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十大技术颠覆未来作战:3D打印在列

发布日期:2015-01-28

OFweek3D打印网讯: 美国《国家防务》杂志日前列出了近年来美军发展的十大装备技术,并挂出耸人听闻的名称:“美军十大颠覆性技术”,其中包括大数据处理技术、3d打印技术、新生物技术、高超声速武器等,不过,它们是否对美军而言具备“颠覆性”,还要先了解下这些高科技究竟是什么,再做评判。

激光通信技术

目前广泛使用的无线电波通信由于过度开发,面临波段重复、通信率下降等问题。另外,无线电波也极容易被阻断、削弱或者被窃听,因此,近年来军事通信的重点逐渐转向激光通信。

激光通信是利用激光束,通过空气从一台设备到另一台设备发送宽带数据、语音和视频。激光通信解决了目前存在的通信量大、信息安全等问题,防止窃听并提高抗干扰能力,成为通信技术的未来发展趋势,一旦该技术成熟被充分使用,将为信息化战争下的信息传输提供革命性的变革。

3d打印技术

3d打印技术早在上世纪80年代问世,但直到近几年才有了突飞猛进的发展。与传统制造业相比,3d打印技术具有制造成本低、制作周期短、生产效率高等明显的优势,在军事领域被寄予厚望,目前已经能够用3d打印机打印简单的枪支、子弹等,美军还希望它能打印更多物品,如装备、零部件、战伤医疗用品、野战食品等,更重要的是帮助部队根据需求现场打印物品。

不过,在短期内,3d打印技术面临的最大问题是寻找到更多更结实和多元化的打印材料且更快地完成打印。

再生能源技术

拿破仑曾说:“军队要吃饱肚子才能打仗”,如今的部队是靠“吃油”来维持战斗力的。在未来战争中,必须寻找更多的新能源和可再生能源,为士兵装备、武器系统和能源库注入更多能量。

目前最被看重的是核聚变技术和太阳能技术。核聚变释放的巨大能量一旦被利用,可以一劳永逸地解决军队的能源需求,被看作是“改变游戏规则”的能源。未来,利用核聚变打造的全核动力作战平台,能大大提高美军对能源的巨大需求。太阳能目前存在存储、运输等问题,一旦被攻克,将大大缓解军队对石化燃料的依赖,满足军事设施和军事基地对电力的需求。此外,科学家还设想将太阳能板放置在地球同步轨道上,充分利用空间太阳能,不过,目前这一技术的成本太高,尚不可行。


    大数据处理技术

在万物皆可数据化的信息时代,对大数据存储和处理等技术被称为大数据处理技术。大数据具有规模巨大(volume)、形式多样(variety)、高速(velocity)、不确定性(veracity)和信息价值(value)五大特点(即“5v”)。

如今,各国对数据开发、利用和保护的争夺日趋激烈,军方及情报部门搜集来的各种数据信息,如文字、视频、照片越来越多,过滤和分析的任务愈加繁重,因此催生出大数据处理技术。硅谷许多企业已经开始提供大数据处理服务,例如硅谷一家公司开发的图像软件专门处理无人机传回的不清晰的图片,使其更清楚,这一技术属于更先进的“计算机视觉”的范畴,在未来几年将实现迅猛发展。

    新生物医学技术

近年来,随着医学技术和生物科技的不断发展,五角大楼的军事研究开始关注如何打造力量强大、抗损伤性强的超级士兵。

2014年4月,美国国防部高级研究计划局成立生物技术办公室,主要进行生物学、工程学和计算机科学的交叉研究,目的是借用最新研究成果进一步保障和提升国家安全。该研究部门设立的研究课题包括为士兵打造外骨骼系统,找到能使士兵保持顽强战斗力的方法,例如,当士兵受到攻击后能够迅速、完全恢复身体强健等。据悉去年8月该办公室推出了一个新项目,研发能够植入士兵体内的微型机器人,帮助士兵身体更好地进行自我修复。

    超强自主无人系统

美军对自主无人系统的研究已经进行了10多年,今年以来,随着相关领域的技术突破,这一技术有望得到进一步的飞速发展。

对于这一研究课题的目的,美空军自主无人系统研究实验室的负责人称:“美军尝试让无人系统(机器人)做决策,促使机器人与人更加融合,帮助人员减轻负担。”除机器人外,美军还在开发无人系统的更多功能。例如使信息技术具备自主功能,可以自动过滤情报监测侦察平台搜集来的数据,取代数据分析员的工作,而人则负责控制这些自主无人系统。不过,目前来看,这些高智能系统仍然不稳定,因此降低风险、发挥其效能成为研究人员面临的挑战。

    高超声速武器

高超声速技术是指飞行器的飞行速度超过5马赫的一种推进技术,在此基础上发展的高超声速武器(主要包括战机和巡航导弹)能快速打击远程目标,因此被各国看重。

美军认为,在反恐战争中,恐怖分子行踪不定,一旦被发现,美军需要一颗导弹能迅速发射过去,达到发现即摧毁的目的,高超声速武器做到了这一点。另外,它成功做到了“速度即隐身”,使敌人“看得见却摸不着”,被击中的可能性很小。

不过,目前除了材料和发动机等技术难题外,美军试图将其与隐身、抗干扰等技术相结合,从而提升高超声速武器的快速反应、远程打击、机动突防等作战能力,实现技术上的新跨越。

     对抗群艇威胁的船体设计技术

近年来的反海盗作战中,美军的大型舰船常常遭到海盗成群小艇的攻击。因此美军提出,要为大型舰船和航母配置无人系统的武装小型船只,执行巡逻任务,对抗来袭的小船。这种武装小型船只采取全副武装,发动机、燃料箱及所有电子设备均设在水下,因此不怕恐怖分子的炮火攻击。

不过,美军需要相应地对大型舰船船体进行改造,使其更好地与小船配合,发挥后者运输货物、执行侦察、扫雷任务,或发射武器对抗海盗,并避免水手伤亡。美军认为,未来由这种有人和无人快艇组成的大型舰队,能帮助美海军在全球海域拓展活动范围。

     无人“母舰”技术

希腊神话中有九头蛇海德拉杀不死的传说。如今美国国防部高级研究计划局也试图打造一种生存力极强、多功能并用、集多平台于一身的大型舰队,用以对敌人实施突袭,即美军的“海德拉计划”,其实就是无人“母舰”技术。

美军试图打造的无人“母舰”包括无人潜水航母,无人空中航母和水下武器系统。无人潜水航母能将多个无人装置及作战平台潜放在海底数星期甚至数月,用时再将其从海底激活,从而减轻部队力量投送成本。无人空中航母则用搭载小型无人机的大型无人机执行空中任务。另外,还要设计一种可穿梭在濒海海域,能运输、储存和发射武器的大型无人平台以及水下武器系统,后者用来完成诸如排雷和情报监侦等任务。

无人“母舰”技术目前还处在探索中,美军试图在无人“母舰”上搭载更多武器,实现更多功能,而这将使这一项目面临更多挑战。

     全息技术

全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的一项数字技术,它可以把平面影像完美转换成虚拟立体实景,因此成为军事模拟训练的重要发展方向之一。

如今,美军通过激光全息技术能够营造出一个逼真的战场环境训练军人适应战场,积累作战经验。另外,美军利用全息技术进行教学示范。例如,飞机发动机教员可以利用全息技术将发动机各部件在空中进行立体展示,使学生了解各部件的形态和组装原理等。此外,美军还将全息技术用在部队的战略通信上,作战指挥官通过全息成像技术,与下级指挥官一起召开作战会议,指挥作战行动。

文章来源:天津日报








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