袖珍軍隊
科技的進步一方面造福人類;另一方面又給人類帶來災難。納米技術與其他所有技術一樣,將使武器產生革命性的變化。未來的戰場上,那些微型納米武器將使那些龐然大物汗顏。
據美國五角大樓的武器專家預計,5年內第一批由微型武器組成的“微型軍”將誕生并服役,10年內可望大規模部署。它們將具有前所未有的殺傷力。
間諜草。這是一種看似小草的微型探測器,內裝敏感的超微電子偵察儀器、照相機和感應器,可偵測出百米以外的坦克、車輛等出動時產生的震動和聲音,能自動定位、定向和進行移動,繞過各種障礙物。
蚊子導彈。納米器件比半導體器件工作速度快得多,可以大大提高武器控制系統的信息傳輸、存儲和處理能力,可以制造出全新原理的智能化微型導航系統,使制導武器的隱蔽性、機動性和生存能力發生質的變化。利用納米技術制造的形如蚊子的微型導彈可以起到神奇的戰斗效能。納米導彈直接受電波遙控,可以神不知鬼不覺地潛入目標內部,其威力足以炸毀敵方火炮、坦克、飛機、指揮部和彈藥庫。
螞蟻士兵。這是一種通過聲波控制的微型機器人。這些機器人比螞蟻還要小,但具有驚人的破壞力。它們可以通過各種途徑鉆進敵方武器裝備中長期潛伏下來。一旦啟用,這些納米士兵就會各顯神通;有的專門破壞敵方電子設備;使其短路,毀壞;有的充當爆破手,用特種炸藥引爆目標,有的施放各種化學制劑,使敵方金屬變脆、油料凝結或使敵方人員神經麻痹、失去戰斗力。
麻雀衛星。既然是納米衛星,那么它的體積會非常小,質量也非常輕(最輕的只有100克)。一枚小型遣載火箭可發射千百顆這樣的納米衛星,也就是說,發射一次納米衛星就可以覆蓋敵人的整個國家,使敵人的一舉一動都清晰可見:按不同軌道組成衛星網,即可監視地球上的每一個角落,即使少數失靈,整個衛星網絡的工作也不會受影響。這種衛星使戰場像—個棋盤或一個足球場,大家都知道對方怎樣部署兵力,有多少人。但最后誰能取得最后的勝利,決定因素就很多了。
看來,未來戰爭中必將有數不清的具有各種功能的袖珍武器稱雄天下。屆時由于納米武器裝備所用材料少,成本極其低廉,納米級戰爭將不僅成為全新樣式的戰爭,而且還是十足的低耗戰爭。
蝙蝠飛機。微型無人機在150毫米時螺旋槳還可產生需要的效率,但在76.2毫米以下就需要采用翅膀了。對于較小的微型機,撲翼可能是一種可行的辦法,因為它可以利用不穩定氣流的空氣動力以及利用肌肉一樣的驅動器代替電動機。
加利福尼亞工學院與Aero Vironment公司等單位正在研制一種微型蝙蝠(Microbat)撲翼式無人機,目的是要了解撲翼方式是否比小型螺旋槳更有效,它的隱蔽性如何,是否可以像蜂鳥一樣垂直飛行。微型蝙蝠的翼展為150毫米,重 10克,具有像蜻蜓一樣的MEMS驅動的翅膀,撲翼頻率為20赫。該機可攜帶一臺微型攝像機、上下行鏈路或音響傳感器,在試飛中它無控制地飛行了18分鐘46米遠,后因鎳鎘電池廚完而墜地。
機器蒼蠅。機器蒼蠅有普通蒼蠅大小,樣子也像蒼蠅。不過它有 4只翅膀而不是2只,只有一個玻璃眼睛而不是兩只球形眼睛。機器蒼蠅重約43毫克,直徑5~10毫米,與真蒼蠅差不多。它的身體用像紙一樣薄的不銹鋼制成,翅膀用聚酯樹脂做成。機器蒼蠅由太陽能電池驅動;一個微型壓電石英驅動器以180次/秒的頻率扇動它的4只小翅膀。驅動器的質量大大小于一只綠頭蒼蠅的質量,但它比肌肉產生的能量密度大得多。
蒼蠅是出色的飛行員。它可以由任何方向上起飛及降落。它可以在30毫秒內改變方向,它的信號處理速度令超級計算機望塵莫及,由于蒼蠅飛行的復雜性,使機器蒼蠅需要用4只翅膀代替2只翅膀。
機器蒼蠅既能由飛機、火炮和步兵武器投放,也可以人工放置在敵軍信息系統和武器系統附近。大批機器蒼蠅可在某地區形成高效偵察監視網,大大提高戰場信息獲取量,如果再在它們身上安裝某種極小的彈頭,“蒼蠅”無疑還會變成“馬蜂”。
