傳統(tǒng)能源的不可再生性、經(jīng)濟衰退導(dǎo)致的軍費開支縮減、因環(huán)境污染而遭受的政治與民生譴責(zé),以及敵方在漫長能源補給線上發(fā)動的致命襲擊等,都給傳統(tǒng)的軍事能源保障模式帶來了一系列復(fù)雜而嚴峻的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。為此,世界各國開始為軍事能源保障尋求新的變革。
能源不僅是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的命脈,也是軍事行動一刻都不能或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。雖然世界各國軍隊都在向信息化邁進,但無論是信息化武器系統(tǒng)所需的電能還是機械化裝備所需的動能,目前主要還是由傳統(tǒng)的化石燃料直接或間接轉(zhuǎn)化而成的。
為改變軍事行動對能源的過度依賴,美國海軍近日披露了一項神奇的研究——“水變油”,即直接將海水轉(zhuǎn)化為航空煤油。
這項新技術(shù)從海水中直接轉(zhuǎn)化生成JP-5航空煤油,這種燃料是美海軍噴氣式艦載機的標準燃料。按照設(shè)想,該技術(shù)是從海水中提取二氧化碳和氫氣,然后采用一種特殊催化技術(shù),將它們合成為水、熱量和合成烴類碳氫燃料。未來這項新技術(shù)可以讓艦隊自主生產(chǎn)燃料,減少運輸成本和環(huán)境風(fēng)險,節(jié)約運輸費用,并減少被能源輸出國“卡脖子”風(fēng)險。如果從海水提取燃料的技術(shù)發(fā)展成熟,未來航母戰(zhàn)斗群的護航艦艇也可使用這種燃油,將極大提升航母編隊的海上自持力,甚至在很大程度上改變海軍戰(zhàn)略格局。
這一成果的出現(xiàn)要歸結(jié)于近年來,西方發(fā)達國家正在開展的一場轟轟烈烈的軍事能源保障新變革。這一變革將極大改變未來戰(zhàn)爭的形態(tài)。
軍事能源變革迫在眉睫
50多億加侖,所需經(jīng)費達132億美元。這一數(shù)據(jù)是2010年,美軍在軍事行動中消耗的油料,比10年前增加了2倍多。接下來的2011財年,僅美國海軍就動用15艘補給艦,為艦隊運輸近6億加侖燃料。
為實施能源保障付出的遠不止是金錢,還有更加沉重的代價。據(jù)美軍運輸司令部統(tǒng)計,僅在2010年,地面車隊就被攻擊1100多次,這還不包括在從前沿作戰(zhàn)基地到巡邏基地之間油料輸送車隊所受到的攻擊。
這些戰(zhàn)場經(jīng)驗教訓(xùn)讓西方國家軍隊如坐針氈。他們深切感受到,面對能源保障的諸多風(fēng)險,如果能夠確保關(guān)鍵能源的高效實用,就等同于增加了作戰(zhàn)行動的有效性。從某種意義上講,在當今時代,能源就是戰(zhàn)斗力。
為應(yīng)對能源安全挑戰(zhàn)和助力軍事轉(zhuǎn)型,歐美國家軍隊近年來非常注重加強頂層設(shè)計,把軍事能源安全問題作為優(yōu)先考慮事項納入到戰(zhàn)略規(guī)劃、法規(guī)政策、作戰(zhàn)與保障方案之中,積極研發(fā)使用更加清潔、高效的多樣化可替代能源,以強力建設(shè)“綠色軍隊”,推動能源保障變革。
2008年3月,英國政府發(fā)表了有史以來的第一份國家安全戰(zhàn)略報告,列出了導(dǎo)致不安全的6大誘因,其中一項就是能源競爭和軍事能源的籌措與配置問題。英國防部公布的《戰(zhàn)略指南》《國防目標》《國防計劃》和《國防工業(yè)政策》等文件中,都相應(yīng)提出了軍事設(shè)施建設(shè)、裝備研發(fā)采購和后勤保障等方面的節(jié)能降耗要求。
