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美軍研制人力發電裝置

2017-03-20 20:38:07
兵器 2017年1期
關鍵詞:系統

2017年,美國陸軍將測試加拿大仿生動力公司研制的“動力行走”外骨骼系統。該系統由陸軍納蒂克士兵研發與工程中心“士兵勇士”項目牽頭,為陸軍和海軍陸戰隊步兵研制,2012年開始初步概念研究,2014年進入下一階段。為滿足大量先進裝備需要,目前美軍士兵執行72小時任務需攜帶7.3~9.1千克的電池。“動力行走”外骨骼類似護膝,單腿裝置重750克。它能吸收人膝蓋彎曲時的能量,利用它為電池充電,勻速行走時可產生12瓦電能,超過1小時就足以充滿4臺手機,從而減少電池攜行量、攜帶更多食物和水,或者增強機動能力,顯著提高士兵獨立和持續作戰能力。它還能根據步態實時調節輸出功率,使士兵并不感覺到它自身的重量,并在下坡行走時減輕肌肉疲勞。

地面無人車的戰場前景

到2020年世界軍用無人車產值將達1865億美元。以色列Roboteam公司的無人車已服役于20個國家,2015年獲得美國空軍2500萬美元合同,出售250輛微型戰術無人車用于反自制爆炸裝置,并在伊拉克政府軍對摩蘇爾地區ISIS的進攻中貢獻突出。不久該公司還將為美國陸軍提供價值4億美元的4000輛便攜式協同地面機器人(TIGR)。不過,由于完全自主的無人地面車實用化還需要至少十年,美國陸軍也正要求為陸軍班組多用途裝備運輸(SMET)項目開發一種自重不超過3175千克的無人救援車型,用于將其他小型(0~1360千克)和大型(1360~2720千克)地面無人車救援到3.2千米外維修地點,但只要求它具有遙控或半自主能力。SMET也只要求分別在96千米(大型平臺)和48千米(小型)范圍內活動72小時。

俄將從韓國回收坦克

1996年,為償還蘇聯債務,俄羅斯向韓國交付了70輛BMP-3裝甲車、33輛兩棲裝甲車和80輛T-80U坦克。雖然這些車輛在韓國使用頻繁,但仍狀況良好,完全可以繼續使用,或者用于拆卸備件,也不排除轉賣給塞浦路斯或也門的可能性。因而俄2015年有意回購這批坦克裝甲車輛,目前已完成對其的評估,2016年9月3日向韓國提交了詢價書。不過俄并沒有資金回購這些裝備,而將采取易貨貿易,比如為韓國裝備的卡-32直升機提供備件或技術支持。由于俄軍并沒有裝備T-80U坦克,并不需要這個型號的備件,BMP-3的備件仍在生產,因而此舉很大可能是為了與韓國保持某種最低限度的武器裝備合作關系,以保持該國對俄制武器的注意力。

美軍工巨頭吸收創業公司貢獻

在國防部長卡特的推動和初創企業SwitchPitch的組織下,美國一批軍工巨頭于2016年9月與50家創業小公司展開廣泛接觸,通過快速會談,BAE系統、哈里斯和埃爾比特等公司與小企業簽訂了7個項目的合同。巨頭們希望創業公司提供更靈活方案的需求包括:GPS拒止環境精確導航;探測、識別、跟蹤和展示來自多個傳感器的戰場數據;商業無人機跟蹤與分類;減少電光設備尺寸、重量、功耗和成本;公共安全通信;減少直升機機組人員工作量的駕駛艙和航空電子設備;用于射頻頻譜分析的機器學習算法。創業公司也展示了自己的成果,比如從事醫藥設備和運動鞋業務的InfraTrac公司開發出利用嵌入材料表面的化學“指紋”,從3D打印部件中識別出假冒零部件的方法。

3D打印進入戰場

目前,美國海軍陸戰隊已開始戰場測試3D打印機。3D打印機可為部署在邊遠地區部隊打印從水瓶到步槍、卡車零部件甚至簡單工具等上千種補給品。擔負測試任務的第372飛行支援中隊使用一臺配備單擠出頭、最高溫度220℃的Invert3D打印機,從一些簡單塑料零件(比如“悍馬”車的門把手)開始,雖然耐久性不夠,但在緊急關頭仍可以搶修一些關鍵裝備。目前海軍陸戰隊已在國內開展3D打印機戰地使用訓練。今后美軍將建立龐大的基本零件數據庫,方便戰地按需打印零件。相比之下,俄羅斯先期研究基金會更急切,他們已經測試了3D打印的彈藥,而且據稱某些性能與傳統工藝制造的彈藥基本一致,為此他們設想未來使用全部由3D打印的武器和彈藥。

