美國科技水平依然世界第一，這沒有什么好爭議的。但美國科技中了魔怔了，近些年接連翻車，問題出在片面追求一步到位。

美國科技實力強勁，財力更強勁。既有本錢追求一步到位，也有本錢承擔失敗的代價。階躍性發(fā)展的好處是拉開質(zhì)的差距，然后可以坐吃“高地紅利”很長時間，等到別人追上來的時候，美國已經(jīng)準備好下一次階躍了。這是實力者的特權(quán)。

歷史上，美國科技發(fā)展多次受惠于一步到位。在其他國家還在糾結(jié)于模擬計算機的時候，美國一步到位，直奔數(shù)字計算機，率先跨入數(shù)字時代。在其他國家還糾結(jié)于電子管的時候，美國不僅直奔晶體管，還馬不停蹄地接著跨入集成電路時代。數(shù)字技術(shù)和集成電路的一步到位是美國至今還在坐吃的紅利。

在民航發(fā)動機發(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)動機時，美國直奔渦噴，并再接再厲跨入渦扇，至今依然領(lǐng)先。

類似的例子還有很多。

實力者也可以走漸進路線，技術(shù)風險更低，但差距拉不大，競爭對手馬上追上來的風險也更大，處于“永恒的飛奔”之中。美國寧愿間隙性地一鼓作氣，一步到位，直沖下一個很高的高度。技術(shù)落差也是威懾，不堅定的競爭者直接就嚇退了。

然而，這也比較冒險，階躍性發(fā)展不是每次都能成的。

美國在5G上落后了，但曾經(jīng)是領(lǐng)先的。美國的錯誤在于想一步到位，直接開發(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、樹林都使得信號嚴重衰減，使得商業(yè)應(yīng)用價值成問題。中國走厘米波路線，技術(shù)指標沒有毫米波高，但實現(xiàn)的門檻低很多，率先搞成了。

指標定得較低也有天花板較低的問題，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，超越了絆住美國的毫米波5G。

美國在高超音速方面也是曾經(jīng)領(lǐng)先的。航天飛機就是高超音速的，返回中的熱管理是工程設(shè)計中的杰作。美國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。美國再次犯了一步到位的錯誤，要直接研制超燃沖壓動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。

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

中國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，點穿這層紙后，一通百通了。美國想先解決超燃沖壓的動力后，再攻高超音速氣動和熱管理，反而吭哧吭哧了。

美國海軍的“朱姆沃爾特”級驅(qū)逐艦的失敗不僅有戰(zhàn)略指導(dǎo)思想錯誤，也有技術(shù)上不切實際的一步到位的因素。“伯克”級在設(shè)計上是階躍性的進步，在90年代初服役時，甩了世界各國海軍幾條街?！爸炷肺譅柼亍奔墤?yīng)該是下一個階躍，全電綜合推進（IEP）提供充足的電力，便于適配雙波段雷達甚至激光武器，電磁炮射程更遠，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。

問題是，“伯克”級的戰(zhàn)斗系統(tǒng)大體來自“提康德羅加”級，有所簡化還已經(jīng)成熟；動力系統(tǒng)也是來自“提康德羅加”級。只有短寬型艦體是全新的。這是理念上跳躍、技術(shù)上漸進的成功范例。但“朱姆沃爾特”級從理念到技術(shù)都全面跳躍了，容易技術(shù)風險控制而導(dǎo)致失敗，而這一次是真失敗了。

“朱姆沃爾特”級采用內(nèi)傾式艦體，理論上可降低雷達反射面積，便于采用增加抗沉性的雙層殼，但造成橫搖穩(wěn)定性問題，也不易靠泊。原計劃采用電磁炮，可攜彈750枚，大大超過垂發(fā)的巡航導(dǎo)彈數(shù)量，極大地增強對地轟擊能力。但步子太大，退回到常規(guī)裝藥火炮，但還是要配備射程160公里的超遠程炮彈，命中誤差不超過50米。兩門155毫米艦炮采用高低彈道同時命中的單炮齊射技術(shù)后，火力密度相當于兩個155毫米榴彈炮連。結(jié)果炮彈是造出來了，但單價80-100萬美元，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，可靠性達不到要求，而且一旦出故障，就是全艦停電，動力用電、系統(tǒng)用電一起停。在戰(zhàn)時，這就是死路一條了。

其實在全電推進和主流的柴燃交替（CODOG）之間，還有柴燃電（CODLAG和CODLOG）。柴燃交替是用柴油機做巡航動力、燃氣輪機做加速動力，另有專用的柴油發(fā)電機供電，這是最常見的軍艦動力形式。全電推進則是在艦上用燃氣輪機或者柴油機發(fā)電站向艦上電網(wǎng)供電，動力用電和系統(tǒng)用電都來自電網(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)電機通過電動機提供巡航動力，燃氣輪機提供加速動力，系統(tǒng)用電與動力用電分享。CODLAG也用柴油發(fā)電機通過電動機提供巡航動力，但燃氣輪機通過離合器和齒輪箱，與柴油發(fā)電機-電動力一起提供加速動力。

CODLAG與IEP只差一步，燃氣輪機也發(fā)電、并網(wǎng)就是IEP了爭但沒有單點故障的風險，在任何時候至少保證驅(qū)動動力，可以使得艦艇返港檢修。英國在多型CODLAG和CODLOG艦船使用經(jīng)驗上，在45型驅(qū)逐艦上使用IEP，還是翻船。美國一步到位，跳過CODLAG和CODLOG，直奔IEP，也翻船了。法國和意大利沒有大躍進，在FREMM護衛(wèi)艦上分別用CODLOG和CODLAG。美國“星座”級護衛(wèi)艦基于意大利FREMM，估計也是CODLAG。

