法國陸軍FELIN未來士兵系統

法國陸軍FELIN未來士兵系統

2011年2月17日,法國第一步兵團首次公開演示了法國FELIN未來士兵系統,FELIN未來士兵系統是由薩吉姆公司聯合25家歐洲承包商共同研製的綜合步兵系統。此次法國公開展示該系統是與其他國家共通分享目前士兵的高技術綜合裝備。

簡介

法國陸軍士兵正在演示FELIN未來士兵系統作戰效能法國陸軍士兵正在演示FELIN未來士兵系統作戰效能
法國是最早加入北約“士兵現代化”規劃的國家之一。“士兵現代化”方案於1990年代初發起,隨即北約各國陸續投入研製適合本國國情的士兵系統,以滿足士兵裝備體系化及集成化的要求,並力圖提高士兵的勤務能力、機動能力、生存能力、殺傷能力以及C4I能力(C4I是指揮、控制、通信、電腦操控和信息蒐集的集成,其以計算機為核心,綜合運用各種信息技術,對士兵和武器進行指揮與控制)。
但未來士兵系統是一個極其複雜的龐大工程,到目前為止,大多數軍事強國的士兵系統計畫都舉步蹣跚。如美國陸軍的“陸地勇士”士兵系統幾經沉浮,目前只裝備了兩個營;德國陸軍IdZ士兵系統的初樣機在進行了連級試用後,又決定更換契約方;英國陸軍FIST士兵系統仍在考慮在系統中加入哪些模組來實現整個士兵系統的功能。
與其他北約同盟國相比,法國陸軍顯然要幸運得多,FELIN未來士兵系統的各個子系統正在不斷穩步推進並整和到整個系統中,目前已進入批量生產階段。
目前,法國陸軍步兵營的每個排由39名士兵組成,配4輛車,每輛車可承載一個班組。其中3輛車負責承載儀器設備(由3人共同管理,如火力組及其班長。剩餘1輛車專供反坦克班組使用,每個反坦克班組配備兩個Eryx(埃瑞克斯)近程反坦克飛彈射擊位。車上除了司機、炮手外,還有狙擊手以及負責指揮附近不同班組車輛的指揮小組。
根據現役排級人員的編制情況,FELIN未來士兵系統有四種基本配置,即分別以排長、班長、步槍手及狙擊手為核心的配置。同時,每種配置根據戰場環境的不同(比如核生化環境或者騷亂人群環境)可靈活編配;也可針對特種兵例如空降部隊、山地部隊,或者機械化部隊的不同作戰需要進行編配。

FELIN計畫

1996年,DGA與湯姆森CSF(現在是泰利斯)領導的工業組簽訂了契約,來發展已經下馬的戰鬥員的裝備技術。系統從199年開始進行了為期兩年的測試。2001年,DGA還邀請他們來對FELIN進行精確的研究。DGA詳細說明了費用和交付時期,但是沒有一家公司對技術和能力規範進行概括地說明。
FELIN系統將成為法國陸軍未來空地網路中心繫統的一個有機部分,稱為BOA2003年,DGA選擇了Sagem作為首選的投標人,於2004年3月,將FELINV1(版本1)的契約授權。每一套FELIN系統估價為2.6萬歐元。

設計

法國FELIN未來士兵系統配備的改型法瑪斯步槍法國FELIN未來士兵系統配備的改型法瑪斯步槍

步兵的士兵系統時間表
在FELIN契約之下,Sagem要交付22,500套FELINV1給20個步兵團,並且增加的9,000套FELIN用於裝備法國陸軍的裝甲、工程和炮兵團等部隊。
50套試製的FELIN系統在2007年9月已經交付了,用這些系統的試驗正在進行。358套試製的FELIN系統計
劃於2008年交付用於作戰評估。三個步兵連將對這些試製的FELIN系統進行一系列的試驗。這些試驗計畫持續12個月。第一批1,000套FELIN系統在2006年5月已經被訂購了,第一次將FELIN產品交付給部隊的時間預計在2008年末。根據DGA的計畫時間來計算,三分之二的步兵團將在2009年裝備FELIN系統。
FELIN系統

