戰場上“大顯身手” 戰場外影響巨大
- 發佈時間:2016-05-15 01:29:47 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
本報記者劉 霞綜合外電
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)一直在從事最重要的科學技術研究,取得的成就也舉世矚目。比如,現在眾所週知的網際網路、全球定位系統(GPS)、隱形戰機等重大發明都有DARPA的功勞。而且,DARPA目前也在研發與軍事或情報系統有關的技術,這些技術不僅能在戰場“大顯身手”,也有望在戰場之外發揮重大影響。
美國商業內幕(Business Insider)網站在近日報道中,列出了DAPRA目前正在進行的15項令人驚嘆的前沿技術,包括能在飛行中改變方向的子彈、高能鐳射、飛行卡車等。
會拐彎的子彈
“超精確任務彈藥”(EXACTO)項目是美軍研發的首款可自動瞄準的子彈。EXACTO子彈能在飛行途中隨著目標的移動而改變自己的方向和路徑,克服導致子彈偏離因素的影響。
DARPA表示,子彈上的光學探頭能夠探測到目標上的鐳射,之後,子彈上的散熱片還能引導子彈對著鐳射,從而實現精確瞄準。這種子彈能提高狙擊手的作戰效能,並且可以通過提高射程和縮短交戰時間來保障士兵的安全。國防部已經成功進行了實彈射擊實驗。據悉,目前,DARPA已在EXACTO項目上投入2500萬美元。
能擊毀導彈的高能鐳射
高能液體鐳射區域防禦系統(HELLADS)項目是一個極富野心的項目,目標是開發一種體積在3立方米以內、重量不超過5千克的功率為150千瓦的機載高能鐳射武器,是適合安裝到轟炸機、運輸機或者空中加油機上的鐳射武器,能擊毀針對飛機的地對空導彈。
一般而言,地對空導彈的速度超過它們要攻擊的飛機速度,飛機因此很難規避導彈的襲擊。而HELLADS系統則試圖利用鐳射來擊落導彈。高能鐳射的速度使得它優於大多數常規武器系統和彈藥。鐳射以光速傳播,從向目標發射到産生影響幾乎不需要時間。因為“零飛行時間”,高能鐳射可以在正確判斷後立即影響目標。高能鐳射的另一顯著優勢在於遠距離精確性。
該項目的里程碑事件包括在2011年進行同時擊落兩枚SA-10類的地對空導彈的地面測試,以及2012至2013年間進行類似的空中測試。這些測試將推動戰鬥防禦高能鐳射武器發展超出軍事應用。
DARPA還計劃進一步增強HELLADS鐳射的性能,使其成為一種能摧毀敵方地面目標的進攻性武器。
開發高能鐳射武器將必須克服的常見障礙是成本、反鐳射防禦與附帶損害。DARPA表示,這些障礙沒有一個是不可逾越的。
飛行卡車
“空中可重構嵌入式系統”(ARES)項目是DARPA正在開發的一種無人駕駛運輸工具,實際上就是一種飛行卡車,可以為不同任務改變相應的模組:偵查、人員或者貨物。該系統具有機動的、多用途的垂直起降能力,為更多小型部隊提供靈活的、不受地形因素限制的運輸,能更快、更有效地向難以到達的地區投遞貨物並提供其他關鍵服務。
ARES將具有雙重模式,既可在地面上高速行進,也可以高速垂直起飛和降落。DARPA希望ARES能夠對付臨時爆炸裝置,同時可規避空中威脅,比如空對空導彈。
“大狗”機器人
由DARPA提出並正在波士頓動力公司研製的“機器動物支援系統”(LS3)項目旨在研製出一種高機動性、四條腿的半自主機器人,主要用於為戰場士兵部隊攜帶重型負載。波士頓動力公司由麻省理工學院的科學家們創建,專門研發像動物一樣運動的機器人。
該“大狗”機器人可以跟隨步兵通過崎嶇地形,並能在樹林、岩石地、障礙物和城區等複雜地形中跟隨士兵行動,類似于一個受過訓練的動物,還可能具備夜間機動能力,可以成為部隊的移動輔助電源,使部隊在巡邏時為無線電和手持設備的電池充電。
