定向能武器(DEWs),包括高能激光(HELs)和高功率微波(HPMs),已成为现代战场上潜在的变革性武器。最近的进步使 DEW 比以往任何时候都更有能力,许多系统拥有对付各种威胁所需的威力和射程,而且比现有系统更经济实惠。最近在中东和欧洲发生的冲突凸显了弹药能力的重要性,以及高效和有效地应对不同动能威胁的必要性。一些 DEW 系统能够以 "无限 "弹匣同时攻击多个目标,这将产生巨大的经济和战术效益。然而,美国国防部(DoD)在大规模部署 DEW 的承诺上经常摇摆不定。因此,目前的 DEW 供应链,包括关键原材料、制造基地和劳动力以及测试基础设施,都无法支持大规模部署 DEW。目前的 DEW 供应链只能生产小批量的系统,交货期较长。由于没有来自国防部的明确而持续的需求信号,因此也就没有投资回报,工业界在进行必要的投资以建立安全、健康和有弹性的 DEW 供应链方面犹豫不决。尽管解决这些薄弱环节是一项艰巨的任务,但并非不可克服。为了加强 DEW 供应链并发挥这些尖端技术的潜力,政府、行业和学术界有必要采取一系列具体措施。
1.为确保未来定向能武器供应链的安全,美国国防部可以采取的最重要步骤是向工业界提供一致的需求信号,并明确阐述其定向能武器的战略目标。行业领导者多次提出,缺乏一致的需求信号对供应链的各个环节都有负面影响。现有的 DEW 供应链只能生产少量系统,交货期较长。一旦明确了国防部的战略目标,适当的 DEW 系统就应过渡到记录计划和多年期合同,以发出更长的需求信号。明确、持续的需求信号,加上总体战略构想,将为工业界提供保证,使他们能够开始进行必要的内部投资,以确保未来 DEW 供应链的安全。
2.在关键原材料和商品方面,DEW 供应链有几个薄弱环节,特别是锗、镓和稀土元素(REE)的供应,而所有这些在很大程度上都由中国主导。为了解决这些薄弱环节,应将镓纳入国防储备,采取措施发展国内氮化镓(GaN)生产能力,国防部应投资于最易受影响的 DEW 材料的合成替代品。
3.目前的 DEW 生产基地只能生产少量系统,交货期较长,不足以支持大规模部署 DEW。扩大生产规模的努力很快就会遇到各种问题,包括生产光学元件(如衍射光栅、反射镜和透镜)、光束导向器、电池以及管理超视距 DEW 测试的监管制度。解决这些问题的主要建议包括:建立能明确未来系统需求的 DEW 记录计划,对 DEW 系统、组件和测试进行标准化和明确定义,并尽可能利用商业行业的技术。
4.目前的 DEW 劳动力不足以支持扩大 DEW 的生产规模。受访者强调,光学涂层、能源生产和光学是面临最大短缺的三个具体领域。因此,国防部应扩大现有的劳动力开发工作,建立一个 DEW 大学联盟,其具体目标是建立一支强大的劳动力队伍,以满足未来 DEW 的需求。
5.DEW 供应链面临几个关键的安全问题和脆弱性。虽然定向能公司的总体财务状况相对稳定,但由于供应商有限,即使一家公司倒闭也会造成严重影响。有限供应商存在于整个 DEW 供应链中,尤其是在光束引导器、自适应光学器件、光学涂层、特种光纤、光束倾泻器、陶瓷激光材料和熔融石英方面。DEW 供应链还面临着对 DEW 公司的敌对性资本投资和网络安全挑战。为降低这些风险,国防部应考虑利用人工智能来预测潜在的供应链故障点,不同计划之间的DEW系统重叠组件的开发和优先级,并对参与DEW供应链的公司的财务稳定性和安全风险进行定期、深入的分析。
6.国际伙伴关系和联合近岸作业是实现 DEW 关键材料来源多样化和提高测试能力的潜在途径。然而,过度保密和限制性出口管制等障碍往往阻碍国际合作。国防部应指定联合定向能过渡办公室(JDETO)作为主要负责DEW国际合作的办公室,以简化合作。同时,国防部应与拥有现有 DEW 测试基础设施的澳大利亚合作,帮助增加美国的 DEW 测试。最后,考虑到以色列的 "铁光束 "计划,JDETO应与以色列国防部合作,在确保采取安全措施保护敏感信息的前提下,寻找美国和以色列可以联合需求关键DEW子系统和组件的机会。
值得注意的是,本报告是 ETI 供应链系列的第二份报告。虽然第一份报告侧重于高超音速技术,但它也包含了一些重要建议,这些建议也有助于确保 DEW 供应链的安全。如果本报告中的建议得以实施,将有助于在未来几年内提高定向能武器供应链的复原力、健康度和安全性。