美國的《四年防務(wù)審查報告》(2010年版)中,首次強調(diào)了能源安全問題需要改革。2010年6月,美國國防部設(shè)立了負責(zé)作戰(zhàn)能源工作的助理國防部長一職,旨在加強此項工作的領(lǐng)導(dǎo)管理。2011年6月美國國防部頒布首份《作戰(zhàn)能源戰(zhàn)略》,2012年3月又出臺配套實施計劃,要求按照“戰(zhàn)斗更多、能耗更少,選擇更多、風(fēng)險更少,能力更強、成本更少”的原則推進能源保障模式變革。同時進一步指出,為了構(gòu)建和維持21世紀的軍事力量,特別是在財政緊縮的情況下,必須建設(shè)“綠色軍隊”,降低對石油燃料的依賴,以更加聰明的方式利用各種能源。
美國媒體稱,美海軍部長雷·麥伯斯已制定目標,希望在2020年讓海軍50%的能耗使用替代燃料,從而削減海軍對化石燃料的依賴。
依靠科技推進新變革
科技作為第一生產(chǎn)力,在軍事能源保障變革中發(fā)揮著加速劑和增效器的作用。近年來,發(fā)達國家軍隊注重積極運用先進理念和科技手段,為深化能源保障變革提供強勁動力。
廣泛采用裝備節(jié)能技術(shù)美軍計劃到2020年將海上行動所需能耗降低15%,飛行能源利用率提高10%,地面戰(zhàn)場上的能源利用率提高50%。近5年來,美軍投入1.31億美元研發(fā)燃料系統(tǒng)、發(fā)動機等方面的節(jié)能技術(shù),計劃逐步用高效能燃料卡車替代高機動多用途輪式車輛,將高效能渦輪發(fā)動機應(yīng)用于下一代遠程轟炸機,以減少礦物燃料消耗。美海軍推出“靈巧開進”方式,僅運行保障某項任務(wù)所必需的裝備系統(tǒng),并優(yōu)化艦船載重平衡,從而最大化地提高燃油效率,實現(xiàn)每年降低艦船油耗10%的目標。英國海軍45型“勇敢級”驅(qū)逐艦使用的WR-21型燃氣渦輪發(fā)動機,與現(xiàn)有的單循環(huán)燃氣渦輪機系統(tǒng)相比可節(jié)油25%—27%。同時,發(fā)達國家軍隊在飛行員、艦員、車輛駕駛員和武器操作員的技能訓(xùn)練中注重不斷提高模擬訓(xùn)練器的利用率,并通過改進運輸工具內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)置,優(yōu)化裝載模式和運輸路線等措施,以有效減少燃料消耗。
積極研發(fā)使用可替代燃料為化解油價高位運行和石油供應(yīng)意外中斷的風(fēng)險,發(fā)達國家軍隊正在積極研發(fā)使用可替代燃料。美軍在能源戰(zhàn)略文件中提出,通過未來幾年的努力要確保飛機、艦船、車輛和各類保障裝備都能使用可替代燃料。2008年8月,美空軍F-15E“攻擊鷹”成為首架飛行測試合成燃料的戰(zhàn)斗機。合成燃料可由噴氣燃油和天然氣、煤、植物及其他原油替代品,按1∶1比例合成。通過開發(fā)此類環(huán)境友好型替代燃料,美軍有望到2016年將傳統(tǒng)航油需求降低50%。美國海軍也在推進“綠色艦隊”建設(shè),計劃到2016年所有艦船都可以使用生物燃料和傳統(tǒng)用油的混合燃料。美國陸軍與貝爾能源公司合作研發(fā)的生物燃料技術(shù),能夠利用細菌處理可生化降解的廢棄物,如農(nóng)作物殘渣、動物殘骸和生活垃圾等,再加工生成液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)燃料,以及電能和熱能等。這樣既可提供新型能源所需材料,又可減輕處理垃圾的負擔,避免造成環(huán)境污染和破壞,從而變廢為寶、一舉兩得。2008年,英國防部制訂了“終止礦物燃料依賴”計劃,要求采取的措施包括:軍艦將完全依靠電力運轉(zhuǎn),而發(fā)電機則由從草類中提煉的合成燃料驅(qū)動;坦克將由電力驅(qū)動,或使用從野草中壓榨提取的油類作燃料;無人機使用由藻類和微生物等加工產(chǎn)生的氫作為燃料,用以發(fā)射導(dǎo)彈。
