低成本現(xiàn)代信息化武器——簡約而不簡單
昨天做了一期《低成本現(xiàn)代武器》的語音直播,有朋友問:“是不是低成本武器普及后,意味著軍費預(yù)算不多的小國也能打得起現(xiàn)代戰(zhàn)爭了?”那么,今天我們就來講一下,所謂的“低成本武器”真正的“不簡單”。

在我剛剛上小學(xué)成為軍事愛好者的時候,GPS還是一個對大部分人可望不可即的事情。甚至在當(dāng)時的中國軍隊,大部分人也不了解GPS的力量和意義。在2005年經(jīng)典電視劇《沙場點兵》中,楚副司令在帶領(lǐng)軍區(qū)干部巡視演習(xí)場時,發(fā)現(xiàn)最新版的紙質(zhì)地圖還不如GPS標(biāo)的新,意味著當(dāng)時GPS對于絕大多數(shù)中國軍人和軍官都是新鮮東西。因此,在那個時代,率先采用GPS制導(dǎo)的美國JDAM制導(dǎo)炸彈和戰(zhàn)斧BLOCK IV巡航導(dǎo)彈,對于絕大多數(shù)軍迷都是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹案呖萍嘉淦鳌薄?/p>
時過境遷,隨著智能手機和可穿戴電子設(shè)備興起,隨身導(dǎo)航已經(jīng)成為如今人類不可缺失的現(xiàn)代技術(shù)。無論是出租司機,外賣小哥,還是我們一般的市民,都廣泛采用GPS/北斗/格洛納斯復(fù)合定位芯片支持的手機,配合地圖軟件的自動航路規(guī)劃來為每天的行動規(guī)劃路線,這種便利的能力讓過去每到一個大城市就立即奔赴火車站前的小攤購買城市地圖和公交路線圖的行為徹底的成為了歷史。同樣,隨著國產(chǎn)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)成功,我國的電子企業(yè)也開始快速設(shè)計適用于手機導(dǎo)航、專業(yè)導(dǎo)航終端和軍用產(chǎn)品的導(dǎo)航芯片,在2015年我國第一次設(shè)計出基于40mm工藝的北斗導(dǎo)航芯片,此后北斗導(dǎo)航芯片和終端產(chǎn)銷量逐年提高,如下面的新聞:
近期,中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會在京發(fā)布《2020 中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。白皮書顯示,截至 2019 年底,國產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已突破 1 億片,國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破 4.6 億臺,其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機銷售量達到 3.72 億臺。
與此同時,目前含智能手機在內(nèi)采用北斗兼容芯片的終端產(chǎn)品社會總保有量已超過 7 億臺 / 套。
據(jù)《2020 中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,截至 2019 年底,國產(chǎn)北斗導(dǎo)航芯片模塊累計銷量已突破 8000 萬片,高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi) 30% 和 90% 的市場份額,并輸出到 100 余個國家和地區(qū)。
另外 IT之家了解到,目前,支持北斗三號新信號的 28 納米工藝射頻基帶一體化 SoC 芯片,已在物聯(lián)網(wǎng)和消費電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 ; 最新 22 納米工藝雙頻定位芯片已具備市場化應(yīng)用條件。
因此,在如今導(dǎo)航芯片消費化的前提下,曾經(jīng)高不可攀的JDAM炸彈也變得越發(fā)“平民”,根據(jù)美國2020年軍費預(yù)算報告,美國每年采購40000套JDAM改裝組件,單價僅僅4萬美金,只有地獄火反坦克導(dǎo)彈的一半,而美國M142遠程火箭炮的制導(dǎo)火箭彈,美國在年訂購10000枚情況下,也只需要10萬美金即可購置1發(fā),如此的“低成本”相對于動輒100萬美金的巡航導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈要便宜很多,所以成為了公認的“低成本武器”。

和GPS一樣成為“廉價武器”代名詞的,又有20年前高不可攀的“察打一體無人機”,在伊拉克戰(zhàn)爭時,美國的“捕食者無人機”“全球鷹無人機”,簡直成為了“無人戰(zhàn)爭”的代名詞。但是,隨著中國在內(nèi)的無人機廠家的加入競爭,各種各樣的采用微波、衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈遙控的無人機,在GPS導(dǎo)航輔助下,可以很容易在敵方戰(zhàn)區(qū)長期盤旋,并隨時可以為地面武器提供火力支援。更有甚者,將無人機的持續(xù)觀察能力和位置標(biāo)定能力,衛(wèi)星定位的精度,計算機的計算能力和傳統(tǒng)火炮結(jié)合,就能夠有效的發(fā)揚傳統(tǒng)火力成本低,持續(xù)輸出能力強大的優(yōu)勢。這種無人機+GPS+筆記本電腦+火炮的組合,在最近幾年的戰(zhàn)斗中表現(xiàn)的淋漓盡致,甚至就連以“窮困”著稱的阿富汗塔利班,都以鄰國支援的無人機的數(shù)據(jù)支持下,使用老舊火炮打了出色的山地戰(zhàn)斗:首先使用無人機在敵方上空監(jiān)視,在無人機以激光測距儀標(biāo)定目標(biāo)后,可以立即在電子地圖標(biāo)出位置,和利用GPS計算的己方炮兵的位置一同輸入筆記本電腦解算,就可以迅速形成火炮的發(fā)射諸元,發(fā)射后命中精度可達30米以內(nèi),完全可以納入122殺爆彈的殺傷范圍。這種戰(zhàn)斗,本質(zhì)上就是基于當(dāng)代消費級計算機和定位系統(tǒng)的戰(zhàn)斗力:

然而,在GPS武器如此低廉的背后,又隱藏了多少的“隱性成本”呢?
首先,我們要注意到這一系列的作戰(zhàn)核心都是基于當(dāng)代的衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),以及基于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代信息化傳輸系統(tǒng)。

