美军研制人力发电装置

2017-03-20 20:38
兵器 2017年1期
关键词:系统

2017年,美国陆军将测试加拿大仿生动力公司研制的“动力行走”外骨骼系统。该系统由陆军纳蒂克士兵研发与工程中心“士兵勇士”项目牵头,为陆军和海军陆战队步兵研制,2012年开始初步概念研究,2014年进入下一阶段。为满足大量先进装备需要,目前美军士兵执行72小时任务需携带7.3~9.1千克的电池。“动力行走”外骨骼类似护膝,单腿装置重750克。它能吸收人膝盖弯曲时的能量,利用它为电池充电,匀速行走时可产生12瓦电能,超过1小时就足以充满4台手机,从而减少电池携行量、携带更多食物和水,或者增强机动能力,显著提高士兵独立和持续作战能力。它还能根据步态实时调节输出功率,使士兵并不感觉到它自身的重量,并在下坡行走时减轻肌肉疲劳。

地面无人车的战场前景

到2020年世界军用无人车产值将达1865亿美元。以色列Roboteam公司的无人车已服役于20个国家,2015年获得美国空军2500万美元合同,出售250辆微型战术无人车用于反自制爆炸装置,并在伊拉克政府军对摩苏尔地区ISIS的进攻中贡献突出。不久该公司还将为美国陆军提供价值4亿美元的4000辆便携式协同地面机器人(TIGR)。不过,由于完全自主的无人地面车实用化还需要至少十年,美国陆军也正要求为陆军班组多用途装备运输(SMET)项目开发一种自重不超过3175千克的无人救援车型,用于将其他小型(0~1360千克)和大型(1360~2720千克)地面无人车救援到3.2千米外维修地点,但只要求它具有遥控或半自主能力。SMET也只要求分别在96千米(大型平台)和48千米(小型)范围内活动72小时。

俄将从韩国回收坦克

1996年,为偿还苏联债务,俄罗斯向韩国交付了70辆BMP-3装甲车、33辆两栖装甲车和80辆T-80U坦克。虽然这些车辆在韩国使用频繁,但仍状况良好,完全可以继续使用,或者用于拆卸备件,也不排除转卖给塞浦路斯或也门的可能性。因而俄2015年有意回购这批坦克装甲车辆,目前已完成对其的评估,2016年9月3日向韩国提交了詢价书。不过俄并没有资金回购这些装备,而将采取易货贸易,比如为韩国装备的卡-32直升机提供备件或技术支持。由于俄军并没有装备T-80U坦克,并不需要这个型号的备件,BMP-3的备件仍在生产,因而此举很大可能是为了与韩国保持某种最低限度的武器装备合作关系,以保持该国对俄制武器的注意力。

美军工巨头吸收创业公司贡献

在国防部长卡特的推动和初创企业SwitchPitch的组织下,美国一批军工巨头于2016年9月与50家创业小公司展开广泛接触,通过快速会谈,BAE系统、哈里斯和埃尔比特等公司与小企业签订了7个项目的合同。巨头们希望创业公司提供更灵活方案的需求包括:GPS拒止环境精确导航;探测、识别、跟踪和展示来自多个传感器的战场数据;商业无人机跟踪与分类;减少电光设备尺寸、重量、功耗和成本;公共安全通信;减少直升机机组人员工作量的驾驶舱和航空电子设备;用于射频频谱分析的机器学习算法。创业公司也展示了自己的成果,比如从事医药设备和运动鞋业务的InfraTrac公司开发出利用嵌入材料表面的化学“指纹”,从3D打印部件中识别出假冒零部件的方法。

3D打印进入战场

目前,美国海军陆战队已开始战场测试3D打印机。3D打印机可为部署在边远地区部队打印从水瓶到步枪、卡车零部件甚至简单工具等上千种补给品。担负测试任务的第372飞行支援中队使用一台配备单挤出头、最高温度220℃的Invert3D打印机,从一些简单塑料零件(比如“悍马”车的门把手)开始,虽然耐久性不够,但在紧急关头仍可以抢修一些关键装备。目前海军陆战队已在国内开展3D打印机战地使用训练。今后美军将建立庞大的基本零件数据库,方便战地按需打印零件。相比之下,俄罗斯先期研究基金会更急切,他们已经测试了3D打印的弹药,而且据称某些性能与传统工艺制造的弹药基本一致,为此他们设想未来使用全部由3D打印的武器和弹药。

