二十一世纪国防科学技术大展望

paradize

    当21世纪的第一声钟声响起，人们翘首迎来了新世纪第一缕曙光。面对世界风起云涌的军事变革、迅猛发展的国防科技，我们耳边仿佛听到声声历史的呼唤和阵阵战鼓的震撼，肩上仿佛已经感受到一种强烈的的使命感和沉重的责任感：和平和发展的时代潮流势不可挡，国防科技事关国家安全和战略利益，“生死之地、存亡之道，不可不察”。
　　尽管20世纪末发生的战争硝烟刚刚散去，世界各国特别是世界主要军事强国已经着手谋划制定新世纪的国防科技发展战略，研究部署新的国防科技关键技术和基础研究计划。早在1995年，美国《2000-2035年海军技术》确认了未来9个领域。1996年，美国国防部提出了《2010年联合作战设想》，并制定了《2000-2005年国防科学技术战略》，将发展国防科技的着眼点放在信息技术上，力争未来在7个领域和11项关键技术上取得突破。美国空军大学在《空军2025》系列研究报告中，将任务需要分解成感知、作用区和威力进行分析，评估出全球信息管理系统等12项关键技术。1998年，美国航天局发布军事航天发展的长期规划--《2020年设想》，提出了控制空间、全球交战、全面力量集成、伙伴关系等4种空间作战概念，首要任务是夺取空间优势。20世纪最后一年，美国又提出了《2020年联合作战设想》。可以预见，21世纪的国防科技将出现一个崭新的面貌，孕育着新的重大突破。
　　下面，我们仅从以下13个方面窥探一下21世纪国防科技的主要发展趋势。
　　(一)、生物技术异军突起
　　著名未来学家托夫勒指出，未来世界的第四次浪潮主要是生物学革命。生物技术的发展和生命科学的研究，将是今后四五十年里最令人振奋的科技领域。《大趋势》作者奈斯比特也把21世纪看作是“生物学时代”。人类在克隆技术、基因组图谱和定向发送技术等方面取得的一系列重大进展和突破，在世界范围内引起了极大轰动，掀起了一股生物技术的强劲浪潮。继20世纪信息技术之后，生物技术异军突起，必将在军事上得到广泛的应用。
　　随着高技术不断在军事领域的应用，很多国家又在生物武器的基础上，发展一种杀伤力更强的武器--基因武器。基因武器是运用遗传工程技术，用类似工程设计的办法，按照作战需要，通过基因重组而制造出来的新型生物武器。办法是在一些致病细菌或病毒中植入能对抗普通疫苗或药物的基因，或者是在一些本来不会致病的微生物体内植入致病基因，培育出新的抗药性很强的病菌或新的致病微生物。基因武器将是21世纪生物武器的重要发展方向。
　　生物材料重量轻，强度高，结构精细，性能特异，生产能耗少，成本低，生产速度快，对环境的破坏小，因而具有重要的军事应用价值。目前正在研究的生物材料包括：蛋白质纤维、塑料、粘合剂、涂料、弹性体、润滑剂、复合材料和光电材料等。预计在今后数十年内有可能用于部队的装备中。今后将有可能生产出供飞机等航空航天设备用的重量轻、强度高的复合结构材料及装甲防护材料。高性能复合材料技术的发展使人们更加关心生物粘合剂的研究以用于武器装备的维修。生物涂料的研究目前集中在舰船防污涂料方面，可望很快开发出可以缓慢、稳定地释放防污剂的新涂料。
　　生物加工处理与常规化学方法相比，具有节省能源、成本低廉、对环境无害、速度快、特异性和选择性强等特点。目前正在研究的课题有：生化战剂的洗消、危险废物的生物降解、生物除漆、生物防核污染及微生物冶金等。可望研制出无腐蚀、低成本、高速度、便携带的清洗生化战剂的生物酶，清除残余地雷水雷、降解TNT炸药的生物体和能除去铀、镭、砷等有毒有害元素的微生物。
　　生物分子电子技术是利用生物分子信息材料装配电子元件和仪器的技术。它在武器装备的信息化、微型化、智能化过程中将起到重要作用。美国国防高级研究计划局(DARPA)把它看成是能使未来作战发生革命性变化的技术之一。目前，进展较快的是光学开关模式的生物分子器件。一些实验室已经制造出这种模式的并行处理器件、三维数据存储器、神经网络等原型器件。在未来几十年内，有可能研制出可装入计算机的高密度生物电子存储器，以及基于细菌视紫红质的其他一些器件(如神经网络、人工智能所必须的关联存储器等)。
　　近年来，各国军方对仿生技术的研究主要围绕着：飞机、舰艇设计的进一步优化；雷达、声纳和导航、测控装置的全面改进；一些新通信设备、新侦察装备和新兵器的研制；以及模仿天然生物材料的质地、结构和功能来制造硬度与韧性更大、强度更高、质量更轻和更加耐用的装甲材料及其他材料等方面进行。利用仿生技术可以显著地提高作战效能。新通信设备、新侦察装备和新兵器的仿生研制正在向智能化方向迈进。
　　(二)、微纳米技术潜力巨大