DGA所提供系統的重量指標小於25公斤,包括整個FELIN系統、武器彈藥和24小時的電源、食物和水供應。工作還集中在電源的選擇和電池充電方法上。系統根據不同級別的需要將交付5種配置。20個團中的每一個團都將裝備1000套系統。FELIN系統包括攜帶型計算機、話音和數據電台、帶有裝甲的新型戰鬥衣和新型基於彈道學的頭盔。
彈道頭盔

新的輕型頭盔提供彈道防護,並且與光電子系統結合在一起。頭盔有兩個LED顯示器,每一個3平方厘米大小。FELIN系統包括攜帶型計算機、語音/數據電台、帶有大量裝甲的新型戰鬥衣和新型彈道頭盔。頭盔的頭飾帶用OH-295型骨擴音器,它會通過感覺穿戴著頭骨的振動來聚集語音。OH-295由法國的Elno提供。骨擴音器和振動的說話者能夠提供很好的話音通信,即使在喧鬧的戰場環境中。
FELIN武器系統

武器系統包括GiatFAMASF15.56mm突擊步槍、GiatFR-F27.62mm狙擊步槍和FNHerstalMinimi5.56mm輕機槍。為了適應白天和晚上的作戰行,武器動採用了新型瞄準器,提高了目標的探測性能。步兵會有一幅圖像增強的瞄準器,如SagemClara、指揮官熱成像武器的瞄準器。瞄準器與通信系統連結,所以通過FELIN通信網路,武器瞄準器獲得的目標圖像能以實時的數位化形式進行傳輸。FELIN頭盔有一個廣角的晝間/夜間照相機和一個裝載頭飾帶里的骨擴音器,視頻的瞄準器允許士兵擴展武器功能,通過拐角進行瞄準。FAMAS突擊步槍裝備了安裝視頻瞄準器的FELIN系統。視頻瞄準器允許士兵延展武器,在拐角處進行瞄準,而不用將他自己的身體暴露在敵人的瞄準線上。一個裝於FAMAS步槍槍托上的控制按鈕能讓士兵命令其它系統,如定位輔助設備而不用從火力位置上撤下武器。FELIN已經選擇了Sagem的吉姆衝鋒鎗和中距離多功能雙眼望遠鏡。吉姆衝鋒鎗結合了不需要冷卻的熱成像信道,眼雷射測距機和一個數字式磁性羅盤。

通信系統

單兵將裝備無線電/全球定位系統(GPS)。RIF(步兵信息網)是一種語音和數據網,它將連線士兵到其它所選擇的步兵和所選擇的指揮官那,指揮官與SITEL車載戰鬥管理系統相連。SITEL正在由Sagem進行開發,它將適用於法國的所有陸軍車輛。來自於泰利斯通信的PR4GVS4戰術跳頻電台擁有戰術網際網路連線能力將已下車的士兵連結到車載的SITEL。在致命性、生存性、機動性和C4I等方面,FELIN系統給士兵提供了更強的近距離作戰能力,據估計所有的法國步兵部隊在2010年裝備FELINV1。

