第一篇：淺談多媒體技術(shù)在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用

淺談多媒體技術(shù)在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用

〔內(nèi)容摘要〕

科學(xué)技術(shù)在軍事上的運(yùn)用是推動(dòng)軍事變革和發(fā)展的主要因素，20世紀(jì)70年代以來(lái)興起的信息技術(shù)革命勢(shì)不可擋地推動(dòng)著世界軍事的發(fā)展?！败娛露嗝襟w牽引技術(shù)的發(fā)展”是世界各主要軍事強(qiáng)國(guó)長(zhǎng)期堅(jiān)持的一項(xiàng)政策，多媒體技術(shù)的主要作用是縮短用戶與計(jì)算機(jī)之間的距離，提高最終用戶的使用能力。其在部隊(duì)的作戰(zhàn)、訓(xùn)練和武器裝備管理等方面顯得日益重要。文章主要對(duì)其在軍事信息分析、武器裝備研制生產(chǎn)和應(yīng)用、軍事模擬仿真訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮、軍事部隊(duì)教育訓(xùn)練、武器庫(kù)保安監(jiān)控等方面的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

〔關(guān)鍵詞〕多媒體技術(shù),CI,多媒體系統(tǒng)，多媒體技術(shù)軍事發(fā)展前景

前言：

自從1984年APPLE公司推出世界上第一臺(tái)具有多媒體特性的計(jì)算機(jī)一一MACINTOSH計(jì)算機(jī)以來(lái)，多媒體技術(shù)就一直活躍地發(fā)展著。在十七次中央政治局集體學(xué)習(xí)中，總書(shū)記提出要“改變機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)的思維定勢(shì)，樹(shù)立信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的思想觀念”使“信息化”成為軍事創(chuàng)新和變革的核心，也使得計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)發(fā)展成為軍事發(fā)展的核心，其在軍事上的應(yīng)用已經(jīng)成為軍事信息革命的新熱點(diǎn)。正文：

多媒體技術(shù)是當(dāng)今信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快、最活躍的技術(shù)，是新一代電子技術(shù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。融計(jì)算機(jī)、聲音、文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻和通信等多種功能于一體,能夠方便、實(shí)時(shí)、有效地處理數(shù)據(jù)、文字、圖

[1]

3形、聲音等多種信息。

目前,多媒體技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有以下幾方面: 1多媒體技術(shù)在軍事信息分析中的應(yīng)用

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，信息能成為一個(gè)非常重要的概念，主要得益于全世界信息產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步。而信息在軍事中代表什么呢？與民用的信息概念有所區(qū)別，大范圍意義上軍事中的信息包括：雙方的軍事情報(bào)、戰(zhàn)場(chǎng)上的各種數(shù)據(jù)參數(shù)、雙方的資源配置。從某一個(gè)具體的場(chǎng)合來(lái)看，信息包括有各種武器具體的參數(shù)、動(dòng)態(tài)獲得的參數(shù)、探測(cè)設(shè)備所獲得的信息等。這些原始的信息在運(yùn)用多媒體處理之前，指揮員分析起來(lái)較為困難，有時(shí)會(huì)因此而耽誤戰(zhàn)機(jī)，而運(yùn)用多媒體技術(shù)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)、文字、圖形、聲音等多種介質(zhì)信息參數(shù)進(jìn)行方便實(shí)時(shí)有效地綜合處理，抽象的信息就會(huì)變得具體明了，一目了然，指揮員就能更好地分析敵情，并迅速作出正確的判斷，定下戰(zhàn)斗決心。

現(xiàn)在許多國(guó)家都在努力實(shí)現(xiàn)國(guó)防部門(mén)對(duì)本國(guó)現(xiàn)有的許多大型數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)代化和集成化，為此，人機(jī)對(duì)話的“靈境環(huán)境”成為了一個(gè)重要的方面。例如：軍事地理系統(tǒng)中，如果在地圖的屏幕上移動(dòng)軍標(biāo)，那么便可以在另一個(gè)窗口上看到實(shí)際的相應(yīng)的地理情況，還可以聽(tīng)到實(shí)際的聲音。這種全景化的、交互化的地理系統(tǒng)既不同于3D生成的技術(shù)環(huán)境，也不同于平面抽象的地圖，真正使軍事人員有“身臨其境”的感覺(jué)。美軍將多媒體應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)上，該系統(tǒng)能夠從不同的方面和角度觀察實(shí)際地形和地貌，一方面是軍事偵查，利用高分辨率遙感影像獲取熱點(diǎn)地區(qū)的情報(bào)，另一方面是軍事地圖，利用測(cè)繪衛(wèi)星獲取的遙感影像進(jìn)行立體測(cè)圖，獲得軍事地圖。數(shù)字化地圖庫(kù)與傳感器圖像相結(jié)合，能快速而精確地確定目標(biāo)位置以及各種地形地貌條件。此外，在多媒體裝備信息管理系統(tǒng)、多媒體后勤支援系統(tǒng)、情報(bào)信息管理系統(tǒng)、和科研信息管理系統(tǒng)中，都采用了多媒體技術(shù)，從而大大提高信息管理工作的質(zhì)量。[2]2多媒體在武器裝備的研制、生產(chǎn)及應(yīng)用中的應(yīng)用

多媒體制導(dǎo)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中是一種主要的作戰(zhàn)技術(shù)，已成為打擊對(duì)方目標(biāo)的主要方式［3］，多媒體技術(shù)能使制導(dǎo)武器與所獲取的信息緊密結(jié)合在一起，大大增強(qiáng)打擊的威力。在武器裝備研制生產(chǎn)過(guò)程中,由于采用了多媒體數(shù)據(jù)和模型可視化技術(shù),使武器的研制與生產(chǎn)周期大大縮短,產(chǎn)品質(zhì)量得到提高,差錯(cuò)率大大降低。比如在巡航導(dǎo)彈防御第一論證階段，通過(guò)演示來(lái)探索對(duì)付超視距巡航導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力；美國(guó)陸軍在推出著名的“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈的時(shí)候也大量采用了多媒體技術(shù)，大大提高了這種導(dǎo)彈在實(shí)戰(zhàn)中的可靠性。在戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員座艙中，由于采用了多媒體綜合控制技術(shù)，有效地減小了駕駛員的緊張心理，提高了作戰(zhàn)反應(yīng)能力。

再比如多媒體技術(shù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合, 給第三代機(jī)器人一一軍用智能型機(jī)器人的研制技術(shù)帶來(lái)新的突破。這種機(jī)器人的模式識(shí)別能力得到很大的提高, 可以自動(dòng)識(shí)別戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、武器類別, 并能聽(tīng)懂人的聲音。由于機(jī)器人在惡劣環(huán)境(如核、生、化)監(jiān)側(cè)、深海作業(yè)、排雷等急、難、險(xiǎn)、重任務(wù)中能夠發(fā)揮常人所無(wú)法替代的作用, 因此世界各國(guó)都很重視發(fā)展智能型機(jī)器人。

