美國(guó)科技水平依然世界第一，這沒(méi)有什么好爭(zhēng)議的。但美國(guó)科技中了魔怔了，近些年接連翻車(chē)，問(wèn)題出在片面追求一步到位。

美國(guó)科技實(shí)力強(qiáng)勁，財(cái)力更強(qiáng)勁。既有本錢(qián)追求一步到位，也有本錢(qián)承擔(dān)失敗的代價(jià)。階躍性發(fā)展的好處是拉開(kāi)質(zhì)的差距，然后可以坐吃“高地紅利”很長(zhǎng)時(shí)間，等到別人追上來(lái)的時(shí)候，美國(guó)已經(jīng)準(zhǔn)備好下一次階躍了。這是實(shí)力者的特權(quán)。

歷史上，美國(guó)科技發(fā)展多次受惠于一步到位。在其他國(guó)家還在糾結(jié)于模擬計(jì)算機(jī)的時(shí)候，美國(guó)一步到位，直奔數(shù)字計(jì)算機(jī)，率先跨入數(shù)字時(shí)代。在其他國(guó)家還糾結(jié)于電子管的時(shí)候，美國(guó)不僅直奔晶體管，還馬不停蹄地接著跨入集成電路時(shí)代。數(shù)字技術(shù)和集成電路的一步到位是美國(guó)至今還在坐吃的紅利。

在民航發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)面，在歐洲還在糾結(jié)兼顧螺旋槳和噴氣但天花板較低的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，美國(guó)直奔渦噴，并再接再厲跨入渦扇，至今依然領(lǐng)先。

類(lèi)似的例子還有很多。

實(shí)力者也可以走漸進(jìn)路線(xiàn)，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)更低，但差距拉不大，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手馬上追上來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)也更大，處于“永恒的飛奔”之中。美國(guó)寧愿間隙性地一鼓作氣，一步到位，直沖下一個(gè)很高的高度。技術(shù)落差也是威懾，不堅(jiān)定的競(jìng)爭(zhēng)者直接就嚇退了。

然而，這也比較冒險(xiǎn)，階躍性發(fā)展不是每次都能成的。

美國(guó)在5G上落后了，但曾經(jīng)是領(lǐng)先的。美國(guó)的錯(cuò)誤在于想一步到位，直接開(kāi)發(fā)毫米波的5G。毫米波的頻率更高，帶寬更大，通信的容量和速度都更大。問(wèn)題是，毫米波在空氣中的傳輸損耗大，需要高度密集的基站才行，功率要求很高，而且穿透力太差，墻體、樹(shù)林都使得信號(hào)嚴(yán)重衰減，使得商業(yè)應(yīng)用價(jià)值成問(wèn)題。中國(guó)走厘米波路線(xiàn)，技術(shù)指標(biāo)沒(méi)有毫米波高，但實(shí)現(xiàn)的門(mén)檻低很多，率先搞成了。

指標(biāo)定得較低也有天花板較低的問(wèn)題，但厘米波5G依然比4G是很大的飛躍，可以受惠于5G的大部分好處，而不受制于毫米波的局限。5G也不是終極，6G跳入太赫茲，就是毫米波甚至更短的波長(zhǎng)，超越了絆住美國(guó)的毫米波5G。

美國(guó)在高超音速方面也是曾經(jīng)領(lǐng)先的。航天飛機(jī)就是高超音速的，返回中的熱管理是工程設(shè)計(jì)中的杰作。美國(guó)也早就與澳大利亞合作研究超燃沖壓，NASA的X-51曾經(jīng)代表了高超音速和超燃沖壓的最高水平。美國(guó)再次犯了一步到位的錯(cuò)誤，要直接研制超燃沖壓動(dòng)力的高超音速巡航導(dǎo)彈，結(jié)果遇到難以克服的技術(shù)困難，半途而廢了。

高超音速的動(dòng)力當(dāng)然是重要的，但高超音速的熱管理和氣動(dòng)同樣重要。航天飛機(jī)的熱管理雖然精妙，但高度特化，無(wú)法推廣到一般的高超音速飛行。高超音速的氣動(dòng)也有與低超音速有完全不同的挑戰(zhàn)。中國(guó)分兩步走，從“低技術(shù)”的助推-滑翔入手，先解決高超音速的氣動(dòng)和熱管理問(wèn)題，同時(shí)展開(kāi)超燃沖壓的研究，一旦成熟，可以平順地過(guò)渡到超燃沖壓動(dòng)力的高超音速飛行器。