白俄披露火箭炮系統

2016年11月,白俄羅斯BSVT公司推出即將裝備白俄羅斯陸軍的“波羅乃茲”301毫米多管火箭炮系統。該系統包括一臺指揮車、一臺帶液壓吊車和兩個發射箱(每箱4枚彈)的裝彈車、一臺載有8枚待發彈的發射車、一臺技術維修車,以及用于目標捕獲和毀傷效果評估的無人機。裝填車和發射車均采用其國產8×8越野卡車底盤,該卡車有動力轉向系統、中央輪胎調壓系統和全封閉空調駕駛室,公路最大速度70千米/小時。發射兩級固體火箭彈時,該火箭炮最小射程120千米,最大射程300千米,高爆、高爆破片和破片穿甲三個彈種均重140千克,利用格羅納斯/慣導復合制導,精度為圓概率誤差30米。全系統可在8分鐘內進入陣地,兩分鐘內便可撤出陣地。

俄應對軍費削減和貨幣貶值

根據俄國家杜馬發布的2017~2019年預算草案,2016~2019年度的國防預算分別為610億、447億、430億和440億美元,其中2017年將比2016年下降27.1%。隨著國內軍品訂貨量近兩年內渡過波峰,俄羅斯技術公司已提出到2025年民品產量必須占到50%的目標。由于2013年制訂的一項法律禁止負責總統和國家安全事務的聯邦機構采購外國裝備,2016年6月俄內政部的云設備采購競標流標就是因為包含中國制造的服務器。加上盧布迅速貶值,2014年6月至2015年7月間俄政府采購多花費2473億盧布,包括2016年7月緊急情況部從中國購買大疆“精靈”3無人機就比2015年多花了兩倍的價錢。為此俄總理梅德韋杰夫最近解除了內政部、聯邦安全局、聯邦邊境警衛局和對外情報局采購外國裝備的禁令。

俄烏航天合作齟齬不斷

隨著2014年俄羅斯與烏克蘭“南方”設計局合作破裂,“天頂”火箭瀕臨停產。由于烏克蘭未按合同交付“天頂”,俄羅斯“能源”航天集團發射安哥拉衛星的時間被迫推遲。如果修改即將完工的衛星以適應別的火箭將耗時更長。另外,“南方”設計局原計劃在巴西阿爾坎塔拉合作生產“旋風”-4運載火箭并建設發射場,然而首次發射的時間從最初的2010年一再推遲到2015年5月巴西凍結該項目,2016年7月單方毀約。目前,可能損失8.05億美元的烏克蘭國家航天局一面考慮向國際法庭起訴,一面考慮將發射場轉移到美國。同時烏美恢復了2008年中止的航天合作聯席會議,討論雙方聯合研制火箭發動機。

澳推進國防創新

2016年11月9日,澳國防工業部宣布將從政府16億澳元的國防創新投資中拿出1.47億澳元,提供給7家本國機構,用于開發和論證國防領域的創新技術。獲得資助的項目包括泰康澳大利亞公司基于虛擬現實的視聽技術,它能幫助裝甲車乘員在噪聲干擾下準確感知車外情況;BAE系統澳大利亞公司基于海上多源信息融合技術的作戰決策輔助系統;RUAG澳大利亞公司用于銹蝕或磨損航空部件快速維修的激光鍍層技術;阿德萊德大學用于“金達利”遠程超視距預警雷達升級的高品質信號發生器;澳大利亞國立大學用于GPS信號不佳或缺失環境的冷原子精確慣性導航;Agent Oriented軟件公司服務于情報分析員的的智能戰場空間助理;PMB國防工程公司的流線型隱身潛望鏡桅桿。

切爾諾貝利核廢墟屏蔽完工

由于為屏蔽30年前發生堆芯熔毀事故的烏克蘭切爾諾貝利核電站4號反應堆廢墟的水泥外殼年久失修,歐洲復興開發銀行(EBRD)等機構耗資16.1億美元,為其新建了稱為新安全屏蔽體(NSC)的水泥外營帳。該工程2012年開工,建成了一個寬257米,長162米,高108米,總重量3.6萬噸的拱型結構,是迄今為止世界上最大的可移動陸上結構。分兩半建造的NSC于2015年成功合龍,2016年11月14日開始從建造位置滑動到4號反應堆上方。為此NSC使用了224個液壓千斤頂,每個將拱頂往前推進60厘米,整個滑動工程歷時5天,拱頂用40小時移動了327米。NSC設計壽命至少100年,頂部裝有橋式起重機,除防止輻射泄露外,還將幫助原有水泥外殼的拆除和放射性廢物的管理。

