美空军“死亡之谷”：技术创新与实战部署的长期困局如何破解？_风闻

美空军“死亡之谷”：技术创新与实战部署的长期困局如何破解？

原创 晓华哥 华语智库 2025年09月01日 08:03 北京

作者：徐秉君（华语智库高级研究员、新华社瞭望智库特约军事观察员）

“死亡之谷”——这一形象比喻直指军事技术创新中最顽固的痛点：一项新技术从实验室原型到大规模作战部署之间的转化障碍。美国空军副首席科学家兼技术与工程助理部长珍妮特·沃尔夫森在2025年8月27日的国家国防工业协会（NDIA）新兴技术会议上坦言，这一鸿沟“长期制约着美军应对大国竞争的能力”。随着中俄军事技术的快速追赶，美空军于2025年启动系统性改革，通过组织架构重构、流程再造和技术整合，试图将“死亡之谷”转化为“创新加速带”。这场改革被《航空与航天力量杂志》称为“美空军自冷战结束以来最深刻的采办体系变革”。

空军研究实验室（AFRL）主任杰森·巴托洛梅上将在2025年6月2日于俄亥俄州比弗克里克的国防部大楼发表讲话，此时AFRL与俄亥俄州签署了备忘录协议。美国空军照片由瑞安·劳拍摄一、传统模式的结构性陷阱

首先是“平台中心主义”的致命缺陷。长期以来，为何美空军技术创新难以落地？实际上反映了从实验室到战场的鸿沟。美空军传统采办体系以“装备平台”为核心，各军种司令部（如空战司令部、空中机动司令部）独立主导研发，形成封闭的“烟囱式”系统。国际联合通信中心能力发展主任马修·格罗夫斯在会后采访中直言：“过去，空军内部开发的能力直到流程后期才整合，这种滞后性在高端冲突中可能致命。”典型案例是F-22战斗机的通信系统——该机研发时未考虑与其他平台的兼容性，导致服役后无法与F-35共享数据链，被迫花费14亿美元进行升级。《航空与航天力量杂志》2024年披露，此类“互操作障碍”导致美空军在2018-2023年间浪费了约67亿美元采购预算。

其次是预算与流程的双重枷锁。传统预算体系将研发（RDT&E）与采购（Procurement）资金严格分离，导致技术成熟度达到6级（系统演示验证）后常陷入“资金真空”。空军研究实验室主任杰森·巴托洛梅指出：“我们的实验室每年产生200余项技术突破，但仅有29%能进入正式采办流程，83%的失败源于预算衔接断裂。”此外，采办流程的僵化同样致命——一项装备需求从起草到批准需28个月，而商业技术迭代周期已缩短至12个月，导致军事需求与技术发展严重脱节。沃尔夫森在NDIA会议上批评：“我们用20世纪的流程应对21世纪的威胁。”

再就是需求与技术的脱节。传统模式下，作战需求由联合需求监督委员会（JROC）制定，技术研发由军种实验室负责，二者缺乏动态协同。2022年美空军《技术转化报告》显示，人工智能、定向能等新兴领域中，62%的技术突破因现有需求框架无法响应而被搁置。巴托洛梅强调，要成功消除“死亡之谷”，关键在于需求生成、研究、资源分配和采购必须步调一致，并以“圣诞树”比喻这一困境：“成熟平台如同树干，新技术如同装饰品，但我们缺乏将装饰品挂到正确位置的机制。”

二、以“使命线”为核心的体系化破局

为破解传统采办体系的结构性缺陷，美空军以“使命线”为核心构建了多维度改革框架，通过组织架构协同、方法论创新与流程再造，打通从需求识别到技术部署的全链路。这些改革直指“死亡之谷”的核心障碍，标志着美空军从“平台中心”向“能力集成”的深层转型。

一是建立ICC与IDO的“需求-采购”双轮驱动机制。2024年9月成立的临时综合能力司令部（ICC）与空军装备司令部综合发展办公室（IDO）构成改革核心。ICC聚焦“使命线”分析（即从任务需求逆向推导能力序列），格罗夫斯在会后采访中直言：“我们不再孤立看待装备，而是从头到尾查看任务线以识别能力缺口。”例如，在“分布式制空”使命线中，ICC发现“多域数据融合”是制约协同作战的关键瓶颈，随后IDO将其转化为可执行的采办项目。两机构通过联合行业日、需求白皮书等机制实现协同，截至2025年8月已联合发布6份“关键能力缺口清单”，覆盖C3、网络战、自主系统等优先领域。IDO技术总监洛伦佐·瓦隆强调：“ICC负责‘画靶’，IDO负责‘射箭’，这种协同让行业清晰看到从实验室到战场的完整路径。”

