军用航天技术范例6篇

军用航天技术

军用航天技术范文1

一直以来,航天工业都被披上一层神秘的面纱,与普通大众的日常生活相距甚远。但航天技术绝不是高处不胜寒的技术,目前中国航天技术的民用化正在形成新的产业。据了解,航天高科技的“溢出效应”无处不在,例如我国近年来开发使用的1100多种新材料中,80%是在航天技术的牵引下研制完成的。此外有许多航天技术其实已经走进千家万户,载人飞船上天、月球探索任务等航天事件已不再是距离我们很远的伟大试验,它正改变着我们的生活。

“嫦娥三号”相关技术,将对我国空间科技和航天产业具有直接而广泛的推动作用,包括运载技术、卫星技术、地面遥测系统和深空测控网等一系列基础建设。另外,据专家说,“嫦娥三号”技术的二次开发带来的作用,包括对航天器本身、航天技术本身的促进,以及对于人工技能、机器人、遥控作业、办公自动化、超音速飞行、光通讯、数据处理,超高强度、超高温材料,电能微波传送,无污染飞行器,空间生命研究等高科技产业都将发挥溢出效应。如:用于“嫦娥三号”月球车的一些关键技术将可望实现“民”,被应用于商业领域,推动国内机器人产业的发展。中国航天科技集团公司第八研究院承担了“嫦娥三号”月球车四个半分系统的研制,该院正计划将用于月球车的移动系统和机械臂等机器人技术向民用领域拓展,用于服务和工业机器人,实现“民”。

事实上,航天技术推广是需要一个过程的。如美国“阿波罗”计划实施后,过了约30年时间,大量航天军用技术才被普及。从目前国内政策看,政府正鼓励相关技术的“民”,在不远的将来这些技术肯定会向民用转化。

探月工程同时也是一项全社会广泛参与的高科技工程,在“嫦娥三号”任务各系统研制过程中,一大批民营配套单位积极参与、无私奉献、发挥自身优势,为“嫦娥三号”任务作出了重要贡献。如华力创通很早就进入军品领域,目前公司的仿真业务属于军工核心领域。该公司研制的半实物仿真系统HRT-1000应用于中国“神舟”系列飞船研制、国产先进战机“歼十”的研制和自主产权的支线客机ARJ-21的航电测试系统中。华力创通的案例仍是数量稀少的个案,大批非航空航天系统的企业仍被阻挡在行业门外。

对于民营企业参与军工建设来说,有机会也有壁垒。由于军工涉及到国家的安全,具有保密性,因此其竞争并非是完全市场化的。同时,国内非航空航天系统的企业并不了解我国航空航天等军工领域的运作模式,很多民企更是抱着“赚一把”就走的目的硬闯这个领域。因而,民营企业为了更好地服务军工领域,需要做足工课。

按照加大自主创新、发展高新技术、推进产业化、提升产业规模的要求,民营企业应当研究开发科技含量高、市场前景好的航天军民两用高新技术产品,参与航空航天等军民结合高新技术产业的发展,参与航空航天科研生产任务的竞争和项目合作。民营企业可承担航空航天分系统和配套产品研制生产任务,具体承担任务的范围按照国防科技工业主管部门的武器装备科研生产许可目录及有关管理办法执行。

为了进一步推动军民结合,有关部门需要加强内部各单位之间在技术链、产业链之间的协同与配合,促进资源整合与能力的形成,同时积极推动与有关大企业集团的战略合作。打破军工集团“自成体系、部门封闭、企业全能、产研分离”的状态,通过吸收更多优势资源向武器装备科研生产领域集聚,形成开放竞争的国防科技工业发展格局。大力发展军民两用技术,提高军民通用资源和重大设施的共享程度。

产业基地是军民融合的载体和抓手,建立起一批具有军工特色的军民融合产业基地,并搭建军地需求信息平台。完善信息制度,搭建适合非公有制经济发展特点的信息交流和共享平台。及时定向相关政策法规、武器装备科研生产许可目录、社会投资领域指导目录、军工企业股份制改造指导目录、军工产品和技术需求、技术标准等信息,指导民营企业加强与军工科研生产单位的信息沟通。

军用航天技术范文2

随着科学技术的发展,人类战争已历经从陆地到海洋再到天空,即由平面到立体的发展过程。航天技术的发展引发了战争发展史上新的变革,并使未来战争呈现崭新的面貌,陆海空天全惟一体化作战已成为21世纪信息化条件下局部战争的主要作战样式,这种战争的一个重要特点是战场“空中化”,航天力量开始成为重要的作战资源,通过对内层空间诸军种的侦查、预警、定位、监视和通信支援把地面、海上、空中实施的作战行动联为一体,实现了陆海空天作战一体化,对战争的进程和结局已经并将继续产生重要影响。