3多媒體在軍事模擬和仿真中的應(yīng)用

所謂軍事模擬和仿真，就是在軍事方面進(jìn)行建模，然后利用仿真的技術(shù)進(jìn)行模擬戰(zhàn)局、戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)的方法。這種方法應(yīng)用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，并且利用數(shù)學(xué)建模和多媒體技術(shù)等多種建模方法。在實(shí)踐中的軍事模擬對(duì)于軍事作戰(zhàn)的指揮有著很大的指導(dǎo)作用。這方面的典型應(yīng)用有作戰(zhàn)指揮自動(dòng)化(CI)系統(tǒng),其它如多媒體作戰(zhàn)對(duì)抗模擬系統(tǒng)、多媒體作戰(zhàn)指揮遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等也都大量采用了多媒體技術(shù)。3.1多媒體在CI系統(tǒng)中的重要應(yīng)用

CI是指揮（Command）、控制（Control）、通信（Communication）、情報(bào)（Intelligence）等詞的英文縮寫(xiě)，這個(gè)系統(tǒng)也就是軍隊(duì)自動(dòng)化指揮33

3[4]系統(tǒng)［5］。該系統(tǒng)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的，集收情報(bào)、傳遞信息、指揮決策與戰(zhàn)術(shù)控制為一體的高效作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)。因?yàn)楝F(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)使戰(zhàn)場(chǎng)成為陸、海、空、電、磁五位為一體的戰(zhàn)場(chǎng)，戰(zhàn)場(chǎng)上各種兵種及武器系統(tǒng)之間就需要密切聯(lián)系、協(xié)同作戰(zhàn)。而多媒體應(yīng)用于CI系統(tǒng)中，可以有效、迅速地向各級(jí)指揮官提供豐富的信息，以保證指揮人員正確做出決策，有效實(shí)施指揮控制。這使得CI系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中成為軍隊(duì)的神經(jīng)中樞，它與電子戰(zhàn)裝備、精密制導(dǎo)武器一起構(gòu)成了克敵制勝的三大法寶。它主要由偵察探測(cè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)等四個(gè)部分組成。偵察探測(cè)系統(tǒng)借助于衛(wèi)星等高技術(shù)手段，探測(cè)和跟蹤監(jiān)視敵方飛機(jī)、導(dǎo)彈和軍隊(duì)，為國(guó)家軍事指揮機(jī)構(gòu)提供所需要的準(zhǔn)確情報(bào)；通信系統(tǒng)憑借數(shù)字化技術(shù)，建立一個(gè)上至國(guó)家最高軍事指揮機(jī)構(gòu)下至基層作戰(zhàn)組織的通信網(wǎng)絡(luò)，使戰(zhàn)場(chǎng)上的聯(lián)絡(luò)、調(diào)動(dòng)、指揮簡(jiǎn)單易行快捷準(zhǔn)確；指揮決策系統(tǒng)是一種自動(dòng)處理信息系統(tǒng)，能夠快速將搜集到的情報(bào)分類、比較、判定，并制定出作戰(zhàn)方案，為指揮機(jī)構(gòu)提供高效率的參謀服務(wù)。戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)則以前3個(gè)系統(tǒng)為依托，能在極短的時(shí)間內(nèi)使有關(guān)的力量進(jìn)入戰(zhàn)備狀態(tài)，并將部隊(duì)部署到一個(gè)特定的區(qū)域，使決策指揮與作戰(zhàn)幾乎同步。

CI除了可以實(shí)時(shí)地將戰(zhàn)場(chǎng)的態(tài)勢(shì)形象直觀地表現(xiàn)出來(lái)，供指揮官分析以便做出決斷，還可以利用多媒體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)異地協(xié)同工作的環(huán)境，從而使處于不同地點(diǎn)的不同指揮所的指揮官能夠“面對(duì)面”地商討協(xié)同作戰(zhàn)的問(wèn)題，共同制定完善的作戰(zhàn)方案，并實(shí)施作戰(zhàn)指揮。最后還可以利用多媒體技術(shù)來(lái)方便地進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)的管理。它可以真實(shí)地記錄作戰(zhàn)全過(guò)程的指揮控制情況，以備查詢、檢索，用來(lái)總結(jié)作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，應(yīng)用CI系統(tǒng)，使得各種兵種和武器系統(tǒng)之間的作戰(zhàn)協(xié)同更加完善、周密，使部隊(duì)的行動(dòng)節(jié)奏和反應(yīng)能力大幅度提高，使武器裝備的打擊能力更為強(qiáng)大，從而在整體上有效地提高了國(guó)家軍事力量的水平。以美國(guó)全球戰(zhàn)略的CI系統(tǒng)為例，一旦有國(guó)家發(fā)射洲際導(dǎo)彈，它的預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)能在60-90s33

333內(nèi)探測(cè)到，并在3-5min之內(nèi)判斷是否對(duì)自己構(gòu)成威脅，如果判定威脅存在，其指揮決策系統(tǒng)將迅速制定作戰(zhàn)方案并進(jìn)行作戰(zhàn)模擬，而且可以在1min內(nèi)使所有的武器力量進(jìn)入戰(zhàn)備狀態(tài)。3.2美軍作戰(zhàn)仿真網(wǎng)絡(luò)SIMNET 該系統(tǒng)是一個(gè)分布式廣域網(wǎng)多媒體仿真系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)將分布在美國(guó)和德國(guó)11個(gè)城市的設(shè)備和人員用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接成一個(gè)大的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括了約260個(gè)地面裝甲車輛仿真器和飛機(jī)飛行模擬器以及通信網(wǎng)絡(luò)、指揮所和數(shù)據(jù)處理設(shè)備等。之后又在SIMNET的基礎(chǔ)上研發(fā)了分布式交互仿真技術(shù),范圍擴(kuò)展到包括陸、海、空各軍兵種武器平臺(tái)綜合仿真環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了體系對(duì)抗仿真。

系統(tǒng)在分布交互仿真、網(wǎng)絡(luò)接口與通信、仿真客體的表現(xiàn)形式和數(shù)據(jù)傳輸、火力與兵力的計(jì)算生成等方面大量采用了多媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。使“作戰(zhàn)”參與者可以看到在地面行進(jìn)的坦克和裝甲車,在空中飛行的直升機(jī)、殲擊機(jī)和導(dǎo)彈,在水面和水下游弋的艦艇，可以看到坦克行進(jìn)時(shí)后面揚(yáng)起的塵土和被擊中時(shí)燃燒的濃煙，可以聽(tīng)到飛機(jī)或坦克的隆隆聲由遠(yuǎn)而近,并能從聲音辨別出目標(biāo)的方向和速度?？傊?在作戰(zhàn)或?qū)崙?zhàn)演習(xí)中的各種能被人感知的信息均被系統(tǒng)以多媒體綜合處理與表現(xiàn)形式再現(xiàn)出來(lái),形成了一個(gè)逼真的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。4多媒體是作戰(zhàn)指揮的“倍增器”