白俄披露火箭炮系统

2016年11月,白俄罗斯BSVT公司推出即将装备白俄罗斯陆军的“波罗乃兹”301毫米多管火箭炮系统。该系统包括一台指挥车、一台带液压吊车和两个发射箱(每箱4枚弹)的装弹车、一台载有8枚待发弹的发射车、一台技术维修车,以及用于目标捕获和毁伤效果评估的无人机。装填车和发射车均采用其国产8×8越野卡车底盘,该卡车有动力转向系统、中央轮胎调压系统和全封闭空调驾驶室,公路最大速度70千米/小时。发射两级固体火箭弹时,该火箭炮最小射程120千米,最大射程300千米,高爆、高爆破片和破片穿甲三个弹种均重140千克,利用格罗纳斯/惯导复合制导,精度为圆概率误差30米。全系统可在8分钟内进入阵地,两分钟内便可撤出阵地。

俄应对军费削减和货币贬值

根据俄国家杜马发布的2017~2019年预算草案,2016~2019年度的国防预算分别为610亿、447亿、430亿和440亿美元,其中2017年将比2016年下降27.1%。随着国内军品订货量近两年内渡过波峰,俄罗斯技术公司已提出到2025年民品产量必须占到50%的目标。由于2013年制订的一项法律禁止负责总统和国家安全事务的联邦机构采购外国装备,2016年6月俄内政部的云设备采购竞标流标就是因为包含中国制造的服务器。加上卢布迅速贬值,2014年6月至2015年7月间俄政府采购多花费2473亿卢布,包括2016年7月紧急情况部从中国购买大疆“精灵”3无人机就比2015年多花了两倍的价钱。为此俄总理梅德韦杰夫最近解除了内政部、联邦安全局、联邦边境警卫局和对外情报局采购外国装备的禁令。

俄乌航天合作龃龉不断

随着2014年俄罗斯与乌克兰“南方”设计局合作破裂,“天顶”火箭濒临停产。由于乌克兰未按合同交付“天顶”,俄罗斯“能源”航天集团发射安哥拉卫星的时间被迫推迟。如果修改即将完工的卫星以适应别的火箭将耗时更长。另外,“南方”设计局原计划在巴西阿尔坎塔拉合作生产“旋风”-4运载火箭并建设发射场,然而首次发射的时间从最初的2010年一再推迟到2015年5月巴西冻结该项目,2016年7月单方毁约。目前,可能损失8.05亿美元的乌克兰国家航天局一面考虑向国际法庭起诉,一面考虑将发射场转移到美国。同时乌美恢复了2008年中止的航天合作联席会议,讨论双方联合研制火箭发动机。

澳推进国防创新

2016年11月9日,澳国防工业部宣布将从政府16亿澳元的国防创新投资中拿出1.47亿澳元,提供给7家本国机构,用于开发和论证国防领域的创新技术。获得资助的项目包括泰康澳大利亚公司基于虚拟现实的视听技术,它能帮助装甲车乘员在噪声干扰下准确感知车外情况;BAE系统澳大利亚公司基于海上多源信息融合技术的作战决策辅助系统;RUAG澳大利亚公司用于锈蚀或磨损航空部件快速维修的激光镀层技术;阿德莱德大学用于“金达利”远程超视距预警雷达升级的高品质信号发生器;澳大利亚国立大学用于GPS信号不佳或缺失环境的冷原子精确惯性导航;Agent Oriented软件公司服务于情报分析员的的智能战场空间助理;PMB国防工程公司的流线型隐身潜望镜桅杆。

切尔诺贝利核废墟屏蔽完工

由于为屏蔽30年前发生堆芯熔毁事故的乌克兰切尔诺贝利核电站4号反应堆废墟的水泥外壳年久失修,欧洲复兴开发银行(EBRD)等机构耗资16.1亿美元,为其新建了称为新安全屏蔽体(NSC)的水泥外营帐。该工程2012年开工,建成了一个宽257米,长162米,高108米,总重量3.6万吨的拱型结构,是迄今为止世界上最大的可移动陆上结构。分两半建造的NSC于2015年成功合龙,2016年11月14日开始从建造位置滑动到4号反应堆上方。为此NSC使用了224个液压千斤顶,每个将拱顶往前推进60厘米,整个滑动工程历时5天,拱顶用40小时移动了327米。NSC设计寿命至少100年,顶部装有桥式起重机,除防止辐射泄露外,还将帮助原有水泥外壳的拆除和放射性废物的管理。