防護裝備

法軍FELIN未來戰鬥系統單兵裝備法軍FELIN未來戰鬥系統單兵裝備

新式作戰服是FELIN士兵系統最基本的組成部分,其分為夏裝和冬裝(款式及尺碼相同,僅布料不同,採用強吸汗材料製成,整套服裝可防水、防蚊,耐磨損性較強(在袖口、肘部和膝蓋處都有加強耐磨損防護設計),可使士兵在任何氣候條件及複雜環境下穿著舒適。作戰服專門設計的迷彩圖案可降低士兵被肉眼識別或紅外探測的可能性(沙漠迷彩服也已經設計完成,但是軍方還未採購)。最內層的襪子及內衣具備透氣及抗菌性。此外,在寒冷氣候條件下,冬裝作戰服裡面還可加裝羊皮夾層。防生化服採用了基於Saratoga技術的活性炭夾層,吸附核生化物質後可洗滌,並具有一定防火功能。防生化服與標準燈心絨背心配套穿著,配有呼吸機及專用電源。除了標配的CametBak水壺外,背包內或呼吸機包內還配有另外的儲水具。
作戰背心是士兵防護裝備中最引人注目的,其為前拉鏈式,質量4kg,含一個系統電池(可持續工作24小時)、125發步槍彈及4枚手榴彈。士兵所有的戰場防護攜行具(如彈藥、C4I系統、電池及水壺等)都可容納在作戰背心的布袋中。另配有承載量為30公升的戰術背包。
防彈背心套在作戰服外面,可提供彈片防護及手槍彈的3A級防護,並具有防刺功能。添加防護夾層可防5.56mm和7.62mm口徑槍彈,主要保護前胸、頸部、後背以及骨盆等部位,並可根據需要靈活選配。頭部防護裝備包括頭盔、防雷射護目鏡及下顎墊。頭盔質量1.6kg,可防彈片或狙擊步槍槍彈,上面附有增強型夜視鏡等附屬檔案的接口,使C4I系統的數據及圖像流量增加了一倍。其他防護裝備還包括作戰靴、小腿及前臂防護帶、盾牌、頭盔帽檐等,可根據不同需要進行選配。
系統配備兩塊14.8V高容量(75Wh,5.2A)鋰電池,每塊質量600g,配有帶有SMbus(SystemManagementBus)數據匯流排的微處理器來檢測剩餘電量和最佳化充電時間,並附加內置的電量顯示器及防水連線器。另外還有一塊備用電池,以及一塊7.4V標準鋰電池,可為其他需要獨立供電的設備提供電能。
FELIN系統可由發電機或車載電源充電。充電器尺寸為400mm×205mm×203mm,可為12個系統電池及6個標準電池充電。大部分車輛都可攜帶兩個充電器,可對車上士兵所穿戴的FELIN系統部件進行直接充電。

火力系統

每個班組中,班長的標配為FAMAS5.56mm突擊步槍,其餘成員都配備FAMAS步槍並下掛LGI榴彈發射器,可發射Fly-K型榴彈。此外,每個班配備2挺FN米尼米5.56mm輕機槍,並可選配由瑞典薩伯·博福斯動力公司生產的AT4CS84mm反坦克飛彈發射器。
FELIN系統可與FAMAS最新型號的突擊步槍很好地兼容。最新型FAMAS突擊步槍最顯著的特徵是其新式前握把,不僅可確保武器在任何射擊姿勢下都可有效握持,而且在兩腳架無法展開時可保障士兵隱蔽射擊。前握把頂端有一系列控制按鈕,士兵在保持瞄準的情況下,也可直接對這些按鈕進行快速操作,實現對所有主要功能的控制。包括捕獲目標、射擊、使用單兵電台、遠距離觀察轉換、截取圖像和連續視頻、設定武器瞄具的視場以及轉換晝/夜觀察模式等。

技術改進

改進之一是在FAMAS步槍的機匣頂端和前部作了改進,加裝了皮卡汀尼導軌,另外配用了義大利ExtremaRatio公司生產的多功能刺刀。
此外,為適應不同作戰任務的需要,法國薩吉姆(SAGEM)防務安全公司設計了3套瞄具,並對直接觀瞄、遠距離白光觀瞄及夜間觀瞄等功能都做了改進。FAMASIR和FAMASIL是兩種最基本的晝/夜瞄具,標準編配為每班組配FAMASIR3具、FAMASIL5具。兩者質量均小於1.7kg,並具備兩個獨立的白晝/CCD觀瞄光路,提供寬、窄兩種視場模式。對單兵有生目標最遠探測距離為800m,識別距離為500m,有效識別距離為400m。
FAMASIR瞄具採用8~12μm長波,320×240非製冷焦平面紅外探測器。寬(大)視場7.8°,窄(小)視場3.9°(電子變焦)。FAMASIL瞄具採用波長0.4~0.9μm的像增強器,解析度為1280×1024,寬/窄視場分別為7°/3.5°(電子變焦)。
FAMASIR和FAMASIL這兩種瞄具都可通過皮卡汀尼導軌安裝,在系統電池電量耗盡的情況下,啟用內置電池仍可獨立工作3小時。
還有一種瞄具是LunetteFRF2,配備在FRF27.62mm非自動狙擊步槍上使用。質量小於3kg,尺寸為320×170×120mm,具備非製冷紅外探測光路及白光直視光路,配有測程為1200m的人眼安全雷射器。採用波長8~13μm非製冷熱輻射探測器,解析度為320×240,寬/窄視場分別為3.3°/1.6°,對人員目標的最遠探測距離為1100m,識別距離500m。測距機白光直視光路視場為2.7°,對人員目標的最遠探測距離為3000m,識別距離1200m,有效識別距離為800m。
3種瞄具均具備藍牙功能,可採用遙控方式對瞄具進行設定,也可通過圖片捕獲功能進行遠程識別或授權許可操作