伴隨著戰(zhàn)爭(zhēng)指揮形態(tài)的進(jìn)化，軍隊(duì)的指揮體制也發(fā)生了根本性的變革，多媒體技術(shù)在軍隊(duì)通信領(lǐng)域所引發(fā)的最大變化是使軍事通信實(shí)現(xiàn)了從“傳話筒”到“倍增器”的質(zhì)變。在火力制勝的戰(zhàn)爭(zhēng)中，軍事通信始終只是戰(zhàn)爭(zhēng)中獨(dú)立于武器裝備之外的一種保障手段，是作為戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)和指揮信息的“傳話筒”，雖然重要，卻不起主導(dǎo)作用；而在信息制勝的戰(zhàn)爭(zhēng)中，[6]軍事通信已經(jīng)發(fā)展成為一體化信息武器裝備的重要組成部分，成為直接融入指揮控制系統(tǒng)的重要元素，以網(wǎng)絡(luò)為代表的軍事通信無(wú)疑成了軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的“倍增器”。比如在軍事指揮中，利用電子白板模擬軍事環(huán)境，既可以插入地圖并對(duì)其編輯、放大、縮小，也可以插入視頻、圖像等軍事資料，超清晰圖像顯示結(jié)合非凡互動(dòng)功能精確無(wú)誤傳遞各環(huán)節(jié)信息；同時(shí)以印天電子白板精準(zhǔn)的定位和在復(fù)雜環(huán)境下同樣穩(wěn)定的特性，對(duì)軍事指揮非常有利，即便突遇變化或因客觀條件急需調(diào)整方案，也可即時(shí)在動(dòng)態(tài)的摸擬陣地上劃出多種行軍路線進(jìn)行討論分析，從中挑選出最佳策略。如圖1所示：

圖1 再比如紀(jì)元液晶交互式一體機(jī)集電腦、電子白板、液晶電視、功放音響功能為一體，這種互動(dòng)平臺(tái)將傳統(tǒng)的地圖數(shù)字化，使指揮員能夠更直觀地了解地形、水文情況，輔助以各種標(biāo)號(hào)，為指揮員完成戰(zhàn)略部署討論、戰(zhàn)術(shù)設(shè)定提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

4.1作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中多媒體調(diào)度系統(tǒng)的重要作用

軍隊(duì)的整體指揮體系逐漸地趨向扁平化，改變了過(guò)去指揮命令層層下達(dá)的方式，而是一步到位的將指揮命令傳遞到最前端。這就對(duì)現(xiàn)代通訊系統(tǒng)提出了新的要求，使指戰(zhàn)員的戰(zhàn)斗指令能夠安全、清晰、快捷地傳遞到陣地的最前沿。多媒體調(diào)度系統(tǒng)，在軍隊(duì)的整體作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)起著愈加重要的作用，成為軍隊(duì)傳達(dá)指揮命令的重要手段和工具。從軍隊(duì)的具體應(yīng)用來(lái)看，多媒體指揮調(diào)度系統(tǒng)主要具備以下特點(diǎn)：

（1）實(shí)戰(zhàn)和演習(xí)中可將指揮調(diào)度控制網(wǎng)反饋出的圖片、視頻、數(shù)據(jù)供給指揮中心或其他人員了解情況，實(shí)現(xiàn)多控制中心的協(xié)同可視化調(diào)度。

（2）突發(fā)情況下，單兵可通過(guò)配備車載調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)急通信車配備的車載衛(wèi)星系統(tǒng)或發(fā)射出的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)直接或間接(以應(yīng)急通信車為中介)地將所獲得的信息傳給指揮中心?；蚺鋫滠囕d調(diào)度系統(tǒng)的通信車自身組成臨時(shí)指揮中心，方便及時(shí)了解處理現(xiàn)場(chǎng)情況。

（3）在軍隊(duì)駐地分散的情況下通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展通訊與監(jiān)控完美融合的視頻化軍事會(huì)議。

（4）可以進(jìn)行營(yíng)房/邊防的視頻監(jiān)控與在哨崗監(jiān)控、邊防巡檢遇到突發(fā)情況時(shí)的視頻聯(lián)動(dòng)功能。5多媒體在教育及訓(xùn)練中的作用 5.1多媒體技術(shù)在教學(xué)方面的應(yīng)用

運(yùn)用多媒體技術(shù)導(dǎo)入課目，一方面能調(diào)動(dòng)官兵的學(xué)習(xí)訓(xùn)練興趣。比如根據(jù)教育訓(xùn)練的內(nèi)容，在上課前若把本節(jié)課的重要內(nèi)容和上次的教育訓(xùn)練課目，用PowerPoint等工具制作成動(dòng)畫(huà)幻燈片，用多媒體電腦演示出來(lái)，不僅節(jié)約時(shí)間，而且給官兵以極大的吸引力，加深官兵的印象，特別是那些需要簡(jiǎn)單提示一下的教育訓(xùn)練內(nèi)容，若把簡(jiǎn)單的問(wèn)題以設(shè)問(wèn)等題型展示出來(lái)，官兵的興趣就能被調(diào)動(dòng)起來(lái)了。另一方面利用多媒體技術(shù)可展示動(dòng)態(tài)效果，增強(qiáng)教育訓(xùn)練的效果。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的動(dòng)畫(huà)、插圖和音頻等，能使抽象深?yuàn)W的內(nèi)容以簡(jiǎn)單明了、直觀的形式表現(xiàn)出來(lái)，更好地幫助官兵思考各內(nèi)容間的聯(lián)系，加深官兵對(duì)本內(nèi)容的理解。計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)變化還可以將形與武器裝備有機(jī)結(jié)合起來(lái)，把運(yùn)動(dòng)和變化展現(xiàn)在官兵面前，使官兵由形象的認(rèn)識(shí)提高為抽象的概括，這對(duì)官兵掌握各種新式武器的使用、操作和維護(hù)或各種戰(zhàn)術(shù)的運(yùn)用，將起到事半功倍的效果。例如，在組織官兵學(xué)習(xí)軍用地形學(xué)時(shí)，把河流、山脈、平原地、丘陵地等地形用多媒體技術(shù)制作成動(dòng)畫(huà)，官兵就能很快地掌握有關(guān)的地形地貌的名稱和形狀，在實(shí)地也能很快判斷各種地形。

比如，1992年，英國(guó)皇家海軍推出了一套“護(hù)衛(wèi)艦教學(xué)演示系統(tǒng)”，它供人們參觀學(xué)習(xí)。該系統(tǒng)可以演示護(hù)衛(wèi)艦的各個(gè)部位和艙室，見(jiàn)習(xí)者可以“走進(jìn)”需要參觀的艙室或者“登上”某層甲板的某個(gè)位置，當(dāng)需要講解細(xì)節(jié)的時(shí)候，則可以從菜單上請(qǐng)出一位軍官做詳細(xì)的講解。在這個(gè)系統(tǒng)中，見(jiàn)習(xí)者還可身臨其境地查看各類武器的結(jié)構(gòu)組成與性能指標(biāo)，以及控制武器系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)與發(fā)射，還能充當(dāng)指揮員調(diào)出敵方的資料。這個(gè)系統(tǒng)在訓(xùn)練新兵或者是參觀介紹方面都成倍地提高了效率，而且其功能大大超過(guò)了傳統(tǒng)的教學(xué)。而現(xiàn)在，多媒體的教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)技術(shù)更加完備，功能也更加強(qiáng)大，成為各國(guó)軍方重點(diǎn)發(fā)展的一項(xiàng)多媒體技術(shù)。5.2軍隊(duì)院校中的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)