根據(jù)公開數(shù)據(jù),GPS需要24顆衛(wèi)星才能實現(xiàn)全球覆蓋,而我國北斗三期和上一代的北斗二期,則有合計超過50顆衛(wèi)星正在我們上空不斷提供服務(wù)。

然而,衛(wèi)星星座是非常昂貴的。據(jù)美國空軍估計,全新的22枚第三代衛(wèi)星GPS需要至少72億美金的成本,而根據(jù)美國另一機構(gòu)的估計甚至要達到120億美金,若算上火箭發(fā)射費用,則至少需要額外的10億美金(假設(shè)需要用5000萬美金的獵鷹9號火箭以一箭雙星發(fā)射20次),再加上地面輔助基站的成本,全套GPS衛(wèi)星系統(tǒng)不含研發(fā)和軟件費用即可超過一艘尼米茲級航空母艦的價格。
同時,看似稀松平常的消費級衛(wèi)星導(dǎo)航芯片也并非是任何人都能制造。

我們知道,目前各種消費級電子產(chǎn)品通常使用整合在一塊芯片的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這種芯片雖然并不像手機和電腦CPU那么強調(diào)制程,但是實際上制程也不低于40nm。要知道,為了生產(chǎn)低于40Nm制程的芯片,就必須要使用ASML的DUV浸沒式光刻機。而除了ASML之外,全球其他的光刻機都無法生產(chǎn)90nm以下制程,中國上海微電子原本預(yù)計在2021年末推出全國產(chǎn)的28nm光刻機,迄今還未有公開報道。因此,現(xiàn)實情況下,絕大多數(shù)的“廉價型”衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈的衛(wèi)星接收器的處理芯片,都需要進口具備該類芯片代工能力的國家的消費級產(chǎn)品,若無法購買這種消費級芯片,就需要使用老工藝生產(chǎn)的舊式衛(wèi)星接收機,成本自然難以壓低到“低成本武器”上。因此,我們在最近的沖突中,發(fā)現(xiàn)部分蘇34飛行員還需要外接手持式GPS接收機,蘇25飛行員還必須靠筆記本記錄目標(biāo)經(jīng)緯度進行搜索目標(biāo),就可以解釋清楚了。

衛(wèi)星定位系統(tǒng)昂貴程度可見一斑,那么其他的部件呢?答案也是一樣的。
我們知道,如今的無人機已經(jīng)普及到土耳其這樣的一般工業(yè)國都能大量生產(chǎn)銷售的水平,但并非是子系統(tǒng)門檻大幅降低的結(jié)果,相反的,如今很多國家都在廣泛使用國際貿(mào)易下進口的零部件。比如說,TB-2無人機最昂貴的組件就是它的光學(xué)成像系統(tǒng),而這套系統(tǒng)就是由加拿大提供給土耳其的。

除此之外,日益發(fā)達的國際貿(mào)易和軍民兩用產(chǎn)品的銷售,也讓“低成本武器”必要的動力系統(tǒng)這樣的對于初級工業(yè)國難以解決問題成為了現(xiàn)實。如因為噴氣航模、小型公務(wù)機的流行,很多二手小型噴氣發(fā)動機在市場上成為了熱銷的貨源,而其中相當(dāng)一部分尺寸和巡航導(dǎo)彈相當(dāng),可以作為軍用使用。如伊朗仿制我國C802反艦導(dǎo)彈時,就從法國以民用航模名義采購了TRI 60發(fā)動機,并制造了擊傷以色列薩爾5型護衛(wèi)艦的諾爾反艦導(dǎo)彈。

甚至隨著當(dāng)代空中旅游,航空俱樂部和高體驗飛行行業(yè)的興起,當(dāng)代民航市場也出現(xiàn)了很多高等級的噴氣式飛機,如捷克的L-39信天翁教練機,冷戰(zhàn)曾經(jīng)是華約國家廣泛使用的軍用高教機,蘇聯(lián)解體后很多該飛機流入民間,廣泛用于飛行表演隊和飛行俱樂部,甚至相當(dāng)部分還被改造為現(xiàn)代化駕駛艙,但是其軍用本色仍在——只需要恢復(fù)武器掛點,即可重新作為戰(zhàn)術(shù)攻擊機投入一些低烈度戰(zhàn)場使用。

如今廣泛應(yīng)用的低成本武器——武裝皮卡車也被視為落后地區(qū)的典范。自從1993年摩加迪沙行動中武裝皮卡車(以技術(shù)支援車為名輸入)一炮走紅后,如今已經(jīng)成為很多不發(fā)達國家主要的步兵和反坦克載具之一,甚至俄羅斯葉卡捷琳堡2020年閱兵式也出現(xiàn)了自制的武裝皮卡車。其實,早在1986年乍得-利比亞的豐田戰(zhàn)爭中,乍得攜帶反坦克導(dǎo)彈的豐田皮卡就已經(jīng)痛打了卡扎菲的T-55坦克。但是,雖然武裝皮卡車廣泛運用,但是整個市場卻被壟斷在幾家企業(yè)之中——最受歡迎的當(dāng)然是豐田皮卡,而中國最近的長城皮卡也逐漸因為性價比而出現(xiàn)在了戰(zhàn)場上。換言之,只有具備最強大的汽車工業(yè)的國家,才能把皮卡車制造成成本性價比最好的廉價戰(zhàn)術(shù)車輛。

所以,真正的戰(zhàn)爭是不存在“低成本武器”的,因為生產(chǎn)武器的成本,早已被這些強大的現(xiàn)代化工業(yè)信息化大國,使用巨大的軍民兩用市場均攤掉了。這也是如今“軍民融合”巨大的價值所在。