下一代的軍用發動機上，能夠自動地將高推力模式轉換到高效率模式。

　　美國陸軍也在加速3D打印技術實戰化部署，以增強持續戰斗力。目前，美國陸軍已經加入擴展3D打印行動，向阿富汗部署移動實驗室，配備了原型設計和印刷設備，可以為士兵現場創建工具和其他設備。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區，此舉可幫助設計人員利用計算機輔助設計軟件在戰區快速生產原型產品，其目的在于加速設計和生產的進程。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續能力。

　　3D打印“熱”下的“冷思考”

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

　　受技術裝備、新型材料、設計軟件、質量安全、公共環境等制約和影響，盡管3D打印技術已成功地將傳統復雜的生產工藝簡單化，將材料領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、造型復雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替傳統制造業大規模、大批量的加工制造優勢。

　　尤其是在軍事領域，目前3D打印技術雖然可能生產出手槍、子彈等武器，但遠達不到實戰標準，它大部分情況下將被應用于武器裝備的概念設計、技術驗證等。只有將3D打印技術的個性化、復雜化、高難度的特點與傳統制造業的規模化、批量化、精細化相結合，與制造技術、信息技術、材料技術和生命科學技術相結合，才能不斷推動3D打印技術在軍事領域的創新發展。

　　二、美無人機激光武器摧毀俄S-300防空導彈

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

　　視頻中，該機在衛星支持下使用SDB制導炸彈毀了敵方通古斯卡野戰防系統、S-300防空導彈陣位，還使用了機載激光武器摧毀來襲導彈，戰力表現相當強悍。現實中的捕食者C無人戰機還沒有配備機載激光武器，視頻中的激光作戰場面只是未來發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領域科研、試驗及設計工作的神速進展。據稱，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機及處于飛行末段的導彈，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的小型飛機。此外，它還可以摧毀軍艦及無人機的光學偵察系統，目前，它正處于進一步的調校之中，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，在軍事技術領域將地緣政治對手遠遠拋在身后成為當務之急。美國需要一個飛躍，或者說是實現飛躍的契機。如今，核武器已走下神壇。當然，擁有它的國家屈指可數，但這已非美國獨攬的技術。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域內的競爭，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競賽、在新武器實戰使用方面占得先機、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武器等，它們摧毀的是敵人的導航、偵察及目標提示系統。現代戰爭已離不開對上述系統的使用。新戰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，讓發動機失靈，讓光學設備“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未來的發展方向。

　　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司令部基于激光武器系統共同開發的這款具備快速反應能力的武器系統將被部署到“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。

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

　　“龐塞號”將把這種固態激光武器的快速反應能力直接安裝到其標準武器發射系統的位置。它可以直接用于連接船上的戰斗系統，就像傳統艦載海軍武器系統一樣，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司令部海上系統工程的首席工程師托馬斯·艾克爾斯說。

　　由纖維激光器構成的激光武器系統以前曾安裝在驅逐艦“杜威”號上，此系統在最近的海軍演習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射導彈相比，其優勢顯而易見。

　　這種激光武器系統自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和集合硬件。