俄能够放弃国际空间站吗

2016年10月17日和19日,美国和俄罗斯分别向国际空间站发射了飞船。面对民营航天企业在国际空间站运输业务上的有力竞争,俄载人航天利润已极为有限,因而2014年有意退出国际空间站。由于计划到2025年削减预算4亿美元,2016年初俄航天集团大幅削减国际空间站开支,最近又放风欲在2023~2024年放弃俄国舱段,另起炉灶。作为国际空间站第一个舱段,负责能源、溫控、对接和机械手操作等重要功能的俄国舱放弃也意味着已花费1千亿美元的该空间站报废。但NASA也可以将剩余舱段出售给企业,允许其建造独立舱段,刺激其从科研为主发展太空产业,同时拉动航天运输业和太空投资。因而,俄“能源”公司不仅全力维持对国际空间站的支援,还计划为之建造新型货运飞船。

美国加强太空防御

2016年10月,美国防部副部长助理道格拉斯·洛韦罗表示:确保太空系统受到攻击也能维持运行,比直接使用武力加以报复更能有效威慑对手,因为太空攻击也很难界定标准,确定来源、报复对象和程度。因此更好的办法是确保对手无法从太空攻击中获利。要使卫星增强防御能力,美国可选择的方法包括:将同一任务由多颗卫星承担;使用多种系统达成同一目的、互为备份;将同一能力分散到多颗卫星;避免对手知道哪些卫星携带了何种系统甚至采取欺骗措施;增强卫星躲避和抵御威胁的能力;为重要卫星准备备份星。美国将在不同程度、不同任务领域灵活运用所有六种方法。加上迅速替代被摧毁卫星的能力,美国可以承受一小部分卫星的损失。

英国开发海上广域侦察系统

2016年11月3日,英国Sentient公司成功演示了光学侦察与测距(ViDAR)系统。借助安装在“扫描鹰”无人机机头、可180°扫描的高分辨率数字照相机,该系统在在英国海军“无人勇士”联合军演中飞行55小时以上,完成了持续广域监视、侦察快速攻击的目标、在有/无船舶自动识别系统情况下跟踪舰船等任务。在多种恶劣天气和最高达6级海况下,它发现了9.26千米外的橡皮艇和喷水推进快艇、18.5千米外的海军舰艇和55.56千米外的货船。演习中,无人机地面站的人员对该系统侦察的信息进行了跟踪和识别,大大增强了参演舰船的态势感知能力,比如在数秒内就成功找到关闭雷达和船位报告系统,并向北约舰队靠近的小型渔船,识别24千米外的快艇,为舰艇提供了超过30分钟的预警。

德国增购K130轻护舰

德军现有的5艘K130中仅有两艘能用于北约任务,2016年7月北约希望德国增加两艘高度战备的轻型护卫舰,2018年起为北约服务。德国国会为此2016年11月11日决定拨款15亿欧元,由蒂森·克虏伯海事系统公司建造第二批5艘K130,最早可望2021年前服役。研制全新的MKS180多功能护卫舰的计划则推迟到2017年末招标。这批新舰将尽可能减少设计改动。K130轻护舰长88米,满载排水量1662吨,装备两台单台功率7400千瓦的MTU柴油发动机和4台发电机,最高航速26节,续航力4000海里/15节,舰员65人。武器包括76毫米主炮、27毫米机炮、8枚RBS15MK3远程反舰导弹、“拉姆”舰空导弹、两架无人机或一架直升机。