　　纳米技术是一门新兴技术。由于微电子技术的进步，集成电路芯片的特征尺寸越来越小，将突破0.1微米的物理极限。当电子数减少到几十个的时候，经典物理学的普遍定律不再适用，量子功能电子学和纳米技术应运而生，发展潜力巨大。它的出现，标志着人类从微米层次深入到原子、分子级的纳米层次，使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对微观世界的有效控制。虽然目前纳米技术尚不成熟，但由于其具有明显的军事潜力，因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。美国开发纳米技术的经费中有一半左右来自国防部系统；日本建成了第一个分子装配器；欧洲有关纳米技术的一项军事研究计划已在法国一个实验室开始起步。
　　有人曾把纳米技术与信息技术、生物技术看作21世纪的三大关键技术之一，可以这么说，21世纪同样也将是纳米世纪。据预测，单原子、单分子存储操作技术可能于2007年开发成功，单电子晶体管集成电路2015年将实用化，量子功能电子技术的发展将可能导致单量子计算机和量子波计算机、单量子通信设备和量子波通信设备、家用量子设备等的普遍出现，使所有的电子设备体积和能耗大为缩小。目前，纳米技术的军事应用主要集中在纳米信息系统和纳米攻击系统两大类上。
　　微电子技术与机电技术相结合，和纳米电子学同时伴生的以硅材料为基础的微机电系统(MEMS)技术，作为当今最具革命性的新科学，已经引起世界各国科学家、政府和军队的高度重视，对21世纪的科学技术、生产方式和人类生活质量将产生深远影响，并即将形成难以估量的庞大的高技术市场，其规模之大，可能超过微电子芯片产业，成为世界十大科学技术之一。
　　得益于微米／纳米级机电装置、未来信息技术和自主化技术的“微型武器”(极小系统)，可理解为“蚂蚁雄兵”、“灵巧臭虫”、“间谍草”、“聪明的苍蝇”、“带刺的黄峰”和“袖珍遥控机”等。目前，美国已掌握制造出每平方厘米布满5000多个微小发动机的技术，这些发动机就是微型武器的推进器。它们能被发射、播撒出去，本身又可飞行、爬行、跳跃，而蛰伏在敌方司令部、地下工事、战场驻军的门窗隙缝或不起眼的其它地方，以其信息的接收、处理、导航和通信能力，可探测、收集情报或起其他间谍作用，使敌防不胜防。
　　生物芯片技术是利用大规模集成电路制造技术在硅等基片上制造包括数十万个不同生物微检测单元的微流体传感系统的技术。微电子技术和生物技术结合，将研制出有机与无机相结合、硅片与生物材料结合的生物硅片，具有集成度高、功耗低等特点，必将对现代高科技产品产生重大影响。
　　此外，以砷化镓等为代表的一批新型半导体材料将逐步走向实用化，可在高温、强辐射条件下正常工作。微电子技术和电真空技术相结合产生的真空微电子技术，可能在超高速处理技术中发挥重大作用。
　　(三)、先进光电子技术显露奇葩
　　有迹象表明目前完全依靠电子技术实现的某些功能将随着光波导和光子技术的应用得以加强。光纤通信和光子连接技术将更加成熟，光交换设备、光探测器和调制器将大大优化电子系统。这些光子元件将与电子元件同制造在光电芯片上。其优点之一就是具有很高的输入输出能力，能够处理大量信息。而且，将来光子信息处理将有效地扩展和延伸到电子领域。
　　成熟的电子功能将远远超出生成和传播信息、用电子来控制电子以及联网等基本功能的范畴。在光子领域，其功能也将超出一直在此领域被视为最重要的生成和传输功能范畴。我们将看到靠光来控制光的新趋势，而它正是光子逻辑功能的关键。未来这种趋势将完全形成，光子逻辑功能也将完全成熟。迄今为止，我们大量地使用上一代技术？？电子技术来作为调制光波的手段，但是真空管使我们能够用电子控制电子，从而使电报键的重要性完全消失了。同样，非线性光器件使我们得以间接地用光来控制光。这些器件使我们能够用光来控制电子，进而在原子层上再用这些电子来控制光。重要的是在这种相关效应中用不着布线。我们完全有能力采用这种器件来建造强大的光子系统。
　　在过去几年里技术进步的速率表明在很多应用中，光子逻辑将比电子显示出更佳的特性。这种趋势提示了光子处理器可能会被广泛用于执行图像识别这类复杂任务上。虽然要想辩明方向目前还为时过早，但是可以预料这种处理器会被用于诸如话音、图像处理等平行图型识别上。光处理器将能同时执行100万个平行任务，因此它能够同时处理而不用逐个处理复杂问题。在某些操作上，这种大量的平行的光处理器的能力估计是目前最大的电子计算机能力的1000倍。
　　微电子技术与光电子技术结合，将研制出大规模、多功能、高速化、大容量的光电子集成电路和高性能的半导体激光器，组成新型的光电集成系统。
　　(四)、先进智能计算技术令人神往
　　先进的计算机技术作为现代战争的重要技术支柱和决定战争胜负的关健因素，其核心作用就是提高整体作战的效能。计算机及其相关技术的迅速发展为军用信息获取、传输、处理和利用，特别是实现“战场信息数字化”提供了坚实的技术基础。21世纪，信息技术将向着智能化、网络化的方向发展。