二是运用“捡棒游戏”理论识别关键能力瓶颈，实现系统性突破。沃尔夫森提出的“捡棒游戏”理论成为改革的方法论支柱。她在NDIA会议上解释：“如果我拉出正确的‘棒’（关键能力），其他相关问题也会随之解决。”这一理论颠覆了传统“逐项攻关”模式，通过识别制约整体能力的核心瓶颈，实现资源的精准投放和系统性突破。巴托洛梅认为：“这不是简单的技术叠加，而是通过系统思维释放整体效能。”

三是流程再造：从“阶段门控”到“敏捷迭代”。改革打破了传统采办的“阶段门控”（Phase-Gate）流程，引入软件行业的敏捷开发理念。新流程将装备生命周期划分为“能力原型-有限部署-规模扩展”三个弹性阶段，允许根据实战测试反馈动态调整需求。空军装备司令部司令杜克·理查森在IDO成立仪式上指出：“我们不再追求‘完美的首次部署’，而是通过快速迭代实现‘80%解决方案+持续优化’，这种模式让技术能够以更快速度响应战场需求。”

2024年12月17日，空军装备司令部司令Duke Z.Richardson将军（左）和空军司令部综合发展办公室主任Amanda Gentry在美国空军国家博物馆举行的空军司令部IDO站立仪式上揭幕了IDO徽章。IDO是综合能力司令部（临时）的采购合作伙伴，美国空军照片由Brian Dietrick拍摄

三、技术整合的实践路径

技术整合是美空军跨越“死亡之谷”的核心支撑，其核心在于通过标准化、开放化的技术架构，打破传统装备的“烟囱式”壁垒，实现跨平台、跨域能力的高效协同。这些措施共同构成了美空军破解技术转化障碍的“技术桥梁”，确保创新成果能够快速嵌入现有作战体系。

一是推行模块化开放系统方法（MOSA），构建“即插即用”的硬件与软件标准。作为技术整合的核心抓手，MOSA要求所有新研装备采用标准化接口和模块化设计。根据2025年《空军MOSA实施指南》，雷达、通信、电子战等关键子系统必须符合“即插即用”规范，允许不同厂商产品无缝集成。C3BM项目执行官卢克·克罗普西举例说明：“某型雷达瞄准系统通过MOSA认证后，可直接与三家厂商的远程导弹系统通信，而无需定制化改造，这种兼容性使装备更新周期从36个月压缩至14个月。”截至2025年8月，美空军已有23个现役项目完成MOSA改造，预计到2027年将实现所有主要装备平台的模块化转型。

二是制定政府参考架构（GRA），为技术适配提供统一“数字蓝图”。IDO主导开发的政府参考架构（GRA）为技术整合提供“数字蓝图”。该架构包含138项核心技术标准，覆盖硬件接口、软件协议、数据格式等关键领域。通过强制供应商遵循GRA规范，美空军着重解决长期存在的“系统碎片化”问题。以人工智能目标识别系统为例，基于GRA开发的算法模型可在F-35、E-3预警机、MQ-9无人机等11类平台间通用，算法迭代速度提升3倍。洛伦佐·瓦隆强调：“GRA不是技术枷锁，而是创新加速器——它为行业明确了‘游戏规则’，使企业可专注于核心技术突破而非接口适配。”

三是应用数字孪生与虚拟测试技术，加速提高技术验证与集成效率。为缩短原型验证周期，美空军在改革中大规模应用数字孪生技术。AFRL建立的“联合虚拟试验平台”可模拟128类作战场景，支持上万种技术组合的虚拟测试。在“下一代空中优势”（NGAD）项目中，通过数字孪生技术，研发团队在物理原型制造前完成76%的系统集成测试，发现并解决237个潜在互操作问题，使研发成本降低29%。巴托洛梅将其比喻为“圣诞树装饰”：“成熟的架构如同圣诞树主体，新技术如同装饰品，可通过虚拟测试快速验证适配性。”

