王憲斌
摘要:納米技術作為一門極具軍事潛力的新興技術,日益受到世界各軍事大國的極大關注。納米電
子器件對傳統電子元器件的替代,可以實現武器裝備系統的微型化、輕量化,超精度和高智能化;將對戰場感知、信息獲取和處理、精確打擊等方面產生巨大影響。納米技術在未來武器裝備上的應用必將對未來戰爭的形態和作戰模式產生全面而深遠的影響。
關鍵詞:納米技術;武器裝備;納米電子器件;高智能化;應用
納米是一種長度單位,1nm等于10億分之一米(1nm=10‰)。納米技術是指在0.1nm一100nm的尺度范圍內,以原子或分子為研究對象,并利用納米物質奇特的物理、化學特性,通過操縱單個原子、原子團或分子、分子團,使其重新排列組合,制造特殊功能材料、器件和系統的技術。納米技術作為一門極具軍事潛力的新興技術,日益受到世界各軍事大國的極大關注,世界各國都對富有戰略意義的納米科技領域予以足夠的重視,特別是發達國家都從戰略的高度部署納米科技的研究。
1.納米技術在武器裝備信息系統上的應用
1.1 納米衛星
納米衛星的核心部件是靜電微電機、激光陀螺儀、傳感器和發射機等,這些部件集成安裝在半導體圓片上,硅納米衛星裝配成后,高約10cm,直徑約為15cm[1]。這種衛星比麻雀略大,質量不到10kg,它是微機電系統和微電子技術相結合的專用集成微型航天儀器系統,擁有十分強大的運算能力,數十顆甚至數百顆納米衛星相連接可以織成天網,即形成納米衛星偵察系統,在軍事上則能實現高空偵察無死區;納米衛星體積小、質量輕、生存能力強,即使遭受攻擊也不會喪失全部功能;納米衛星的發展極為迅速,美國、俄羅斯等航天大國都在積極研制。1990年以來,世界上已發射微型衛星(10一100kg)百余顆,發射納米衛星數十顆。我國也已經有納米衛星成功發射州。
1.2納米飛行器
納米飛行器是一種超微型的偵察器。該飛行器只有15cm長,能持續飛行1小時以上。可攜帶各種探測設備,具有信息處理、導航(帶有小型GPS接收機)和通信能力。它可以懸停、飛行、爬行或跳躍,也可以附著在建筑物或武器裝備上起監聽作用,一般雷達難以發現,任何現役武器對它都無能為力。其主要功能是秘密部署到敵方信息系統和武器系統的內部或附近監視敵情,同時也可對敵方雷達、通信等電子設備實施有效干擾。
1.3納米傳感器
納米傳感器的特點是體積小,裝有敏銳的傳感器和電子設備。如間諜草,外形看似小草,實際上是一種微型探測器,裝置有敏感的超微電子偵察器、照相機和納米感應器,可以對敵方陣地兵力布署情況,坦克等裝甲車輛行進時產生的震動和聲音進行監控,能自動定位、定向和進行移動,并將信息及時傳回指揮部。若將間諜草植在己方士兵的頭盔、衣服和武器上,能及時傳送士兵的個人信息,便于更好地保護士兵的安全。
2.納米技術在武器裝備攻擊防御系統上的應用
2.1納米機器人
納米機器人是利用原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置,是一種通過聲波控制的微型機器人,體積只有螞蟻般大小,卻具有很強的破壞力,其背部安裝一枚微型太陽能電池,可以通過各種方式潛入敵方陣地或鉆進敵方武器裝備中,長期潛伏下來。能根據相關指令充當遙控探測器,或用于炸毀電腦網絡和通信線路,或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,或充當爆破手,用特種炸藥引爆目標等。
2.2納米導彈
納米導彈是采用納米技術制造的形如蚊子的微型導彈。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,具有神奇的戰斗效能。美國曾對“納米炸彈”進行過實驗測試,這種炸彈不會“轟”地一聲爆炸,它們是一些分子大小的小液滴,其大小只有針尖的1/5000,作用是炸毀危害人類的各種微小“敵人”,其中包括含有致命生化武器炭疽的孢子。在測試中,這些納米炸彈獲得了100%的成功率。
2.3納米飛機
納米飛機是指攻擊型納米飛行器,類似于戰斗機和轟炸機。它可攜帶各種探測設備和殺傷裝置,
具有信息處理、導航、通信和系統攻擊能力,而且懸停、飛行兩便,單獨攻擊、聯合攻擊皆可。納米攻擊機很微小,具有很強的隱蔽性和攻擊性。德國研制的微型直升機,長24mm、高8mm、質量為400rag,它可以停放在一顆花生上。
2.4機器蟲
機器蟲是一種戰地機器人。由傳感系統、處理和自主導航系統、殺傷機制通信系統和電源系統組成。當它接近目標時,能迅速“感覺”到敵方電子系統的準確位置,并自動滲入實施攻擊。這種微型攻擊機器人大小不等,形狀各異,大的像鞋盒,小的像硬幣,它們會爬行、跳躍或飛行,可執行排雷、攻擊破壞敵電子系統、搜集情報信息等任務。
3.納米技術在武器裝備隱身性能上的應用
隱身技術是提高武器裝備系統生存和突防能力、提高總體作戰效能的有效手段,受到世界各軍事大國的高度重視,隱身材料的發展和應用是隱身技術發展的關鍵因素之一。目前的隱身材料,主要是靠吸收某一波段范圍的雷達波,來實現對雷達的隱身,而對其他波段的雷達波及光學探測效果甚微。利用納米超微粒子的尺寸遠小于紅外和雷達波波長、磁損耗大等特點,在較寬的頻譜范圍內具有良好的吸波性,可望制成雷達和紅外波兼容的寬頻譜段、高性能隱身材料,以改善武器裝備的隱身性能。美國麻省理工學院還利用納米傳感器技術研制“納米戰袍”,為未來的士兵研制像變色龍一樣的偽裝服。納米技術還可實現武器系統超微型化,使目前車載機載的電子戰系統濃縮至可單兵攜帶,隱蔽性更好,安全性更高。
4.總結
納米技術、信息技術與生物技術并稱21世紀的三大關鍵技術,由于其具備諸多潛在的軍事應用價值故此成為各軍事強國關注的焦點。隨著納米技術在未來武器裝備上的發展和應用,必將對未來戰爭的形態和作戰模式產生全面而深遠的影響。在世界范圍不僅將引領一場真正意義的戰爭革命,并將同時推進作戰理念、作戰方式的根本改變[2]。美國武器專家曾預測,納米技術這一異軍突起的高新技術,五年內將有一批微型武器列裝服役,十年內可望實現大規模部署。所以,我們應密切關注納米科技的發展,積極跟蹤,努力做好迎接世界新軍事變革挑戰的準備。
參考文獻:
[1]許定波,張春生.納米技術及其在軍事領域的應用(續)[J].國防技術基礎。2002(2):10—12.
[2]劉書雷,劉慧超.未來二十年納米技術發展趨勢及其對軍事領域的影響[J].國防技術基礎,2009(4):43—46.endprint