中國(guó)的兩步走不僅在助推-滑翔高超音速飛行器方面領(lǐng)先了，還在超燃沖壓方面也領(lǐng)先了。

高超音速與激波是是緊密交織的，超燃沖壓自然與激波高度相關(guān)，但激波就是激波，激波的駕馭是相通的，點(diǎn)穿這層紙后，一通百通了。美國(guó)想先解決超燃沖壓的動(dòng)力后，再攻高超音速氣動(dòng)和熱管理，反而吭哧吭哧了。

美國(guó)海軍的“朱姆沃爾特”級(jí)驅(qū)逐艦的失敗不僅有戰(zhàn)略指導(dǎo)思想錯(cuò)誤，也有技術(shù)上不切實(shí)際的一步到位的因素?！安恕奔?jí)在設(shè)計(jì)上是階躍性的進(jìn)步，在90年代初服役時(shí)，甩了世界各國(guó)海軍幾條街?！爸炷肺譅柼亍奔?jí)應(yīng)該是下一個(gè)階躍，全電綜合推進(jìn)（IEP）提供充足的電力，便于適配雙波段雷達(dá)甚至激光武器，電磁炮射程更遠(yuǎn)，火力密度更大，彈藥成本更低，攜彈量更大，可在一定程度上替代陸攻巡航導(dǎo)彈，更是由海到陸的利器。

問(wèn)題是，“伯克”級(jí)的戰(zhàn)斗系統(tǒng)大體來(lái)自“提康德羅加”級(jí)，有所簡(jiǎn)化還已經(jīng)成熟；動(dòng)力系統(tǒng)也是來(lái)自“提康德羅加”級(jí)。只有短寬型艦體是全新的。這是理念上跳躍、技術(shù)上漸進(jìn)的成功范例。但“朱姆沃爾特”級(jí)從理念到技術(shù)都全面跳躍了，容易技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制而導(dǎo)致失敗，而這一次是真失敗了。

“朱姆沃爾特”級(jí)采用內(nèi)傾式艦體，理論上可降低雷達(dá)反射面積，便于采用增加抗沉性的雙層殼，但造成橫搖穩(wěn)定性問(wèn)題，也不易靠泊。原計(jì)劃采用電磁炮，可攜彈750枚，大大超過(guò)垂發(fā)的巡航導(dǎo)彈數(shù)量，極大地增強(qiáng)對(duì)地轟擊能力。但步子太大，退回到常規(guī)裝藥火炮，但還是要配備射程160公里的超遠(yuǎn)程炮彈，命中誤差不超過(guò)50米。兩門(mén)155毫米艦炮采用高低彈道同時(shí)命中的單炮齊射技術(shù)后，火力密度相當(dāng)于兩個(gè)155毫米榴彈炮連。結(jié)果炮彈是造出來(lái)了，但單價(jià)80-100萬(wàn)美元，下馬了。更加可悲的是，155毫米艦炮和陸軍的155毫米榴彈炮的炮彈不通用，改造6門(mén)現(xiàn)有艦炮需要耗資2.5億美元，這事只得擱下了。

IEP也掉鏈子了，可靠性達(dá)不到要求，而且一旦出故障，就是全艦停電，動(dòng)力用電、系統(tǒng)用電一起停。在戰(zhàn)時(shí)，這就是死路一條了。

其實(shí)在全電推進(jìn)和主流的柴燃交替（CODOG）之間，還有柴燃電（CODLAG和CODLOG）。柴燃交替是用柴油機(jī)做巡航動(dòng)力、燃?xì)廨啓C(jī)做加速動(dòng)力，另有專(zhuān)用的柴油發(fā)電機(jī)供電，這是最常見(jiàn)的軍艦動(dòng)力形式。全電推進(jìn)則是在艦上用燃?xì)廨啓C(jī)或者柴油機(jī)發(fā)電站向艦上電網(wǎng)供電，動(dòng)力用電和系統(tǒng)用電都來(lái)自電網(wǎng)。這樣系統(tǒng)效率最高，但可靠性危害也最高，一損俱損。

CODLOG用柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供巡航動(dòng)力，燃?xì)廨啓C(jī)提供加速動(dòng)力，系統(tǒng)用電與動(dòng)力用電分享。CODLAG也用柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供巡航動(dòng)力，但燃?xì)廨啓C(jī)通過(guò)離合器和齒輪箱，與柴油發(fā)電機(jī)-電動(dòng)力一起提供加速動(dòng)力。