　　高性能计算。高性能计算是促进科技创新、经济发展、社会进步及国家安全的战略制高点技术，世界各主要发达国家无不对此高度重视。自70年代开始研究以来，高性能计算机经历了向量机、共享主存多处理机、大规模并行处理系统等几个阶段。近年来，美国相继推出高性能计算与通信、加速战略计算创新等计划，将高性能计算领域的国际竞争推向高潮。2000年IBM曾宣布，5年内将投资1亿美元开发新一代超级计算机“蓝色基因”，旨在帮助人类探索深层次的生命奥秘，其运算速度将达到每秒1千万亿次，与目前的桌面PC相比，计算能力将超出2百万倍。
　　神经网络。由于神经网络是机器学习的一种机制，即具有大量简单处理单元(称为神经元)的执行高度并行处理的，更接近于生物计算系统的一种计算机体系结构，多年来人们一直在着手研究神经网络在军事电子装备中的应用。神经科学、克隆技术以及生物技术的发展，有可能研制出生物神经网络芯片，使其具有人脑一样的功能，并可与活的神经网络结合起来进行控制运算甚至判断等。随着神经网络硬件的实现，将为武器系统带来革命性的变化，对诸如自主系统、传感器数据的自动化处理、实时图像处理和自适应信号处理与控制等应用项目有着显著的意义。据预测，到2010年神经网络计算机将达到实际应用水平。
　　人工智能。未来先进的计算机技术将成为探索新的有关知识数学表示法的动力。利用形式化结构和描述战场关键信息(诸如地形、敌兵力意图的确定性的程度及潜在的结局组)的知识表示的先进技术将会提高软件的可靠性。在人工智能的研究和应用方面，包括机器人在内的无人化智能作战平台的发展将最为迅速。指挥控制计算机化、攻击手段机器人化的数字化部队有可能取得突破性进展。随着计算机的智能化，通信、传感和其他信息技术的发展和提高，C4ISR系统将是一种智能化的系统。系统装备将朝分布式硬件、环境综合、智能决策、远程监视侦察、无缝通信和全数字化技术方向发展。未来信息化单兵、数字化部队乃至机器人部队将有可能成为现实。
　　人机接口。在人的要素方面，视觉显示技术、力度反馈控制、低数据传输率的优化信息表示法，及由单个操作手控制多个系统的工作量优化等技术将会有所进展。数字处理芯片的发展使得语音处理与合成技术日趋成熟，自然语言理解可望取得令人鼓舞的成就，根据口头命令识别话音的软件也将随着技术改进而被广泛采用，多语言之间的实时同步翻译的梦想将成为现实。在超媒体领域，用户可使用多种不同的信息做匹配导航，出现辅助形式的能使便携机显示手写体字符的眷写软件。立体可视化技术将会广泛应用，手机、电话、电视、电脑一体化的趋势将成为一种潮流。灵境技术，或称虚拟现实技术，是继多媒体技术之后的新一代人机系统接口技术及高级仿真技术。它将通过头盔显示器、数据手套显示器、数据手套等辅助传感器材，使人可以“浸入”计算机生成的虚拟环境直接观察事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，产生一种“身临其境”的真实感。这将对教学训练、科研实验手段等方面带来革命性的深刻变革。
　　分布网络计算。预计将会通过网络支持团体活动协同工作的团体软件(Group ware)；在计算机通信方面将实现全战场直到全球“透明”的连通安全，电文、图形、图像和电视等信息统一处理，经济上可承受性的无缝通信。可以预期，通过推行信息资源标准化等计划，建立一个全球信息数据库和融合中心网络的目标将指日可待。届时，任何时候可向在任何地方的任何需要的指挥员和武装部队提供作战所需要的任何信息，即指挥员将不受地域限制能检查"作战空域"内的所有有关信息。分布式处理将朝着进一步利用硬件特性的透明型发展。透明网络便成为21世纪初的目标。
　　生物计算机。一个重要发展是DNA计算机。DNA是遗传物质脱氧核糖核酸的英文缩写。DNA分子中的密码相当于存储的数据，DNA分子间可以在某种酶的作用下迅速完成生物化学反应，从一种基因码变为另一种基因码，反应前的基因码可以作为输入数据，反应后的基因码可以作为运算结果，在制造这种生物计算机时，首先挑选一些DNA片段分别代表不同的变量，以片段之间的接合和断开序列代表"与"和“或”逻辑判断，然后运用生物技术手段加以控制，探测并分离出生物材料中具有与特定判断相应特征的部分，那么就可以制成一种新型逻辑判断计算机。目前，DNA计算机已经可以对赫母霍兹等数学问题求解。预计在未来20年有可能出现与微电子芯片融合的高性能DNA计算机。例如可用于高性能计算的基因芯片和生物计算机。
