现代武器装备中机电一体化技术的应用

刘斌伟 杨彬

摘    要：随着科技的发展，逐渐形成了机电一体化技术。其是指将机械、电子、信息、传感等技术综合为一体的综合性技术。现代军事战争对自动化技术提出了更高要求，这就促使现代武器中进一步深化机电一体化技术应用，提高无线装备的先进化程度。基于此，本文对现代武器装备的分类进行阐述，并提出机电一体化技术在现代武器装备中的主要特点和具体应用，希望为我国的武器装备的更好发展提供一些思路。

关键词：机电一体化;技术;现代武器;特点;应用

1  现代武器装备的分类

1.1   定向能装备

定向能装备又称束能装备，是利用束能产生杀伤力的武器装备。其原理是利用各种激光束、声波束以及粒子束等能量。从而产生高温、声波以及辐射等综合效应，用束的形式來摧毁目标。定向能武器装备以载体的不同还可分为激光、粒子、微波等武器装备形式，无论哪种载体，其共性特点是束能速度可接近光速，一旦发射，即可击中目标，等待时间几乎为零;同时其能量的集中程度高，例如激光束的输出功率可到达几百甚至几千千瓦，当目标被击中时，可造成烧毁或者融化;此外，由于发射的是激光束或者粒子束，通常聚集程度较高，并且时间迅速，导致对手难以发现光束来自哪里，因此，使对手猝不及防。定向能武器装备分为激光武器装备、产生高功率的微波装备、射频武器装备以及粒子束武器装备等，其中高能激光和微波可击败处于任意发射阶段的导弹，因此威力巨大。在定向能武器装备的操作过程中，都应用了机电一体化技术，应用信息处理和控制功能上将机械装置和软件相结合，控制定向能装备。

1.2  动能和声波装备

（1）动能武器装备是指发射高速飞行的高动能弹头，并可利用弹头摧毁目标，其可用在战略反导、反卫星以及航天器等，还可用于防控战术当中。例如：电磁炮在发射时的速度可以达到每秒几千米，还可携带几十枚射弹，拥有较强的火力，摧毁性强。其中在其发射过程中应用到机电一体化技术，运用计算机技术、传感技术、信号变换技术等操控武器，使其发挥最大功效。

（2）声波武器装备分为四种：第一，次声波武器装备。其中装备可产生和人脑震动频率相同声波，对人的神经产生巨大影响;还可产生和人内脏频率相近的声波，导致人体功能异常。第二，强声波器装备。通过设备发出强大的声波，使入侵者失去行动能力，通常用于保护重要的军事基地中的设施。第三，超声波武器装备。利用声波发生器产生高频的声波，使空气压力增强，从而影响敌人的视觉能力，使其失去作战能力。第四，噪声波武器装备。其是利用爆炸产生的噪声麻痹敌人听觉，使人产生昏迷状态，可用于对抗恐怖分子。在各种声波武器中也应用了机电一体化技术，通过计算机技术、控制技术等操控装备产生不同的声波，体现出武器装备的战斗力。

1.3  计算机病毒以及人工智能武器装备

计算机病毒是利用通信线路将计算机病毒扩散出去，可事先将病毒植入智能机构，然后再按照给定的信号或者预定的时间使其发作，从而破坏计算机内部资源，造成系统故障。人工智能武器装备是计算机科学的分支，其通过利用机器实现人类的智力活动，通过相关理论和技术应用在军事上制造出人工智能武器。这两种武器装备形式都离不开机电一体化技术中计算机技术、机械技术以及控制技术等方面的应用。

2  现代军事装备机电一体化技术应用特点

现代军事装备在新世纪呈现出新的特点，对装备的各项指标有了新的要求。机电一体化技术能够提升军事装备的先进性，在军事装备领域有着广泛的应用。军事装备机电一体化技术应用特点。

2.1  自动化

由于军事装备运行涉及复杂的操作过程，并且对于操作人员的操作技术有着严格要求。采用机电一体化技术避免了人为操作技术的影响，使军事装备在运行中采用预定设计的程序，达到自动化运转的效果。