26型护卫舰即将开工

经与制造商BAE系统公司就造价问题两年的谈判,英国国防部2016年11月决定:替换23型护卫舰的26型护卫舰将于2017年夏季开工。2015年该级舰建造数量从13艘降至8艘,空白将由5艘轻型通用护卫舰填补。英国国防部还将耗资1.24亿美元,为26型舰采购MBDA公司的“海洋受体”防空导弹,每舰64枚。为节省成本,该导弹不光也用于23型护卫舰的升级,还将取代“轻剑”,作为英国陆军主要近程防空武器。BAE公司希望2017年6月完成26型舰的演示验证后开始建造,这比原计划晚了一年,不过首批3艘舰的物资和设备采购已先期开展,该项目已耗资23.6亿美元,因而可望首舰开工25个月后开工第二艘,20个月后开工第3艘,然后以18个月的间隔开工,但服役时间还不确定。

韩国海岸警卫队扩编

2016年10月31日和11月1日,韩国江南公司船厂和韩进重工分别获得该国海岸警卫队合同,为其建造3艘和5艘太极级海上巡逻舰,分别于2019和2020年开始交付。该舰长63米,排水量500吨,1.38亿美元。韩国海岸警卫队还将耗资0.68亿美元建造一艘3000吨级大型海上巡逻舰。截止2016年11月,该部队共有舰艇310艘,除特种船125艘外,还有巡逻舰185艘,包括36艘排水量1000吨以上的大型海上巡逻舰、39艘250~500吨的中型巡逻舰(包括15艘太极级)和110艘200吨以下的近海巡逻艇。根据2016年9月公布的新造舰计划,还将投资3.91亿美元建造30艘海警船,2017~2020年服役,除去替代退役舰外,将使其舰船总数增加7艘,目前已为该计划第一阶段拨款0.24亿美元。

美军舰载雷达动向

2016年11月9日,空客集团完成了将用于自由级濒海战斗舰的TRS-4D有源相控阵舰载雷达的出厂测试。该雷达由用于德F-125型护卫舰的雷达改进而来,采用机械和电子扫描相结合,具有三维监视、目标获取、自卫、火力支援、空中管制等多种功能,还能满足LCS改进成护卫舰的需求。此前的8艘自由级也安装该公司的AN/SPS-75雷达,TRS-4D将用于LCS-17、19和21三艘舰。同时,雷声公司获得美国海军9200万美元的合同,以阿利·伯克级驱逐舰的SPY-6防空反导一体化雷达为基础,为福特级航母和LHA-8大型两栖舰研发企业空中监视雷达(EASR)有源相控阵雷达。EASR将替代现役的AN/ SPS-48/49空中搜索雷达,能兼顾防空、反水面战、电子战和空中交通控制功能,预计2020~2026年间生产16套。

英军检验多种无人艇

在英国海军2016年10月的“无人勇士-2016”演习中,液体机器人公司的4艘携带传感器的长航时自主远程无人艇(SHARC)借助声学传感器,在苏格兰北部海岸附近成功探测并追踪到一艘无人潜航器和一艘常规潜艇,并向岸上发回情报,证明了无人艇自主执行反潜任务的可行性。还有两艘SHARC携带气象和水文传感器在北大西洋为演习提供保障。S H A R C可在浪高超过6.6米、风速超过111千米/小时的恶劣环境下全天候作业。同月,ASV公司的C-Worker 5无人水面艇也在同一演习中达到累计运行1000天的里程碑。这次演习使用了超过50种无人系统,包括“太平洋”950型和“太平洋”24型硬壳充气艇、MAST(海上自主验证艇)和“翠鸟”反水雷验证艇。

无人系统控制更加接近自然

DARPA的机组驾驶舱自动化系统(ALIAS)相当于一个机器人副驾驶,它能协助飞行员完成大量例行操作,以便飞行员集中精力解决紧迫问题。目前该系统已在包括B-52在内的多种大、小机型试用,将从洛-马和极光飞行科学公司中挑选一家进入下一阶段。美国陆军的未来垂直起降(FVL)项目也要求用类似技术大幅减轻飞行员负担。美国查尔斯河分析公司正為美国陆军开发的自然操作联合自主机器人的多模态接口(MINOTAUR)也通过手势和语音控制无人车,从而使士兵解放双手。俄罗斯也在研发用于控制无人机的Svarog虚拟现实头盔,预计2017年初交付。该头盔重约400克,操纵员可看到地形和目标的高清三维图像,通过头部运动和目视方向控制无人机。

