戰(zhàn)場上“大顯身手” 戰(zhàn)場外影響巨大
- 發(fā)布時間:2016-05-15 01:29:47 來源:科技日報 責(zé)任編輯:羅伯特
本報記者劉 霞綜合外電
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)一直在從事最重要的科學(xué)技術(shù)研究,取得的成就也舉世矚目。比如,現(xiàn)在眾所周知的互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、隱形戰(zhàn)機等重大發(fā)明都有DARPA的功勞。而且,DARPA目前也在研發(fā)與軍事或情報系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù),這些技術(shù)不僅能在戰(zhàn)場“大顯身手”,也有望在戰(zhàn)場之外發(fā)揮重大影響。
美國商業(yè)內(nèi)幕(Business Insider)網(wǎng)站在近日報道中,列出了DAPRA目前正在進行的15項令人驚嘆的前沿技術(shù),包括能在飛行中改變方向的子彈、高能激光、飛行卡車等。
會拐彎的子彈
“超精確任務(wù)彈藥”(EXACTO)項目是美軍研發(fā)的首款可自動瞄準(zhǔn)的子彈。EXACTO子彈能在飛行途中隨著目標(biāo)的移動而改變自己的方向和路徑,克服導(dǎo)致子彈偏離因素的影響。
DARPA表示,子彈上的光學(xué)探頭能夠探測到目標(biāo)上的激光,之后,子彈上的散熱片還能引導(dǎo)子彈對著激光,從而實現(xiàn)精確瞄準(zhǔn)。這種子彈能提高狙擊手的作戰(zhàn)效能,并且可以通過提高射程和縮短交戰(zhàn)時間來保障士兵的安全。國防部已經(jīng)成功進行了實彈射擊實驗。據(jù)悉,目前,DARPA已在EXACTO項目上投入2500萬美元。
能擊毀導(dǎo)彈的高能激光
高能液體激光區(qū)域防御系統(tǒng)(HELLADS)項目是一個極富野心的項目,目標(biāo)是開發(fā)一種體積在3立方米以內(nèi)、重量不超過5千克的功率為150千瓦的機載高能激光武器,是適合安裝到轟炸機、運輸機或者空中加油機上的激光武器,能擊毀針對飛機的地對空導(dǎo)彈。
一般而言,地對空導(dǎo)彈的速度超過它們要攻擊的飛機速度,飛機因此很難規(guī)避導(dǎo)彈的襲擊。而HELLADS系統(tǒng)則試圖利用激光來擊落導(dǎo)彈。高能激光的速度使得它優(yōu)于大多數(shù)常規(guī)武器系統(tǒng)和彈藥。激光以光速傳播,從向目標(biāo)發(fā)射到產(chǎn)生影響幾乎不需要時間。因為“零飛行時間”,高能激光可以在正確判斷后立即影響目標(biāo)。高能激光的另一顯著優(yōu)勢在于遠距離精確性。
該項目的里程碑事件包括在2011年進行同時擊落兩枚SA-10類的地對空導(dǎo)彈的地面測試,以及2012至2013年間進行類似的空中測試。這些測試將推動戰(zhàn)斗防御高能激光武器發(fā)展超出軍事應(yīng)用。
DARPA還計劃進一步增強HELLADS激光的性能,使其成為一種能摧毀敵方地面目標(biāo)的進攻性武器。
開發(fā)高能激光武器將必須克服的常見障礙是成本、反激光防御與附帶損害。DARPA表示,這些障礙沒有一個是不可逾越的。
飛行卡車