采用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),適應(yīng)現(xiàn)代教育思想、教育理論和教育模式的“軍隊(duì)院校多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)”,已投入運(yùn)行。系統(tǒng)采用交換式以太網(wǎng)、多級(jí)樹(shù)狀星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由三部分組成:(1)控制臺(tái)子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的指揮調(diào)度部件,教師用其控制課堂的教學(xué)活動(dòng),系統(tǒng)的大部分功能都是通過(guò)它來(lái)完成的。

(2)教師機(jī)子系統(tǒng)是系統(tǒng)的主體用戶--教師操作的部件,主要用于完成教學(xué)演示課件的運(yùn)行,以及諸如實(shí)物投影儀、電子白板等工具的運(yùn)行。

(3)學(xué)生機(jī)子系統(tǒng)是系統(tǒng)的客體用戶--學(xué)生操作的部件,主要完成教學(xué)信息的接收及電子舉手功能等。

該系統(tǒng)從全面培養(yǎng)人才素質(zhì)入手,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)上常用操作、課件管理等三個(gè)方面的系統(tǒng)功能。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)機(jī)房或電腦教室的微機(jī)、各專業(yè)教室的電化教學(xué)設(shè)備聯(lián)成一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)了各種軟件教學(xué)資源共享。網(wǎng)絡(luò)與全軍和國(guó)家教育科研網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后還可以利用網(wǎng)絡(luò)上各院校、科研單位和友鄰單位的教學(xué)成果，進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)和異地同步訓(xùn)練。

5.3軍事訓(xùn)練中飛行模擬器的作用

多媒體技術(shù)使以往許多只有在戰(zhàn)場(chǎng)和實(shí)兵實(shí)裝訓(xùn)練場(chǎng)上才能獲得的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)與訓(xùn)練效果，可以在作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)室中取得，促使了作戰(zhàn)理論、訓(xùn)練實(shí)踐和最后戰(zhàn)斗力的形成。比如現(xiàn)代軍用飛機(jī)是多種高科技技術(shù)集于一身的武器裝備,其高性能的動(dòng)力裝置、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)及復(fù)雜的電子系統(tǒng)要求飛行員必須具備精湛的駕駛技術(shù)，但是在真實(shí)飛機(jī)上訓(xùn)練駕駛員耗資大,又受到空域場(chǎng)地的限制,多年來(lái)人們都采用飛行模擬器代替真實(shí)飛機(jī)來(lái)訓(xùn)練飛行員。

如圖2所示是多媒體飛行模擬器運(yùn)行的效果圖，它既能夠達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果，同時(shí)還能夠節(jié)省開(kāi)支、保障飛行訓(xùn)練的安全。

[4]

圖2飛行模擬器

它由下列四部分組成:(1)座艙系統(tǒng) 具有和真實(shí)飛機(jī)(所仿真的飛機(jī))一樣的布局。(2)視景系統(tǒng)

為飛行員提供座艙外的前視景象,包括機(jī)場(chǎng)跑道、田野、建筑物、燈光、河流、道路、地形地貌等。還能模擬天氣的能見(jiàn)度、雨、雪、云等氣象條件以及晝夜景象、空中及地面的活動(dòng)目標(biāo)的圖像,使飛行員有身臨其境的感覺(jué)。

(3)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

為飛行員提供了動(dòng)感。通常采用六自由度伺服液壓系統(tǒng)將整個(gè)座艙托起,模擬飛機(jī)飛行中的各種姿態(tài)。

(4)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

是飛行訓(xùn)練系的核心,其模擬訓(xùn)練軟件具有對(duì)多媒體信息進(jìn)行綜合、實(shí)時(shí)交互、控制、表現(xiàn)等多種處理的功能,是一個(gè)典型的高檔多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

飛行模擬器是最早,也是最全面地運(yùn)用多媒體技術(shù)的典型系統(tǒng)之一，由于其巨大的經(jīng)濟(jì)和軍事效益而得到了迅速發(fā)展，目前我國(guó)有關(guān)單位也已研制出了多種型號(hào)飛機(jī)的飛行訓(xùn)練系統(tǒng)。5.4多媒體導(dǎo)彈仿真訓(xùn)練系統(tǒng)

它充分體現(xiàn)了多媒體技術(shù)的集成性和交互性,使操作手?jǐn)[脫了第一代訓(xùn)練仿真器單調(diào)乏味、以字符文本為主的交互方式,代之以生動(dòng)逼真的實(shí)彈仿真操作控制臺(tái)和操作訓(xùn)練環(huán)境,使訓(xùn)練人員能以更直觀生動(dòng)、方便的方式完成教學(xué)訓(xùn)練任務(wù)。該系統(tǒng)由三部分組成:(1)操作模擬子系統(tǒng)

采用觸摸屏模擬實(shí)際操作面板。模擬面板上顯示了實(shí)際操作面板的各種開(kāi)關(guān)、按鈕與扳鍵等操作部件和系統(tǒng)的各種儀表、指示燈等反應(yīng)體部件的圖像。

(2)環(huán)境仿真子系統(tǒng)

逼真地顯示或再現(xiàn)了實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景及各種音響效果。(3)導(dǎo)彈原理與結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)

以多媒體形式供教員和指揮員對(duì)部隊(duì)?wèi)?zhàn)士進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練,是交互式課件系統(tǒng)。系統(tǒng)研制中采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,所研制的系統(tǒng)軟硬件稍加修改即可用于其它以操作面板為主的訓(xùn)練器材中去。6多媒體在部隊(duì)武器庫(kù)管理中的保安監(jiān)控作用

多媒體視頻監(jiān)控報(bào)警技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了新一代智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，成為眾多傳統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)更新?lián)Q代的目標(biāo)，更是新裝保安監(jiān)控系統(tǒng)的必要選擇［7］，如圖3所示為連接多媒體智能視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)示例圖。利用多媒體視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)來(lái)管理部隊(duì)武器庫(kù)，較好地防止武器被盜，有效地增強(qiáng)了武器管理的安全系數(shù)。

圖3 多媒體視頻監(jiān)控技術(shù)一方面實(shí)了現(xiàn)最適合人們需求的人.機(jī)界面，即在處理圖像、數(shù)據(jù)、聲音等信息時(shí)使人們的感覺(jué)極其自然，從根本上改變了人與系統(tǒng)設(shè)備的交互操作方式。運(yùn)用多媒體技術(shù)將電視監(jiān)控系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)完整地結(jié)合在一起，不僅大大增強(qiáng)和完善了系統(tǒng)的監(jiān)控功能，而且徹底改變了武器管理、官兵傳統(tǒng)的工作條件與工作方式。另一方面，多媒體數(shù)字視頻報(bào)警是智能化信息處理技術(shù)在電視監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，如上圖所示，它是多媒體視頻監(jiān)控報(bào)警技術(shù)的典范，它將多媒體監(jiān)控和數(shù)字視頻報(bào)警完整地集成在一起，還可以復(fù)合多種傳統(tǒng)的傳感器報(bào)警技術(shù)，真正成為安全防范的高度智能化系統(tǒng)。它除了可采用傳感器報(bào)警以外，特別利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，進(jìn)行數(shù)字視頻報(bào)警。它采用攝像機(jī)作為報(bào)警探頭，首先將攝像機(jī)獲得的視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，然后采用實(shí)時(shí)數(shù)字圖象處理技術(shù)對(duì)數(shù)字化圖像進(jìn)行分析、處理。當(dāng)檢測(cè)到監(jiān)視區(qū)域內(nèi)有動(dòng)目標(biāo)時(shí)給出報(bào)警信號(hào)，采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和語(yǔ)音合成技術(shù)，對(duì)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)并給出報(bào)警地點(diǎn)的語(yǔ)音提示，大大提高了報(bào)警的可靠性，方便了報(bào)警后的處理工作，增強(qiáng)了部隊(duì)武器庫(kù)的管理。7軍事娛樂(lè)與游戲