空天一体化是指航天力量与空军在作战、力量、指挥、建设诸方面的一体化。在作战上,航天力量与空军之间单向或相互提供支援,形成整体战斗力。空天一体化必须具备三个要素:

一是环境无缝衔接。航空、航天、信息领域虽然物理属性不同,但航空空间与航天空间没有明确的分界线,航空航天与信息领域交织融合不存在障碍,而即将进入军事领域的空天飞机,也使这种差别荡然无存。

二是技术交织融合。航空器与航天器,从平台结构、动力、飞控、保障等方面有许多相同与相近之处。我们所关注的信息在编织的“网”上发挥作用,而空天平台恰似“网”的经线、纬线和结点。

三是作战高度一体。信息、航空与航天领域的具体作战行动,虽可分别实施,但构成战术战役概念则必须高度一体化。航天领域是新的战略制高点,没有航天支援也就没有现代意义的空中作战,而且航天领域可以以软硬杀伤形式直接作用于航空与地面领域。

空天一体作战的巨大效能,航空与航天的“联姻”及其在空中战场上的突出作用,使得军事大国更加注重借用空间力量来增强空中作战效能,在空间部署大量高技术密集的军事系统,军事航天技术已广泛应用于指挥、通信、侦察、监视、预警、定位、导航等众多军事领域,尤其在远距离信息传输方面更显优势。

军用航天技术范文3

一、提高空天一体作战效能的重要性

检验空天一体作战的整体攻防能力,归根结底要以信息化条件下作战效能是否提高为标准。综观人类历史上的历次军事变革,无不以提高作战效能为直接和根本目标。提高空天一体作战效能是确保打赢未来空天一体作战的根本。以美国、俄罗斯为代表的航空航天技术先进的国家,积极从作战理论、指挥体制、武器装备、战场空间、全维后勤保障等多方面,研究提高空天一体作战效能的有效应对策略,显示出提高空天一体作战效能的重要性,也为打赢未来空天一体作战提供了基础。

二、外军提高空天一体作战效能的现状

(1)完善空天一体作战理论。1999年初,美国提出了以联合航空航天力量为主体的作战理论新构想,清晰的描绘了未来太空战的基本状态。后来,美参联会颁发《联合空间作战纲要》,系统地阐述了美军实施联合作战的原则、联合空间作战的计划与实施、军种空间作战行动、战区空间支援行动等内容。这种空间作战理论与美国空军的“空中作战”理论一起,形成新的“空天一体作战”理论。可以预见,随着航空航天技术的进一步发展,空天一体作战理论将不断完善和发展。

(2)组建一体化的指挥作战网络。为应对空天一体作战,美俄等国家将地面指挥所、空中指挥机、空间卫星组成一体化的指挥网。在这个指挥机构下,对地面、空中与空间实施一体化的作战部署,形成了地面侦察力量、空中侦察机、太空侦察卫星一体化的侦察网。按照这个“综合集成”的原则,空天一体作战的整体作战效能进一步增强。

(3)致力夺取信息优势。在空天一体作战中,信息优势成为整体作战和高效作战的前提和制胜基础。美军特别强调了“将主宰机动、精确交战、集中后勤和全维保护”等能力,为未来空天一体作战中综合运用各种作战力量和作战方法,形成整体作战效能创造了先决条件。

(4)优化配置和高效运用作战资源。除传统的作战资源外,外军特别注重对空中、空间和电磁资源的利用,并认为空天一体作战中没有空间力量的配合与支持,将难以顺利实施作战行动。

(5)强调武器装备的总体结构优化和协同训练。为打赢未来空天一体作战,美国在确立武器装备总体结构时,强调优先发展用于夺取信息优势的系统,重视发展远程精确打击武器和反导弹武器系统,积极发展军用航天系统,大力发展无人作战飞机、军用航天飞机和以定向能武器、动能武器为代表的新概念武器技术,以加强空天一体作战的攻防对抗能力。

三、外军提高空天一体作战效能的新趋势

(1)调整优化空天一体作战的组织结构。为实现真正意义上的空天一体作战,美国积极致力于“天军”的建设。目前,美军已经拥有多个航天联队。不仅如此,美空军的“全球作战”战略的提出,确保空天作战自由并保持美在空间通信、监视、探测、导航等方面的主导地位是美空军的战略使命。美空军进一步明确了“航空航天一体化”的建军思想,其最终目标是实现由目前的空军向空天军的转变,以确保空军成为一支“全球警戒、全球到达”的全球力量。

(2)创新“基于成果”的空天一体作战理论。美国“基于效果”作战的积极倡导者戴维・德普图拉空军少将认为,战争的最终目的并不是摧毁敌人的有生力量而是强制实现对自己有利的政治结局。因此,美军联合部队司令部提出,“基于效果作战是在冲突中协同和积累地运用全方位的军事能力和非军事能力对敌产生预期战略效果或结果的过程。”为此,美国认为,未来打赢战争必须实现陆地、海洋、空中、太空以及有人和无人平台的无缝连接,充分发挥多平台融合的整体效能。