　　智能结构技术。随着军用智能技术的发展，各种智能结构武器将对未来作战产生深远影响。智能结构最初受到关注是在70年代末期，美国将光导纤维埋置在复合材料内部，使结构功能产生了显著改善，自此，智能结构技术得到广泛承认，发达国家纷纷进行研究开发。智能结构给结构技术的发展注入创新性的活力，它所具有的卓越性能将对21世纪的武器装备产生重大影响。
　　(五)、信息战技术如日中天
　　未来战争将是大规模杀伤性武器威慑下的信息化战争，争夺信息优势、夺取制信息权将成为决定战争胜负的关键。未来电子战技术与装备的发展将纳入信息战发展的轨道，适应信息作战的要求。
　　侦察监视技术。战场态势感知能力、战场毁伤效果评估能力和指挥控制能力是未来战争取胜的关键，包括天基、空基、海基和地基在内的各种侦察、监视、预警、导航等手段是确保这些能力有效运用的重要手段。今后，信息获取手段朝着更加精确、实时、全天候方向发展，高分辨率照相侦察卫星、新一代天基红外弹道导弹预警系统、空中作战相控阵预警机、空中对地纵深攻击的监视指挥飞机、无人侦察机和夜视装备将大量采用，传感器成为重要战斗力，指挥员具有全球态势感知能力。
　　平台一体化信息战系统。通过将平台及平台上的所有信息设备进行一体化系统设计，既使平台的作战效能达到最佳，也可获得最好的成本实效，从而满足未来作战环境的需要。通过采用多功能通用标准电子模块和具有多频谱传感器实时数据融合能力的计算机，不仅将多种信息战功能集于一身，真正实现雷达告警、导弹发射和攻击告警、信息支援、信息干扰及规避、协同一体化，而且与平台上其它信息设备综合为一体，达成信息共享。
　　网络指挥控制战技术。未来战争将是体系与体系的对抗，因此，目前正在研究和试验探测、分析和攻击现代数字式指挥控制网络的技术；人工智能综合信息战系统；综合激光、毫米波和雷达告警与目标指示技术；精确的电子战态势认知、目标指示和防空压制技术；多谱告警与干扰技术、红外成像对抗技术及载体内／外传感器融合技术等，可望不久将取得重大突破并形成作战能力。
　　计算机病毒技术。计算机已成为现代信息系统和武器装备的核心，计算机安全及计算机网络攻防成为重要的研究课题，以计算机病毒为代表的信息武器将成为新一代的战略威慑性武器。未来病毒武器将注重智能可控性，出现所谓的智能病毒。同时将发展卫星辐射、计算机病毒炮等远距无线病毒注入方式。计算机病毒武器距步入实用阶段已为期不远。
　　攻心武器技术。攻心武器也是未来攻击性信息战武器的重要武器。人本身就是一个电化学系统，电磁脉冲可以扰乱人体的神经系统，影响人体机能。无论是超声波还是次声波都可以引起人体机能紊乱，左右人的行为，达到"不战而屈人之兵"的目的。所以攻心武器一直受到各国军方的广泛重视。
　　先进电子对抗技术。目前，通常使用的弹道导弹突防诱饵技术主要采用被动干扰措施，使用不带有任何信号转发装置的惰性诱饵。今后将发展主动干扰措施，使用带有信号转发装置的诱饵。这种诱饵装在导弹头上，内部有简单的计算机处理芯片，对雷达的信号进行探测，计算出其频率，然后以这个频率发射出一个固定的杂波信号，以干扰对方雷达。
　　(六)、隐身伪装技术走势强劲
　　为降低隐身技术的成本，利用计算机技术发展的最新成就，采用计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD／CAM)技术，结合计算电磁学、空气动力学以及材料设计技术，可完全在计算机上设计新的隐身武器，它将是一种“虚拟”隐身兵器，在未生产和制造之前，就已经知道其隐身机理、隐身性能指标。“虚拟”隐身武器的设计以计算机发展和隐身设计理论为基础，将大大降低隐身武器的研制成本，提高武器系统的隐身性能。
　　智能隐身材料是在功能材料(如纳米材料)技术和在适应电子技术的基础上发展起来的新型材料，它同时具有感知功能(信号感受功能或传感器功能)、信息处理功能(处理器功能)、对信号做出最佳响应的功能(作动器功能或执行功能)的材料。它具有自动适应环境变化的优点。据报道，国外正在研究一种用于卫星隐身的灵巧材料采用极小动作器和马达作为肌肉，用传感器作为神经中枢和存储器，用计算网络控制材料对环境或威胁作出响应。又如，给飞行器表面喷涂上一种薄膜层，它能够自动检测和改变表面温度，控制飞行器红外辐射特征。此外，美国正在研究一种复合型材料，加电时可以产生收缩成扩张，将这些复合材料叠压在一起，加工成直升机旋翼，加上电压后，随着一表面收缩而另一表面扩张，可以改变直升机的俯仰角，从而达到控制直升机飞行的目的，这种智能材料叶片推或拉旋翼叶片使其改变俯仰角的工作装置，可实现旋冀和支架的一体化，使直升机的雷达特征信号降低几倍，重量也更轻，并且更加安全、可靠。