F-35B将部署到东亚

2017年,LHD-1“黄蜂”号两栖攻击舰将从诺福克海军基地部署到日本佐世保海军基地,接替驻日美军的LHD-6“好人理查德”号。“黄蜂”号最近刚完成搭载海军陆战队的F-35B短距/垂直起降战斗机的所需的现代化改装。2016年夏接收首架F-35B的海军陆战队第31远征部队将于2017年1月向西太平洋部署一个中队(10架F-35B),当年夏再部署6架,部署于“黄蜂”号。今后,包括F-35B在内的F-35战斗机还将集成美国海军耗资2.55亿美元,由雷神公司开发的联合精确进场与着陆系统(JPALS)。后者借助GPS导航使有人和无人飞机具备自动精确着陆/舰技术,2018年首先用于F-35C舰载型、F-35B和MQ-25A无人机,使它们能在大风大浪中准确着舰。

韩国开发反导靶弹

2016年6月,韩国韩华公司首次展出了模拟战术弹道导弹的韩国弹道空中靶标系统(K-BATS)。该靶弹长4米,弹体直径0.4米,质量1.5吨,射程不超过180千米,可用于“爱国者”PAC-3和韩国中程地空导弹(KM-SAM)等防空反导武器的试验。它用一台机动发射车携带两枚靶弹,据说已成功试射。2015年7月韩国公开了也称为“铁鹰”的M-SAM在安兴综合试验场试射的消息,该导弹2001年引进俄“阿尔玛兹-安泰”公司原打算用于取代S-300的技术开始研制,由LIGNex1公司制造,每个火力单元包括6辆发射车,每车8枚导弹,外加一台无源相控阵雷达和指挥车。KM-SAM将构成韩国三层防空反导防线的中层,最远可拦截40千米外,高度15千米的目标,代替了陈旧的“霍克”中程防空导弹。

可变形机翼再获突破

2016年11月,美国麻省理工学院和NASA 开发出由超轻复合材料制成的可变形机翼。借助小电动机在翼尖施加扭转力矩,这种在铝质框架上覆盖高强度聚酰亚胺纤维薄片的机翼可整体扭曲,从而减少阻力、防止失速、减少振动并取代襟翼和副翼,重量只有原来的1/10,而且能而高低温环境。通过精心选择薄片尺寸、材料和组装方式,还能精确控制机翼形状和弹性。目前,这种机翼已在小型遥控飞机上展开测试。虽然目前仍是手工组装,但这种机翼上层叠的羽毛状薄片可由微型机器人组装到框架表面,制造简单,还能定期检查修复。大幅减重的机翼将进一步降低无人机的重量,改善油耗,增加留空时间,增强太阳能电动无人机的可行性。该技术还能用到机器臂上。

美国唯一核巡航导弹勉力维持

2012年4月,395枚AGM-129A先进巡航导弹退役后,美国空军就只剩下1982年服役的波音AGM-86B空射巡航导弹(ALCM)一种核巡航导弹可用于B-52H轰炸机。ALCM原定只服役10年就会被替代,但目前已过多次延寿,其威廉姆斯F107发动机是20世纪70年代的设计,目前只有泰莱达因公司能提供备件、测试与维护服务,这令一些专家开始担心整个系统的可靠性。ALCM最新的接替者是原定2030年代服役的远程防区外导弹(LRSO),后者将携带也经过延寿的W80-4核弹头,原定2015年开始研制,但2014年此项目又被推迟3年。这一方面出于资金压力和采购计划的不确定性,另一方面也因为ALCM还有充足的剩余寿命,以及作战需求并不紧迫。

英军增购高空无人机

继2016年2月从空客防务与航天公司订购价值1740万美元的两架“西风”-8太阳能动力高空监视和通信无人机后,英国国防部于8月决定再订购第三架同型机,并于2017年中开始作战概念验证试飞。该机型被称为“高空伪卫星”(HAPS),最长可在19000米的高空留空45天。有了第3架“西风”-8,英国就能同时用两架高空无人机进行试飞,以验证通过轮班无限期保持不间断监视和通信能力的可行性,探索英军下一代战场情报能力发展。“西风”-8翼展25米,比其前身轻30%,电池容量提高50%,有效载荷能力更高,除军用外还可用于救援、精准农业、环境和安全监测、互联网接入等用途。法国也有研发“平流层客车”的HAPS概念用于对地观测,美军则在试飞洛-马的HALE-D高空作战飞艇。

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