“大狗”機器人的內部安裝有一台電腦,可根據環境的變化調整行進姿態。大量的感測器則能保障操作人員可以實時跟蹤“大狗”的位置並監測其系統狀況。
“大狗”機器人目前能前往部隊行軍之地70%—80%的地方,研製出的模型能攜帶數百磅的負重,可大大減輕士兵們的負擔,“大狗”機器人目前正在夏威夷接受美國海軍陸戰隊的試驗。在接下來的任務中,它還將執行重要的送水任務,解決軍隊在無水源複雜地形的缺水問題。而且,為給戰鬥中的作戰人員降低風險,DARPA要求波士頓動力公司設計製造靜音性能更好、防彈性能更強的“大狗”機器人。
智慧瞄準器
DARPA的“一擊命中”( One Shot)XG項目旨在開發一種能安裝在槍管或瞄準鏡上的計算系統,改善狙擊手的射擊精度,提高命中率,從而最大限度發揮現役及未來武器作戰性能。
該智慧瞄準器在槍管或瞄準鏡上安裝了基於Linux的計算系統,可對風速、移動障礙物、武器最大殺傷範圍等多個變數進行計算,為狙擊手提供一個理想的瞄準點。“一擊必中”XG項目從2013年3月份開始試驗。
即時空中支援系統
自從近距離空中支援戰術于第一次世界大戰出現到現在,其模式一直未曾改變——飛行員與地面部隊需要通過語音指令和共用地圖確認打擊目標。而DARPA的持續近距離空中支援(PCAS)項目則從根本上對這個概念進行了重新定義。
PCAS將使得地面部隊能夠與飛機上的飛行員共用實時的環境態勢以及武器數據,這將使飛行員能同時專注多個目標。而且,PCAS也被設計能在戰場上大大減少地面部隊呼叫空中支援以及飛機到達的時間。
讓士兵“變身”成蜘蛛俠
美軍士兵必須能在各種想像得到的環境下作戰,包括需要士兵依靠繩索、梯子以及其他沉重攀爬工具翻越物理障礙的地方。為了克服這一挑戰,DARPA 發起了“蜘蛛俠”(Z-Man),這一項目旨在模倣壁虎和蜘蛛天生自帶的攀爬能力。
“蜘蛛俠”項目一款主要産品就是“壁虎皮”(Geckskin),它是一款可産生高抓力的合成材料,能讓人像壁虎一樣在多種材料的墻面上爬行,即使是光滑的玻璃上也可以。在2012年進行的試驗中,一塊100平方釐米的“壁虎皮”成功粘附在玻璃墻上,並可負重300千克保持粘附狀態。
“蜘蛛俠”項目經理馬特·戈德曼表示,研究者面對的最大挑戰是要懂得如何將壁虎在爬行和逆向過程中那種機制轉變成人體可用的,即生物學和物理學上完美融合。
能消除語言差異的技術
廣泛操作語言翻譯(BOLT)項目正探索新的交流方式,為線上和個人交流時提供翻譯和語言分析。該項目的最初階段是幫助士兵和官員實時將英語翻譯成聽者的母語,反之亦然。DARPA的最終計劃是將BOLT打造成強大的工具,幫助所有人更流利地進行交流,而無需學習對方的語言。
可懸空數年的無人機
DARPA曾與波音公司簽署8900萬美元的合同,要求後者開發“太陽鷹”(Solar Eagle)無人機,這是“禿鷹”項目第二階段(Vulture II program)的一部分。
波音鬼怪工作室負責“禿鷹”Ⅱ項目的主管帕特·奧尼爾表示:“‘太陽鷹’是採用特殊佈局的大型無人機,設計最終可以在同溫層高度持續飛行達至少5年時間的飛行器。這是一項令人生懼的任務,但是波音所提出的高可靠性太陽能電動機設計將滿足這樣的要求,從而在6萬英尺以上的高度執行通信、情報、監視和偵察任務。”
這種飛機翼展長達120米,相當於40層樓高,可在平流層飛行。根據“禿鷹”項目第二階段的合同,波音將研製全尺寸的飛行驗證機,還包括提高關鍵動力系統和結構技術的成熟度。在測試過程中,“太陽鷹”驗證機將在上層大氣停留30天,在白天收集太陽能存儲至燃料電池中以為夜間飛行提供能源。
虛擬現實隱形眼鏡