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,許多高檔的軍事型電子游戲光盤(pán)軟件紛紛出現(xiàn)。操縱各種戰(zhàn)斗機(jī)的空戰(zhàn)、駕馭艦艇的海上大戰(zhàn)、反空襲的地空大戰(zhàn)、兩軍對(duì)峙的坦克大戰(zhàn)等,栩栩如生的畫(huà)面、繪聲繪色的場(chǎng)景使人們?cè)谙e中學(xué)到了現(xiàn)代軍事技術(shù)和知識(shí)。發(fā)展前景：

在軍事領(lǐng)域中,多媒體技術(shù)的應(yīng)用已從武器模擬仿真領(lǐng)域發(fā)展到作戰(zhàn)指揮、軍事信息工程、教育訓(xùn)練、武器裝備革新至辦公自動(dòng)化等各個(gè)方面,在圖像制導(dǎo)、智能武器方面也有很多關(guān)鍵性的應(yīng)用。并且我們應(yīng)看到,多媒體技術(shù)還是一門(mén)新興技術(shù),無(wú)論在其基礎(chǔ)理論技術(shù)還是開(kāi)發(fā)方法或工具平臺(tái)等方面都還處于逐步發(fā)展完善之中,也還有許多難題需要攻關(guān)解決。隨著越來(lái)越多的軍事技術(shù)人員投身于多媒體技術(shù)的理論研究和實(shí)際應(yīng)用中來(lái),在不遠(yuǎn)的將來(lái),多媒體技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用水平必將邁上一個(gè)新的臺(tái)階,多媒體技術(shù)必將全面滲透到軍事技術(shù)中去。〔參考文獻(xiàn)〕

[1]多媒體技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)淺淡.情報(bào)理論與實(shí)踐.國(guó)防工業(yè)出版社.王軍，韓強(qiáng) [2]冷戰(zhàn)結(jié)束后世界軍事斗爭(zhēng)爭(zhēng)什么.瞭望.上海文藝出版社.苗德忠 [3]美軍戰(zhàn)場(chǎng)敵我識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì).國(guó)防科技大學(xué)出版社.張英杰，宋彤

[4]多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用.高等教育出版社.鐘玉琢

[5]C3I情偵預(yù)警系統(tǒng)的能力評(píng)估方法.軍事科學(xué)出版社.吳巨紅，張最良 [6]劉曉健，王召福.分布式交互仿真的軍事應(yīng)用[N]解放軍報(bào),2001-04-18 [7]視頻會(huì)議系統(tǒng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控.測(cè)控技術(shù).電子工業(yè)出版社.魯宏偉

第二篇：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

摘要

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)有效的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知，滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求。典型設(shè)想是用飛行器將大量微傳感器結(jié)點(diǎn)散布在戰(zhàn)場(chǎng)的廣闊地域。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 軍事

前言：信息技術(shù)正推動(dòng)著一場(chǎng)新的軍事變革。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)要求作戰(zhàn)系統(tǒng)“看得明、反應(yīng)快、打得準(zhǔn)”，誰(shuí)在信息的獲取、傳輸、處理上占據(jù)優(yōu)勢(shì)(取得制信息權(quán))，誰(shuí)就能掌握戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能在多種場(chǎng)合滿足軍事信息獲取的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、全面性等需求。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)有效的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知，滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求。典型設(shè)想是用飛行器將大量微傳感器結(jié)點(diǎn)散布在戰(zhàn)場(chǎng)的廣闊地域，這些結(jié)點(diǎn)自組成網(wǎng)，將戰(zhàn)場(chǎng)信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰(zhàn)單位提供“各取所需”的情報(bào)服務(wù)。

根據(jù)白宮的信息技術(shù)專家介紹，計(jì)算機(jī)、通信及小型化技術(shù)進(jìn)步正引導(dǎo)美軍進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，在防御技術(shù)上產(chǎn)生“革命性”效果。隸屬于總統(tǒng)辦公廳的國(guó)家信息技術(shù)研究與發(fā)展綜合辦公室主任大衛(wèi)?納爾遜說(shuō)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，預(yù)示著為戰(zhàn)場(chǎng)上帶來(lái)新的電子眼和電子耳，“能夠在未來(lái)幾十年內(nèi)變革戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境”。

由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有密集型、隨機(jī)分布的特點(diǎn)，使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學(xué)攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調(diào)配監(jiān)視;戰(zhàn)區(qū)監(jiān)控;敵方軍力的偵察;目標(biāo)追蹤;戰(zhàn)爭(zhēng)損傷評(píng)估;核、生物和化學(xué)攻擊的探測(cè)與偵察等。

鑒于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用的巨大作用，引起了世界許多國(guó)家的軍事部門(mén)、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注.美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)2003年制定了傳感器網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃,投資34 000 000美元,支持相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究.美國(guó)國(guó)防部和各軍事部門(mén)都對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)給予了高度重視,在C4ISR的基礎(chǔ)上提出了C4KISR計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的感知能力、信息的綜合

能力和信息的利用能力,把傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)重要研究領(lǐng)域,設(shè)立了一系列的軍事傳感器網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目.美國(guó)英特爾公司、美國(guó)微軟公司等信息工業(yè)界巨頭也開(kāi)始了傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的工作,紛紛設(shè)立或啟動(dòng)相應(yīng)的行動(dòng)計(jì)劃.日本、英國(guó)、意大利、巴西等國(guó)家也對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了極大的興趣,紛紛展開(kāi)了該領(lǐng)域的研究工作。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用模式可分為兩類，一類是傳感器結(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)環(huán)境狀態(tài)的變化或事件的發(fā)生，將發(fā)生的事件或變化的狀態(tài)報(bào)告給管理中心;一類是由管理中心發(fā)布命令給某一區(qū)域的傳感器結(jié)點(diǎn)，傳感器結(jié)點(diǎn)執(zhí)行命令并返回相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。與之對(duì)應(yīng)的，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信模式也主要有兩種，一是傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行?，稱為多到一通信模式;一是管理中心向區(qū)域內(nèi)的傳感器結(jié)點(diǎn)發(fā)布命令，稱為一到多通信模式。前一種通信模式的數(shù)據(jù)量大，后一種則相對(duì)較小。

在這里收集了一些目前西方國(guó)家(主要是美國(guó))在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)軍事應(yīng)用方面的主要研究：

