美陆军部长马克·埃斯珀（Mark Esper）和瑞安·麦卡锡（Ryan McCarthy）分别于2019年1月4日和2020年1月6日委托陆军科学委员会（ASB）研究2040年左右的装甲/反装甲战争。2021年8月14日，陆军科学委员会重新成立时，陆军部长克里斯汀·沃穆思（Christine Wormuth）重申了对未来装甲/反装甲战争进行独立评估的必要性。陆军未来司令部（AFC）赞助了这项研究。在研究进行期间，陆军未来司令部司令约翰·M·默里（John M. Murray）将军和詹姆斯·E·雷尼（James E. Rainey）将军指导了这项工作。
今天，陆军发现自己处于与20世纪70年代相似的地缘战略和军事环境中，与冷战时期有着显著的相似性和重要差异。当时，随着微处理器的初步应用推动第三次工业时代的到来，陆军从反叛乱战争中转型，准备在中欧战场上对抗现代化的苏联军队。而今天的转型则是从中东的反恐和反叛乱行动转向应对两个主要对手的大规模作战行动，同时随着网络、自主性和人工智能推动的第四次工业时代的加速发展。这些对手在重要方面带来的复杂性超过了冷战时期所面临的挑战。全面的现代化计划，即当时的“五大”和今天的“六大”，是陆军必然变革方向。
基于20世纪70-80年代的转型经验，陆军科学委员会研究了陆军成功采用的采办方法，这些方法曾用于开发冷战时期的“五大”武器系统和多管火箭发射系统（MLRS）。通过采用这些方法、冲突洞察、概念、技术试验平台和竞争性原型开发来发展新的装甲能力，这些方法在M1坦克开发中至关重要，并通过现代流程进行了更新，能够在开发风险、可负担性和改进的作战能力之间取得成功的平衡。这些方法对于M1坦克自20世纪80年代列装以来在两代人中保持主导的主战坦克（MBT）能力至关重要。
除了成功的采办模式外，20世纪70年代，美陆军还利用了两场中东战争的“经验教训”，特别是1973年的阿以战争，为“主动防御”和“空地一体战”理论的发展以及必要的配套物资开发提供了信息。今天，陆军正在分析叙利亚、也门、纳戈尔诺-卡拉巴赫和乌克兰冲突中的“经验教训”，陆军科学委员会也采用了这种方法。
如果不立即进行装甲技术现代化投资（本研究估计为30-40亿美元），陆军将面临在2040年战场上近战任务失败的风险。无论作战战区如何，缺乏压倒性主战坦克能力都会危及陆军任务的成功。该计划的成本与20世纪70-80年代的经验进行了比较，发现经通胀调整后的金额相似。
为了保持陆地作战的优势，陆军应立即启动一个试验平台和开发计划，制定第五代战斗车辆（5GCV）的需求，并成立反坦克导弹跨职能团队（ATGM CFT）。如果不开发5GCV，美国在未来陆地战场上威慑战争并取得胜利的能力将面临严重风险。1980年列装的M1艾布拉姆斯坦克经过卓越的开发，提供了前所未有的能力，但在2040年的战场上，它将不具备成功所需的部署能力、机动性、杀伤力或防护能力。M1艾布拉姆斯的开发计划采用了最先进的分析技术，为开发具有2040年战场所需的压倒性杀伤力、防护能力、机动性和部署能力的5GCV提供了适当的模型。最后，陆军必须与工业界、其他美国政府机构以及盟友和伙伴合作，获取最佳的2040年技术，以开发具有压倒性优势的5GCV。
图 2040 年的综合战场威胁
2040 年战场的预期变化
从近期冲突中获得的启示、对大国研发的分析以及长期技术趋势都表明，战场正在战争的多个维度、模式和领域以及地域和行动者之间扩展，复杂性也在增加。2040 年战争特征的变化将涉及所有领域和作战功能，跨越自二战以来从未见过的地理区域。虽然战斗仍将围绕局部目标展开，但战斗、战役和冲突将经常涉及全球投入和后果。值得注意的是，战场在时间上并没有扩大。信息、事件和武器系统的速度都在加快，压缩了决策周期和反应时间。这就要求领导者和部队以决策速度灵活执行--有效预测并先于对手采取行动。
从战术角度来看，对手越来越能够将陆基联合兵种能力与空中、海上、太空、网络和电磁频谱作战的效果进行常规整合。太空目标定位、日益增多的陆地和空中传感器以及网络作战将使远程火力更加普遍且更具杀伤力，挑战战场纵深和广度的编队。日益自主的空中飞行器，包括游荡弹药，将以更快的速度攻击战场系统和平台中最脆弱的环节，从而增加杀伤力。