“空中可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)”(ARES)項目是DARPA正在開發(fā)的一種無人駕駛運輸工具,實際上就是一種飛行卡車,可以為不同任務(wù)改變相應(yīng)的模塊:偵查、人員或者貨物。該系統(tǒng)具有機動的、多用途的垂直起降能力,為更多小型部隊提供靈活的、不受地形因素限制的運輸,能更快、更有效地向難以到達的地區(qū)投遞貨物并提供其他關(guān)鍵服務(wù)。
ARES將具有雙重模式,既可在地面上高速行進,也可以高速垂直起飛和降落。DARPA希望ARES能夠?qū)Ω杜R時爆炸裝置,同時可規(guī)避空中威脅,比如空對空導(dǎo)彈。
“大狗”機器人
由DARPA提出并正在波士頓動力公司研制的“機器動物支持系統(tǒng)”(LS3)項目旨在研制出一種高機動性、四條腿的半自主機器人,主要用于為戰(zhàn)場士兵部隊攜帶重型負載。波士頓動力公司由麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們創(chuàng)建,專門研發(fā)像動物一樣運動的機器人。
該“大狗”機器人可以跟隨步兵通過崎嶇地形,并能在樹林、巖石地、障礙物和城區(qū)等復(fù)雜地形中跟隨士兵行動,類似于一個受過訓(xùn)練的動物,還可能具備夜間機動能力,可以成為部隊的移動輔助電源,使部隊在巡邏時為無線電和手持設(shè)備的電池充電。
“大狗”機器人的內(nèi)部安裝有一臺計算機,可根據(jù)環(huán)境的變化調(diào)整行進姿態(tài)。大量的傳感器則能保障操作人員可以實時跟蹤“大狗”的位置并監(jiān)測其系統(tǒng)狀況。
“大狗”機器人目前能前往部隊行軍之地70%—80%的地方,研制出的模型能攜帶數(shù)百磅的負重,可大大減輕士兵們的負擔(dān),“大狗”機器人目前正在夏威夷接受美國海軍陸戰(zhàn)隊的試驗。在接下來的任務(wù)中,它還將執(zhí)行重要的送水任務(wù),解決軍隊在無水源復(fù)雜地形的缺水問題。而且,為給戰(zhàn)斗中的作戰(zhàn)人員降低風(fēng)險,DARPA要求波士頓動力公司設(shè)計制造靜音性能更好、防彈性能更強的“大狗”機器人。
智能瞄準(zhǔn)器
DARPA的“一擊命中”( One Shot)XG項目旨在開發(fā)一種能安裝在槍管或瞄準(zhǔn)鏡上的計算系統(tǒng),改善狙擊手的射擊精度,提高命中率,從而最大限度發(fā)揮現(xiàn)役及未來武器作戰(zhàn)性能。
該智能瞄準(zhǔn)器在槍管或瞄準(zhǔn)鏡上安裝了基于Linux的計算系統(tǒng),可對風(fēng)速、移動障礙物、武器最大殺傷范圍等多個變量進行計算,為狙擊手提供一個理想的瞄準(zhǔn)點?!耙粨舯刂小盭G項目從2013年3月份開始試驗。
即時空中支援系統(tǒng)
自從近距離空中支援戰(zhàn)術(shù)于第一次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)到現(xiàn)在,其模式一直未曾改變——飛行員與地面部隊需要通過語音指令和共享地圖確認打擊目標(biāo)。而DARPA的持續(xù)近距離空中支援(PCAS)項目則從根本上對這個概念進行了重新定義。
PCAS將使得地面部隊能夠與飛機上的飛行員共享實時的環(huán)境態(tài)勢以及武器數(shù)據(jù),這將使飛行員能同時專注多個目標(biāo)。而且,PCAS也被設(shè)計能在戰(zhàn)場上大大減少地面部隊呼叫空中支援以及飛機到達的時間。
讓士兵“變身”成蜘蛛俠
美軍士兵必須能在各種想象得到的環(huán)境下作戰(zhàn),包括需要士兵依靠繩索、梯子以及其他沉重攀爬工具翻越物理障礙的地方。為了克服這一挑戰(zhàn),DARPA 發(fā)起了“蜘蛛俠”(Z-Man),這一項目旨在模仿壁虎和蜘蛛天生自帶的攀爬能力。
