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二十一世纪国防科学技术大展望(之三)

http://www.jczs.com.cn 2001年1月6日 08:40 解放军报

  科文

  (十)、能源动力技术突飞猛进

  地面装甲车辆推进技术将致力于两方面的研究。一是电推进技术,包括燃料电池、混合型电推进,高性能(永磁)电力机械、高性能蓄电池、高性能半导体、高温工作的超导材料等;二是新型动力、传动、行动装置技术。包括高功率密度、小尺寸、轻重量、高燃油经济性的动力传动装置,先进的轻型材料履带,主动式悬挂装置等。上述这些新技术将对未来新型装甲车辆的总体设计优化,车辆重量大幅度减少产生重大的影响,为大幅度提高装甲部队的战略战术及战役机动性创造有利条件。同时,新型车载能源的小型化、高功率密度及低信号特点将为车载武器、防护及指挥控制系统提供合适的能源,并有助于提高车辆的战场生存力。

  军用飞机发动机将主要致力于先进的发动机气动热力学、新材料、新结构、控制技术等方面的研究。今后,将出现新颖的叶轮机设计概念(高通流设计、后掠叶片和混合流压气机)。同时,在燃烧室设计能进行带化学反应和紊流模型的稳态计算。大量非金属材料的选用,发动机将由目前的金属发动机变为非金属发动机。主要新结构将包括空心风扇和压气机叶片、整体叶盘、无盘转子、刷式封严、双层壁火焰筒、骨架结构和变几体(循环)设计。未来先进控制技术研究(FACTS)计划将增加控制功能、减轻重量和提高对高温和振动环境的容限。发展的主要技术有:光纤传感器、光纤控制系统综合、超大规模集成电路/砷化镓高温电子装置、平行处理机、电力传动和复合材料。

  水面舰艇动力装置除了核动力装置、蒸气动力装置、燃气轮机、柴油机,以及燃气轮机和柴油机的各种联合动力装置等所谓机械推进继续在水面舰艇上使用外(常规蒸汽动力装置有可能受到相当程度的限制),作为发展的最大特征是在各类水面舰艇上采用电力推进。以综合全电力推进系统为特征的水面舰艇电力推进系统受到英、美等国的高度重视,未来将会有相当数量的电力推进的水面舰艇问世,其中包括采用电力推进的航空母舰。21世纪的弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇仍然将主要采用加压水反应堆,在核潜艇的安静化方面可望取得突破性的进展。常规潜艇的动力装置可能酝酿着革命性的变化,将有可能越来越多地要采用所谓不依赖空气推进(AIP)系统,如斯特林发动机、闭循环柴油机、闭循环轮机、燃料电池、闭循环燃气轮机和小型核反应堆动力装置。

  (十一)、军事海洋技术风光无限

  21世纪又将是海洋的世纪。当前和今后一段时间军事海洋技术的主要研究方向有:海洋环境效应、自主式水下无人智能巡航器技术、海洋信息观测、传输、接收和处理技术、海洋水声技术和海洋遥感遥测技术等。

  海洋环境效应技术。作战人员需要拥有在所有环境中均适用的经济可承受的可靠作战能力,并且要能够预见可能影响作战人员的环境变化。海洋作战空间环境知识对联合作战所需的优势作战空间知识、作战识别和联合对抗等至关重要。为此,必须向作战指挥员提供预先获得和实时的作战环境信息,使各级指挥员了解环境将如何影响自己的作战和敌人的作战,并利用这些资源取得军事优势。开展海洋环境效应技术的研究,旨在使探测器、武器系统和舰艇的研制者及作战者们了解环境对海军武器装备的性能和作战效能的影响,以便使设计达到最优化。"数字地球"计划的实施将使海洋环境效应技术取得突破性进展。

  自主式水下无人智能巡航器技术。自主式水下无人智能潜器已成为西方发达国家军民两用的海洋技术重要发展方向之一。自主式水下无人智能潜器发展较快的是日本、法国、美国和独联体等。自主式水下无人智能巡航器是它的研究前沿。自主式水下无人智能巡航器及其"使能技术",将作为制海和水下优势的战术倍增器,用于侦察、监视、水雷战和水下无人武器系统,成为一种未来的新概念海洋武器。

  海洋信息获取处理技术。由于信息网络技术的发展,国外已经着手研究由卫星、浮标、调查船上采集到的海洋信息的收集、传输和处理。目前,美国开发的"自主式海洋采样网络(AOSN)"已经得到了初步应用,并与"因特网"实现了联网,不久将由低轨微卫星、商用卫星(C波段)或全球蜂窝电话卫星来补充。网络将采用多种导航技术,包括无线电和卫星导航系统、长、短和超短的声学系统、声多普勒计程仪、声相关速度计程仪、惯性导航系统及地形匹配技术等。