微型無人機在軍事上有廣泛的用途。它可進行偵察、生化戰劑探測、目標指示、通信中繼、武器發射,甚至可以對大型建筑物及軍事設施的內部進行監視。它特別適合于在城市作戰中使用,可以填補衛星和偵察機達不到的盲區。機上裝備的攝像機、紅外傳感器或雷達可將目標信息傳回。士兵通過手掌上的顯示器,可以看見山后或建筑物中的敵人,如果裝上電子鼻,它甚至可以根據氣味跟蹤某個要人。
現在微型無人機的研究正在加緊進行。它發展的潛力是很大的。在戰場上,微型無人機特別是昆蟲式無人機不易引起敵人的注意。即使在和平時期,微型無人機也是探測核生化污染、搜尋災難幸存者、監視犯罪團伙的得力工具。
超隱形武器
雷達是高科技戰場上不可缺少的“眼睛”。隱形武器主要靠身上的特殊涂料吸收雷達波,從而避開敵人的“眼睛”,實行對敵人的打擊。然而,現有的隱形材料只能吸收某一波段范圍的雷達波,而對其他波段的雷達波及光學探測束手無策,
1999年3月28日對空襲南聯盟的美軍來說是一個“黑色的星期天”。美空軍參加空襲的一架F—117隱形戰斗機被南聯盟軍防空部隊擊落,從而打破了F—117“天下無敵”的神話。
為了彌補B—2A戰斗轟炸機、 F—117A戰斗轟炸機、F—22戰斗機所廣泛采用的外形和材料隱形技術的缺陷,研究人員正在秘密研究等離子體隱形技術。它將使未來隱形武器更隱蔽。這種隱形武器對雷達波具有特殊的吸收和折射特性,使其反射回雷達接收機的能量很少,因而使敵方的探測系統難以偵察和發現,從而達到武器裝備的隱形目的。實驗表明,等離子體涂料可使飛行器表面的空氣形成等離子層,用它包圍諸如飛機、坦克、艦船、衛星等武器裝備的表面,可使反射回雷達接收機的雷達波下降到原來的1%,另外,這種等離子層不僅可以吸收無線電波,還能吸收紅外線輻射。納米技術的應用將使紅外、等離子體等隱形技術得到進一步的發展。超隱形武器在未來戰場上神出鬼沒。武器裝備真正隱形的目的將越來越近。美國利用納米技術研制的隱形涂料——超炭黑不但對雷達波的吸收率達到99%,而且還由于納米磁性材料在一定條件下會產生光發散效應,具有凹透鏡的作用,當光束通過會改變傳輸方向,可以改變光的空間分布和降低光的強度,從而達到有效對抗光學探測的目的。
智能戰斗服
不怕生化武器。塔西納里是美國馬薩諸塞州內蒂克軍事基地的一名科學家。他的研究目標是有一天為士兵提供一種能夠防止各種傷害的智能戰斗服。塔西納里介紹說,為了提高士兵在各種環境下的生存能力,他們目前正在研制新一代的戰斗服,即通過運用納米技術,改變原子和分子的排列,從而使纖維具有化學防護特性。經過納米技術處理的纖維在讓清新空氣通過的同時,可以將生化武器施放的毒素擋在身體之外。塔西納里預計,他們研究、設計的具有化學防護功能的戰斗服有望在兩年內面世。
輕松避開子彈。美國科學家運用納米技術研制智能戰斗服已經有 10多個年頭。他們除了希望戰斗服的面料具有化學防護功能外,還設想在戰斗服內安裝微型計算機和高靈敏度的傳感器,這樣,士兵將及時地得到警報,輕松避開射來的子彈,在他們的設想中,智能戰斗服還能監控周圍環境的重要變化,像變色龍一樣具有偽裝能力,與周圍環境融為一體。
鎖住氣味。由于作戰需要,士兵們要在野外生活很長一段時間,清洗衣物會有困難。研究人員正在研究一種能夠“捕捉”氣味的纖維。這種纖維具有分子大小的海綿體,可以吸收各種怪氣味并把它們“鎖住”,直至遇到肥皂水,再將怪氣味釋放。士兵的內衣、襪子等如果用這種纖維制造,將長時間不用清洗。這無疑會大大改善野戰士兵的生活條件,對提高戰斗力具有非常重要的作用。
隱形術。這種隱形服裝不同于上述的隱形術,靠吸收雷達的光波而達到隱形的目的。這種服裝既能躲過雷達,又能躲過人眼。這種面料對光線有接近100%的反射能力。它使人消失在光線中,就像陽光消失在陽光里一樣,不能在人眼底成像。這樣的服裝能使你走進敵人內部如人無人之境。