系統接口

法軍FELIN未來戰鬥系統頭盔與單兵武器法軍FELIN未來戰鬥系統頭盔與單兵武器

FELIN的C4I系統的核心在於其集成能力,可將班、排級士兵融入到更廣泛的數位化網路戰場。
排級以下的士兵通過士兵數字電台(RIF)進行語音及數據通信。該電台採用DECT標準密碼算法(DECT-standard),在UHF波段運行(830~862MHz),有16個頻道,每個網路可支持192個用戶。士兵數字電台最大發射功率為1瓦,可充分確保建築物內100m範圍內的通信,室外與室內通信距離為200~300m,開闊地的通信距離可達1000m。
每個士兵配有1個骨導式送話器及2個骨導式受話器,可使用語音綁帶將其固定於頭部,通過線纜與士兵數字電台連線。骨導式耳機並不堵塞耳朵,可使士兵在聽清耳機中所有語音的同時依然保持耳朵對外界的正常聽力,絲毫不影響對周邊環境的感知。同時,通過骨導式送話器,使士兵無論是在戰場槍戰環境,還是在持續的嘈雜環境,亦或是在配帶防毒面具等情況下都可以保持清晰送話。
士兵數字電台數據的傳輸速率為1.16Mbit/s,可傳送緊急警報、傳輸圖片及視頻、監控網路成員的GPS坐標。士兵在夜間可使用JEF夜視鏡瀏覽圖片,通過人機互動顯示器(IHM)來遙控顯示圖片、圖像及其他數據,該顯示器放置在作戰背心前部的摺疊口袋中。
人機互動顯示器質量500g,尺寸為124mm×82mm×26mm,2.8英寸(3.5英寸可選)彩色顯示屏,解析度為240×320。其構成了整套電子攜行裝備(PEP)的可視化部分,是下車士兵的操控終端。PEP的另外一個主要模組為系統管理模組,質量800g,尺寸為177mm×164mm×35mm,放置於作戰背心的側袋內。該模組具有系統接口聯接、電源管理、圖像處理和訪問控制等功能,並對系統電源、單兵電台、槍瞄以及GPS導航和定位等系統進行管理與控制。
通過人機互動顯示器的幾個簡易功能鍵(上/下/輸入/暫停),即可進行信息收發、瀏覽槍瞄或其他班組成員的槍瞄所轉送的圖像、監控自己及其他成員的位置。當戰場交火時,士兵可直接操作前握把的按鈕,而無需對人機互動顯示器的簡易功能鍵進行操作,就能實現對系統的控制。
排長及班長配備6英寸SITComDe手持式彩色顯示終端,尺寸為196mm×148mm×42mm,質量僅為1kg。該模組是PEP系統管理模組的一部分。
士兵數字電台網路可根據需求進行編配,可為不同班組或士兵組建多個子網。根據戰場環境的需要,指揮人員可在SITComDe手持式彩色顯示終端上用“拖拽”的方法實現迅速組網及成員認定。可同時監控兩個網路,語音會議模式可允許兩位使用者會話,但不允許多個子網模式同時運行,排長和班長有權在緊急情況下優先占用整個網路。
在預知即將被俘的情況下,FELIN具備系統自毀功能,班長也可通過網路遙控毀網。在戰場上,當系統被毀壞或者士兵必須更換其他作戰背心時,在更換後的作戰背心繫統管理模組中插入帶有個人身份信息的SD卡即可。
FELIN系統還配備了薩吉姆公司的JIMMR目標探測器和監視瞄具。後者為多功能雙目監視瞄具,包括非製冷8~12μm熱成像儀、人眼安全雷射測距儀及數字磁性羅盤。目標探測器質量為2kg(不包括內置電池),內置電池可與FELIN槍瞄的電池通用。視場為5.7°,2倍電子變焦,對坦克最遠探測距離為3500m,識別距離為1000m。
JIMMR目標探測器所產生的距離及方位等數據與GPS的數據格式一致,這樣可以確保排長通過JIMMR來向下級班長分配射擊扇面區域,班長可在其手持式彩色顯示終端上實時瀏覽自己的射擊區域。JIMMR內的顯示器具備自動切斷功能,夜晚條件下,當士兵把瞄具從臉部移開時,確保其面部不被照亮。
與FELIN系統兼容的JIMMR多功能雙目瞄具是法國陸軍(連同英國和美國陸軍一起)簽訂的一份契約項目。該瞄具為製冷性3~5μm熱成像瞄具,質量2.8kg(不含電池),對坦克偵察距離超過9000m,識別距離超過3500m。寬/窄視場分別為6.75°/2.25°,可2倍/4倍/8倍電子變焦。另外,在其白光熱成像波段的彩色模式下,視場為2.25°,可2倍/4倍電子變焦;配有雷射器、測程為5000m的人眼安全雷射測距模式、數字磁性羅盤及C/A型GPS定位系統。
FELIN系統的質量指標為25kg,雖然這個負荷不輕,但還是儘可能地改善了士兵的機動性能,如導航設備可使行進速度加快,士兵態勢感知能力的改善使士兵決策速度大大提高,夜視眼鏡確保了夜間行進的速度,指揮官可迅速重新組織部隊的能力使士兵的整體行進速度大大加快。當然,如果FELIN系統還能減重,士兵的機動性將進一步提高。