CODLAG與IEP只差一步，燃?xì)廨啓C(jī)也發(fā)電、并網(wǎng)就是IEP了爭(zhēng)但沒(méi)有單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，在任何時(shí)候至少保證驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，可以使得艦艇返港檢修。英國(guó)在多型CODLAG和CODLOG艦船使用經(jīng)驗(yàn)上，在45型驅(qū)逐艦上使用IEP，還是翻船。美國(guó)一步到位，跳過(guò)CODLAG和CODLOG，直奔IEP，也翻船了。法國(guó)和意大利沒(méi)有大躍進(jìn)，在FREMM護(hù)衛(wèi)艦上分別用CODLOG和CODLAG。美國(guó)“星座”級(jí)護(hù)衛(wèi)艦基于意大利FREMM，估計(jì)也是CODLAG。

“朱姆沃爾特”級(jí)還啟用全新的Mk57垂發(fā)，口徑更大，便于搭載更加大型的艦載武器。Mk57也一反垂發(fā)中線(xiàn)安裝的傳統(tǒng)，采用舷側(cè)分散安裝，被敵人導(dǎo)彈擊中時(shí)，可向外爆炸，降低破壞力，和坦克炮塔彈艙的泄壓板原理一樣，也不至于因?yàn)楸灰话l(fā)敵人導(dǎo)彈擊中而使得整個(gè)垂發(fā)都可能被破壞。舷側(cè)垂發(fā)本身還是水密的內(nèi)層殼體外的額外保護(hù)，增加對(duì)掠海攻擊反艦導(dǎo)彈的抗打擊力。

但Mk57還是不夠大，不能發(fā)射高超音速導(dǎo)彈。美國(guó)海軍現(xiàn)有和計(jì)劃中的導(dǎo)彈都與現(xiàn)有的Mk41垂發(fā)相容，Mk57的增大并無(wú)意義。美國(guó)海軍正在研發(fā)APM，可在抽出部份Mk41垂發(fā)模塊之后插入，用于發(fā)射高超音速導(dǎo)彈。

這些是人們熟知的事例，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的頭盔顯示系統(tǒng)的黑歷史就不一定熟知了。還在二戰(zhàn)時(shí)代，英國(guó)就發(fā)現(xiàn)夜間戰(zhàn)斗機(jī)飛行員與雷達(dá)控制員之間光用口頭指令很難協(xié)調(diào)，開(kāi)始試驗(yàn)將雷達(dá)顯像管和轟炸機(jī)導(dǎo)航瞄準(zhǔn)具相結(jié)合的技術(shù)，為飛行員指引目標(biāo)。但平視顯示器最終要到60年代英國(guó)的“海盜”式輕型轟炸機(jī)上才實(shí)現(xiàn)，在透明板上投射飛行數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)。平顯迅速成為戰(zhàn)斗機(jī)標(biāo)配，飛行員可以在平視中就獲取關(guān)鍵信息和得到目標(biāo)引導(dǎo)，不再需要經(jīng)常在抬頭觀(guān)察外界和低頭讀取顯示信息之間切換，省卻了視力調(diào)整時(shí)間。

在60年代，美國(guó)海軍一方面迅速普及平顯，另一方面著手更進(jìn)一步的發(fā)展：直接將平顯裝到飛行員頭盔上，計(jì)劃用于F-4“鬼怪”式戰(zhàn)斗機(jī)。這樣飛行員的頭在轉(zhuǎn)向任何方向的時(shí)候都能看到平顯信息，而且可以提示飛行員威脅方向。這是數(shù)字技術(shù)和CRT顯示技術(shù)大發(fā)展的年代，盔顯看起來(lái)是個(gè)好主意。但技術(shù)太超前了，進(jìn)行不下去，放棄了，回到平顯。

但蘇聯(lián)沒(méi)有放棄，而是大大簡(jiǎn)化了技術(shù)，不用盔顯，而是在頭盔的視野邊緣處設(shè)置一圈LED指示燈，在火控系統(tǒng)的控制下，提示飛行員威脅方向。這是很簡(jiǎn)單的工程實(shí)現(xiàn)，但是有奇效，與機(jī)動(dòng)性超強(qiáng)的R-72近程空空導(dǎo)彈相結(jié)合，真是指哪打哪。東西德合并后，美國(guó)接觸到前東德空軍的一批米格-29，在空戰(zhàn)演習(xí)中，屢屢把F-16打得找不到北。

指示燈是很簡(jiǎn)單的技術(shù)，很快，頭盔指示系統(tǒng)成為90年代的熱潮，西方戰(zhàn)斗機(jī)也爭(zhēng)相裝備。問(wèn)題是，隨著計(jì)算機(jī)、顯示尤其是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，盔顯似乎終于可以成為現(xiàn)實(shí)了。F-35采用盔顯，并作為主要顯示系統(tǒng)，座艙儀表板上的大屏顯示只是輔助。