1)智能微塵(smart dust)智能微塵(smart dust)是一個(gè)具有電腦功能的超微型傳感器，它由微處理器、無(wú)線電收發(fā)裝置和使它們能夠組成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的軟件共同組成。將一些微塵散放在一定范圍內(nèi)，它們就能夠相互定位，收集數(shù)據(jù)并向基站傳遞信息。近幾年，由于硅片技術(shù)和生產(chǎn)工藝的突飛猛進(jìn)，集成有傳感器、計(jì)算電路、雙向無(wú)線通信模塊和供電模塊的微塵器件的體積已經(jīng)縮小到了沙粒般大小，但它卻包含了從信息收集、信息處理到信息發(fā)送所必需的全部部件。未來(lái)的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個(gè)小時(shí)，搜集、處理、發(fā)射信息，它能夠僅依靠微型電池工作多年。智能微塵的遠(yuǎn)程傳感器芯片能夠跟蹤敵人的軍事行動(dòng)，可以把大量智能微塵裝在宣傳品、子彈或炮彈中，在目標(biāo)地點(diǎn)撒落下去，形成嚴(yán)密的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，敵國(guó)的軍事力量和人員、物資的流動(dòng)自然一清二楚。

2)目標(biāo)定位網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

目標(biāo)定位網(wǎng)絡(luò)嵌入式系 統(tǒng)技術(shù)(Network Embed System Technology)是戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局主導(dǎo)的一個(gè)項(xiàng)目，它將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和信息處理融合。項(xiàng)目的定量目

標(biāo)是建立包括10 ~100萬(wàn)個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的可靠、實(shí)時(shí)、分布式應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點(diǎn)包括連接傳感器和作動(dòng)器的物理和信息系統(tǒng)部件?；A(chǔ)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)模式。該項(xiàng)目應(yīng)用了大量的微型傳感器、微電子、先進(jìn)傳感器融合算法、自定位技術(shù)和信息技術(shù)方面的成果。項(xiàng)目的長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)傳感器信息的網(wǎng)絡(luò)中心分布和融合，顯著提高作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知能力。2003年該項(xiàng)目成功驗(yàn)證了能夠準(zhǔn)確定位敵方狙擊手的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用多個(gè)廉價(jià)音頻傳感協(xié)同定位敵方射手并標(biāo)識(shí)在所有參戰(zhàn)人員的個(gè)人計(jì)算機(jī)中，三維空間的定位精度可達(dá)到1.5米，定位延遲達(dá)到2秒，甚至能顯示出敵方射手采用跪姿和站姿射擊的差異。

防核生化襲擊 美國(guó)Cyrano Sciences公司已將化學(xué)劑檢測(cè)和數(shù)據(jù)解釋組合到一種專有的芯片技術(shù)中，稱為Cyrano NoseChip。基于這一技術(shù)可創(chuàng)建一個(gè)低成本的化學(xué)傳感器系統(tǒng)，捕獲和解釋數(shù)據(jù)，并提供實(shí)時(shí)告警，以應(yīng)付恐怖分子使用化學(xué)武器進(jìn)行的攻擊。該系統(tǒng)在前端使用一個(gè)C320手持傳感器負(fù)責(zé)收集有關(guān)化學(xué)劑的數(shù)據(jù)，該傳感建有與后方筆記本電腦的無(wú)線連接，電腦上運(yùn)行著遠(yuǎn)程監(jiān)控和服務(wù)器程序。該系統(tǒng)使用IBM公司的無(wú)線通信設(shè)備WebSphere MQ Everyplace傳輸數(shù)據(jù)，這個(gè)手持設(shè)備還可以小型化為微小結(jié)點(diǎn)，部署到監(jiān)測(cè)環(huán)境中去，形成自主工作的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

3)靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)

“靈 巧傳感器網(wǎng)絡(luò)”(SSW:Smart Sensor Web)是美國(guó)陸軍提出的針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的需求所開(kāi)發(fā)的新型傳感器網(wǎng)絡(luò)。其基本思想是在戰(zhàn)場(chǎng)上布設(shè)大量的傳感器以收集和中繼信息，并對(duì)相關(guān)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，然后再把那些重要的信息傳送到各數(shù)據(jù)融合中心，從而將大量的信息集成為一幅戰(zhàn)場(chǎng)全景圖，當(dāng)參戰(zhàn)人員需要時(shí)可分發(fā)給他們，使其對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知能力大大提高。SSW系統(tǒng)作為一個(gè)軍事戰(zhàn)術(shù)工具可向戰(zhàn)場(chǎng)指揮員提供一個(gè)從大型傳感器矩陣中得來(lái)的動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，并及時(shí)向相關(guān)作戰(zhàn)人員提供實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)信息，包括通過(guò)有人和無(wú)人駕駛的地面車輛、無(wú)人駕駛飛機(jī)、空中、海上及衛(wèi)星中得到的高分辨率數(shù)字地圖、三維地形特征、多重頻譜圖形等信息。系統(tǒng)軟件將采用預(yù)先制定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解讀傳感器的內(nèi)容，將它們與諸如公路、建筑、天氣、單元位置等前后相關(guān)信息，以及由其他傳感器輸入的信息相互關(guān)聯(lián)，從而為交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)提供諸如開(kāi)火、裝甲車的行動(dòng)以及爆炸等觸發(fā)傳感器的真實(shí)事件的實(shí)時(shí)信息。SSW系統(tǒng)是關(guān)于傳感器基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的集成，這種集成是通過(guò)主體交互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，一個(gè)被觸發(fā)的傳感器主體可能會(huì)要求在其范圍內(nèi)激活其他傳感器，達(dá)到對(duì)前后相關(guān)信息的澄清和確認(rèn)，該要求信息同來(lái)自氣候或武器層的SSW中的信息相結(jié)合，就生成一幅有關(guān)作戰(zhàn)環(huán)境的全景圖。

4)無(wú)人值守地面?zhèn)鞲衅魅?/p>

美國(guó)陸軍近期確立了“無(wú)人值守地面?zhèn)鞲衅魅骸表?xiàng)目,其主要目標(biāo)是使基層部隊(duì)指揮員具有在他們所希望部署傳感器的任何地方靈活地部署傳感器的能力.該項(xiàng)目是支持陸軍“更廣闊視野”的3個(gè)項(xiàng)目之一。

5)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵察與監(jiān)視系統(tǒng)

美國(guó)陸軍最近確立了“戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵察與監(jiān)視系統(tǒng)”項(xiàng)目.該系統(tǒng)是一個(gè)智能化傳感器網(wǎng)絡(luò),可以更為詳盡、準(zhǔn)確地探測(cè)到精確信息,如一些特殊地形地域的特種信息(登陸作戰(zhàn)中敵方岸灘的翔實(shí)地理特征信息,叢林地帶的地面堅(jiān)硬度、干濕度)等,為更準(zhǔn)確地制定戰(zhàn)斗行動(dòng)方案提供情報(bào)依據(jù).它通過(guò)“數(shù)字化路標(biāo)”作為傳輸工具,為各作戰(zhàn)平臺(tái)與單位提供“各取所需”的情報(bào)服務(wù),使情報(bào)偵察與獲取能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍.該系統(tǒng)組由撒布型微傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)載和車載型偵察與探測(cè)設(shè)備等構(gòu)成。