军用航天技术范文4

【关键词】 军用 航空数据链技术 应用 分析

前言:未来军事战争将完全进入信息化作战模式下,而相应的军事战争随之朝向立体化战争形式发展,因此,相应指挥、控制、通信以及侦查等能力的强弱将直接关系到战争的胜败与一国的荣辱。而军用航空数据链技术的诞生与发展为促使实现对战场信息的高效功效以提升我军航空作战能力奠定了基础。

在实际应用的过程中,基于航空数据链技术下能够实现信息的实时传输与共享,并确保信息的安全可靠性,这就为提升我军的协同作战能力提供了有效保障。

一、军用航空数据链的特点与功能

所谓的军用数据链指的是借助无线电通信设备,基于相应数据通信规程下,将数据通信与计算机控制系统进行连接,为军事作战指挥提供实施可靠信息以实现科学作战决策的制定,并实现对武器系统的有效控制,并能够与陆军、海军间实现数据信息的实时交换与共享,进而为提高我国军队协同作战的能力奠定了基础。基于军用航空数据链下,这一网络系统能够将指挥平台、武器平台以及情报网等进行连接,为实现信息的高效传输与处理奠定了基础,在实际进行应用的过程中,数据链技术呈现出了信息传输的实时性、可靠性以及安全性的优势作用,同时,还能够实现系统的自动化运行并实现信息格式的一致化转换奠定了基础。

二、军用航空数据链所涉及到的关键技术

主要涉及到的技术为:第一,天线技术。主要承担着收发无线电信号的功能;第二,信号处理技术,该技术融合了纠错编译码技术等内容,同时还融入了调制解调技术;第三,网络协议技术,在进行组网处理的过程中,以多种组网方式来进行组合,在实际进行这一方式选择时,则要求要基于战术应用需求、调制解调性能、用户网络级别等来进行组网方式的定位;第四,抗干扰技术,在进行这一技术应用的过程中,为了满足航空数据链通信实际之需,则可借助DS、FH以及二者融合的方式进行应用;第五,无线电技术与ICNIA技术。

三、军用航空数据链技术当前应用的现状与未来发展趋势

3.1应用现状

当前,军用航空领域中,在对数据链技术进行应用时,为了满足不同时期下作战所提出的实际需求,则研发出了如下具体数据链技术形式,并且经过验证表明Link4A/Link11/ Link16等都具备良好的传输能力,并且在信息传输种类以导航等方面的水平在不断提升。其中,Link4A数据链采用的是FSK调制,基于UHF频段下以5000bps的速率进行传输,不具备保密功能以及抗干扰能力,主要是为了取代原来控制军用飞机话音通讯功能,以实现对多架飞机的有效指挥与控制。Link11数据链是基于网络通信技术下,以标准化信息格式进行搭建的一种数据链,在进行数字信息交换的过程中,具备数据加密功能,且能够实现信息的实时传输与共享。在应用的过程中,可基于HF与UHF信道上运行并与PU系统实现数据交换。

3.2发展趋势

第一,实现航空数据链技术的创新,以全新数据链的打造来迎合技术发展趋势与作战实际需求。当前美军所创建的MIDS系统具备着质量轻且可靠性高的优势,同时,采用TTNT这一目标网络技术能够为进一步强化数据链系统的安全可靠性奠定基础。第二,以多数据链的协同运作来进一步提升原有数据链的应用性能,通过将多个数据链进行共享体系的搭建,为航空军事作战指挥提供完善的信息奠定基础,并要注重转发技术的完善应用。第三,实现一体化数据链系统的打造。基于现代化军事信息化作战下,在航空作战领域中,需要具备防导弹的功能,并能够以无人机等的参与来提高空中作战能力,因此,这就需要以一体化数据链系统的打造来强化陆海空协同作战的能力,通过该系统的完善搭建来确保实现对信息的完善且及时获取,强化作战指挥与侦查能力,以此来提高综合战斗力。

四、总结

综上,在军用航空领域中,面对军事信息化作战的环境下,针对战争立体化模式的形成,促使要提高对数据链技术在军用航空领域中应用的重视程度。基于航空数据链技术的功能与特点上,明确数据链所采用的关键技术并实现相应军用航空数据链技术的应用与创新,能够为提高我国空军乃是整个军队的综合作战实力奠定基础,以此来加快我国军事信息化建设步伐,为进一步提高我国国防实力提供保障。

参 考 文 献

军用航天技术范文5

海水的密度是空气的8倍,水深每增加10米,水的压力就会加大相当于1个大气压。而在海平面30~50米以下,阳光就无法穿透,黑暗笼罩着一切。海水中还有难以琢磨的暗流、暗涌,海底地貌更是千沟万壑、鬼斧神工。在这样的环境下,无人潜航器仅仅“生存”是远远不够的,还要在这种复杂、恶劣的环境中进行下潜、上浮、航行、定位,并完成赋予它的各种使命。可以说无人潜航器是工作在地球最恶劣环境下的无人装备。