　　新型的隐身功能材料不仅要求材料有承载能力，还要求材料具有导电、导热等多种功能，使武器实现雷达、红外、可见光隐身，对提高未来武器系统的突防能力具有重要意义。预计到21世纪，新型隐身材料技术将广泛用于制造飞机、导弹等武器系统，它将使飞机、导弹的生产和飞行控制方式发生根本性变化，使隐身武器能够实现自检、自监控、自修复、自校正、自适应，使武器系统真正实现自动化、智能化隐身。
　　(七)、精确制导技术日新月异
　　未来高技术条件下的战争对制导武器的需求将更加迫切，制导武器的地位和作用将更加突出。21世纪初，国外对精确制导武器的具体需求是：需要杀伤概率提高到100%、弹药需求量降低到20-30%的空地导弹战斗部；需要可以对付多种目标、抵抗现代化干扰，并使弹药库存需求量降低30-40%的综合效应自锻破片战斗部；需要小型多用途武器和反装甲武器，用以装备各种新型飞机；需要质量更轻、尺寸更小、成本更低的防区外多用途武器。
　　随着精确制导技术的发展，新概念、新体制的精确制导武器会不断涌现，精确制导武器的作战效能将成数量级上升，而成本将成数量级下降。光电制导技术将在凝视红外成象制导技术基础上进一步发展双色红外或多色(如红外／紫外／可见光)复合多光谱制导及二元微透镜光学制导技术，并可能开辟远红外的探测技术；雷达制导技术将发展重点毫米波、微波成象制导技术，并将进一步发展先进的共形相控阵雷达制导技术和多模或复合制导技术，将在现有频段基础上开发新频段或更多频段的复合探测技术。
　　未来精确制导技术的发展，加速了精确制导武器向精确制导化(包括智能化)和微小型化方向发展的进程，使精确制导武器以精度代能量，靠精确摧毁原来只有通过高爆才能摧毁的目标，而又最大程度地使其它物体免受破坏，从而实现了武器装备向高效能和轻小型化方向发展，精度愈来愈高，智能程度愈来愈高，体积愈来愈小，形成良性循环。可以预言，精确制导武器将会在未来高技术局部战争中发挥越来越大的作用。
　　精确制导技术的发展不仅直接关系到军事能力的提高，而且精确制导技术研究成果的推广应用间接支持了C4ISR信息系统发挥效能，支持了小卫星应用，提供空基探测网或小卫星信息观测和目标定位能力，同时，精确制导技术的发展还带动了国防科学技术领域各相关专业技术和民用技术发展。
　　(八)、先进材料技术引人入胜
　　材料在人类社会的发展中至关重要，它同能源、信息技术共同构成了当今新技术革命的三大支柱。在21世纪的国防科技领域，先进材料技术仍将发挥着十分重要的先导和基础作用。
　　复合材料。高强度碳纤维以及高温树脂将获得应用；全自动复合材料工艺以及热塑性复合材料将得到推广应用；结构吸波和智能复合材料将被普遍采用和较好发展。而高温树脂、更高强度和模量的碳纤维、热塑性树脂复合材料以及成本接近金属结构的复合材料等将成为主要研究课题。复合材料将大面积取代金属材料得到应用。新的低成本复合材料将成为主要研究课题。结构陶瓷及陶瓷基复合材料将可望在高推比发动机上试用。高性能纤维和涂层将成为主要研究课题，其目标在于开发1600℃或更高温度的复合材料。碳／碳复合材料也将取得重要进展。
　　功能材料。功能型材料将到普遍应用，变形材料将在武器装备上得到普遍应用。高韧性、抗疲劳材料将进行研究和发展并可望获得应用。新型改性的高性能合金可望得到研究和发展以满足新型飞机使用需求。钛合金仍将是发动机压气机的主要用材，超级钢会成为世界范围的研究热点，低成本合金也是主要研究内容之一。智能阻尼降噪材料将得到研究和应用。智能蒙皮、智能机翼及与之相关的形状记忆合金、压电陶瓷、电、磁拉伸缩材料等将得到发展和应用，普遍应用高性能飞机。高性能轻质吸波材料，包括纳米多层膜吸收体材料、红外一雷达波吸收体材料等将成为隐身技术研究热点，并在飞机上得到应用。
　　超导材料技术。导体在温度下降到某一值时，电阻会突然消失，这一奇妙的现象叫做超导现象。自1911年由荷兰物理学家昂尼斯首先发现这一现象后，各国的科学家又相继发现了许多金属、合金和化合物在低温下也表现出超导性。目前，利用超导材料研制成的各种超导器件开始获得广泛应用。未来超导武器将主要有超导红外一毫米波探测器、超导储能系统、超导粒子束武器、自由电子激光器、超导电磁炮、超导电磁推进系统和超导陀螺仪。
　　核动力材料技术。未来核动力材料将朝着高比功率、长寿期堆芯、低噪音、高安全可靠性和机动性方向发展。
　　(九)、先进制造技术游刃有余
　　制造与工艺技术是国防科技及武器装备发展的"瓶颈技术"，各国无不将其摆在优先发展的战略地位。