四、挑战突破与实战验证

尽管改革方向明确，但在落地过程中仍面临深层次矛盾。首先，预算资源的结构性缺口首当其冲：2025财年美空军申请的“过渡能力基金”为87亿美元，仅满足所需金额的62%，国会对“使命线”预算分配的质疑导致审批延迟。美国战略与国际研究中心（CSIS）国防预算专家托德·哈里森指出：“没有跨军种的联合预算机制，各军种对资源的争夺将持续削弱改革效能。”其次，官僚体系的路径依赖同样棘手，传统采办中形成的“军种利益藩篱”“项目办公室权力结构”难以短期打破，尤其是部分资深官员仍倾向于批准熟悉的平台项目，对跨域协同项目持谨慎态度。此外，技术迭代的适配压力加剧复杂性——商业领域人工智能算法的迭代周期已缩短至6个月，而国防部标准修订流程仍需12个月，导致军事需求与技术发展存在“时间差”。IDO技术总监洛伦佐·瓦隆坦言：“平衡标准稳定性与技术灵活性，是我们必须持续破解的难题。”

值得注意的是，美空军的这项改革注重实战验证。F-22战斗机的“烟囱式”教训成为传统模式的典型反面教材：该机研发时以单一平台为中心，未考虑与其他机型的通信兼容性，导致服役后无法与F-35数据链互通。ICC能力发展主任马修·格罗夫斯反思：“这正是‘平台中心主义’的致命缺陷——能力整合被推迟到流程末端，造成不可逆的互操作障碍。”

与之形成鲜明对比的是C3BM项目的改革实践成功：作为改革后的标杆项目，C3BM（指挥、控制、计算机与战斗管理）通过“使命线”需求分析，识别出“多域数据融合”“动态频谱管理”“抗干扰通信”三大能力缺口。IDO采用模块化开放系统（MOSA）将其分解为17个可独立升级的子系统，通过6个月周期的“敏捷迭代”，2025年7月实战测试中实现F-35机群引导陆军“精确打击导弹”（PRSM）摧毁移动目标，数据传输延迟降至0.4秒，从需求提出到初始部署仅用22个月，较传统周期缩短64%。C3BM项目执行官卢克·克罗普西强调：“我们不再追求‘一次性完美解决方案’，而是通过‘原型-测试-优化’的循环快速逼近实战需求，这正是改革的核心价值。”

五、战略影响与未来趋势

美空军“死亡之谷”改革不仅是采办流程的技术调整，更是服务于大国竞争的战略举措，其影响已超越军种范畴，深刻重塑着美国国防创新生态与全球军事技术竞争格局。从战略层面看，改革直接支撑美军“大国竞争”核心目标——通过缩短技术转化周期，美空军计划在2027年前实现定向能武器、自主无人机蜂群、量子通信等12项关键技术的实战部署，应对中俄军事现代化带来的“代差压缩”压力。空军部长特洛伊·迈因克在国会证词中明确指出：“破解‘死亡之谷’不是技术问题，而是保持军事优势的战略必需。”

在国防工业生态层面，改革正推动军工体系从“平台供应商”向“能力集成商”转型。洛克希德·马丁、波音等传统巨头已将70%研发资源转向跨域系统集成，中小企业参与度显著提升——2025年IDO发布的134个合同中，小企业中标比例达38%，较传统采办提高21个百分点。这种“大企业主导架构+小企业创新补充”的生态格局，为国防技术突破注入了多元化活力。

然而，改革仍面临跨军种预算协同机制的缺失、官僚体系的路径依赖、技术迭代速度与标准稳定性的平衡等三重关键挑战。美国战略与国际研究中心（CSIS）专家托德·哈里森警告：“若无法突破体制障碍，改革可能陷入‘局部优化而整体停滞’的困境。”

总体而言，美空军“死亡之谷”改革方向正确、路径清晰，初步成效已通过C3BM等项目得到验证。但其深层价值的释放，取决于能否持续打破体制壁垒，将“使命线”思维贯穿于能力建设全流程。在大国竞争日趋激烈的背景下，这场改革不仅关乎美军技术优势的存续，更定义着全球国防创新的未来范式。若能按计划推进，美空军有望在2030年前将技术转化周期大大缩短，为军事竞争奠定关键优势；反之，若改革动力衰减，“死亡之谷”可能再度成为制约美军能力迭代的致命瓶颈。