“蜘蛛俠”項目一款主要產(chǎn)品就是“壁虎皮”(Geckskin),它是一款可產(chǎn)生高抓力的合成材料,能讓人像壁虎一樣在多種材料的墻面上爬行,即使是光滑的玻璃上也可以。在2012年進行的試驗中,一塊100平方厘米的“壁虎皮”成功粘附在玻璃墻上,并可負重300千克保持粘附狀態(tài)。
“蜘蛛俠”項目經(jīng)理馬特·戈德曼表示,研究者面對的最大挑戰(zhàn)是要懂得如何將壁虎在爬行和逆向過程中那種機制轉(zhuǎn)變成人體可用的,即生物學(xué)和物理學(xué)上完美融合。
能消除語言差異的技術(shù)
廣泛操作語言翻譯(BOLT)項目正探索新的交流方式,為在線和個人交流時提供翻譯和語言分析。該項目的最初階段是幫助士兵和官員實時將英語翻譯成聽者的母語,反之亦然。DARPA的最終計劃是將BOLT打造成強大的工具,幫助所有人更流利地進行交流,而無需學(xué)習(xí)對方的語言。
可懸空數(shù)年的無人機
DARPA曾與波音公司簽署8900萬美元的合同,要求后者開發(fā)“太陽鷹”(Solar Eagle)無人機,這是“禿鷹”項目第二階段(Vulture II program)的一部分。
波音鬼怪工作室負責(zé)“禿鷹”Ⅱ項目的主管帕特·奧尼爾表示:“‘太陽鷹’是采用特殊布局的大型無人機,設(shè)計最終可以在同溫層高度持續(xù)飛行達至少5年時間的飛行器。這是一項令人生懼的任務(wù),但是波音所提出的高可靠性太陽能電動機設(shè)計將滿足這樣的要求,從而在6萬英尺以上的高度執(zhí)行通信、情報、監(jiān)視和偵察任務(wù)?!?/p>
這種飛機翼展長達120米,相當(dāng)于40層樓高,可在平流層飛行。根據(jù)“禿鷹”項目第二階段的合同,波音將研制全尺寸的飛行驗證機,還包括提高關(guān)鍵動力系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)技術(shù)的成熟度。在測試過程中,“太陽鷹”驗證機將在上層大氣停留30天,在白天收集太陽能存儲至燃料電池中以為夜間飛行提供能源。
虛擬現(xiàn)實隱形眼鏡
“通過計算攝像機的士兵中心成像”(SCENICC)項目始于2011年,目前仍處于研發(fā)初期。該項目旨在整合先進成像技術(shù)、光學(xué)遙感、沉浸式顯示以及視頻處理等技術(shù),最終研制出一款隱形眼鏡。該隱形眼鏡可以增強作戰(zhàn)人員的正常視力,同時更清楚地看到顯示設(shè)備提供的虛擬現(xiàn)實影像,整個過程無需借助龐大笨重的光學(xué)組件,為士兵提供與其正在執(zhí)行的任務(wù)有關(guān)的實時信息,消除單兵作戰(zhàn)層面情報、監(jiān)視與偵察(ISR)能力方面的缺陷。
持續(xù)飛行十年的監(jiān)視飛艇
“集成傳感器即時結(jié)構(gòu)”(ISIS)項目是DARPA與美國空軍聯(lián)合推出的項目,旨在研制出一種帶有傳感器天線的無人駕駛平流層飛艇,其中包含一個與飛艇幾乎一樣大的雷達,可以進行持續(xù)而廣泛的空中偵察、追蹤任務(wù),同時依靠雷達和其他機載傳感器獲得極高的空中和戰(zhàn)場掃描分辨率。
該飛艇將完全由太陽能供電,可以在長達10年的時間內(nèi),持續(xù)不斷地對地面和空中目標(biāo)進行監(jiān)視。
隱藏在海底的海軍補給平臺
對海軍而言,在偏遠海域進行補給是其需要面對的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。