许多军事大国正是看好无人潜航器的军事用途,如战术水文资料的搜集、水下侦察、水雷探测与反制,甚至于潜艇的追踪与猎杀等,故纷纷投入巨资,研发这项可能主宰未来水下战场的新型高技术装备。

拯救氢弹,无人潜航器初显神通

无人潜航器第一次引起人们的注意颇为惊险。1966年,美、苏两国“确保相互摧毁”的恐怖核平衡笼罩着欧洲。就在那年的1月17日,美国空军一架带有4颗氢弹的B-52战略轰炸机在地中海沿岸的西班牙巴洛麦利斯上空与一架加油机相撞爆炸。所幸的是氢弹并未引爆,但其中一枚却掉进了地中海。美军立即调动“阿尔文”号深潜器进行海底探测以便组织打捞,否则氢弹随时有核泄漏的危险。

西班牙南部沿海大陆架十分陡峭、水深流急,直到两个月后,丢失氢弹的溅落地点才在水深869米的海底找到。然而如何打捞却十分棘手。“阿尔文”号曾试图用钢缆缠绕氢弹,但自身却被缠住。两名艇员险些遇难。为保证安全,军方决定将打捞工作交由“柯沃”号遥控无人潜航器继续进行。身长5米、重15吨的“柯沃”号整个骨架由铝合金制成,前端与侧面分别置有两台摄像机,电动螺旋桨可向3个方向推进。在母船操纵人员的遥控下,“柯沃”的机械手经过多次努力,终于用钢缆绕住了这颗爆炸当量145万吨的B28型氢弹。

如今,从寻找失事舰船、潜艇探测打捞,海上救生,到资源勘探,光缆铺设,遥控无人潜航器已成为水下作业的生力军。美国在打捞“挑战者”号航天飞机残骸时,甚至同时动用了“探索”4号、“短跑”号、“天蝎”号以及“柯沃”3号大大小小4种遥控无人潜航器。名噪一时的电影《泰坦尼克号》在水下实地摄制时,也动用了“马格兰”号母子型无人潜航器。

设计巅峰,高新科技工艺的复合体

目前,世界上正在使用的军用及民用遥控无人潜航器超过1000台。但是,真正掌握设计与制造技术的却仅有10来个国家,而能够开发下潜深度6000米级无人潜航器的国家更是只有美国、俄罗斯、法国、日本等寥寥几个。相比之下,能够制造弹道导弹的国家和地区却有25个,无人潜航器的复杂性可见一斑。

今天,当人们翘首仰望天空,也许不会意识到在离地10万米以上的地球空间轨道里,正在工作着的人造航天器已经超过2500个,而在茫茫的大洋里,能够下潜到3000米以下的无人潜航器却不到100台。这是因为2000米水深处海水的压力已相当于200个大气压,几毫米厚的钢板容器会像鸡蛋壳一样被压碎。

避免发生危险,挑战技术极限

自主式无人潜航器既不能采用太阳能电池,也没有缆绳供电,只能靠自带的蓄电池,因而限制了水下工作时间。因此,开发燃料电池、热离子等高效能源以及集成式电机、电热混合推进器等高效推进系列,才能使自主式无人潜航器游得长、游得远。没有了电缆或光缆,自主式无人潜航器与母船的通信也成了一个突出的问题。由于光波及无线电波均无法到达海底,因而声波是唯一可用的通信方法。在海水中声的传递速度为1.5公里/秒,母船上的控制指令从发出到被潜航器接收,需要几秒甚至几十秒。而在危险情况下,潜航器在收到重要安全保护指令前,可能早已毁坏。另外,水中声信号的传输率极低,加上散射、传输的损耗以及回波干扰,使得水声设备通信十分困难。

如果说极度下潜是用无人潜航器挑战技术极限,那么它另一个重要的用途就是避免人员危险。

海军要获得制海权,水雷往往是最后的敌人,相对廉价的水雷作战效能经常让人惊讶。而危机四伏的水中雷场正是无人潜航器一展身手的好地方,只是这时它们一般被称为遥控灭雷具。在2003年伊拉克战争中,美军启用的新型“海神之子”遥控探雷系统用于清理鸟姆盖斯尔港航道,使一般需要连续潜水21天的作业量在16个小时内完成,搜索水域面积达250万平方米。

今天,通过无人系统发起精确的进攻、实施有效的防卫成为“零伤亡”不对称作战的重要内容,这就为未来海战描绘出了一幅新的图景,尤其在近海,无人潜航器将使作战方式出现根本性的转变。