俄能夠放棄國際空間站嗎

2016年10月17日和19日,美國和俄羅斯分別向國際空間站發射了飛船。面對民營航天企業在國際空間站運輸業務上的有力競爭,俄載人航天利潤已極為有限,因而2014年有意退出國際空間站。由于計劃到2025年削減預算4億美元,2016年初俄航天集團大幅削減國際空間站開支,最近又放風欲在2023~2024年放棄俄國艙段,另起爐灶。作為國際空間站第一個艙段,負責能源、溫控、對接和機械手操作等重要功能的俄國艙放棄也意味著已花費1千億美元的該空間站報廢。但NASA也可以將剩余艙段出售給企業,允許其建造獨立艙段,刺激其從科研為主發展太空產業,同時拉動航天運輸業和太空投資。因而,俄“能源”公司不僅全力維持對國際空間站的支援,還計劃為之建造新型貨運飛船。

美國加強太空防御

2016年10月,美國防部副部長助理道格拉斯·洛韋羅表示:確保太空系統受到攻擊也能維持運行,比直接使用武力加以報復更能有效威懾對手,因為太空攻擊也很難界定標準,確定來源、報復對象和程度。因此更好的辦法是確保對手無法從太空攻擊中獲利。要使衛星增強防御能力,美國可選擇的方法包括:將同一任務由多顆衛星承擔;使用多種系統達成同一目的、互為備份;將同一能力分散到多顆衛星;避免對手知道哪些衛星攜帶了何種系統甚至采取欺騙措施;增強衛星躲避和抵御威脅的能力;為重要衛星準備備份星。美國將在不同程度、不同任務領域靈活運用所有六種方法。加上迅速替代被摧毀衛星的能力,美國可以承受一小部分衛星的損失。

英國開發海上廣域偵察系統

2016年11月3日,英國Sentient公司成功演示了光學偵察與測距(ViDAR)系統。借助安裝在“掃描鷹”無人機機頭、可180°掃描的高分辨率數字照相機,該系統在在英國海軍“無人勇士”聯合軍演中飛行55小時以上,完成了持續廣域監視、偵察快速攻擊的目標、在有/無船舶自動識別系統情況下跟蹤艦船等任務。在多種惡劣天氣和最高達6級海況下,它發現了9.26千米外的橡皮艇和噴水推進快艇、18.5千米外的海軍艦艇和55.56千米外的貨船。演習中,無人機地面站的人員對該系統偵察的信息進行了跟蹤和識別,大大增強了參演艦船的態勢感知能力,比如在數秒內就成功找到關閉雷達和船位報告系統,并向北約艦隊靠近的小型漁船,識別24千米外的快艇,為艦艇提供了超過30分鐘的預警。

德國增購K130輕護艦

德軍現有的5艘K130中僅有兩艘能用于北約任務,2016年7月北約希望德國增加兩艘高度戰備的輕型護衛艦,2018年起為北約服務。德國國會為此2016年11月11日決定撥款15億歐元,由蒂森·克虜伯海事系統公司建造第二批5艘K130,最早可望2021年前服役。研制全新的MKS180多功能護衛艦的計劃則推遲到2017年末招標。這批新艦將盡可能減少設計改動。K130輕護艦長88米,滿載排水量1662噸,裝備兩臺單臺功率7400千瓦的MTU柴油發動機和4臺發電機,最高航速26節,續航力4000海里/15節,艦員65人。武器包括76毫米主炮、27毫米機炮、8枚RBS15MK3遠程反艦導彈、“拉姆”艦空導彈、兩架無人機或一架直升機。