6)傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)

美國(guó)海軍最近也確立了“傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)”研究項(xiàng)目.傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)的核心是一套實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng).該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通信機(jī)制對(duì)從戰(zhàn)術(shù)級(jí)到戰(zhàn)略級(jí)的傳感器信息進(jìn)行管理,而管理工作只需通過(guò)一臺(tái)專用的商用便攜機(jī)即可,不需要其他專用設(shè)備.該系統(tǒng)以現(xiàn)有的帶寬進(jìn)行通信,并可協(xié)調(diào)來(lái)自地面和空中監(jiān)視傳感器以及太空監(jiān)視設(shè)備的信息.該系統(tǒng)可以部署到各級(jí)指揮單位。

7)防生化網(wǎng)絡(luò)

2002年5 月,美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)能源部合作,共同研究能夠盡早發(fā)現(xiàn)以地鐵、車站等場(chǎng)所為目標(biāo)的生化武器襲擊,并及時(shí)采取防范對(duì)策的系統(tǒng).該研究屬于美國(guó)能源部恐怖對(duì)策項(xiàng)目的重要一環(huán).該系統(tǒng)融檢測(cè)有毒氣體的化學(xué)傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體.安裝在車站的傳感器一旦檢測(cè)到某種有害物質(zhì),就會(huì)自動(dòng)向管理中心通報(bào),自動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)旅客避難的廣播,并封鎖有關(guān)入口等.該系統(tǒng)除了能夠在專用管理中心進(jìn)行監(jiān)視之外,還可以通過(guò)004km.cn Hail)、“一次性系索浮標(biāo)”和“先進(jìn)聲通信系統(tǒng)”。

對(duì)現(xiàn)役裝備來(lái)說(shuō)，“海洋網(wǎng)”是一種可自由部署的水下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它可以提供水下指揮、控制、通信和導(dǎo)航，采用“遠(yuǎn)程聲吶調(diào)制解調(diào)器”，能夠利用固定或移動(dòng)的水下節(jié)點(diǎn)通過(guò)聲傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。

通信的速度和深度對(duì)于潛艇的發(fā)展來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，特別是改善了潛艇只能在海洋表面或潛望鏡深度以內(nèi)才可以通過(guò)衛(wèi)星的無(wú)線電頻率通信的問(wèn)題。

第三篇：復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

軍用新材料是軍用高技術(shù)的基礎(chǔ)，誰(shuí)能更快地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有特定性能的新材料，誰(shuí)就擁有最強(qiáng)大的技術(shù)潛力。因此世界各國(guó)軍事部門(mén)都把軍用新材料的研究開(kāi)發(fā)放在特殊的地位，各國(guó)的軍用高技術(shù)計(jì)劃無(wú)不以新材料作為其重要的內(nèi)容之。

當(dāng)前新材料的發(fā)展重點(diǎn)是具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和具有特殊功能的功能材料。結(jié)構(gòu)材料包括金屬材料和復(fù)合材料。先進(jìn)復(fù)合材料是指用高性能纖維及編織物增強(qiáng)不同基體所制成的一種高級(jí)材料。先進(jìn)復(fù)合材料是結(jié)構(gòu)材料的主要發(fā)展方向。這種材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、比重小、具有良好的氣動(dòng)彈性性能，并且能大批量生產(chǎn)。

材料的復(fù)合化是材料發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復(fù)合材料與其它單質(zhì)材料相比具有高比強(qiáng)度、高比剛度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)良的性能，倍受各國(guó)技術(shù)人員的重視。因復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，已成為軍事工業(yè)的一支主力軍，復(fù)合材料技術(shù)是發(fā)展高技術(shù)武器的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵。目前軍用復(fù)合材料正向高功能化、超高能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展，加速?gòu)?fù)合材料在航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和艦船工業(yè)中的應(yīng)用是打贏現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的有力保障。

復(fù)合材料已經(jīng)在航空航天工業(yè)以及各種武器裝備上得到了廣泛地應(yīng)用。隨著復(fù)合材料技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用的結(jié)構(gòu)部件已由次承力件發(fā)展到主承力件，而巳應(yīng)用面逐步擴(kuò)大。先進(jìn)復(fù)合材料已成功地應(yīng)用在F－－

16、F－－

18、“幻影”2000等軍用飛機(jī)、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等戰(zhàn)略導(dǎo)彈，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。為進(jìn)一步推動(dòng)復(fù)合材料在武器裝備上的應(yīng)用，美國(guó)正在實(shí)施“先進(jìn)設(shè)計(jì)復(fù)合材料飛機(jī)”計(jì)劃，預(yù)計(jì)復(fù)合材料將占飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的68.5％，并使整個(gè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕35％。隱形材料是特種功能復(fù)合材料的重要發(fā)展方向。

功能復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用功能復(fù)合材料是指除力學(xué)性能以外還提供其他物理性能并包括化學(xué)和生物性能的復(fù)合材料。功能復(fù)合材料設(shè)計(jì)自由度大，按功能一多功能一機(jī)敏一智能的形式逐步升級(jí)。功能復(fù)合材料將具有電、聲、光、熱、磁特性的材料，按不同的應(yīng)用進(jìn)行組合匹配，得到不僅保持原有特性，還產(chǎn)生一些新特性或具有比原來(lái)更優(yōu)越特性的材料?，F(xiàn)代化高技術(shù)常規(guī)戰(zhàn)爭(zhēng)極大地提高了武器的對(duì)抗性、精確性，未來(lái)的智能武器、隱形武器、電子戰(zhàn)武器、激光武器以及新概念軟殺傷武器等的設(shè)防、跟蹤，使功能材料成為關(guān)鍵技術(shù)。目前，功能復(fù)合材料涉及面寬，下面就軍事領(lǐng)域較常用的功能復(fù)合材料做一簡(jiǎn)單介紹。

隱身材料

隱身材料是實(shí)現(xiàn)武器隱身的物質(zhì)基礎(chǔ)。武器裝備如飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等使用隱身材料后，可大大減少自身的信號(hào)特征，提高生存能力。聲隱身材料包括消聲材料、隔聲材料、吸聲材料及消聲、隔聲、吸聲的復(fù)合體，主要用于新一代潛艇。雷達(dá)隱身材料能吸收雷達(dá)波，使反射波減弱甚至不反射雷達(dá)波，從而達(dá)到隱身的目的。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纖維，以及某些陶瓷與有機(jī)聚合物構(gòu)成的復(fù)合材料，有很高的機(jī)械強(qiáng)度，可用于制作部分結(jié)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮、雷達(dá)天線罩等，同時(shí)又具有隱身功能。紅外隱身材料主要用于車輛、艦艇、軍用飛機(jī)及其他軍用設(shè)施，使這些裝備和設(shè)施的紅外輻射與背景基本達(dá)到一致，敵人的紅外探測(cè)器難以分辨。用鋁粉及含有二價(jià)鐵離子的材料作為填充料，加到能透過(guò)紅外線的粘結(jié)劑中，可構(gòu)成紅外隱身涂料。可見(jiàn)光隱身材料通常由鋁粉、多金屬氧化物粉和有機(jī)物復(fù)合而成，或由摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，可形成與背景顏色相匹配的迷彩圖案，滿足可見(jiàn)光隱身的要求。激光隱身材料用來(lái)對(duì)抗激光制導(dǎo)武器、激光雷達(dá)和激光測(cè)距機(jī)，要求這些材料對(duì)激光的反射率低可吸收率高。對(duì)隱身材料來(lái)說(shuō)，對(duì)某種探測(cè)手段的隱身性能好，往往對(duì)另一種探測(cè)手段的隱身性能就不好，即隱身材料的相容性問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，研制了兼容型隱身材料，如雷達(dá)波、紅外兼容隱身材料，紅外、激光兼容隱身材料，雷達(dá)波、紅外、激光等多種兼容的隱身材料，這是當(dāng)前隱身材料的發(fā)展方向。

