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盘点二零一六年美军7大技艺突破,但射程威力还

时间:2019-07-15 22:15来源:云顶娱乐app
激光武器系统的在美军“庞塞”号上的安装位置清晰可见 根据美国有线电视新闻台的报道,2017年7月18日,美国海军的新型激光武器在庞塞号两栖运输船上进行测试,并击中了一架无人

图片 1   激光武器系统的在美军“庞塞”号上的安装位置清晰可见

  根据美国有线电视新闻台的报道,2017年7月18日,美国海军的新型激光武器在庞塞号两栖运输船上进行测试,并击中了一架无人机。越来越多的信息表明,科幻小说和电影中的激光武器正在突破次元壁,走向现实的战场。作为定向能武器的一种(与Raygun不同,Raygun的用途多见于科幻小说的虚构描述中),激光武器是通过发射高度集中的能量对敌方的作战人员、武器系统造成伤害,拥有近似光速的杀伤和接近“无限”的弹药容量。其中,100千瓦级以上的激光武器可以打击无人机、火箭、火炮、迫击炮等目标,兆瓦级具备打击反舰导弹、弹道导弹的能力。目前的局限性体现在:精度和射程受气候和环境的影响大,平台兼容性差,现有功率不足以实现较大的杀伤效果,以及直线攻击导致打击范围有限等。

  中新网12月29日电 据中国国防科技信息网报道,美军研究实验室和防务公司一直在推动技术突破,开展众多技术研究项目,研究范围覆盖了机器人和无线通信等领域。这些项目涉及全新的概念和复杂的技术,而它们的进步对未来充满希望,同时技术进步带来的真正益处仍在未来。当然也有许多项目在付出努力和研究经费之后最终开花结果。我们将重点介绍2014年的7个获得重大突破的技术项目,其中有的证明了它们已经准备好进入实用现场,有的是距离实用仅有一步之遥,还有的已经成功作为跳板成为其他技术突破的基础。

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  1、战斗舰群Swarm Boats

  美国海军的新型激光武器

  美军已经使用无人驾驶车辆多年,然而国防部未来的目标是增加它们的自主和协作能力。美海军研究办公室在今年夏天取得突破,其机器人代理指挥和感知的控制结构,或称CARACAS系统,可以将任何船只改造成一个无人驾驶船。美海军论证了多种装备CARACAS系统的不同船舰通过自主控制和远程控制,协同工作,形成战斗群完成船舰护航任务。

  在未来“齐射对抗”的战场环境下,美国海军对武器精确性和数量规模的需求大大增加。通过多次试验和测试,美军认为激光武器将在防空反导作战中发挥重大的作用,它的发展和应用可能会对未来战场产生颠覆性的效果。有一种观点认为,这些硬杀伤激光武器未来可能会取代现有火炮和常规导弹。目前,美国海军的舰载高功率激光武器还处于研发和测试阶段。

  2、机械假肢Robotic prosthetic

  过去美军发展激光武器的艰难尝试

  从1912年发明分钩装置假肢以来,假肢技术并没有多少进步,直到DEKA手臂系统发明,该系统并于今年5月获得食品和药物管理局批准许可。考虑一个成人的手臂的重量和大小,该设备能够响应于肌肉收缩和允许用户做他们以前不能完成的动作,如拿钥匙和锁,准备食物和使用拉链。DEKA是美国国防高级研究计划局2005年开始启动的科技项目,该系统代号亦称为“卢克”。

  20世纪80年代以来,美军对激光武器的发展历程十分曲折。虽然以定向能武器用作导弹防御的理念已经持续到现在,但是激光器技术的发展一直不成熟。以化学激光器和自由电子激光器为基础的武器项目中,有很多都被搁置或取消。

  3、柔性体外骨骼Soft exosuit

  化学激光器,如ABL系统使用的化学氧碘激光器,可以达到兆瓦级功率,单纯的杀伤效果达到了预期水平,适用战区和战略级武器。

  当军队一直在致力于钢铁般作战武装的服装的时候,DARPA的“勇士网”项目在不同的方向开展了体外骨骼装置的研究,其中柔性体外骨骼具有轻重量、灵活的,方便穿在衣服内的特点。哈佛大学的维斯生物研究所在DARPA项目资金的帮助下,研究开发的柔性体外骨骼装置可以帮助士兵携带的载荷,以减少肌肉骨骼疲劳损伤的风险。该装置目前正在尝试在美国陆军研究实验室测试应用。

  20世纪70年代,美国海军开展“海石”激光发展计划,包括“中红外先进化学激光器”项目与光束定向器(SLBD)项目的组合。80年代末,“海石”计划的MIRAcL/SLBD高能激光武器在白沙场的试验中,摧毁了一枚以2.2马赫飞行的旺达尔人导弹。1994年,该计划被取消,原因是大量化学燃料产生有毒废气,不适宜在舰艇上装载。