“朱姆沃爾特”級還啟用全新的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)中線安裝的傳統(tǒng)，采用舷側(cè)分散安裝，被敵人導(dǎo)彈擊中時，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，也不至于因為被一發(fā)敵人導(dǎo)彈擊中而使得整個垂發(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，增加對掠海攻擊反艦導(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。美國海軍現(xiàn)有和計劃中的導(dǎo)彈都與現(xiàn)有的Mk41垂發(fā)相容，Mk57的增大并無意義。美國海軍正在研發(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)時代，英國就發(fā)現(xiàn)夜間戰(zhàn)斗機飛行員與雷達控制員之間光用口頭指令很難協(xié)調(diào)，開始試驗將雷達顯像管和轟炸機導(dǎo)航瞄準具相結(jié)合的技術(shù)，為飛行員指引目標。但平視顯示器最終要到60年代英國的“海盜”式輕型轟炸機上才實現(xiàn)，在透明板上投射飛行數(shù)據(jù)和目標數(shù)據(jù)。平顯迅速成為戰(zhàn)斗機標配，飛行員可以在平視中就獲取關(guān)鍵信息和得到目標引導(dǎo)，不再需要經(jīng)常在抬頭觀察外界和低頭讀取顯示信息之間切換，省卻了視力調(diào)整時間。

在60年代，美國海軍一方面迅速普及平顯，另一方面著手更進一步的發(fā)展：直接將平顯裝到飛行員頭盔上，計劃用于F-4“鬼怪”式戰(zhàn)斗機。這樣飛行員的頭在轉(zhuǎn)向任何方向的時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，盔顯看起來是個好主意。但技術(shù)太超前了，進行不下去，放棄了，回到平顯。

但蘇聯(lián)沒有放棄，而是大大簡化了技術(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。這是很簡單的工程實現(xiàn)，但是有奇效，與機動性超強的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，美國接觸到前東德空軍的一批米格-29，在空戰(zhàn)演習中，屢屢把F-16打得找不到北。

指示燈是很簡單的技術(shù)，很快，頭盔指示系統(tǒng)成為90年代的熱潮，西方戰(zhàn)斗機也爭相裝備。問題是，隨著計算機、顯示尤其是增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，盔顯似乎終于可以成為現(xiàn)實了。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，盔顯的重量還是對飛行員的脖子造成很大的壓力，高g飛行時是不可承受之重，在彈射的時候更是可能造成生命危險。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)沒問題，隨著頭部轉(zhuǎn)動而移動的目標指示光標就麻煩了?？@首先要測定頭部轉(zhuǎn)動的角度和速度，然后計算光標移動的方向和速度，最后形成光標。計算機速度再快，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。測量-計算-顯示也是一個反饋系統(tǒng)，具有本質(zhì)的動態(tài)響應(yīng)，光標會有一定的晃動，就像電梯到了樓層會有一點晃動才停穩(wěn)一樣，這進一步增加了暈眩感。

光標、符號和數(shù)據(jù)的亮度還需要針對環(huán)境迅速調(diào)整，但亮度調(diào)整速度遠遠不及人類的肉眼和大腦，再次影響使用。

最初設(shè)計是要把雷達、紅外夜視、移動地圖等統(tǒng)統(tǒng)整合到盔顯。在靜態(tài)下沒有問題，但一動起來，問題太大。后來換了簡化設(shè)計，重量控制住了，顯示符號也極大簡化，回到傳統(tǒng)平顯的格局，不玩實景圖像了，滯后也降低到可以接受的水平，但維修問題出來了。

每個人的腦袋大小、形狀、瞳距、視線都是不一樣的，所以帶盔顯的頭盔對每一個飛行員都是因人定制的，據(jù)說一個頭盔就是40多萬美元，頂4輛保時捷911。問題是還需要在日常維修中保持調(diào)校準確。F-35沒有平顯，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墜機中，盔顯問題也是原因之一。

在這次夜間著陸時，地平線與跑道指向錯位，地平線標志明顯低于實際，跑道中線的指向也歪了。這個問題在起飛前發(fā)現(xiàn)不了，但這時出問題就要命了。飛行員發(fā)現(xiàn)了問題，憑經(jīng)驗補償，但錯誤的圖標越來越分散注意力，而且越接近跑道圖標越明亮，弄得飛行員心煩意亂，動作變形，著陸時的迎角只有5.2度，而正常的著陸迎角應(yīng)該13-14度。接地速度高達202節(jié)（約374公里/小時），比規(guī)定速度高了50節(jié)（約93公里/小時），最后動作變形，不是主起落架先接地，而是差不多三點同時接地，接地后造成彈跳，復(fù)飛失敗，最后飛行員彈射逃生，飛機沖出跑道后、翻滾燒毀。

歷史上，美國領(lǐng)先太多了，哪怕有幾次不能成，也不礙事，不影響美國的總體領(lǐng)先。但坐吃的話，山總是要空的，科技領(lǐng)先也是一樣。美國面臨的正是這個問題。不過，美國近幾十年因為一步到位而出的問題大多在軍工領(lǐng)域，民用科技方面倒是漸進得很，如波音737MAX、波音777X，但這是另外一個話題了。

中國還在追趕的路上，技術(shù)積累不夠，國家實力也有差距，沒有選擇，只有小步快跑地漸進，力爭快速縮小差距。但中國與美國并跑之后，也會遇到漸進還是階躍的問題的。