试论国防基础技术在武器装备创新发展中的地位作用
国防基础技术是国防科技的重要组成部分,是指技术的发展处于明显的早期探索阶段、对武器装备发展具有基础性支撑、前瞻性引领和颠覆性创新作用的技术群。国防基础技术探讨研究是国防科研活动的核心任务之一,主要是指不针对具体型号产品的基础技术探讨研究,包括围绕武器装备发展需求开展的前沿探索性基础研究、解决新概念实用可能性的前瞻性应用研究,以及提供初步实用技术方案的先期技术探讨研究。国防基础技术探讨研究基本涵盖了美国国防部6.1基础研究、6.2应用研究、6.3先期技术发展研究三类科研活动的全部。在美国国防预算分类中,第六类是国防科研,美国称为研究、发展、试验与鉴定(RDT&E)。第六类又分为7个小类,分别是:6.1基础研究;6.2应用研究;6.3先期技术发展;6.4系统开发与演示验证;6.5工程制造发展;6.6管理保障;6.7作战系统发展。其中6.1、6.2和6.3被美国国防部统称为“科学与技术计划”(S&T),相当于我国的国防预研或基础科研的范畴。
基础研究是指以国家安全为目的进行的探索新概念、新原理、新方法的科学研究活动,为解决武器装备发展中的技术问题提供基本知识。一般为面向10年左右的远期研究项目,不要求直接解决当前或近期的具体军事应用问题,其成果形式主要是科学论文或专著、研究报告等。
应用研究是指探索基础研究成果在军事上应用的可能性和技术可行性的科学研究活动。一般为面向5年左右的中期研究项目,其成果形式包括可行性分析报告、试验报告,以及供试验用的部件样品、原理样机之类的实物和软件等。
先期技术发展是指通过实物试验和演示,验证基础研究和应用研究的成果在武器装备研制中的可行性和实用性的科学研究活动,为研制新型装备提供实用的技术成果。一般为近期研究项目或具有一定型号背景的研究项目,是从技术基础通向武器型号研制的桥梁。其成果形式一般是部件/分系统原型、示范性工艺流程、验证/鉴定性试验报告等。
基础研究、应用研究、先期技术发展是紧密关联的三个阶段。基础研究着眼于国防科技和武器装备的长远发展,旨在为新型装备提供理论依照和基本知识,增强原始创造新兴事物的能力;应用研究着重于探索新思想、新概念、新原理用于装备的可行性,为新型装备的发展提供技术储备;先期技术发展着重于为研制新型装备和改进现役装备提供实用的技术成果。实践证明,保持对基础研究、应用研究和先期技术发展稳定和适当的经费投入,是促进国防科技和武器装备创新发展的重要前提。
正是由于国防基础技术在推动武器装备创新中的重要战略地位和作用,国防基础技术探讨研究慢慢的受到世界主要军事强国的格外的重视,促进了其在信息、动力与能源、光学、材料、微系统、生物等领域取得一系列突破,这些技术在国防领域的应用或将改变武器装备的发展趋势并产生颠覆性影响,其地位和作用大多数表现在如下几个方面。
世界军事强国的成功经验无一例外地表明,其今天的国防科学技术水平以及军事能力优势得益于他们长期以来对国防基础技术探讨研究持续稳定的支持。当今世界,军事能力乃至综合国力的竞争已经前移到基础技术探讨研究领域,基础技术探讨研究的深度和广度决定了创新的活力。可以说,国防科技的重大发展和高技术武器装备的革命性进步都源自于国防基础技术探讨研究的重大突破和其研究成果的应用。核物理技术的突破导致了的诞生;微电子技术的发展有力地推动了机械化武器装备向信息化武器装备的转变;军用光学技术探讨研究取得的进展使激光武器得到了迅速发展;超空泡技术的研究和应用催生了超高速鱼雷的发展,使鱼雷航速由每小时几十千米提高到几百千米,而且发展高速潜艇的构想也有一定的可能逐步成为现实。美国国防部在三军联合开展的“分子光谱技术”研究,引发了激光器的问世,目前很多类型的激光器已大范围的使用在测距仪、机载扫雷器、通信系统等武器装备,而且正在向导弹防御、空间对抗等重大应用领域拓展。美国在全球定位系统技术、夜视技术、隐身技术、耐高温材料技术、计算机网络技术、卫星技术等领域的优势地位以及其拥有世界最为强大和先进的高新技术武器装备,都是长时间坚持基础技术探讨研究而取得的结果。美国国防高级研究计划局(DARPA)从1999年开始研究太赫兹技术,分别设立了太赫兹电子器件、太赫兹光子学、太赫兹晶体管、太赫兹成像焦平面阵列技术、太赫兹作战延伸等相关研究项目,旨在寻求太赫兹技术在空间监视、高容量安全通信、导弹预警、反恐等领域的应用,一旦成功,未来将使美军武器装备的信息能力产生巨大飞跃。