“通過計算錄影機的士兵中心成像”(SCENICC)項目始於2011年,目前仍處於研發初期。該項目旨在整合先進成像技術、光學遙感、沉浸式顯示以及視頻處理等技術,最終研製出一款隱形眼鏡。該隱形眼鏡可以增強作戰人員的正常視力,同時更清楚地看到顯示設備提供的虛擬現實影像,整個過程無需借助龐大笨重的光學組件,為士兵提供與其正在執行的任務有關的實時資訊,消除單兵作戰層面情報、監視與偵察(ISR)能力方面的缺陷。
持續飛行十年的監視飛艇
“整合感測器即時結構”(ISIS)項目是DARPA與美國空軍聯合推出的項目,旨在研製出一種帶有感測器天線的無人駕駛平流層飛艇,其中包含一個與飛艇幾乎一樣大的雷達,可以進行持續而廣泛的空中偵察、追蹤任務,同時依靠雷達和其他機載感測器獲得極高的空中和戰場掃描解析度。
該飛艇將完全由太陽能供電,可以在長達10年的時間內,持續不斷地對地面和空中目標進行監視。
隱藏在海底的海軍補給平臺
對海軍而言,在偏遠海域進行補給是其需要面對的關鍵挑戰之一。
DARPA于2013年啟動了“浮沉載荷”(UFP)項目。該項目旨在海底部署補給,這些補給將被置於特殊的膠囊內,這些膠囊可在海底的極端壓力下保存多年。一旦需要,經過的船隻需向補給系統發送信號,使其上浮到海面完成部署,這就是所謂的“先下沉再上浮”。
功能與飛機類似的直升機
“高速垂直起降驗證機項目”(VTOL X-Plane)旨在進一步推進混合翼飛機的邊界,研製出一款超過“V-22魚鷹式傾轉旋翼機(V-22 Osprey)”的機型。
V-22魚鷹式傾轉旋翼機是由美國貝爾公司和波音公司聯合設計製造的一款傾轉旋翼機,傾轉旋翼機具備直升機的垂直升降能力及固定翼螺旋槳飛機較高速、航程較遠及耗油量較低的優點。V-22早在上世紀80年代開始研發,于2007年開始在美國海軍陸戰隊服役,取代CH-46 海騎士直升機作拯救及作戰任務,2009年,美國空軍也開始配備V-22。
VTOL X-Plane項目的目標是研製出一種新型飛機,飛行速度保持在555—740公里/小時,而且,能在攜帶2177公斤的負載後,仍然擁有超高效的懸停能力。這種飛機將經歷3個研發階段,從2013年10月份開始,並一直持續到2018年2月份結束。
按需成像的衛星
DARPA希望其軍事人員能夠控制衛星,讓其根據戰術任務提供實時更新的圖像,其“太空對軍事作戰的使能效果”(SeeMe)項目正是旨在讓士兵能按需查看最新的衛星圖像。
該SeeMe項目涉及分組圍繞地球軌道運作的多顆衛星。這些衛星可在90分鐘內提供任何地點的精確圖像,有望為軍事情報機構提供服務。這些衛星可運作60到90天,然後落入大氣層燒燬,且不會製造太空垃圾。
“SeeMe”項目就是要將一次性的不昂貴衛星聚整合群,可以讓地面部隊點擊手持設備(如智慧手機或平板電腦)上的“SeeMe”按鍵,在90分鐘內接收到任何地點的精確的衛星圖像。
該系統由運作在極低地球軌道的24顆小衛星組成,這些衛星可運作60到90天,然後落入大氣層燒燬,且不會製造太空垃圾。每顆衛星的成本為50萬美元。
精確輕型軍用鐳射槍
美國國防部一直以來都對城市作戰中所使用的傳統型武器感到擔憂,原因在於這樣的作戰方式在大規模折損對方兵力的同時,也會對己方造成一些連帶損傷,另外,還可能傷及無辜。為了儘量減少傷亡,被稱為“聖劍(Excalibur,在西方象徵著戰無不勝的武器)”的軍用鐳射槍項目應運而生。
這種軍用鐳射槍的重量僅為傳統鐳射槍的十分之一,體型精巧,幾乎可手持。DRAPA的目標是:最終可生成100千瓦的鐳射,可對地面和空中目標進行精確打擊。
美國國防部的官員們補充道,這些為飛機研發的鐳射設備,也可以用於鐳射通信、雷達目標標示、飛機自衛等方面。