  技术海洋环境的影响,水声技术的潜力远没有得到充分认识和发挥。因此,目前研究主要集中在水声新技术的采用和新型水声装备的研制和提高。在远程目标探测技术方面,将进行海底地形探测和海洋声场建模,以期建立可供快速预报的半经验模型。在水声新技术方面,将重点研究合成孔径技术。鱼、水雷目标的探测和识别技术正向智能方向发展。包括磁力异常探测技术等在内的非声探测技术的发展将用于反潜战。

  海洋遥感遥测技术。除使用已有军用极地气象卫星和海洋卫星以外,将联合建立以卫星遥感为主的全球观测系统。在航空遥测方面,将进一步研制和装备先进的探测仪表,如海洋水色仪、合成孔径雷达、雷达温度计、微波散射计和光学传感器等。今后将利用海洋监视卫星上的被动式雷达和红外遥感器,对舰艇和其它海上目标进行跟踪,并监视雷达和通信信号,为制定战略、战术和决策提供可靠信息,为确定攻击目标提供准确数据。

  (十二)、军事航天技术登峰造极

  21世纪又是军事航天的世纪。在未来战争中,外层空间将成为新的制高点,人类在空间中将展开一场前所未有的、以开发利用空间丰富资源和争夺制天权为主要内容的大竞争,航天武器装备将会得到更加迅速的发展。

  战略弹道导弹。未来战略弹道导弹将向着更好地保护自己和更有效地消灭敌人两个方面发展。将改进完善制导技术,不仅对弹道的主动段进行制导,而且对弹道的末段或中段也进行制导,以进一步提高战略导弹的命中精度;采用多发射方式和多弹头,对导弹和导弹发射井进行抗核加固,进一步提高突防能力和生存能力;完善大型战略弹道导弹,并发展小型的、机动的、携带单弹头的战略弹道导弹,研制高超音速的隐身战略巡航导弹,发展防御定向能武器和动能武器的新技术,以提高战略导弹的突防能力;简化导弹发射装置和设备,研制性能好的标准化零部件,进一步提高战略导弹及其设备的可靠性和维修性;逐步实现导弹固体化、小型化和自动化,进一步提高战略导弹机动作战能力和快速反应能力;随着战略弹道导弹防御系统的发展,全弹道突防技术,如速燃助推、低弹道、抗激光加固、机动弹头、组合诱饵、隐身、干扰、光电对抗、弹体处理等,将迅速得到应用。

  军用卫星。军用卫星系统作为航天武器系统的重要组成部分,在未来争夺制信息权的斗争中将发挥越来越大的作用。目前,美国正在加速实施"天基红外系统"、"全球广播服务系统"、"监视、瞄准与侦察卫星"等计划,法、德两国将联合研制"太阳神2号"侦察卫星,法、英、德三国将联合研制下一代军用卫星通信系统,印度、日本、韩国也计划在21世纪初发射自己的侦察卫星,未来将会有越来越多的国家拥有军用卫星系统,军用卫星的数量也将成倍增加。除现有的侦察卫星、预警卫星、导航卫星、通信卫星外,21世纪还将出现或部署"杀手卫星"、攻击卫星和"卫士卫星"。

  微小型卫星。小卫星是指重量在500千克以下而功能与同类型大卫星相当的卫星。构成小卫星星座是未来军用卫星发展的方向。不仅可以提高对地表的覆盖能力,而且可以相互弥补各自的不足,充分发挥各自的优势,不仅能大大提高其作战效能,而且也有利于提高系统的生存能力。近年来,微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的研究已成为航天技术研究的热点。皮米卫星本身有一层防敌各类侦察的涂料,并安装有"眼皮",一旦被敌国反卫星武器盯上并发射激光,它除可以自动变轨外,还可以自动地合上"眼皮",使敌激光武器无奈。一颗"母星"能发射数颗皮米星,遍布太空织成不间断侦察网。

  载人航天器。军用载人航天器可以使人在军事航天活动中发挥积极的作用。未来军用载人航天器将向灵活、机动的航天飞机、空天飞机一类航天器的方向发展,发展性能更高,技术、装备更先进的航天、空天飞机。航天、空天飞机不仅能充当地面与外层空间的联系纽带,而且能在未来战争中直接参与作战。随着载人航天技术的进一步发展和完善,它的军事潜力将得到进一步开发。例如,载人航天器指挥地面部队和海上舰艇作战,摧毁敌方卫星和飞船,建造空间军工厂等,都将成为现实。

