設萬維讀者為首頁 廣告服務 技術服務 聯繫我們 關於萬維
簡體 繁體 手機版
分類廣告
版主:白夫長
萬維讀者網 > 軍事天地 > 帖子
中國軍事技術為什麼仍無法迎頭趕上
送交者: 力挽狂瀾 2019年05月31日00:07:34 於 [軍事天地] 發送悄悄話

北約防務學院高級研究員安瑞·吉里發表文章《為什麼中國還沒有追上:軍事技術優勢與模仿、反向工程及網絡間諜活動的限制》,認為由於現代軍事技術越來越複雜,使得對先進武器系統的模仿與複製變得更加困難。因此,中國無法輕易通過模仿獲得美國的先進武器系統,也不會在近期削弱美國的軍事技術優勢。

一、後發優勢正在明顯縮小

學術界普遍認為,新興國家具有“後發優勢”,即通過借鑑與參考先進國家的研究和技術,從而可相對容易且快速地縮小與競爭對手的軍事技術差距,而且隨着全球化、軍民兩用技術以及通信技術的進步更加促進了這一進程。但是,上述觀點在很大程度上忽略了自第二次工業革命以來武器裝備發展領域發生的最重要的變化之一——軍事技術複雜性的指數級增長。這種增長導致武器系統在生產過程發生重大變化,使得對最先進武器系統性能的模仿和複製變得更加困難,一方面極大地增加了生產先進武器系統的進入門檻,模仿者必須擁有先進的武器生產工業與科學和技術基礎,才能複製外國軍事技術。另一方面,考慮到保密因素,設計、開發和生產先進武器系統的知識不太可能擴散。因此,“後發優勢”正在明顯縮小。這也是為什麼冷戰結束後近三十年,儘管全球化和信息及通信技術革命的拓展,但美國在軍事技術方面的優勢仍然是無與倫比的。

二、十九世紀模仿對手可獲得軍事技術競爭優勢

在適當的條件下,如武器裝備技術水平不是很高的情況下,通過模仿外國先進技術,模仿者可以節省一大筆研發經費並用於新的技術研究,同時避免創新者在研發過程中所走的彎路,從而將其從落後國家快速追趕先進國家,即當模仿比創新更便宜與更快時,模仿者將獲得優勢。如19世紀末和20世紀初的德國、日本與蘇聯,這些國家當時可以很容易地模仿外國軍事技術,並在相對較短的時間內趕上他們的競爭對手。

三、軍事技術複雜性的指數級增長改變了創新的本質

自第二次工業革命以來,軍事技術的複雜性呈指數級增長。這種急劇的增長改變了創新和模仿的本質,使後者更加難以實施。

①軍事技術複雜性急劇增加。首先是軍事平台的部件數量急劇增加,例如最初由數百個部件組成的作戰飛機到現在激增到30萬個部件;部件數量的增加,潛在的不兼容性和脆弱性也相應增加,確保所有組件和整個系統的正常運行和相互兼容變得越來越困難。其次,電子、工程和材料科學的進步導致主要武器系統的部件變得更加複雜,軍事平台日益成為“系統之系統”;集成大量極其先進的部件、子系統和系統構成了一個艱巨的挑戰,且設計、開發和製造方面需要更高的精度和精密度,以至於全世界只有少數生產商具備必要的技術。再次,現代武器系統可在極其苛刻的環境和作戰條件下運行,這要歸功於所有指標的改進;而這些改進反過來增加了發生技術問題的可能性。

②創新發生了本質變化,導致模仿更具挑戰性。在19世紀末和20世紀初,創新主要是猜測、創造力、獨創性和直覺的產物。但由於複雜性的增加,創新已逐漸成為科學和工程研究的結果,以及在設計、開發和管理方面積累的經驗。複雜性的增加使模仿變得更具挑戰性。為了使模仿者比創新者更有優勢,需要兩個條件:一是利用外國武器系統生產技術和經驗所需的能力必須相對容易開發或獲得,以便模仿者能夠迅速將外國設計和藍圖轉化為有效的軍事平台,即相對較低的進入門檻;二是創新國家的技術和經驗必須相對容易地擴散。隨着軍事技術的複雜性增加,使得模仿過程變得更加困難。缺乏武器系統生產所必需的專門知識,已成為試圖模仿外國技術的行動者的主要障礙,其中包括一些發達國家。如日本基於美國F-16戰鬥機仿製F-2戰鬥機,當時日本在高科技領域已占據主導地位,且與美國在武器生產進行了數十年的合作,但事實證明,其F-2戰鬥機不比F-16C先進,且成本高出至少兩倍。