　　先进制造技术将在取得所需工艺技术基础上，大力推进敏捷制造系统。“敏捷制造”概念是1991年里海大学亚科卡研究所一份"21世纪制造企业战略"报告中提出的，其基础技术总体框架包括20个技术使能工具及9个非技术使能工具。20个技术使能工具是：用户交互式子系统；分布式数据库子系统；节能子系统；企业集成子系统；不断演变标准子系统；全美工厂网络子系统；全球宽带网络子系统；全球多方动态合作子系统；分布式群决策子系统；人与技术接口子系统；集成方法学子系统；智能控制子系统；智能传感器子系统；基于知识的人工智能子系统；表示方法子系统；仿真与建模子系统；软件原型开发及其生产率子系统；废物处理与消除子系统，零故障方法学子系统。9个非技术使能工具是：继续教育与培训子系统系统；向个人与工作小组放权子系统；组织实施子系统；性能测量标准与评价子系统；合作伙伴评价子系统；快速合作机制子系统；现代化法规作用子系统；财务保障规范子系统；技术应用与转化子系统。上述使能工具是针对企业9个方面要素开展的，包括经营环境；通讯与信息、合作与小组因素；企业柔性；企业范围的并行工程；环境保护；人的因素；转包商与供应商的支持；技术推广等。当前发展趋势是柔性制造单元群进行可重构的智能控制及有训练有素的人参与的智能制造系统。
　　超精密加工技术仍不断向提高精度、突破极限的方向发展，挑战纳米级精度，开辟微机械的新天地，推广亚微米级超精技术，研制可重组模块化超精机床以实现缩短研制周期、降低成本的目标，充分利用超精加工设备，配以超高精度检测仪器，对加工零件进行在位检测，对加工过程进行超精检测，对加工过程中数据进行检测，进行处理反馈控制修正，结合其它工艺技术达到超精目的。激光加工技术一方面向着大功率和扩大应用范围的方向发展，另一方面是向着细微加工方向发展；电子束加工技术向着高能量、可控电子束方向发展。这种技术对解决变截面焊缝及深焊缝技术方面具有优越性；等离子加工技术向着精细切割、无缺陷焊接及制备高温热障涂层、封严涂层、耐蚀涂层方向发展。精密成型热加工技术也将取得重要进展。表面工程技术主要向高速率、精微、优质、复合化、制备多功能膜层方向发展，并将针对复杂零件采用全方位表面改性技术。
　　(十)、能源动力技术突飞猛进
　　地面装甲车辆推进技术将致力于两方面的研究。一是电推进技术，包括燃料电池、混合型电推进，高性能(永磁)电力机械、高性能蓄电池、高性能半导体、高温工作的超导材料等；二是新型动力、传动、行动装置技术。包括高功率密度、小尺寸、轻重量、高燃油经济性的动力传动装置，先进的轻型材料履带，主动式悬挂装置等。上述这些新技术将对未来新型装甲车辆的总体设计优化，车辆重量大幅度减少产生重大的影响，为大幅度提高装甲部队的战略战术及战役机动性创造有利条件。同时，新型车载能源的小型化、高功率密度及低信号特点将为车载武器、防护及指挥控制系统提供合适的能源，并有助于提高车辆的战场生存力。
　　军用飞机发动机将主要致力于先进的发动机气动热力学、新材料、新结构、控制技术等方面的研究。今后，将出现新颖的叶轮机设计概念(高通流设计、后掠叶片和混合流压气机)。同时，在燃烧室设计能进行带化学反应和紊流模型的稳态计算。大量非金属材料的选用，发动机将由目前的金属发动机变为非金属发动机。主要新结构将包括空心风扇和压气机叶片、整体叶盘、无盘转子、刷式封严、双层壁火焰筒、骨架结构和变几体(循环)设计。未来先进控制技术研究(FACTS)计划将增加控制功能、减轻重量和提高对高温和振动环境的容限。发展的主要技术有：光纤传感器、光纤控制系统综合、超大规模集成电路／砷化镓高温电子装置、平行处理机、电力传动和复合材料。
　　水面舰艇动力装置除了核动力装置、蒸气动力装置、燃气轮机、柴油机，以及燃气轮机和柴油机的各种联合动力装置等所谓机械推进继续在水面舰艇上使用外(常规蒸汽动力装置有可能受到相当程度的限制)，作为发展的最大特征是在各类水面舰艇上采用电力推进。以综合全电力推进系统为特征的水面舰艇电力推进系统受到英、美等国的高度重视，未来将会有相当数量的电力推进的水面舰艇问世，其中包括采用电力推进的航空母舰。21世纪的弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇仍然将主要采用加压水反应堆，在核潜艇的安静化方面可望取得突破性的进展。常规潜艇的动力装置可能酝酿着革命性的变化，将有可能越来越多地要采用所谓不依赖空气推进(AIP)系统，如斯特林发动机、闭循环柴油机、闭循环轮机、燃料电池、闭循环燃气轮机和小型核反应堆动力装置。
　　(十一)、军事海洋技术风光无限
　　21世纪又将是海洋的世纪。当前和今后一段时间军事海洋技术的主要研究方向有：海洋环境效应、自主式水下无人智能巡航器技术、海洋信息观测、传输、接收和处理技术、海洋水声技术和海洋遥感遥测技术等。
　　海洋环境效应技术。作战人员需要拥有在所有环境中均适用的经济可承受的可靠作战能力，并且要能够预见可能影响作战人员的环境变化。海洋作战空间环境知识对联合作战所需的优势作战空间知识、作战识别和联合对抗等至关重要。为此，必须向作战指挥员提供预先获得和实时的作战环境信息，使各级指挥员了解环境将如何影响自己的作战和敌人的作战，并利用这些资源取得军事优势。开展海洋环境效应技术的研究，旨在使探测器、武器系统和舰艇的研制者及作战者们了解环境对海军武器装备的性能和作战效能的影响，以便使设计达到最优化。"数字地球"计划的实施将使海洋环境效应技术取得突破性进展。