国防基础技术探讨研究的目的是取得新的军事技术优势,为国防科技和武器装备创新发展奠定坚实的基础。实践表明,国防基础技术探讨研究一旦取得重大突破,将对国防科技和武器装备的发展产生深远影响,例如著名的全球卫星定位系统的基本科学原理来源于艾萨克•拉比于20世纪40年代开始的核磁共振研究。研究成果使拉比意识到核跃迁能成为构成原子钟的基础,从而引起美国海军的关注并给予资助,历经演变,最终发展为全球卫星定位系统,其带来的影响众所周知。再如今天所有国防雷达系统和诸如手机等许多商业产品中均使用砷化镓芯片,而这种基础技术取得的成效是美国海军和空军从20世纪50年代不断资助的结果。
美国国防基础技术探讨研究的最大的目的之一就是开发先进军事技术,确保美国以技术优势抵消敌人的武器数量优势。美国许多武器装备的效能胜过前苏联的一个重要原因由于美国在许多国防技术领域(如微电子技术和计算机等)超过后者。而这种技术优势地位正是多年大搞基础技术探讨研究积累起来的。20世纪最重要的武器装备变革,如飞机、坦克、雷达、电子计算机、、无人系统、隐身技术、全球定位系统等,都是美国国防高级研究计划局(DARPA)等机构长时间坚持基础技术探讨研究和前沿探索的成果。
颠覆性技术是以快速打破对手间军力平衡的方式解决实际问题的技术或技术群,此类技术一旦应用,将使传统作战样式发生巨变,有关政策、条令和编制等随之失效。美国智库的研究表明,国防基础技术是培育颠覆性技术的温床,颠覆性技术的产生往往源于各项基础技术的融合。马上就要来临的第六次科技革命将是生命科技、信息科技和纳米科技三大学科的交叉融合,未来颠覆性技术的发展也有几率发生在三大学科的交叉结合部。美国国防高级研究计划局(DARPA)在其战略规划中把生物、信息、微电子作为九大核心技术基础之一,法国《国防基础研究政策》明确把计算、数学、自动化、信息处理作为8个研究领域之一,努力在交叉学科中寻找和孕育颠覆性技术的发展。
为积极捕获和发展颠覆性技术,美国国防部正在致力于防止“外来技术突袭”,聚焦“改变游戏规则”的科技新机遇,组织DARPA等相关机构实施高风险、高投入的尖端基础科技项目,并已设立了多个颠覆性研发技术管理机构,如美国国家研究理事会下设的国防情报局技术预测和审查委员会、未来颠覆性技术预测委员会、美国高级研究与发展组织(ARDA)专设的颠覆性技术办公室等。
自主创新能力是一个国家科技发展的决定性因素。通过国防基础技术探讨研究,能够掌握大批具有自主知识产权的核心技术,建立完善的创新体系,对于增强国防科技自主创造新兴事物的能力,确保在关键技术领域不受制于人,具有十分重要的作用。在美国,国防基础基础研究是所有科研力量版块中发展最平稳的一部分,某些研究机构在特定领域的研究工作已经持续了半个世纪以上。正是这种稳定持续的研究使得美国赢得并长期保持了世界领先的研究水平,不断取得令竞争对手疲于奔命而始终望尘莫及的研究成果。俄罗斯在经历了冷战结束以来的衰退期后,现已充分认识到国防基础技术对提高国防科技自主创造新兴事物的能力的重要性,设立了类似于美国国防高级研究计划局的先期研究基金会,计划在物理技术、生物化学和医学技术、信息技术等领域开展卓有成效的研究,并通过加强创新人才队伍建设、实施跨学科协作等多种手段,激发国防创新潜力,提高国防科技自主创造新兴事物的能力和水平,缩小与美欧等国的差距。
国防基础技术涉及的科学技术领域极其广泛,国外每年受到资助的研究项目成千上万,研究具有探索性和独创性,既有个体式的小科学研究,更有群体式的大科学研究;不仅需要非凡的科技帅才,还要依靠创新的科研团队。通过人员知识结构的优势互补,为基础技术探讨研究的突破提供强有力的支持。国防科技竞争力取决于对人才的培养与支持,国防基础技术探讨研究则是夯实自主创新基础、锻炼创新人才队伍的重要手段。同时,国防基础技术探讨研究也可以不断地为科学技术进步和武器装备发展输送具有综合解决实际问题能力和创造新兴事物的能力的优秀人才,可以培养大批科学家和高技术领军人物,从而极大的提升国防科技的创新能力,带动高新技术武器装备的快速的提升。因此,国防基础技术探讨研究不仅是培养高层次科学技术创新人才的摇篮,也是培养创新团队的孵化器。例如截至到目前,美国已有一百多名承担国防基础技术探讨研究的科学家获得诺贝尔奖就是很好的证明。
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