F-2

1

F-16

2

四、複雜性增長導致吸收能力極大受限

實現對外國技術的仿製的第一個前提條件是仿製者的吸收能力。若想模仿外國先進的技術,就必須“從環境中識別、吸收和利用知識”。但知識和經驗不是可以輕易利用的公共物品,必須具有足夠的吸收能力,包括物質和非物質能力,如實驗室、研究中心、測試和生產設施、熟練勞動力和累積的技術知識庫。如果沒有這種吸收能力,模仿者將不得不在複製外國技術之前必須先發展先進的工業、技術和科學基礎。

最初對模仿外國軍事技術的要求不高,投入經費與規模經濟基本上是唯一的制約因素,因為進入武器生產所需的知識或經驗相對較少,如20世紀30年代的德國可以在短短三年內從“沒有飛機工業”轉變為“航空技術的前沿國家”。

武器系統複雜性的增加已成倍地提高對吸收能力的要求。模仿所涉及的學科數量急劇增加,遠遠超出了武器系統開發所需的學科。模仿者必須掌握所有這些學科,因為無限小的錯誤可能會產生潛在的災難性影響。如以3馬赫數飛行的SR-71偵察機暴露在600度以上的高溫,洛·馬公司必須開發“特殊燃料、結構材料、製造工具和技術、液壓液、油箱密封件、油漆、塑料、電線和連接插頭,以及基本的飛機和發動機設計;隨着向電傳飛行的過渡,對吸收能力的要求增加了一個數量級,涉及學科進一步增多如電子、計算機科學、通信及軟件建設;隨着無人機的增加,武器生產所需的學科已擴展到無人系統、人為因素、心理學、認知科學、通信、人機交互、計算機支持工作組和社會學等。

▲洛·馬公司 SR-71偵察機生產線

吸收能力從一般要求升級為具體要求。二戰前後,由於相對較低的技術複雜性,允許在不同行業採用相同的機床與相同的技術。汽車製造商可以通過利用現有的工業設施和技術,輕鬆進入飛機和坦克生產業務,如蘇聯能夠以今天無法想象的速度將其民用製造活動轉化為軍事生產。但是,隨着時間的發展,武器系統越來越依賴於非常先進的技術,如數據融合或隱身技術,在許多情況下這些技術沒有在商業部門中應用。因此,模仿者無法再利用現有的技術和工業能力來吸收外國軍事技術,商業企業也不再具備軍事生產所必需的設計、測試與生產等能力,國防和民用工業出現了巨大的差異,甚至是軍事承包商也不能輕易地從武器生產的一個領域轉移到另一個領域,如“航空航天業務的系統集成承包商可能無法真正了解複雜的造船世界。”

複雜性的增加對製造提出更高要求。通過反向工程、工業間諜活動或網絡間諜活動,後發國家可以跳過設計與開發階段,利用其現有的工業基地複製外國的先進武器系統。但這忽略一個關鍵的限制:複雜性的增加使得製造過程也更加複雜與獨特,如高精度要求。如冷戰期間,儘管蘇聯獲得了美國海軍可大幅降低潛艇聲學特徵的螺旋槳,但是由於銑床的精度無法達到,蘇聯仍無法仿製美國的螺旋槳。此外,開發、更新和保存類似的製造技能還需要高度具體的培訓、實踐和流程,如造船業的工人需要6-8年才能達到至少90%的最佳生產力。

▲下水前的德克薩斯號SSN775核攻擊潛艇,艇尾的泵噴被苫布蓋得嚴嚴實實

五、複雜性增長導致知識不易被傳播

模仿優勢的第二個前提條件要求模仿國家相對容易和迅速地獲得如何設計、開發和製造給定軍事平台的技術知識,以便在平台過時之前利用創新者的進步。然而,軍事技術的複雜性使技術知識在本質上變得越來越隱性和有組織,這意味着它不會輕易擴散到其他國家。

知識變得更加隱性。在十九世紀末和二十世紀初,創新是猜想、創造力、獨創性和直覺,知識獲取相對簡單,是可編纂的且便於傳播。然而,由於武器系統日益複雜,創新已成為原型、測試、實驗和改進的產物,與特定武器系統相關的知識變得越來越難以編纂,它已變得更加隱性。隱性的知識主要來源於經驗,因此不容易傳播。要複製一個給定的武器系統,模仿者需要直接接觸到創新者的隱性知識即設計、開發和生產的訣竅,否則很難弄清楚每一部分的作用、如何生產以及如何與其他組件連接。此外,將軍事平台分解成更小的組件來觀察和理解其功能變得更具挑戰性,因為高度集成的子系統極難(如果不可能)分解成獨立的模塊,電子技術的引入加強了這一趨勢,因為軟件的功能不受可觀察的物理定律的控制。即使獲得某一武器系統的所有藍圖和設計,可能仍然缺乏許多關鍵方面,而無法製造。如在1995年-2005年,美國海軍試圖翻新“三叉戟”導彈攜帶的W76核彈頭,由於在20世紀80年代製造時幾乎沒有關於生產過程的記錄,加之生產人員也都退休或離開,最終海軍花費10年和9000萬美元才成功複製。