　　自主式水下无人智能巡航器技术。自主式水下无人智能潜器已成为西方发达国家军民两用的海洋技术重要发展方向之一。自主式水下无人智能潜器发展较快的是日本、法国、美国和独联体等。自主式水下无人智能巡航器是它的研究前沿。自主式水下无人智能巡航器及其"使能技术"，将作为制海和水下优势的战术倍增器，用于侦察、监视、水雷战和水下无人武器系统，成为一种未来的新概念海洋武器。
　　海洋信息获取处理技术。由于信息网络技术的发展，国外已经着手研究由卫星、浮标、调查船上采集到的海洋信息的收集、传输和处理。目前，美国开发的"自主式海洋采样网络(AOSN)"已经得到了初步应用，并与"因特网"实现了联网，不久将由低轨微卫星、商用卫星(C波段)或全球蜂窝电话卫星来补充。网络将采用多种导航技术，包括无线电和卫星导航系统、长、短和超短的声学系统、声多普勒计程仪、声相关速度计程仪、惯性导航系统及地形匹配技术等。
　　技术海洋环境的影响，水声技术的潜力远没有得到充分认识和发挥。因此，目前研究主要集中在水声新技术的采用和新型水声装备的研制和提高。在远程目标探测技术方面，将进行海底地形探测和海洋声场建模，以期建立可供快速预报的半经验模型。在水声新技术方面，将重点研究合成孔径技术。鱼、水雷目标的探测和识别技术正向智能方向发展。包括磁力异常探测技术等在内的非声探测技术的发展将用于反潜战。
　　海洋遥感遥测技术。除使用已有军用极地气象卫星和海洋卫星以外，将联合建立以卫星遥感为主的全球观测系统。在航空遥测方面，将进一步研制和装备先进的探测仪表，如海洋水色仪、合成孔径雷达、雷达温度计、微波散射计和光学传感器等。今后将利用海洋监视卫星上的被动式雷达和红外遥感器，对舰艇和其它海上目标进行跟踪，并监视雷达和通信信号，为制定战略、战术和决策提供可靠信息，为确定攻击目标提供准确数据。
　　(十二)、军事航天技术登峰造极
　　21世纪又是军事航天的世纪。在未来战争中，外层空间将成为新的制高点，人类在空间中将展开一场前所未有的、以开发利用空间丰富资源和争夺制天权为主要内容的大竞争，航天武器装备将会得到更加迅速的发展。
　　战略弹道导弹。未来战略弹道导弹将向着更好地保护自己和更有效地消灭敌人两个方面发展。将改进完善制导技术，不仅对弹道的主动段进行制导，而且对弹道的末段或中段也进行制导，以进一步提高战略导弹的命中精度；采用多发射方式和多弹头，对导弹和导弹发射井进行抗核加固，进一步提高突防能力和生存能力；完善大型战略弹道导弹，并发展小型的、机动的、携带单弹头的战略弹道导弹，研制高超音速的隐身战略巡航导弹，发展防御定向能武器和动能武器的新技术，以提高战略导弹的突防能力；简化导弹发射装置和设备，研制性能好的标准化零部件，进一步提高战略导弹及其设备的可靠性和维修性；逐步实现导弹固体化、小型化和自动化，进一步提高战略导弹机动作战能力和快速反应能力；随着战略弹道导弹防御系统的发展，全弹道突防技术，如速燃助推、低弹道、抗激光加固、机动弹头、组合诱饵、隐身、干扰、光电对抗、弹体处理等，将迅速得到应用。
　　军用卫星。军用卫星系统作为航天武器系统的重要组成部分，在未来争夺制信息权的斗争中将发挥越来越大的作用。目前，美国正在加速实施"天基红外系统"、"全球广播服务系统"、"监视、瞄准与侦察卫星"等计划，法、德两国将联合研制"太阳神2号"侦察卫星，法、英、德三国将联合研制下一代军用卫星通信系统，印度、日本、韩国也计划在21世纪初发射自己的侦察卫星，未来将会有越来越多的国家拥有军用卫星系统，军用卫星的数量也将成倍增加。除现有的侦察卫星、预警卫星、导航卫星、通信卫星外，21世纪还将出现或部署"杀手卫星"、攻击卫星和"卫士卫星"。
　　微小型卫星。小卫星是指重量在500千克以下而功能与同类型大卫星相当的卫星。构成小卫星星座是未来军用卫星发展的方向。不仅可以提高对地表的覆盖能力，而且可以相互弥补各自的不足，充分发挥各自的优势，不仅能大大提高其作战效能，而且也有利于提高系统的生存能力。近年来，微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的研究已成为航天技术研究的热点。皮米卫星本身有一层防敌各类侦察的涂料，并安装有"眼皮"，一旦被敌国反卫星武器盯上并发射激光，它除可以自动变轨外，还可以自动地合上"眼皮"，使敌激光武器无奈。一颗"母星"能发射数颗皮米星，遍布太空织成不间断侦察网。