各国现役的潜艇,尤其是核潜艇都很庞大。美国海军洛杉矶级攻击型核潜艇水下排水量近7000吨,艇长超过110米,吃水近10米,很难在水深100米以下的近海浅水海域机动,隐蔽和作战。然而,一旦携带几个自主式无人潜航器,核潜艇就能大大扩展在近岸水域作战的灵活性。在这一设想推动下,一种名为“曼塔”的先进概念自主式无人潜航器应运而生。

自身带有小型鱼雷的“曼塔”离开母艇后,自主地航行到浅海海域,并长时间地潜伏,甚至能渗入敌方港湾,悄无声息地向母艇发回探测情报,成为敌军很难发现的水下“黑洞”。而在战斗打响后,“曼塔”一旦被指令激活,又能立即对特定目标运用自身携带的鱼雷等武器进行攻击。

单个的“曼塔”进攻能力也许有限,但它的效能绝不仅仅在自身进攻武器的多少或武器的威力。关键在于它与核潜艇、其他“曼塔”甚至包括核潜艇携带的无人作战飞机,形成了一个水上、水下的作战整体,牵一发而动全身。而这个作战整体又融入到更大的、可以囊括陆海空所有战场领域的作战网络之中。

无人潜航器开发,展现国家科技实力

目前,世界上有十几个国家正在从事无人潜航器的研制,研制出的各类无人潜航器已是成百上千,这些国家包括美国、英国、法国、德国、意大利、挪威、瑞典、葡萄牙、丹麦、日本、加拿大、俄罗斯、韩国、澳大利亚等,其中尤以美国、挪威、俄罗斯、日本和西欧等国处于领先地位。

美国 美国海军十分重视无人潜航器技术的开发,于1994年制定了一项新一代先进无人潜航器的研制计划—“海军UUV主计划”,旨在发展能遂行水下侦察、搜索、通信、导航、猎雷和反潜等任务的自主式无人潜航器。根据“海军UUV主计划”,美国海军研究局将结合未来海军自治作战能力的要求对上述四种关键特征能力的每一种能力分别进行演示。事实上,目前美国海军正在建造和研制的所有水面舰艇和潜艇都将配备无人潜航器,海军鼓励工业部门参与无人潜航器的开发,提供实现无人潜航器功能的途径。计划同时强调要在有关标准化和模块化方面做更多的工作,进一步开发有关自主能力、能源和推进系统方面的技术,传感器和信号处理技术,通讯和导航技术以及作战和人工干涉技术等。

英国 英国近年来加快了对无人潜航器的研究。英国计划研制的能够满足反水雷需求的UUV是一种具有更高续航力、更远航程和更高自治能力的无缆UUV系统,装备有先进的传感器组件和具有扫雷能力的设备,可对水雷进行有效探测和定位,最终使水雷失效。此外,英国国防部十分关注美国海军无人潜航器的发展动向,并与美国同行保持着密切联系,除继续关注诸如“远期水雷侦察系统”、“任务可重构UUV”以及“曼塔”UUV等项目的进展情况外,还在“曼塔”UUV等项目的某些领域与美国开展合作。

挪威 挪威海军的HMRS计划主要基于现有成熟的“狐鲸”型无人潜航器技术,并在2001年完成了技术演示,主要内容是将搭载在“奥克索伊” 级舰艇上的“狐鲸Ⅰ”型无人潜航器作为演示平台,对自主水雷探测、分类和定位进行技术演示。目前,挪威海军正在应用“狐鲸1000”开展一系列的研究试验活动,有望在未来1至3年的时间里获得作战经验,并做出具体的采办计划。

俄罗斯 早在20世纪60年代俄罗斯就开始研制无人潜航器,主要用于探雷、猎雷、搜索和探测下沉核潜艇等军事目的,但其研制水平落后于欧美国家。用于搜索核潜艇的无人潜航器主要有MT-88型和“泰菲络纳斯”型。其中,MT-88型的潜航深度为6000m,续航力6h,巡航速度最大为3.6km/h;“泰菲络纳斯”型的潜航深度为2000m,巡航速度最大为7.2 km/h。1987年1月至1989年,苏联曾几次用MT-88型无人潜航器成功地探测到本国下沉的核潜艇。

法国 法国是无人潜航器技术水平较高的国家之一,世界第一艘无人潜航器就诞生在法国。法国20世纪70年代开发的用于反水雷的遥控式无人潜航器系统受到许多国家海军的青睐,总共销售了近300套。近年来,法国加大了无人潜航器技术的研制力度,一些国防企业推出了许多性能先进的产品。如ECA公司在已有技术的基础上,正在探讨一种全新的反水雷概念,采用先进的智能软件以及高性能电池或燃料电池,其续航力将得到进一步增大,能够在水下3000m进行自主执行监视和绘图等任务。