▲美國德克薩斯潘泰克斯工廠內正在進行組裝的W76核彈頭

知識屬性由個人知識變為組織知識。在第二次工業革命期間,知識可以隨着個體進行轉移,愛迪生、特斯拉等發明家可以將他們的知識傳授給他們的學徒、學生,甚至是在他們決定移民的情況下,可以輕易地傳授給另一個國家。由於技術複雜性的增加,單個個體無法再掌握武器開發所需的所有知識和活動。這些知識和經驗已成為設計師、工程師、經理和具有不同背景的專業工人共同努力的產物。設計、開發和製造先進的武器系統已成為一項集體努力,涉及數百甚至數千名受過高等教育和有不同領域背景的技術嫻熟的個人,以及幾十年的經驗,這嚴重抑制了其擴散。F-117是由50名工程師組成的團隊設計的,F-35項目有超過6000名從事的工程師,人數如此龐大,如果單個工程師或設計師決定離開,最多也只能提供所需知識的一小部分。

六、德國海軍發展與中國五代機發展的最好例證

從1890年到1916年德國與英國的海軍競爭以及從1991年到2018年中國發展五代機這兩個例子可以證明上述觀點。當時的德國和現在中國都是崛起中的大國,都以發展最先進的武器系統為目標,開展大規模的軍事建設。但由於技術複雜性的不同,導致最終出現了兩種不同的結果。

①德國利用仿製很快提高海軍水平

由於當時軍事技術複雜度不高,通過模仿與複製,在幾年內德國成功地模仿了英國的無畏戰艦,在船舶設計和建造以及其他關鍵部件技術方面取得了顯著的改進,開發出比英國同時代更優秀的戰艦,在某些領域甚至超過英國,對英國海軍的統治地位提出嚴重挑戰。

首先,德國發動機工業迅速趕上,使海軍的戰艦在速度上與英國相媲美,在某些情況下,甚至優於英國同行。其次,在輕型裝甲鋼板方面,德國的技術優於英國的技術;德國的火炮技術也很快趕上,德國的炮彈比英國擁有“更大的穿透力”。

▲日德蘭海戰中德國海軍

在1916年的日德蘭海戰中,兩國海軍在打擊準確性上相差不大:英軍命中率為2.45%,德軍命中率為2.3%,但有趣的是,德軍的火力開始很好,但隨着時間的推移而降低,而英國則隨着時間的推移而提高有所改善。這表明雙方儘管享有相似的技術,但英國海軍利用其卓越的訓練、戰術和經驗使其戰鬥力更高。

②中國五代機發展並未趕上美國

20世紀90年代末,中國開始研製第五代戰鬥機時,當時中國在軍用航空領域的吸收能力相對有限。儘管可以裝配現代外國武器系統,但中國戰鬥機生產經驗僅限於20世紀50年代和60年代蘇聯的設計。中國在模仿美國先進噴氣式戰鬥機的過程中,通過技術交流、間諜活動等獲取了大量的技術知識。但最終殲-20的性能卻不如美國。

▲殲-20參加珠海航展並首次對外進行雙機飛行展示

首先,總體設計上不如美國。由於美國F-22和中國殲-20在設計上的相似之處,似乎表明中國能夠迅速複製美國的技術,但更仔細的檢查表明情況並非如此。殲-20在機身兩側和後部顯示幾個設計缺陷和非隱身特性,極大地提高了被雷達和熱傳感器探測的可能性;殲-20在主翼前方的兩個鴨翼,增加了它的正面雷達截面。從工業的角度來看,殲-20攜帶鴨翼表明設計很差,而錯誤的設計幾乎是無法修正,這些設計一旦被採納,未來就只能進行微小的改進。這些缺陷和特徵傳達了一個更重要的信息:中國一直無法完全複製美國的隱身設計和技術,它不得不從事廣泛的試驗、原型設計和改進,在這個過程中不可避免地會遇到問題。