未來發展

法國軍備總署(DGA)與Sagem公司簽署了一份價值7.96億歐元的契約。Sagem公司承諾在2007年為第一批步兵團裝備Felin系統。到2008年底,該公司將交付全部3.05萬套裝備的三分之二。
很顯然,未來的戰士將配置“高技術”裝備。將來,一名士兵就可以構成一個小的信息系統,所有裝備又通過數據匯流排連線起來,這條匯流排能夠保證所有外圍設備之間實現快速聯絡。蒙東說:“如同辦公室里的個人電腦一樣,無需重新啟動系統,匯流排可以將所有裝備連線起來或者讓它們失去連線。”系統中心是一個小計算機。為了讓系統具有最大的靈活性,Sagem公司建議只使用一個能夠將所有可能配置考慮在內的軟體。原因很明顯:應當遵守軍事等級。在戰爭中,一支十幾人的小隊就構成了基本單位。根據使命和軍銜的不同,士兵們的裝備也不盡相同。每個人都將配備全球定位系統,隊長還將配備一種類似掌上電腦的裝備置,可以知道每個成員的位置。

另外一項重要革新體現在聯絡方面。配備了Felin系統後,士兵將會使用數字增強無線通信(DECT)技術。藉助於一個簡單的按鈕,同隊的十幾個人都能夠與隊長通話。隊長還將擁有一個設備,與自己的上級聯絡。從技術角度講,這些設備都是相同的,只需根據不同的使用者進行重新編程即可。
未來的士兵彼此之間聯絡暢通,但他們使用的不是話筒,而將利用骨傳播--安置在頭盔中的特別帽圈可以用來講話和接聽。蒙東說:“不用耳朵卻能聽到聲音的事情看起來似乎很奇怪。其實,這種方法很舒適,尤其是在艱難環境中,例如在颳風下雨或者極度嘈雜的環境中。”
這個非常具有“終結者”味道的頭盔還將配備兩個使用有機發光二極體(OLED)技術的圖象“測儀”,可以在面積為3平方厘米的微型顯示器上顯示出48萬像素的圖象。士兵還可以藉助一個熱成像儀,在需要時在夜裡看清東西。藉助安裝在Famas衝鋒鎗上的攝像機,士兵甚至可以改變子彈的行進路線,從而避免在打擊目標的同時暴露自己。觀察哨兵還可以利用這台攝像機向上司傳送錄像片斷。Famas衝鋒鎗上還將安裝一個額外的手柄。士兵可以利用上面的各種按鈕控制其裝備(無線電裝置,瞄準系統等)而無需放下武器。最後,用合成纖維製成的作戰服的性能非常優越,並且透氣性非常好。不過,Felin系統還存在有待改進的地方。系統的體積和重量還不令人滿意。法國軍備總署提出了一些條件:整套裝備、武器和彈藥,可以保證24小時飲食的食物與飲料等的總重量不能超過25公斤。能源問題更是至關重要。蒙東對此很有信心:“能源消耗方面,我們的示範者沒有展現出最佳狀態。”目前正在研究利用燃料電池集體補充能源的解決方案。
Felin系統還在不斷發展當中。法軍已經打算隨後給士兵配備可隨身攜帶的微型無人駕駛飛機。這種飛機可以為士兵承擔觀察任務。目前,每套Felin裝備價值2.6萬歐元。