但盔顯再次成為巨大的頭痛。首先是重量。顯示技術(shù)再發(fā)達(dá)，盔顯的重量還是對(duì)飛行員的脖子造成很大的壓力，高g飛行時(shí)是不可承受之重，在彈射的時(shí)候更是可能造成生命危險(xiǎn)。顯示技術(shù)本身也有本質(zhì)滯后，固定位置的飛行數(shù)據(jù)沒(méi)問(wèn)題，隨著頭部轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)的目標(biāo)指示光標(biāo)就麻煩了?？@首先要測(cè)定頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和速度，然后計(jì)算光標(biāo)移動(dòng)的方向和速度，最后形成光標(biāo)。計(jì)算機(jī)速度再快，依然是有限的，人眼和大腦能感知到滯后，很容易產(chǎn)生暈眩感。測(cè)量-計(jì)算-顯示也是一個(gè)反饋系統(tǒng)，具有本質(zhì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，光標(biāo)會(huì)有一定的晃動(dòng)，就像電梯到了樓層會(huì)有一點(diǎn)晃動(dòng)才停穩(wěn)一樣，這進(jìn)一步增加了暈眩感。

光標(biāo)、符號(hào)和數(shù)據(jù)的亮度還需要針對(duì)環(huán)境迅速調(diào)整，但亮度調(diào)整速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及人類(lèi)的肉眼和大腦，再次影響使用。

最初設(shè)計(jì)是要把雷達(dá)、紅外夜視、移動(dòng)地圖等統(tǒng)統(tǒng)整合到盔顯。在靜態(tài)下沒(méi)有問(wèn)題，但一動(dòng)起來(lái)，問(wèn)題太大。后來(lái)?yè)Q了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，重量控制住了，顯示符號(hào)也極大簡(jiǎn)化，回到傳統(tǒng)平顯的格局，不玩實(shí)景圖像了，滯后也降低到可以接受的水平，但維修問(wèn)題出來(lái)了。

每個(gè)人的腦袋大小、形狀、瞳距、視線(xiàn)都是不一樣的，所以帶盔顯的頭盔對(duì)每一個(gè)飛行員都是因人定制的，據(jù)說(shuō)一個(gè)頭盔就是40多萬(wàn)美元，頂4輛保時(shí)捷911。問(wèn)題是還需要在日常維修中保持調(diào)校準(zhǔn)確。F-35沒(méi)有平顯，只有盔顯，所以這是事關(guān)飛行安全的主要顯示系統(tǒng)。在2020年5月19日的F-35A墜機(jī)中，盔顯問(wèn)題也是原因之一。

在這次夜間著陸時(shí)，地平線(xiàn)與跑道指向錯(cuò)位，地平線(xiàn)標(biāo)志明顯低于實(shí)際，跑道中線(xiàn)的指向也歪了。這個(gè)問(wèn)題在起飛前發(fā)現(xiàn)不了，但這時(shí)出問(wèn)題就要命了。飛行員發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，憑經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)償，但錯(cuò)誤的圖標(biāo)越來(lái)越分散注意力，而且越接近跑道圖標(biāo)越明亮，弄得飛行員心煩意亂，動(dòng)作變形，著陸時(shí)的迎角只有5.2度，而正常的著陸迎角應(yīng)該13-14度。接地速度高達(dá)202節(jié)（約374公里/小時(shí)），比規(guī)定速度高了50節(jié)（約93公里/小時(shí)），最后動(dòng)作變形，不是主起落架先接地，而是差不多三點(diǎn)同時(shí)接地，接地后造成彈跳，復(fù)飛失敗，最后飛行員彈射逃生，飛機(jī)沖出跑道后、翻滾燒毀。

歷史上，美國(guó)領(lǐng)先太多了，哪怕有幾次不能成，也不礙事，不影響美國(guó)的總體領(lǐng)先。但坐吃的話(huà)，山總是要空的，科技領(lǐng)先也是一樣。美國(guó)面臨的正是這個(gè)問(wèn)題。不過(guò)，美國(guó)近幾十年因?yàn)橐徊降轿欢龅膯?wèn)題大多在軍工領(lǐng)域，民用科技方面倒是漸進(jìn)得很，如波音737MAX、波音777X，但這是另外一個(gè)話(huà)題了。

中國(guó)還在追趕的路上，技術(shù)積累不夠，國(guó)家實(shí)力也有差距，沒(méi)有選擇，只有小步快跑地漸進(jìn)，力爭(zhēng)快速縮小差距。但中國(guó)與美國(guó)并跑之后，也會(huì)遇到漸進(jìn)還是階躍的問(wèn)題的。