26型護衛艦即將開工

經與制造商BAE系統公司就造價問題兩年的談判,英國國防部2016年11月決定:替換23型護衛艦的26型護衛艦將于2017年夏季開工。2015年該級艦建造數量從13艘降至8艘,空白將由5艘輕型通用護衛艦填補。英國國防部還將耗資1.24億美元,為26型艦采購MBDA公司的“海洋受體”防空導彈,每艦64枚。為節省成本,該導彈不光也用于23型護衛艦的升級,還將取代“輕劍”,作為英國陸軍主要近程防空武器。BAE公司希望2017年6月完成26型艦的演示驗證后開始建造,這比原計劃晚了一年,不過首批3艘艦的物資和設備采購已先期開展,該項目已耗資23.6億美元,因而可望首艦開工25個月后開工第二艘,20個月后開工第3艘,然后以18個月的間隔開工,但服役時間還不確定。

韓國海岸警衛隊擴編

2016年10月31日和11月1日,韓國江南公司船廠和韓進重工分別獲得該國海岸警衛隊合同,為其建造3艘和5艘太極級海上巡邏艦,分別于2019和2020年開始交付。該艦長63米,排水量500噸,1.38億美元。韓國海岸警衛隊還將耗資0.68億美元建造一艘3000噸級大型海上巡邏艦。截止2016年11月,該部隊共有艦艇310艘,除特種船125艘外,還有巡邏艦185艘,包括36艘排水量1000噸以上的大型海上巡邏艦、39艘250~500噸的中型巡邏艦(包括15艘太極級)和110艘200噸以下的近海巡邏艇。根據2016年9月公布的新造艦計劃,還將投資3.91億美元建造30艘海警船,2017~2020年服役,除去替代退役艦外,將使其艦船總數增加7艘,目前已為該計劃第一階段撥款0.24億美元。

美軍艦載雷達動向

2016年11月9日,空客集團完成了將用于自由級瀕海戰斗艦的TRS-4D有源相控陣艦載雷達的出廠測試。該雷達由用于德F-125型護衛艦的雷達改進而來,采用機械和電子掃描相結合,具有三維監視、目標獲取、自衛、火力支援、空中管制等多種功能,還能滿足LCS改進成護衛艦的需求。此前的8艘自由級也安裝該公司的AN/SPS-75雷達,TRS-4D將用于LCS-17、19和21三艘艦。同時,雷聲公司獲得美國海軍9200萬美元的合同,以阿利·伯克級驅逐艦的SPY-6防空反導一體化雷達為基礎,為福特級航母和LHA-8大型兩棲艦研發企業空中監視雷達(EASR)有源相控陣雷達。EASR將替代現役的AN/ SPS-48/49空中搜索雷達,能兼顧防空、反水面戰、電子戰和空中交通控制功能,預計2020~2026年間生產16套。

英軍檢驗多種無人艇

在英國海軍2016年10月的“無人勇士-2016”演習中,液體機器人公司的4艘攜帶傳感器的長航時自主遠程無人艇(SHARC)借助聲學傳感器,在蘇格蘭北部海岸附近成功探測并追蹤到一艘無人潛航器和一艘常規潛艇,并向岸上發回情報,證明了無人艇自主執行反潛任務的可行性。還有兩艘SHARC攜帶氣象和水文傳感器在北大西洋為演習提供保障。S H A R C可在浪高超過6.6米、風速超過111千米/小時的惡劣環境下全天候作業。同月,ASV公司的C-Worker 5無人水面艇也在同一演習中達到累計運行1000天的里程碑。這次演習使用了超過50種無人系統,包括“太平洋”950型和“太平洋”24型硬殼充氣艇、MAST(海上自主驗證艇)和“翠鳥”反水雷驗證艇。

無人系統控制更加接近自然

DARPA的機組駕駛艙自動化系統(ALIAS)相當于一個機器人副駕駛,它能協助飛行員完成大量例行操作,以便飛行員集中精力解決緊迫問題。目前該系統已在包括B-52在內的多種大、小機型試用,將從洛-馬和極光飛行科學公司中挑選一家進入下一階段。美國陸軍的未來垂直起降(FVL)項目也要求用類似技術大幅減輕飛行員負擔。美國查爾斯河分析公司正為美國陸軍開發的自然操作聯合自主機器人的多模態接口(MINOTAUR)也通過手勢和語音控制無人車,從而使士兵解放雙手。俄羅斯也在研發用于控制無人機的Svarog虛擬現實頭盔,預計2017年初交付。該頭盔重約400克,操縱員可看到地形和目標的高清三維圖像,通過頭部運動和目視方向控制無人機。