2040年的战场可能会显著增加机器人用于作战、情报监视与侦察（ISR）以及后勤功能的运用；人工智能辅助能力，包括目标定位与识别以及平台移动；对指挥控制设施的网络攻击；射程更远的间接火力系统（包括火炮和火箭/导弹），配备越来越精确的弹药，能够摧毁任何它们能够捕获的目标。然而，每个有能力开发和运用这些能力的国家也在研究对抗它们的方法。未来的战场将高度重视伪装、掩护、隐蔽、欺骗和拒止（C3D2），利用新技术来击败、干扰、迷惑和/或欺骗敌方传感器和网络能力，这些能力可以中断、迷惑、欺骗甚至接管敌方指挥控制系统，从而打乱敌方能力。
完全无人驾驶车辆的发展正在推进，人们相信这些车辆将能够完成目前有人驾驶主战坦克（MBT）的大部分任务。我们判断，这种能力在2040年代之前不太可能实现。建议的第五代战斗车辆（5GCV）技术试验平台将提供必要的知识，包括适用于无人驾驶车辆的现场数据，这些演示器应被视为成熟有人和无人驾驶车辆的一部分。
尽管欧洲和印度-太平洋地区存在许多一致性，但后勤和支援在这两个战区都很困难，而印度-太平洋地区的更长距离和欠发达的基础设施（包括港口和机场）加剧了这一问题。此外，远程火力对后勤基础设施的打击能力将使前方支援在印度-太平洋战区比在欧洲更为关键和困难。对印度-太平洋地区的新兴分析暴露了对装甲旅战斗队（ABCT）的挑战，其到达时间延长，需要探索部队设计、平台能力和战略运输能力以缓解这些挑战。
上述挑战并不意味着车辆必须为个别战区量身定制。然而，对两个战区通用的5GCV的需求将需要考虑印度-太平洋地区独特的后勤需求。关于5GCV的决策应旨在使整个5GCV单位更具战略部署和可持续性。5GCV应成为新的、更敏捷编队的先锋，逆转当前ABCT因AMPV（约40吨）取代M113（约12吨）和XM30（约40-55吨）取代布拉德利（约27吨）而变得更重的趋势。所有关于5GCV的研究重量预测都比M1系列轻。其他后续平台也必须遵循这一趋势。此外，部队设计、平台能力和战略运输能力必须解决向两个关注区域快速交付可信部队包的能力。当前的战略运输资产正在老化，需要显著的后勤基础设施分析，表明在未来的作战中将无法获得。
图 12. 拟议技术和试验台支持的 2040 年构想
对M1在2040年战场上的评估
鉴于威胁评估和整合新兴技术的难度，M1坦克正接近其寿命终点。在研究期间，技术界的简报普遍认为，M1的大部分技术正在过时。预计一些新的和成熟的技术可以并且应该应用于M1系列。然而，通过改装一款1980年代的主战坦克（MBT）来完全获得这些技术的优势是值得怀疑的，就像不能指望新技术能最大程度地改进一款1980年代的商用车辆一样。例如，机器人技术和自动化有望将乘员减少至少一人。减少乘员可以提高生存能力，并在第五代战斗车辆（5GCV）中显著减轻重量。然而，这些优势不太可能通过改装M1来实现。
M1的生存能力也受到质疑。当代冲突暴露了其脆弱性，而对手的研发投入以及对手的高能材料、反坦克导弹（ATGM）和主炮研发投资都非常强劲，随着时间的推移，战场风险将进一步加剧。特别是，M1容易受到顶部攻击。许多当前和未来的反坦克导弹、武装无人机、游荡弹药、顶部攻击子弹药以及来自对手远程火力都具备这种能力。
现代顶部攻击反坦克导弹可以击败反应装甲。化学能弹头的杀伤力正在超越被动和主动装甲防护。现代对手坦克的主炮口径大于M1的120毫米主炮，可能能够穿透M1的被动装甲。M1的主炮是潜在对手中口径最小的，对敌方装甲的杀伤效果正在减弱。俄罗斯的T-90和中国的T-99都配备了125毫米主炮。德国和法国正在分别为坦克探索130毫米和140毫米主炮。正如M1X原型所示，130毫米主炮严重减少了车载弹药量，从40发减少到19发，并且在杀伤概率（Pk）没有显著提高的情况下，储存的杀伤弹药从36发减少到17发（Pk为0.90），降低了持续杀伤力，并使弹药补给需求翻倍。然而，正如纳戈尔诺-卡拉巴赫和乌克兰冲突所表明的那样，当前和新兴的致命系统虽然对当前坦克的生存能力构成挑战，但并不能取代战场上的机动、火力和冲击效果。