DARPA于2013年啟動了“浮沉載荷”(UFP)項目。該項目旨在海底部署補給,這些補給將被置于特殊的膠囊內(nèi),這些膠囊可在海底的極端壓力下保存多年。一旦需要,經(jīng)過的船只需向補給系統(tǒng)發(fā)送信號,使其上浮到海面完成部署,這就是所謂的“先下沉再上浮”。
功能與飛機類似的直升機
“高速垂直起降驗證機項目”(VTOL X-Plane)旨在進一步推進混合翼飛機的邊界,研制出一款超過“V-22魚鷹式傾轉(zhuǎn)旋翼機(V-22 Osprey)”的機型。
V-22魚鷹式傾轉(zhuǎn)旋翼機是由美國貝爾公司和波音公司聯(lián)合設(shè)計制造的一款傾轉(zhuǎn)旋翼機,傾轉(zhuǎn)旋翼機具備直升機的垂直升降能力及固定翼螺旋槳飛機較高速、航程較遠及耗油量較低的優(yōu)點。V-22早在上世紀(jì)80年代開始研發(fā),于2007年開始在美國海軍陸戰(zhàn)隊服役,取代CH-46 海騎士直升機作拯救及作戰(zhàn)任務(wù),2009年,美國空軍也開始配備V-22。
VTOL X-Plane項目的目標(biāo)是研制出一種新型飛機,飛行速度保持在555—740公里/小時,而且,能在攜帶2177公斤的負載后,仍然擁有超高效的懸停能力。這種飛機將經(jīng)歷3個研發(fā)階段,從2013年10月份開始,并一直持續(xù)到2018年2月份結(jié)束。
按需成像的衛(wèi)星
DARPA希望其軍事人員能夠控制衛(wèi)星,讓其根據(jù)戰(zhàn)術(shù)任務(wù)提供實時更新的圖像,其“太空對軍事作戰(zhàn)的使能效果”(SeeMe)項目正是旨在讓士兵能按需查看最新的衛(wèi)星圖像。
該SeeMe項目涉及分組圍繞地球軌道運行的多顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星可在90分鐘內(nèi)提供任何地點的精確圖像,有望為軍事情報機構(gòu)提供服務(wù)。這些衛(wèi)星可運行60到90天,然后落入大氣層燒毀,且不會制造太空垃圾。
“SeeMe”項目就是要將一次性的不昂貴衛(wèi)星聚集成群,可以讓地面部隊點擊手持設(shè)備(如智能手機或平板電腦)上的“SeeMe”按鍵,在90分鐘內(nèi)接收到任何地點的精確的衛(wèi)星圖像。
該系統(tǒng)由運行在極低地球軌道的24顆小衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星可運行60到90天,然后落入大氣層燒毀,且不會制造太空垃圾。每顆衛(wèi)星的成本為50萬美元。
精確輕型軍用激光槍
美國國防部一直以來都對城市作戰(zhàn)中所使用的傳統(tǒng)型武器感到擔(dān)憂,原因在于這樣的作戰(zhàn)方式在大規(guī)模折損對方兵力的同時,也會對己方造成一些連帶損傷,另外,還可能傷及無辜。為了盡量減少傷亡,被稱為“圣劍(Excalibur,在西方象征著戰(zhàn)無不勝的武器)”的軍用激光槍項目應(yīng)運而生。
這種軍用激光槍的重量僅為傳統(tǒng)激光槍的十分之一,體型精巧,幾乎可手持。DRAPA的目標(biāo)是:最終可生成100千瓦的激光,可對地面和空中目標(biāo)進行精確打擊。
美國國防部的官員們補充道,這些為飛機研發(fā)的激光設(shè)備,也可以用于激光通信、雷達目標(biāo)標(biāo)示、飛機自衛(wèi)等方面。
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