其次,中國矢扇發動機發展面臨巨大挑戰。這可能是“中國航空業最明顯的弱點”。2010年至2017年,殲-20依靠俄羅斯動力不足的發動機,既不提供超聲速巡航,也不提供推力矢量控制能力;隨後,殲-20安裝國產發動機,同樣缺乏超聲速巡航和推力矢量控制能力。從2010年到2015年,中國花費約220億為其戰鬥機研發發動機。然而,截至2019年,仍在苦苦掙扎,“成功之路充滿了挫折和失敗”,中國根本沒有能力走捷徑,而是經歷了與“世界上每一個發動機強國”相同的問題。有分析人士稱,中國發動機“落後於領先的國際對手一到兩代,近期縮小這一差距的前景很渺茫。”中國的發動機不夠強大,也不足以使殲-20成為優越的空戰戰鬥機。

第三,中國在第五代戰鬥機的另一個關鍵領域——航空電子設備方面也落後。中國在這一領域的困難源於這樣一個事實,即航空傳感器和軟件開發目前成為了最艱巨的工程挑戰。據中國媒體報道,殲-20仍然面臨着飛行控制軟件的問題,更加證明了這一點。

第四,中國在發展第四代戰鬥機同樣遇到大量困難。儘管中國從俄羅斯、以色列和許多歐洲國家獲得了大量的技術轉讓和支持,但中國在這一領域卻舉步維艱。例如,2004年中國基於蘇-27仿製的殲-11戰鬥機,其發動機壽命遠遠小於蘇-27,且出現多次技術故障導致迫降;中國在2016年採購24架蘇-35戰鬥機,進一步表明中國沒有能力製造這種飛機的復製品。中國逆向俄制蘇-33艦載機發展的殲-15戰鬥機,同樣不是很成功,其從航母滑躍起飛時只有帶一半燃料或四枚導彈,嚴重限制其作戰能力。

第五,中國從模仿中獲得的成本和時間優勢有限。數據顯示,殲-20的單價約1.2億美元,只比F-22戰鬥機1.43億美元便宜20%;且隨着中國試圖解決殲-20現在問題和提高性能,其成本將不可避免地進一步增加,“最後10%的努力將花費項目總花費的40%”。時間也是如此。F-22在2005年投入使用,殲-20目前尚無法服役。總之,經過二十多年後,中國尚未追上與美國的差距。

▲根據美國聯邦法律,F-22不能出口,以保護其隱形技術和其他高科技功能

七、最終結論

軍事技術複雜性的急劇增加,大大縮小了所謂“後發優勢”。一方面,模仿現代武器系統的要求越來越難以滿足。另一方面,關於如何設計、開發和生產現代武器系統的技術知識已不太可能擴散。今天模仿外國武器系統更加困難。各國不能簡單地搭最先進國家研發的便車:它們必須首先為成為一流的武器製造商發展所需的工業、科學和技術能力;然後,它們必須經過廣泛的試驗和試錯,以解決武器發展所帶來的眾多極小但極具挑戰性的問題。因此,儘管中國開展了大規模網絡間諜活動,從全球化中獲益,收購外國公司和技術,以及前所未有的外國直接投資流入,但中國將一直難以取得成功。

在目前的技術範式下,現代軍事平台的進入壁壘仍然是巨大的,即使對最先進的國家也是如此,因此美國將繼續保持其無與倫比的軍事優勢與發展潛力。未來的關鍵問題是,第四次工業革命是否會帶來生產的範式轉變,如果會,這種轉變將如何改變創新與模仿。


0%(0)
0%(0)
標 題 (必選項):
內 容 (選填項):
實用資訊
回國機票$360起 | 商務艙省$200 | 全球最佳航空公司出爐:海航獲五星
海外華人福利!在線看陳建斌《三叉戟》熱血歸回 豪情築夢 高清免費看 無地區限制
一周點擊熱帖 更多>>
一周回復熱帖
歷史上的今天:回復熱帖
2018: 美國為阻中國賣殲7竟使出如此大招:自
2018: 100多年前法國強塞給中國一塊地 現在起
2017: 美軍飛行員稱殲20不是戰鬥機 F35才使出
2017: 疑似國產殲16戰機最新高清照曝光
2016: 深度:印尼要買俄最新潛艇和大飛機背後
2016: 俄印不顧中國反對 就對越南出口巡航導
2015: 俄媒:日本在南海向中國發出公開挑戰
2015: 把五毛給大家亮亮相——五毛照片大全,
2014: 蔣經國看《血戰台兒莊》受感動 批准老
2014: 美國學界要嚴肅思考美國靠-1%的經濟增