M1的各种型号重量在70至80吨之间，存在严重的战略、作战和战术机动性以及后勤保障问题。M1限制了关键地区的空中、海上和陆地运输选择以及卸载港口。重量限制了许多铁路车辆的使用，也限制了桥梁和路基的选择。重量还影响燃料消耗、功率重量比，并增加了维护需求。此外，后勤密集型的单位，如当前的装甲旅战斗队（ABCT），每天需要进行多次加油和重新装弹操作，多达三次。在日益透明的战场上，这种后勤密集性可能会使使用M1的编队面临脆弱性，因为依赖固定基础设施的后勤单位会形成可预测性，从而可能被敌方拦截。敌人可以通过攻击生存能力较低的后勤系统来限制装甲作战，而不是直接与装甲编队交战。
作为我们服役时间最长的主战坦克，M1的经济使用寿命通过多次重建和改装得以延长，但在可靠性、可用性、可维护性或作战舰队准备状态方面没有长期改进。除了新的作战能力外，新平台还提供了改进尺寸、重量、功率和可持续性的机会，从而降低总拥有成本，与持续的M1维护相比，具有更高的作战可用性。应根据测试数据重新审视驱动可靠性、可用性和可维护性的基本假设，提高系统和组件的可靠性，并通过软件减少不必要的时间和成本。
尽管M1正在失去其长期的主导地位，但在陆地作战中，能够通过机动、火力和冲击效果与敌人交战并摧毁敌人的机动、防护火力系统仍然是不可或缺的。这种效果无法通过大量的远程火力和武装无人机来替代，尽管机器人技术可以支持装甲作战，但陆军科学委员会判断，到2040年，机器人技术无法现实地取代装甲部队。消除当前和新兴脆弱性并提高杀伤力的5GCV对于陆军进行“陆地作战中的持续战斗”至关重要。这种能力还进一步增强了陆军对威慑的贡献，正如斯塔里将军所指出的那样，通过“将敌方领导人可能认为有利于寻求军事解决政治问题的动机降至最低……明确的作战能力是有效减少（敌方）动机的必要条件——正如他们所看到的那样。”
鉴于压倒性技术的不成熟和模糊问题的持续存在，开发M1的替代品将需要十多年的时间。因此，M1将像其前身M60一样，在未来几十年内继续服役，并且必须进行选择性现代化，即使其效用逐渐减弱。为了减少未来风险并交付一款像M1一样在几代人中占据主导地位的5GCV，陆军科学委员会建议陆军立即开始5GCV的研发。
探索所需能力的可能概念
构建这一对冲策略的方法是确立几种可能的概念，这些概念提供了被认为对2040年后陆地作战至关重要的能力。图12中的这些概念并不是作为点解决方案提出的，而是被设想为需要研究计划支持的能力。随着作战需求逐渐明确，可以通过分析和技术评估来定义适当的2040年车辆，这些分析和评估将作为本研究计划的一部分进行。图12中提供了M1A2 SEP VX的特性以供比较。
- 第五代战斗车辆（5GCV）
图12中的基准车辆是所探索的最低风险概念。它是M1的值得继承者，并且是下一代战斗车辆跨职能团队（NGCV CFT）和地面车辆系统中心进行的虚拟原型设计中的主要概念之一。该车辆在本研究的第一阶段进行了探索，并在当前阶段发现其在2040年战场上的能力显著优于M1。它将具有改进的杀伤力和防护能力，但容易受到动能武器（如CKEM）的攻击。此外，该车辆首次列装时的重量预计与M1首次列装时相当，随着其成熟，它将无法帮助缓解战略部署以及作战和战术机动性问题。
- 轻型坦克
与在欧洲和印度-太平洋地区行使联合责任的陆军领导层和退役将军的讨论表明，有必要重新审视主战坦克的重量。所有人都认为，70吨或更重的M1在战术、作战和战略上都不具备机动性。因此，重要的是探索在下一代主战坦克中显著减轻重量的可行性，同时不损害其防护能力特别是和作战能力一般。此外，该计划应探索与减轻装甲旅战斗队（ABCT）中所有战术车辆重量相关的技术。该计划的目标是探索至少将主战坦克重量减半的潜力，同时不损害上述作战能力。虽然有许多技术可以实现这一目标，但这里将明确列出三项技术。首先，必须探索针对动能穿甲弹和聚能装药武器的主动防护潜力，以便为主动和被动防护之间的权衡提供基础。其次，必须探索通过机器人技术减少乘员数量的可能性。乘员数量是装甲体积的主要决定因素，从而也是装甲重量的决定因素。最后，高能化学是否可以使用更小的主炮并保持杀伤力？如果在这方面没有进展，是否存在一种发射导弹的主战坦克的可能性？虽然这些杀伤力研究肯定会取得进展，但需要实验数据来评估这些方法是否能提供足够的重量减轻，以证明任何作战妥协是合理的。