德国 德国目前正在研制一种名为“长尾鲛”的一次性攻击型无人潜航器,长度为1.3m,直径0.2m,质量40kg,潜航深度300m,主要用于扫雷。此外,德国不来梅大学还研制出一种名为“深海爬行器”的深水探测装备,它可以在6000m深的海底自主工作,无需对其实时监控。与普通无人潜航器不同的是,它可以借助履带在海底行进,并利用携带的网络摄像机通过光纤电缆与计算机相连,所摄图像可传输至专用网页。

瑞典 瑞典从2000年开始研制一种型号为AUV 62F的多用途无人潜航器,用于试验新的传感器和通信技术,并在2003年底成功装备潜艇进行了试验,验证了潜艇与无人潜航器之间的光纤电缆连接,将从潜艇接收的数据通过无人潜航器上的通信天线在水下向其他平台进行了传输。今后将进一步进行潜艇回收和能源的研究,计划用燃料电池替换目前使用的锂离子电池,续航力将从目前的一天提高到一个星期。

澳大利亚 澳大利亚目前也在积极发展水下技术,2004年初,澳大利亚公布了一项水下技术发展计划,这个由澳大利亚国防科学和技术组织(DSTO)耗资200多万美元研究和开发的项目就是一种无人潜航器,取名为“瓦亚巴”。这种无人潜航器将承担水下研究、部署和通信任务。

日本 在过去十几年中,日本已经为无人潜航器的研制投入了数亿美元的资金,其无人潜航器技术已达到世界领先水平,但日本研制的无人潜航器主要用于民用的深海开发,极少用于军事领域。

印度 印度正在研发一种型号为200MkⅡ的遥控式无人潜航器。该无人潜航器采用空心圆柱体结构和具有开放式结构的模块化设计方法进行设计,配备有水下着底垫、浮标、潜水控制盒和水下传感器,装备有6个多方向推进器,可进行三轴运动,包括前进、垂直升降、左右转及围绕中心旋转。为进行水下探测,还装备有高清晰度水下摄像机和导航传感器。该无人潜航器的最大负载为60kg,水下航速为2kn,作业水深为200m。

除上述国家外,世界上还有许多国家或地区都在积极发展无人潜航器技术,如北约在2000年4月制定了一项名为“MO2015无人潜航器发展计划”,目的是研制出一批不同用途的各型无人潜航器。发展项目包括漂雷探测与处理系统、远程猎雷和处理系统用的小型/大型无人潜航器、隐蔽侦察用的大型无人潜航器、远程水雷侦察用的小型无人潜航器、机载海滩地区水雷排除系统以及浅水水域隐蔽猎雷处理系统等。

无人潜航器装备技术的发展趋势

一个性能优良的无人潜航器,须集先进的导航操控系统、能源与推进系统、通信与环境感知技术于一体,未来无人潜航器的发展趋势主要集中在以下几个方面:

突破航行体设计技术障碍 为降低成本、减少能源消耗,未来无人潜航器的航行体技术将会向体积小、兼容性高及模块化方向发展,突破现有航行体设计中的障碍。一方面由于国际间的技术合作愈加密切,高兼容性和模块化技术的应用将大幅度降低无人潜航器的制造成本;另一方面,由于微机电系统技术的应用和装置的缩小,使得设计出体积更小的无人潜航器成为可能,进而减少能源消耗。

开发新能源,提高续航力 为满足军事需求,要求未来无人潜航器将具有更长时间的执行任务能力,新的能源必须为无人潜航器提供更长的续航力,如数月、甚至数年以上。目前核电池及太阳能电池都已经能够满足这一需求。相信在目前先进的电池技术基础上,未来无人潜航器的能源系统将会更加持久和安全。

进一步提高导航定位能力 精确的导航定位能力是无人潜航器成功执行任务的基本要素。由于无人潜航器在水下作业的时间越来越长,惯性导航的累计误差不能令人满意,而又不能老是叫无人潜航器浮出水面,使用GPS卫星定位来修正惯性导航误差,另一方面也可能会因上下往返而减少其执行任务的时间。因此,利用声波定位及水下环境地形导航技术(如地形轮廓跟随法、海底映像/地图匹配法以及其他的地球物理技术)将成为发展的重点。

改进控制系统,提高自适应能力 新一代的无人潜航器应该具有足够高的智能化程度,能够和环境发生交互作用,以便在水中执行任务时,能有效地探测和识别水下物体、取样、挂缆,或完成各种人力无法胜任的水下工作。未来的无人潜航器将能够执行更为复杂的工作。在环境发生预料以外的变化时,还能够自行调整,以克服障碍。

军用航天技术范文6

“战斧”远不及“X-51A”

美国空军当天发表声明说,“乘波者”5月1日在太平洋上空进行了最后一次测试飞行,在约6分钟的时间里飞行了约230海里(约合426公里),这也是“乘波者”在4次飞行测试中飞行距离最长的一次。