  4、激光武器Laser weapon

  始于1997年的机载激光器项目曾在测试中多次成功拦截弹道导弹,却因为技术复杂,研发成本过高,实际可用性低,在2011年终止。该项目花费超过50亿美元,系统设备重量达到80吨,严重超出本来的设计,需要大型运输机作为搭载平台,实战化前景渺茫。2013年,DARPA重启了机载激光武器的“持久”项目,作为ABL项目的延续,发展吊舱式激光武器。除此之外,美国和以色列联合研究的战术高能激光器也在2005年停止,相关技术成果投入了空中卫士陆基激光防御系统。

  舰载激光武器的研究可以追溯到20世纪80年代,但这些早期的努力方向均是笨拙和危险的化学激光器。而今年美海军公布了一个更安全的固态激光器,30千瓦原型激光武器系统。部署在波斯湾的庞塞号激光武器,又称定向能武器,可以发射预警脉冲的或破坏性的光束,攻击无人机和小船。每次发射的成本只有几美元,是发射的常规武器的成本的一小部分。美海军希望能在2017年部署舰载激光武器。

  虽然化学激光器技术发展最为成熟,在功率上可以满足预期,但是设备超重,价格昂贵、预算长期超支,毒性强、安全性差,作战时间短等问题得不到解决,使其难以集成在海上和空中平台。于是,美国海军逐步转向发展体积更轻,使用更安全的电激光器,主要包括固体激光器和自由电子激光器等。

  5、破纪录的集成电路Record-breaking integrated circuit

  冷战结束后,随着美国海军的作战重点由远洋转移到沿海地区,定向能武器的技术研发重点也转向更适合沿海作战的自由电子激光器。1995年,美国海军启动了自由电子激光器的研发工作,希望在2009年开发出100kW的系统。事实上,自由电子激光器的功率提升到14.7kW以后就长期没有突破,与1兆瓦的目标相距甚远。2012年,自由电子激光器项目因为投资过大、应用风险太高被取消投资。同年,《国防授权法案》要求美国海军发展激光武器应重视系统的可承受性。

  它可能似乎是一件小事,但集成电路在1太赫操作,或每秒1万亿次,真的可以彻底改变无线通信。在DARPA项目研究工作的诺斯洛普公司的工程师开发了太赫兹单片集成电路,打破了世界吉尼斯纪录,该集成电路成为世界上速度最快的芯片。太赫兹速度打开一系列革命性的大门,其中包括高分辨率安全成像、更好的防撞雷达、大容量的通信网络和高灵敏光谱检测危险化学品和爆炸物等技术。

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  6、JRSS启动JRSS goes live

  ABL机载激光武器系统

  它可能没有该名单上的其他技术具有出色的吸引力,但国防部向联合信息环境的发展在今年的圣安东尼奥的联合基地完成了一次大的飞跃。美陆军、空军和国防信息系统局成功地展示了第一个联合区域安全数据中心(JRSS),把陆军和空军的通信流量第一次在同一网络进行显示。JRSS简化了通信流量,增加带宽和提高安全性的网络,最终将允许国防部削减其全球约50到1000个数据中心。这是连接所有的军事服务、国防部的其它部门和联盟伙伴网络,实现联合信息环境的关键。在测试完成后,第一个JRSS将在一月启动。

  虽然,以上项目没有完成向实战化和装备化的过渡,但是客观上推动了激光器技术、能源制备和光束控制等领域的进展,为激光武器的新探索夯实了基础。

  7、任务规划应用程序Mission-planning app

  当前美国海军比较成熟的激光武器系统

  海军一直想减少一些人力工作以消除潜在的人为错误,例如规划中所涉及的海上任务的安全路线,这可能需要几天甚至几周的时间准备各种图表和地图。今年,美国海军研究办公室将任务规划应用程序安装在莫比尔湾号导弹巡洋舰,并将安装整个舰队。最初为潜艇开发的该应用程序,也被集成到其他分舰队上。软件能够自动整理成千上万的图表数据,识别潜在危害,规划最安全路线,同时完成所有的规划时间被减少到几个小时。 (工业和信息化部电子科学技术情报研究所 孔 勇)

  21世纪初,美国军方将高能激光武器的重点从化学激光器转向电激光器,特别是高能固态激光器。它的光束质量好,效率较高,冷却性更好,结构简单,在复杂环境中的稳定性和坚固性都有保证,可能会实现100kW军用基准输出功率。目前,最受关注的就是舰载激光近程武器系统。

  舰载激光近程防御武器系统(LaWS)使用的是33千瓦级的固态光纤激光器,该系统在2010年完成首次测试。2012年,系统样机在阿利·伯克型导弹驱逐舰上成功地击落3架无人机。2014年,该系统在庞塞号两栖船坞运输舰上完成部署。该武器系统造价约为4000万美元,但每次发射成本仅为59美分,现在已经具备有效打击小型海上目标的能力,如小型无人机和小型水面艇。目前,虽然尚未经过实战的检验,美国海军依然认为LaWS的可靠性、兼容性已经得到了验证,效果超出预期,对于该系统的应用前景普遍持积极态度。

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