  空间站。作为未来天基武器系统平台,空间站将朝着大型化、永久化的方向发展,并有可能发展出大型载人航天母舰。美国现已设计出的一艘航天母舰可以配备天军近百人,航天飞机可以在它上面起飞和着陆,舰上配备了火箭、导弹、原子弹头、激光炮和定向束能武器。有人曾对未来的航天母舰曾作了传奇般的描述,他们预测,到2032年,美国天军至少有3艘核动力航天母舰将部署在太空同步轨道上。

  空间武器。随着美国"星球大战"计划的变种――国家导弹防御系统和战区导弹防御系统的提出,围绕着建立导弹防御体系,摧毁对方洲际导弹的进攻能力,以夺取"制天权"为中心的研制反卫星武器和轨道攻击武器,将成为未来军事航天中一个不容忽视的发展趋势。未来将致力于重点转向研制反卫星和反洲际弹道导弹等非核能空间武器,包括动能武器和定向能武器电磁轨道炮、"智能卵石"拦截弹等动能武器,以及高能激光束、粒子束、高功率微波等定向能武器,将逐渐步入实用和部署阶段;高性能、高精度的反导弹导弹,也将随着遥控、遥测、预警等高新技术的发展而不断发展;一些新型空间武器也将步入探索、论证、试验性研究阶段。

  (十三)、新概念武器技术前景诱人

  新概念武器是一个历史的范畴,通常指在原理、结构、功能和效能上与传统武器有着重大区别的新型武器。它的突破具有里程碑、划时代的重大意义。武器新概念是新概念武器的向导,新概念武器则是武器新概念的归宿。

  未来有可能出现的新概念武器和技术种类很多。从广义上讲,凡具有新原理、新能源、新领域和新杀伤手段者,均可纳入新概念武器范畴。根据武器的杀伤原理、杀伤规模和杀伤手段,新概念武器可主要分为4大类,即新概念能量武器、新概念信息武器、新概念生化武器、新概念环境武器;按杀伤效果可分为新概念硬杀伤武器和新概念软杀伤武器。按作战方式可分为新概念进攻武器、新概念防御武器和新概念攻防武器。新概念能量武器包括新概念动能武器(包括超高速化学能发射器、电炮、混合电炮等)、新概念定向能武器(包括激光武器、微波武器或电磁脉冲武器和粒子束武器等)、新概念原子能武器(包括中子弹和反物质武器等)和新概念声波武器(包括次声波武器等)。新概念信息武器包括智能武器(军用机器人、无人平台)、比特武器(计算机病毒武器)和微型武器(纳米武器)。新概念生化武器包括基因武器、新概念化学武器等。新概念环境武器包括气象武器、地震武器等。新概念软杀伤武器亦称非致命武器,或"人道武器",包括低能激光武器、微波武器、声波武器和生物武器等。

  目前研制中的新概念武器主要包括定向能武器、电炮类武器、非致命性武器和一些新概念弹药等。电磁能发射器、电热炮等动能武器以电脉冲功率为能源,突破常规火炮系统发射炮弹的速度极限;激光武器、高功率微波武器、粒子束武器等定向能武器一改"枪、炮、弹"的传统思维,实现"有枪无弹、零时飞行、直瞄即中"的梦想;基因武器能起到灭绝某一人种或某一种人的功效;次声波武器于无声处藏杀机,更让人防不胜防;还有那微米/纳米武器、数字化智能机器人部队……。

  新概念武器的潜在作战效能和应用前景已引起了主要军事大国的重视。目前,以美国为代表的各军事大国纷纷投入大量人力、物力,进行新概念武器的研究开发。其中有些系统已拥有关键技术储备,有些系统已完成分系统和总体演示验证试验,有些系统甚至已进入工程制造阶段,并准备装备部队,特别是机载反导弹高能激光自卫技术、大功率微波指挥控制战/信息战技术和大功率微波防空压制技术的发展将更为引人注目。   

  结 语

  20世纪末发生的几场高技术局部战争,既有工业时代机械化战争的性质,又有知识时代信息化战争的特点,在一定程度上预示了未来局部战争的样式和特点。随着国防科技的迅速发展,未来战争的战场空间越来越广,交战的距离越来越远,作战的节奏越来越快,信息成为战争的焦点,新概念武器大量进入战场。知识化军队、智能化武器、数字化战场、信息化战争、威慑化战略,成为21世纪军事发展的基本趋势。未来的高技术战争将是核、生、化等大规模杀伤性武器威慑下的信息化战争,未来的战场将是陆、海、空、天、电一体化的战场,未来的武器装备将是体系与体系的对抗。我们不仅敢于正视现实,迎接挑战,也要善于面对未来,抓住机遇。我们曾经创造我国国防科技的辉煌,也将开辟世界国防科技新的纪元!

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