这种轻量化选项可能需要对当前基于欧洲的作战和作战概念（O&O）进行修订，以适应太平洋地区的作战需求。
- 机器人僚机
对2040年战场的研究还表明，基于5GCV的装甲/反装甲编队将面临新的机遇和挑战。机器人僚机概念允许探索多域作战（MDO）支持的远程火力，扩展装甲战场，并在敌方装甲接近友军阵地之前对其进行消耗。这些更小、更轻、减少乘员的选项将为装甲/反装甲作战以及城市作战提供不同的部署和新的作战方法。远程火力、有人-无人协同、机器人技术和伪装（或陆地隐身）是必须探索的能力，它们可以作为友军装甲编队的补充，或作为对敌方使用这些或类似能力的反制手段。机器人僚机并不是作为主战坦克（MBT）的替代品或竞争对手提出的。相反，僚机是一种利用先进技术的概念，当使用MDO能力时，它将通过扩展作战空间来补充主战坦克。在M1设计时，地理可见性和技术将作战空间限制在前沿部队前方约五公里范围内。MDO和先进的导弹技术可能将这一范围扩展到数十公里，以便在敌方接近友军有人编队的致命距离之前对其进行打击和消耗，甚至可能在没有抵抗的情况下进行。陆地隐身技术可以对抗太空或战场上的监视和瞄准能力，这些能力是实施远程交战所必需的。最后，威胁讨论表明，潜在对手正在探索并在某些情况下列装能够发射导弹的主战坦克，除了传统的坦克弹药外。自20世纪60年代和“Shillelagh”导弹以来，美国尚未探索由装甲车辆使用的导弹技术。自那时以来，导弹技术已显著进步，僚机概念允许探索新的和不断发展的远程反坦克导弹（ATGM）。
这一概念的关键在于探索有人-无人协同方法的能力。我们认为，机器人技术在2040年代之前不会足够成熟以进行列装。如果机器人技术的成熟速度比预期的更快，僚机概念将允许利用这一重要技术。这些概念的提出是为了创建一个基于技术试验平台的研究计划的目标，该计划将在下文讨论。
- 推荐计划
图13概述了基于M1模板开发5GCV的总体计划。原型设计和工程制造开发（EMD）计划之前是一个技术试验平台计划，如图14所示。该计划建议进行类似于M1开发过程中采用的技术试验平台计划。这样的技术试验平台计划将需要大约八年时间完成。在完成这一技术试验平台计划后，基于M1模板的原型设计和EMD将需要十年时间完成整个开发计划。这样的总体计划将导致新的主战坦克在2040年代初期首次装备部队。研究团队审查了M1技术试验平台活动的成本，并确定推荐的5GCV计划的30-40亿美元成本与M1类似计划的成本（经通胀调整后）一致。
图 13 建议的 5GCV 采购计划
图 14 建议的 5GCV 试验台计划
2040 年战场及其对下一代主战坦克的影响
与当今的冲突相比，对 2040 年战场的评估显示出重要的相似之处和不同之处。联合武器编队的任务是威慑和胜利的基础，在 2040 年将保持不变。战场的透明度和杀伤力将不断提高，这就要求新型战车具有更好的防护能力和创新的杀伤力解决方案。这种战车必须能够在全球多域作战战场上作战。
M1 将无法在 2040 年的战场上发挥作用。它在防护、杀伤机动性和 C2 方面的设计不足以主宰 2040 年的战场。需要创新来解决防护问题，同时减轻重量，以确保战略、作战和战术机动性。本研究认为，需要在新材料、被动装甲、主动防护（尤其是针对动能武器）和特征抑制方面进行投资。问题包括主武器的选择以及 5GCV 是重型主战坦克还是轻型车辆。
目前陆军进行分析的能力大大低于开发 M1 时的能力。陆军科学委员会和国防科学委员会以前在开发 M1 时进行的研究在很大程度上依赖于分析来证实其结论和建议。如今，这种能力已荡然无存。M1 的开发依赖于大量的技术和作战分析来确定其需求，M1 后续型号的开发也需要这样的能力。任何现代数字工程在下一代主战坦克研制中的应用都需要现代计算工具和分析模型，而现在还没有这种能力。
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