F-35B將部署到東亞

2017年,LHD-1“黃蜂”號兩棲攻擊艦將從諾福克海軍基地部署到日本佐世保海軍基地,接替駐日美軍的LHD-6“好人理查德”號。“黃蜂”號最近剛完成搭載海軍陸戰隊的F-35B短距/垂直起降戰斗機的所需的現代化改裝。2016年夏接收首架F-35B的海軍陸戰隊第31遠征部隊將于2017年1月向西太平洋部署一個中隊(10架F-35B),當年夏再部署6架,部署于“黃蜂”號。今后,包括F-35B在內的F-35戰斗機還將集成美國海軍耗資2.55億美元,由雷神公司開發的聯合精確進場與著陸系統(JPALS)。后者借助GPS導航使有人和無人飛機具備自動精確著陸/艦技術,2018年首先用于F-35C艦載型、F-35B和MQ-25A無人機,使它們能在大風大浪中準確著艦。

韓國開發反導靶彈

2016年6月,韓國韓華公司首次展出了模擬戰術彈道導彈的韓國彈道空中靶標系統(K-BATS)。該靶彈長4米,彈體直徑0.4米,質量1.5噸,射程不超過180千米,可用于“愛國者”PAC-3和韓國中程地空導彈(KM-SAM)等防空反導武器的試驗。它用一臺機動發射車攜帶兩枚靶彈,據說已成功試射。2015年7月韓國公開了也稱為“鐵鷹”的M-SAM在安興綜合試驗場試射的消息,該導彈2001年引進俄“阿爾瑪茲-安泰”公司原打算用于取代S-300的技術開始研制,由LIGNex1公司制造,每個火力單元包括6輛發射車,每車8枚導彈,外加一臺無源相控陣雷達和指揮車。KM-SAM將構成韓國三層防空反導防線的中層,最遠可攔截40千米外,高度15千米的目標,代替了陳舊的“霍克”中程防空導彈。

可變形機翼再獲突破

2016年11月,美國麻省理工學院和NASA 開發出由超輕復合材料制成的可變形機翼。借助小電動機在翼尖施加扭轉力矩,這種在鋁質框架上覆蓋高強度聚酰亞胺纖維薄片的機翼可整體扭曲,從而減少阻力、防止失速、減少振動并取代襟翼和副翼,重量只有原來的1/10,而且能而高低溫環境。通過精心選擇薄片尺寸、材料和組裝方式,還能精確控制機翼形狀和彈性。目前,這種機翼已在小型遙控飛機上展開測試。雖然目前仍是手工組裝,但這種機翼上層疊的羽毛狀薄片可由微型機器人組裝到框架表面,制造簡單,還能定期檢查修復。大幅減重的機翼將進一步降低無人機的重量,改善油耗,增加留空時間,增強太陽能電動無人機的可行性。該技術還能用到機器臂上。

美國唯一核巡航導彈勉力維持

2012年4月,395枚AGM-129A先進巡航導彈退役后,美國空軍就只剩下1982年服役的波音AGM-86B空射巡航導彈(ALCM)一種核巡航導彈可用于B-52H轟炸機。ALCM原定只服役10年就會被替代,但目前已過多次延壽,其威廉姆斯F107發動機是20世紀70年代的設計,目前只有泰萊達因公司能提供備件、測試與維護服務,這令一些專家開始擔心整個系統的可靠性。ALCM最新的接替者是原定2030年代服役的遠程防區外導彈(LRSO),后者將攜帶也經過延壽的W80-4核彈頭,原定2015年開始研制,但2014年此項目又被推遲3年。這一方面出于資金壓力和采購計劃的不確定性,另一方面也因為ALCM還有充足的剩余壽命,以及作戰需求并不緊迫。

英軍增購高空無人機

繼2016年2月從空客防務與航天公司訂購價值1740萬美元的兩架“西風”-8太陽能動力高空監視和通信無人機后,英國國防部于8月決定再訂購第三架同型機,并于2017年中開始作戰概念驗證試飛。該機型被稱為“高空偽衛星”(HAPS),最長可在19000米的高空留空45天。有了第3架“西風”-8,英國就能同時用兩架高空無人機進行試飛,以驗證通過輪班無限期保持不間斷監視和通信能力的可行性,探索英軍下一代戰場情報能力發展。“西風”-8翼展25米,比其前身輕30%,電池容量提高50%,有效載荷能力更高,除軍用外還可用于救援、精準農業、環境和安全監測、互聯網接入等用途。法國也有研發“平流層客車”的HAPS概念用于對地觀測,美軍則在試飛洛-馬的HALE-D高空作戰飛艇。

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