2.2  高可靠性

由于军事装备对可靠性有着严格要求，可靠性直接决定了军事装备的实战性能。应用机电一体化技术能够保证装备的正常运行，由于在操作中应用各种电子控制设备，改变了传统采用线路控制的局面，就可以在很大程度上简化军事装备的控制结构，提高其自身可靠性。

2.3  高准确性

由于采用诸多辅助工作系统，例如弹道修正系统，自动瞄准系统和自动跟踪系统，大大提升了军事装备的准确性，保证其在工作中保持良好的准准确性。机电一体化技术为现代军事装备提供了模块化的功能辅助，增加其工作准确性。

3  现代军事装备机电一体化技术应用分析

3.1  军事装备功能机电一体化分析

现代军事装备呈现高度的自动化，这与应用机电一体化有着密切关系。在军事装备设计中应用机电一体化技术主要包括：

（1）弹药自动填充系统。现代军事装备强调弹药的自动填充，实现不同型号和不同数量弹药的快速传递，达到在战场把握战机的目的。在武器装备设计中就需要根据功能设计相应的执行机构，利用机电一体化技术进行弹药分类、传输和填充。

（2）自动导向系统。针对远程性打击武器，往往需要精确指导，这就要求导弹发射机构必须能够建立自动导向系统，依靠卫星发射信号执行相应的动作。武器自动导向系统应用机电一体化技术进行精密调节，控制各个机构的运转，达到精确打击的要求。

（3）自动化装备。随着现代武器的发展，自动化装备成为部队发展的关键技术，例如，无人机侦探，自动化机器人，自动化运输装置等。这些装备均是依靠机电一体化技术，按照设计的功能完善部队作用，提高部队的战斗能力。

3.2  现代武器装备的生产上的应用

当期我国现代武器装备的生产水平可体现出装备具有的性能以及国家的军事实力，因此在武器装备的生产是其中的重要环节。在生产过程中，为确保生产设备的性能，使用机电一体化技术代替各种人为操作，通常在现代武器装备的生产上，在以下两方面体现出其具体应用：

（1）对生产工艺的控制。例如：在生产武器装备的零件时，通常使用自动生产系统，通过建立自动生产的流水线，可对生产所用原料进行自动输送，并且对生产过程进行实时监控，对原料的输送传输状态合理控制，可按照实际生产需求，自由进行系统的启动以及停止操作。在整个生产系统当中，要充分利用各种先进的网络和计算机技术，要注意PLC的硬件组态配置，并且选择合理的元件类型，为计算机发挥强大的功能奠定良好的基础。

（2）控制并分析系统参数。在武器装备的生产方面，使用机电一体化技术可实现对相应的系统进行控制，并对有关参数进行分析。具体可从以下三方面体现出来：第一，对温度合理控制。由于在温度传感器可以对各种温度信息进行收集，同时利用PLC内部存在的模拟量模块，并且利用PID对输出信号进行调节，并将其输出给调节器。第二，对液体位置进行控制。PLC可利用液位变送器对现场的液位信息进行采集，并将信号传输到控制液面位置的控制阀。第三，实现对真空设备的控制。通过在线检测以及液晶显示器组态显示出的内部的真空度，可实现远程操控真空泵等设备的启动和停止等。

机电一体化技术促进了现代装备技术发展，使武器装备呈现高程度的自动化。同时，在生产现代装备中，机电一体化技术能够保证生产效率和质量。军事装备必须紧密结合机电一体化技术，将最新的研究成果应用到武器装备。

参考文献：

[1] 司兵.关于在装备研制过程中推行全面质量管理的探讨[J].环境技术，2016（6）.

[2] 卞立新，罗兴柏，李金明.基于费效分析的武器装备体系结构优选研究[J].系统仿真技术，2016（2）.

[3] 陈雷，王力丰.机电一体化技术在现代武器装备中的应用[J].科技创新与应用，2013（32）.