作戰演習

法國武器裝備總署(DGA)已對FELIN未來士兵系統與無人機和地面無人車之間的互動性能進行了演示。
在2007年10月8日法國布爾日舉行的演示中,兩名士兵還展示了由法國Elno公司為FELIN未來士兵系統研製的OH-295骨導式耳機系統。該設備包括骨導式麥克風和監聽裝置,可使士兵的耳朵完全露在外面,從而使作戰士兵即使是在最嘈雜或狂風肆虐的環境下也能夠聽清對方的話語,同時不需要大聲講話,這對作戰中的通信來說意義重大。例如,士兵在射擊時雖然戴上耳塞但仍然能夠聽到指示。據悉,OH-295耳機是世界上第一種對麥克風采用骨傳導技術的耳機。
法國FELIN未來士兵系統研製階段的最後一項內容是士兵系統與無人機和地面無人車之間的互動性能演示。法國薩吉姆公司提供了50套FELIN系統用於試驗,而另外358套系統將用於2008年2月開展的為期一年的作戰試驗。按照計畫,法國陸軍將從2009年開始陸續接收31600套FELIN系統。
FELIN未來士兵系統非常易於使用,其中最複雜的部分當屬武器的瞄準具,士兵需要進行為期五天的訓練才可適應。該瞄準具可使步兵從地面無人車和無人機上獲得目視數據,其中包括“懸停眼”(Hovereye)無人機,它是由法國伯蒂技術公司研製的一種懸停垂直起降無人機演示樣機。對於“懸停眼”無人機來說,大部分研製工作都集中於確保它的自主能力,從而使其能夠在城區作戰環境中安全飛行。法國陸軍已於2007年第一季度對為城區作戰而專門研製的3輛Miniroc地面無人車進行了評估,但目前尚未決定是否應該採購該無人車。
2007年10月13~19日,法國薩吉姆防務公司在法國Mourmelon訓練營的“城市地形軍事行動”(MOUT)兵工廠內組織了一場名為“鳳凰”的大型數位化軍事作戰演習,其主要目的在於測試法國FELIN未來士兵系
統將如何在高強度與維和戰爭中發揮作用。參加演習的士兵主要來自駐守奧爾良(Orleans)的第二裝甲旅。本次演習將處於連貫的信息為中心的體系結構中的感測器和效應器與以下部件結合在一起:
1.配備全景攝像機和用於戰鬥群的信息網路的數位化裝甲人員輸送車;

2.集成在VB2L4×4裝甲偵察巡邏車上的高速無線電台和圖像處理工作站;

3.供戰鬥群裝備的FELIN未來士兵系統(包括配裝晝/夜光電瞄具並具備遙控射擊能力的FAMAS突擊步槍和配裝有GPS的單兵信息網路)。
在為期7天的作戰演習中,薩吉姆公司將新型網路中心戰體系結構集成至步兵戰車中。這一過程所涉及的部件包括:與FELIN未來士兵系統兼容的網際網路;SITEL(排級信息系統)型終端,以使車載感測器通過其自身的控制台而實現戰術協作和操控過程;通過車輛的SITEL終端(MPS全景紅外攝像機、“奧丁神”小型無人機)控制的光電感測器;以及車載FELIN信息網路,以確保對配備FELIN系統的士兵從乘車到下車間指揮的連續性。部隊指揮官在執行任務時將具備良好的指控能力,同時在戰場上具備良好的態勢感知能力。
MBDA公司也參加了這場軍事作戰演習,提供的是先進增敏型“米蘭”(MILANADT-ER)武器系統,該新型系統採用以信息為中心的FELIN技術,可使操控者得到的所有信息通過網路傳送至部隊指揮官。法國伯蒂技術公司提供的是“懸停眼”無人機和ECA地面機器人。這些系統所提供的信息可供VB2L裝甲車上的指揮官進行監控使用。

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