美国空军公布的视频画面显示,一架B-52型轰炸机从爱德华兹空军基地起飞后,将“乘波者”运载至太平洋上空约1.5万米处将其释放。然后,“乘波者”依靠固体火箭推进器在26秒时间内加速至4.8倍音速。与推进器分离后,“乘波者”启动超燃冲压发动机,冲上约1.8万米的高空,速度达到5.1倍音速(速度为1.7公里/秒、6242公里/小时),飞行了约3分半钟。这个速度是目前美军王牌导弹――“战斧”速度的7倍。

这一次飞行并没达到6倍音速的设计飞行速度,但美国军方依然表示满意。自2004年启动X-51A项目,美国为此花费3亿美元。美媒报道说,美国军方一直在试验高超音速技术,希望能达到在几分钟内对全球任意地点发动打击的水平。然而,“乘波者”几次飞行测试要么失败,要么没有达到6倍音速的设计飞行速度。

2012年8月的第三次实验和2011年的第二次试验中,飞行器都一头栽进太平洋。但这并没动摇美国军方继续试验的决心,美国军方为何对“乘波者”这样感兴趣?

这要从美国的“全球快速打击计划”说起。为了在现代战场占据主导地位,上世纪90年代,美军提出“全球快速打击计划”,目的是能在1小时内用常规武器(不是核武器)打击地球上的任何目标。

该计划的关键在于“速度”,配套研制的各种飞行器都必须达到5倍以上声速,其中最具代表性的就是X-51A。美国国防部的将军们念念不忘多年前的一个深刻教训。1998年,美国驻肯尼亚和坦桑尼亚大使馆遭炸弹袭击,美国政府随后决定对恐怖组织进行报复。当年8月,美国得到情报,恐怖大亨本・拉登正在阿富汗东部训练营地,为清除拉登,时任美国总统克林顿立刻命令位于阿拉伯海上的美国“林肯”号航母战斗群发射数枚“战斧”巡航导弹,攻击该训练营地。

“战斧”巡航导弹的最大飞行速度为885千米/时,飞行了1770公里,耗时快两个小时,拉登在导弹飞抵前一个小时就离开训练营地了。如果导弹早点“赶到”,美国可能不会遇到3年后的“9・11”事件,也不会为拉登忙乎了十多年。这次行动的失败给美国国防部留下了无法弥补的遗憾,从而促使了高超音速武器的研制工作开始加速。而使用“乘波者”,可能会是另一种结局。“乘波者”时速可达4000英里(约6400公里),从加利福尼亚范登堡空军基地发射升空后,可在60分钟内携强大的动能攻击地球上任何目标,无论是对付还是攻击来自“敌国”的导弹,都不在话下。从阿拉伯海到阿富汗的1770公里,大约16分钟就到了。

一直以来,普通飞行器速度最多只能达到音速3至4倍,很难突破传统技术的极限。美国军事的需要使速度超过5倍音速以上的高超音速技术应运而生,“乘波者”只是其中的代表作之一。专家强调,堪称“航空航天领域第三次技术革命”的高超音速技术横空出世,将对未来空天发展战略产生深远影响。高超音速飞行器可以承担全球实时侦察、快速部署和远程精确打击任务,这将根本改变传统战争阵式,这也是美国目前正在努力的方向。

奥巴马上台后,一边推动所谓“无核武器世界”,同时则发展比核武器更具有实战灵活性的“非核战略威慑手段”及“快速全球打击”能力。不过,在美国的“快速全球打击”计划中,“高超声速巡航导弹”等方案由于一些技术难题仍待功课,因此被列为远期实施方案,而近期则通过改装海军“三叉戟”导弹、中期通过海军“潜射全球打击导弹”和空军助推-滑翔式导弹方案来实现。

近年来,虽然失败多次,但美国仍没放弃高超音速飞行器的研发。如果美国现有作战系统经过高超音速技术改造后,其全球精确打击、天对地打击、反卫星作战等能力将成为现实,美国将在核武器之外拥有常规战略威慑武器。

在未来战争中至关重要

有分析指出,“乘波者”还肩负着美国进军太空的野心。拥有一种瞬间打遍全球又能进军太空的平台,一直是美国空军多年以来的梦想,而“乘波者”将为其圆梦,其高速性和“空天飞行前景”将大大加快美国空军进军太空的步伐。

据美国“太空飞行”网分析,“乘波者”能保持长时间超音速飞行,更重要的是,在飞行期间不会产生发动机过热的问题。据透露,虽然X-51A项目的首要目标是在2015年左右开发出一种快速打击导弹,但它本身更像是“太空运输载具”,这才是“令美国空军研究试验室最兴奋的地方”。

分析人士指出,X-51A成熟后,一方面可以向太空发射卫星、运送物资,将美国空军的行动范围和作战空间拓展到外太空;另一方面,又可以对全球目标发动“即时打击”,令对手的先进防空系统无法招架。可见,X-51A验证的技术都是在为美国空军实现“空天一体化”战略铺路。

