【深度分析】美国促进舰船领域技术创新的举措

当前,美国海军战略转向以大国对抗为主的“制海战略”,加快塑造适合高烈度海上对抗的装备技术体系。美国通过统筹谋划舰船领域技术发展、充分发挥政府科研机构的创新引领作用、广泛调动社会资源、提升科研成果转化效率等措施,促进舰船领域技术创新。

一、统筹谋划和推进舰船领域技术发展

2017年5月,美国海军发布《未来海军》白皮书,正式确认其战略从冷战结束后以干涉地区事务、实施对陆作战为核心的“由海向陆”战略,转向以大国海军对抗为主的“制海战略”。此后,美国海军相关部门与机构相继发布了多份战略规划文件,包括《海军研究与发展:加速建设未来海军及海军陆战队的框架》《维持海上优势规划2.0》《海军部无人系统战略路线图》《海军电力与能源系统技术路线图》等,既从顶层统筹谋划和推进大国竞争背景下舰船领域技术发展,同时也明确了重点领域技术发展的思路、路线、措施和计划。

图1  美国海军创新战略文件

二、充分发挥政府科研机构的创新引领作用

1、以政府科研机构为核心开展舰船基础技术研发

美国拥有覆盖舰船科研体系全领域、全系统的基础科研机构,主要包括国防实验室、联邦资助研发中心和大学附属研究中心,它们均为官方或半官方机构,不以盈利为目的、不涉及利益冲突、不参与企业任务竞争,研究领域涉及舰艇装备、舰载机、动力、无人系统、水下探测、材料制造、海洋科学等众多专业。美国高度重视舰船基础技术创新,充分发挥这些机构在舰船基础研究、应用研究和先期技术开发方面的核心作用。在三个军种部中,海军部的基础科研实力最强,下辖统管海军基础科研活动的海军研究署、海军最大的基础科研机构海军研究实验室以及27家国防实验室。海军部长期维持一支稳定、高素质的研究队伍,文职科学与工程技术人员数量占到国防部实验室人员总和的约60%,保持稳定的经费投入,开展基础性、长期性科学研究和探索性技术开发。

图2  海军研究实验室组织架构图

2、政府管理和运行规模庞大、齐全完备、性能先进的舰船科研设施

美国政府管理和运行种类齐全且数量较多的试验设施,包括水声试验场、模拟试验水池、动力试验站等,在舰船技术的开发、应用、试验、测试与评估中发挥了重要作用。这种布局的原因有二:其一,一些大型的系统集成和试验测试设施投资高,一般专属军用领域,单个企业无力或不愿投资,只能由政府投资和管理;其二,关键系统和设备的测试往往直接关乎装备最终的作战性能,由国家掌握可以避免受制于人或者泄露核心机密。

图3  美国海军部分舰船科研设施

三、广泛调动各类资源,促进舰船科技创新协作

美国海军和相关科研机构通过跨学科大学研究计划、小企业创新研究计划、创新大赛、技术演习等方式,广泛吸引学术界、商业界和国防领域的人才和组织参与舰船科技创新。

1、调动大学力量参与舰船科研

除大学附属研究中心外,美国海军通过各类计划资助大学研究人员开展基础性、前瞻性研究。2018年7月,海军研究署、海军研究实验室和卡耐基梅隆大学签署教育合作协议,允许卡耐基梅隆大学师生使用海军研究实验室最先进的设施和设备,海军研究实验室则可以通过接触学术界观点来激发创新思想,同时培养未来的科学家和工程师。2020年2月,美国国防部宣布在跨学科大学研究计划下,向26个基础研究团队授予1.85亿美元,其中海军领域10个团队,研究涉及量子科学、光学、新材料等领域。

2、利用小企业推动舰船科技创新

美国国防部持续执行由联邦政府统一推行的小企业创新研究计划(SBIR)和小企业技术转移计划(STTR),加大国防需求的透明度,消除中小企业在国防市场上的信息弱势。海军近20年来一直在举办小企业转化论坛,旨在为参与海军小企业创新研究计划和小企业技术转移计划的企业提供交流平台,向作战人员、政府采办和技术人员、军工主承包商、系统集成商及其他潜在合作伙伴展示新技术,以促进技术向军事的转化应用。据统计,2006~2018年小企业技术转化成功率高达20%。2019年9月,美国海军研究署调整小企业创新研究计划合同申请和授予流程,简化项目申请要求、缩短项目评审周期,以吸引更大范围小企业参与,加快将人工智能、机器学习、自主化等方面的最新技术引入作战领域。

3、以创新大赛、技术演习等形式吸引学术界、商业界更多力量参与

为调动全社会创新资源,激发科研团队创新活力,选拔最优秀的创意和方案,美国海军频繁举办丰富多样的科技创新大赛、技术演习等活动,广泛吸引学术界、商业界、国防领域力量参与舰船科技创新。2018年2月,美国海军学会举办第三届新兴及颠覆性技术征文大赛,征集能“改变游戏规则”的新兴或颠覆性技术,并讨论如何快速部署和运用这些技术。2019年3月和7月,美国海军和海军陆战队举办两场“先进海上技术演习”,邀请工业界、学术界和政府研发机构展示、验证及试验一系列新技术新概念,旨在建立作战人员与企业和工程技术人员的联系,推动新技术研发与转化,促进新兴技术与传统作战相融合。

四、重视提升舰船科研成果转化速度与效率

为使技术成果有效得到转化,美国海军以速度和效率为目标,大力推动实验室技术成果向军队和商业市场转化。

1、成立敏捷探索办公室加快新兴技术应用

2019年2月,美国海军成立敏捷探索办公室,该办公室不设任何创新项目,只作为中介,推动不同实验室或科研机构在相关项目中的合作,并通过协调和培育敏捷的海军创新生态系统、加强教育培训、加快技术发现、改革创新领导文化、记录最佳实践等举措,帮助海军加快新兴技术的转化和应用。

2、与创业孵化器建立战略伙伴关系

2019年1月,海军研究实验室技术转移办公室宣布与美国最大的创业孵化器1776建立战略伙伴关系,以加强与私营部门创新者和投资者的合作,促进实验室技术的转移转化。该项合作可为海军研究实验室提供理解创新生态系统的新视角和更多的知识产权合作机会,技术初创企业也有机会了解海军的技术需求,进而提出创新型解决方案,获得技术转化的机会。

图4  1776组织的创新发现活动现场

2020-08-14智邦网

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