靈活制造利用新型電能當前,利用多種可再生的無污染能源產(chǎn)生所需電能,已成為頗有前景的替代手段。為推行“綠色”建設(shè)計劃,英軍開始在威爾士空軍基地、克萊德海軍基地和博文頓兵營等單位試點實施生物發(fā)電項目。美軍與政府有關(guān)部門、私營企業(yè)合作,在加利福尼亞州歐文堡(美陸軍最大訓(xùn)練基地)設(shè)計建造的500兆瓦太陽能電站將是美軍最大的太陽能建設(shè)工程。海軍計劃建設(shè)海洋熱能發(fā)電廠,利用海水溫度差異驅(qū)動渦輪發(fā)電機產(chǎn)生電能。在內(nèi)華達州的豪索恩軍事基地,美軍計劃于2014年12月建成一個30兆瓦的地?zé)犭姀S,供應(yīng)由地下蒸汽和熱水等天然資源產(chǎn)生的電能,不僅能夠滿足該基地所有的電力需求,還可將剩余部分銷售到商業(yè)電網(wǎng)。在野戰(zhàn)裝備的電能保障方面,發(fā)達國家軍隊正在研發(fā)更加便攜高效的電池裝置。例如,反物質(zhì)電池有望在未來20年投入使用。反物質(zhì)是一種電荷被逆轉(zhuǎn)的物質(zhì),一塊鈕扣大小反物質(zhì)的能量是航天飛機起飛時所用能量的123倍,能夠為一輛戰(zhàn)車的機動越野、武器發(fā)射和通信聯(lián)絡(luò)提供可用30—40年的能源。使用反物質(zhì)裝置,將可消除某些裝備系統(tǒng)的電能再補給需要。
系統(tǒng)建設(shè)綠色環(huán)保軍營美軍指出,營區(qū)設(shè)施是戰(zhàn)斗力生成的家園,未來建設(shè)的所有房屋都要采用利于可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計原則。采取的措施包括,推廣使用能源和水消耗實時監(jiān)控系統(tǒng),對基地能源保障進行精細管理;實施日光照明、冷卻房頂、太陽能加熱和雨水管理等方面的改造,通過改進水流技術(shù)節(jié)省水資源;安裝發(fā)電機遙控裝置,根據(jù)需要關(guān)閉和打開電源,對電能進行智能化控制等。通過對華盛頓州劉易斯堡的改建,該營區(qū)的飲用水需求量降低了30%,工業(yè)供熱和空調(diào)效能超過了國家標準的15%—35%。在此基礎(chǔ)上,美軍還提出了建設(shè)“零能耗”軍事設(shè)施的目標。“零能耗”是指基地營區(qū)所使用的能源或水,不多于通過循環(huán)利用方式減少和產(chǎn)生的廢物總量。建設(shè)“零能耗”基地的方法是根據(jù)任務(wù)需求統(tǒng)籌考慮營區(qū)設(shè)施的能源使用、廢物降解、交通出行等因素,采用整體規(guī)劃方式把各建筑物及其子系統(tǒng)和設(shè)備的功能進行一體化整合。
著力改進野戰(zhàn)能源保障現(xiàn)代戰(zhàn)場實踐表明,降低軍隊對遠途供應(yīng)燃料的依賴程度,可減少運輸保障需求,進而減緩補給線上的遭襲風(fēng)險。在阿富汗,美軍修建了使用太陽能供電的哨所。在野戰(zhàn)條件下使用的“便攜式混合電力系統(tǒng)”,可使用太陽能、風(fēng)能等產(chǎn)生5千瓦的電能,其應(yīng)用前景已在伊拉克軍事行動中得到印證。便攜式能量增強型背包系統(tǒng)可通過一塊62瓦不反光且可靈活轉(zhuǎn)換角度的太陽能面板為電池充電,并可通過北約制式插座或點燃器為多國軍隊車輛供電。北約軍隊使用噴霧泡沫絕緣材料在前方作戰(zhàn)基地搭建的臨時建筑,防塵、防熱、防冷、防噪等功能得到明顯增強,可節(jié)省50%的能源需求。為滿足戰(zhàn)場急需而快速列裝的新型戰(zhàn)術(shù)用水凈化系統(tǒng),生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)型號提高了10多倍。并且,所有洗衣、淋浴設(shè)施大都采用了水循環(huán)技術(shù),有效減少了作戰(zhàn)人員的用水需求。 |