　　载人航天器。军用载人航天器可以使人在军事航天活动中发挥积极的作用。未来军用载人航天器将向灵活、机动的航天飞机、空天飞机一类航天器的方向发展，发展性能更高，技术、装备更先进的航天、空天飞机。航天、空天飞机不仅能充当地面与外层空间的联系纽带，而且能在未来战争中直接参与作战。随着载人航天技术的进一步发展和完善，它的军事潜力将得到进一步开发。例如，载人航天器指挥地面部队和海上舰艇作战，摧毁敌方卫星和飞船，建造空间军工厂等，都将成为现实。
　　空间站。作为未来天基武器系统平台，空间站将朝着大型化、永久化的方向发展，并有可能发展出大型载人航天母舰。美国现已设计出的一艘航天母舰可以配备天军近百人，航天飞机可以在它上面起飞和着陆，舰上配备了火箭、导弹、原子弹头、激光炮和定向束能武器。有人曾对未来的航天母舰曾作了传奇般的描述，他们预测，到2032年，美国天军至少有3艘核动力航天母舰将部署在太空同步轨道上。
　　空间武器。随着美国"星球大战"计划的变种？？国家导弹防御系统和战区导弹防御系统的提出，围绕着建立导弹防御体系，摧毁对方洲际导弹的进攻能力，以夺取"制天权"为中心的研制反卫星武器和轨道攻击武器，将成为未来军事航天中一个不容忽视的发展趋势。未来将致力于重点转向研制反卫星和反洲际弹道导弹等非核能空间武器，包括动能武器和定向能武器电磁轨道炮、"智能卵石"拦截弹等动能武器，以及高能激光束、粒子束、高功率微波等定向能武器，将逐渐步入实用和部署阶段；高性能、高精度的反导弹导弹，也将随着遥控、遥测、预警等高新技术的发展而不断发展；一些新型空间武器也将步入探索、论证、试验性研究阶段。
　　(十三)、新概念武器技术前景诱人
　　新概念武器是一个历史的范畴，通常指在原理、结构、功能和效能上与传统武器有着重大区别的新型武器。它的突破具有里程碑、划时代的重大意义。武器新概念是新概念武器的向导，新概念武器则是武器新概念的归宿。
　　未来有可能出现的新概念武器和技术种类很多。从广义上讲，凡具有新原理、新能源、新领域和新杀伤手段者，均可纳入新概念武器范畴。根据武器的杀伤原理、杀伤规模和杀伤手段，新概念武器可主要分为4大类，即新概念能量武器、新概念信息武器、新概念生化武器、新概念环境武器；按杀伤效果可分为新概念硬杀伤武器和新概念软杀伤武器。按作战方式可分为新概念进攻武器、新概念防御武器和新概念攻防武器。新概念能量武器包括新概念动能武器(包括超高速化学能发射器、电炮、混合电炮等)、新概念定向能武器(包括激光武器、微波武器或电磁脉冲武器和粒子束武器等)、新概念原子能武器(包括中子弹和反物质武器等)和新概念声波武器(包括次声波武器等)。新概念信息武器包括智能武器(军用机器人、无人平台)、比特武器(计算机病毒武器)和微型武器(纳米武器)。新概念生化武器包括基因武器、新概念化学武器等。新概念环境武器包括气象武器、地震武器等。新概念软杀伤武器亦称非致命武器，或"人道武器"，包括低能激光武器、微波武器、声波武器和生物武器等。
　　目前研制中的新概念武器主要包括定向能武器、电炮类武器、非致命性武器和一些新概念弹药等。电磁能发射器、电热炮等动能武器以电脉冲功率为能源，突破常规火炮系统发射炮弹的速度极限；激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等定向能武器一改"枪、炮、弹"的传统思维，实现"有枪无弹、零时飞行、直瞄即中"的梦想；基因武器能起到灭绝某一人种或某一种人的功效；次声波武器于无声处藏杀机，更让人防不胜防；还有那微米/纳米武器、数字化智能机器人部队……。
　　新概念武器的潜在作战效能和应用前景已引起了主要军事大国的重视。目前，以美国为代表的各军事大国纷纷投入大量人力、物力，进行新概念武器的研究开发。其中有些系统已拥有关键技术储备，有些系统已完成分系统和总体演示验证试验，有些系统甚至已进入工程制造阶段，并准备装备部队，特别是机载反导弹高能激光自卫技术、大功率微波指挥控制战／信息战技术和大功率微波防空压制技术的发展将更为引人注目。 　　
　　结 语
　　20世纪末发生的几场高技术局部战争，既有工业时代机械化战争的性质，又有知识时代信息化战争的特点，在一定程度上预示了未来局部战争的样式和特点。随着国防科技的迅速发展，未来战争的战场空间越来越广，交战的距离越来越远，作战的节奏越来越快，信息成为战争的焦点，新概念武器大量进入战场。知识化军队、智能化武器、数字化战场、信息化战争、威慑化战略，成为21世纪军事发展的基本趋势。未来的高技术战争将是核、生、化等大规模杀伤性武器威慑下的信息化战争，未来的战场将是陆、海、空、天、电一体化的战场，未来的武器装备将是体系与体系的对抗。我们不仅敢于正视现实，迎接挑战，也要善于面对未来，抓住机遇。我们曾经创造我国国防科技的辉煌，也将开辟世界国防科技新的纪元！