作为占据军事制高点的前沿领域,“空天一体化”是当下航空与航天领域大国争斗的激烈竞技场,这不仅决定一个国家的技术实力,而且决定了一个国家在未来战场上的地位。纵观人类战争史,那些最有效地从人类活动的一个领域进入另一个领域的国家,总能获得巨大的战略优势。

上世纪初,飞机刚刚诞生10年多一点,便被一些国家应用到第一次世界大战中,并获得巨大战争优势。最初,人们利用当时并不先进的飞机,效仿地面骑士决斗的方式,用手枪在空中互射。后来,在飞机上用固定机关枪相互攻击。直到后来,在大战中,有人发明了飞机机枪射击协调器,大大提高了单座战斗机的空战效能。

20世纪初航空领域的军事化,刺激军用飞机不断改进,螺旋桨战斗机、喷气式战斗机、高亚音速喷气战斗机等,一个比一个速度快。在第二次世界大战中,空战成为战争的新方式,有时,战争双方投入多达数百架飞机进行空中格斗。1944年,盟军对德国军队进行战略轰炸,常常一天出动上千架轰炸机和上千架护航战斗机。

二战后,人类开始从航空向航天迈进。冷战期间,美苏在航天领域展开激烈而全面的竞争,航天器中至少70%以上被用于军事。上世纪50年代前后,苏联和美国在相继掌握发射人造卫星技术后,在空间领域展开了激烈的军备竞赛。卫星成为观测地球的眼睛。60年代初,在古巴导弹危机中,美国卫星准确发现了苏联在古巴部署导弹,以及苏联船只和军事顾问人员等,为其战略决策提供了可靠和及时的情报。

1957年,美国率先提出“空天一体”的新概念,这是一个巨大突破。航空与航天是两个既紧密联系又有区别的概念,航空是指人类在大气层中的飞行活动,飞机是主要飞行器,其最大高度为离地面30-40公里;航天是指飞行器在稠密大气层外的宇宙空间及地球以外的天体上的活动,其向上飞行的最低高度是离地面100-110公里以外。简而言之,两者的区别主要体现在是在稠密大气以内活动,还是在稠密大气以外活动。

“空天一体”让美国空军的战机与太空卫星紧密结合,在一次次战争中吃尽甜头。1982年,美国空军正式建立世界上第一个航天司令部,主管地对地弹道导弹、以卫星为主的航天器等空军装备,其专门在海外作战的空军部队,也就成为了人类历史上首支航空航天部队。在海湾战争中,以美国为首的多国部队先后动用了12类50多颗军用和商用卫星构成战略侦察网,集结了2790架现代化的固定翼飞机和1700多架旋翼飞机,其中,包括600多架攻击直升机,在夺取伊拉克制空权方面发挥了威力。

“乘波者”全球“一家独大”

“9・11”事件后,美军强调,防务规划必须以迅速和决定性地应对突发事件为中心,由过去“基于威胁”的模式转向未来“基于能力”的模式,因而必须迅速增强“全球打击能力”。

2006年美国提出一个理论,叫“一个小时打遍全球”,其军事技术支撑之一便是空间基础保障系统,这些设施可以在大气层以外的宇宙空间,给地面陆海空信息化部队和武器装备提供保障。美军空间轰炸机、空间运输机可以从本土起飞穿越大气层,进入太空,利用太空赋予其特殊的速度,飞达敌国上空,再进入大气层内实施轰炸和作战。

此前,美国已开发出一系列在全球打击的武器。包括B-52H、B-2A、B-1B战略轰炸机,航母、携带“战斧”巡航导弹的水面舰艇、核潜艇、洲际弹道导弹等。但这些武器的反应却跟不上情报系统的速度,战略轰炸机从接到命令到攻击需要数个到十数个小时;航母、水面舰艇、核潜艇部署到舰载机和巡航导弹打击范围内需要数天时间,并不能很好满足美国快速应对危机的要求。

即使事先抵近部署也不足以解决问题,“战斧”导弹速度太慢,不利于快速打击敏感目标,比如1998年的轰炸拉登事件就是个教训。相比之下,只有洲际弹道导弹能做到“一小时全球打击”,但作为战略武器的洲际弹道导弹一般都携带核弹头,如果用于常规战,还存在一个致命弱点,就是无法让外界判断是常规打击还是核打击,很容易导致对方进行“核报复”这种无法控制的严重后果。如何在不引爆核大战的情况下致胜对手,高超音速战机就是个很好的解决方式。航天航空领域竞争的一大趋势是空天融合,能自由往返于宇宙空间与大气层间并重复使用的飞行器,一直是世界大国争相研发的对象。

能促成“航空-航天”能力无缝对接的高超音速技术,被认为是继螺旋桨和喷气推进技术之后“航空史上第三次技术革命”。目前发展的高超音速飞行器大体包括3类:高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机。