應(yīng)用于隱身的現(xiàn)代隱身技術(shù)，除了熱紅外線和自身電磁隱身外，主要使用新型吸收波材料，即在飛機(jī)表面涂抹能大量吸收雷達(dá)波的新型介質(zhì)材料，將雷達(dá)電磁波吸收，使雷達(dá)無(wú)法發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合材料是隱身吸波材料研究的重要方向。為應(yīng)付不同雷達(dá)的不同工作方式，現(xiàn)在的隱身飛機(jī)已經(jīng)開(kāi)始有選擇地使用吸收材料。目前，美、英等國(guó)正進(jìn)行主動(dòng)抵消技術(shù)的研究，即利用吸收材料先吸收大部分雷達(dá)波，剩下的少量的反射波再利用主動(dòng)抵消技術(shù)將其全部抵消，雷達(dá)就會(huì)完全失去作用。美國(guó)的F一¨7戰(zhàn)斗機(jī)采用6種吸波材料，機(jī)身機(jī)翼和V型垂尾外表面貼吸波薄板或鐵氧體復(fù)合涂層，起到很好的隱身效果，在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中出動(dòng)1000多架次而無(wú)一受損，在國(guó)際上引起了極大的反響，可見(jiàn)隱身材料在高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位。

隱形材料可以吸收大量的雷達(dá)波信號(hào)，從而達(dá)到防探測(cè)的目的。它可以涂復(fù)在飛行器外表上，也可作為飛行器的蒙皮構(gòu)件。好的吸波材料可以吸收雷達(dá)波99％以上的能量。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的F—L17A隱形飛機(jī)，除了具有良好的隱形外形和進(jìn)氣道設(shè)計(jì)外，主要是涂復(fù)了良好吸波材料。美國(guó)最新研制的新一代戰(zhàn)斗機(jī)F－－22，也大量采用丁吸波材料，因而具有良好的隱形性能。

軍用新材料是軍用高技術(shù)的基礎(chǔ)，誰(shuí)能更快地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有特定性能的新材料，誰(shuí)就擁有最強(qiáng)大的技術(shù)潛力。因此世界各國(guó)軍事部門(mén)都把軍用新材料的研究開(kāi)發(fā)放在特殊的地位，各國(guó)的軍用高技術(shù)計(jì)劃無(wú)不以新材料作為其重要的內(nèi)容之。

智能材料

智能材料是把傳感器、致動(dòng)器、光電器件和微型處理機(jī)等埋在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，具有感知周圍環(huán)境變化，針對(duì)這種變化具有自診斷功能、自適應(yīng)功能、自修復(fù)自愈合功能，且具有自決策功能的復(fù)合材料。智能材料成為當(dāng)前研究的新熱點(diǎn)。飛機(jī)上采用的智能結(jié)構(gòu)是由各種智能材料制成的傳感元件、處理元件和驅(qū)動(dòng)元件組成的，而這3個(gè)組成部分相當(dāng)于人的神經(jīng)、大腦和肌肉。格魯曼公司將光導(dǎo)纖維埋人樹(shù)脂基復(fù)合材料制成機(jī)翼以提高飛機(jī)效率，這些光導(dǎo)纖維能像神經(jīng)那樣感知機(jī)翼上因氣候條件變化而引起的壓力變化，根據(jù)光傳輸信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)出指令，通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)機(jī)翼前緣和后線自行彎曲。驅(qū)動(dòng)可通過(guò)電流由壓電陶瓷變形來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)磁場(chǎng)由磁致伸縮材料變形來(lái)實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)加熱由形狀記憶合金發(fā)生位移來(lái)實(shí)現(xiàn)，還可應(yīng)用于無(wú)人飛機(jī)上。在磁致伸縮材料中，鐵稀土合金具有最大的磁致伸縮效應(yīng)。智能材料壓電陶瓷制成的傳感器和驅(qū)動(dòng)器可解決機(jī)翼和尾翼的顫振問(wèn)題，例如F／A—JSE／F垂尾的振動(dòng)試驗(yàn)表明，振動(dòng)減少了8O。

智能材料還將在其他領(lǐng)域發(fā)揮它的聰明才智，例如美國(guó)正在制造一種小型智能炸彈?？墒挂患苤匦娃Z炸機(jī)同時(shí)精確攻擊數(shù)百個(gè)獨(dú)立目標(biāo)，還準(zhǔn)備給這種炸彈裝上智能引信，巧妙地做到“不見(jiàn)目標(biāo)不拉弦”。在地面作戰(zhàn)中，若要使坦克不被擊中，除提高機(jī)動(dòng)性能外。更重要的是發(fā)展“主動(dòng)裝甲”，即能預(yù)先識(shí)別目標(biāo)。并利用誘餌觸發(fā)和物理摧毀方法，破壞來(lái)襲兵器的由復(fù)合材料制成的合成系統(tǒng)，即在復(fù)合裝甲中引入敏感、傳感、微電子等材料和技術(shù)而構(gòu)成的多功能智能材料系統(tǒng)。將新的控爆材料，輕質(zhì)多孔隔熱、隔音、防火與防沖擊材料用于坦克裝甲車輛，就可以保證這些車輛中彈后能繼續(xù)戰(zhàn)斗?？傊?，智能材料雖然尚處于早期開(kāi)發(fā)階段，但正孕育著新的突破和大的發(fā)展。設(shè)計(jì)和合成智能材料需要解決許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，智能材料這一復(fù)雜體系的材料復(fù)合應(yīng)能仿照生物模型，確保在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)層次上將多種功能集于一體，建立起傳感、驅(qū)動(dòng)和控制網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)或力學(xué)模型，進(jìn)一步優(yōu)化。

軍用復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性

復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域。但復(fù)合材料的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性問(wèn)題，它涉及環(huán)境載荷、設(shè)計(jì)要求、材料選材、成型方法及工藝過(guò)程、力學(xué)分析、檢驗(yàn)測(cè)試、維護(hù)與修補(bǔ)、安全性、可靠性及成本等諸多因素。對(duì)于飛機(jī)、火箭等軍用材料減輕結(jié)構(gòu)重量、提高有效載荷是設(shè)計(jì)者追求的永恒主題。材料的設(shè)計(jì)應(yīng)從最大限度的安全性、可靠性出發(fā)來(lái)考慮經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)，同時(shí)材料的選擇應(yīng)該滿足復(fù)合材料設(shè)計(jì)中所提出的要求，符合軍事工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)范和要求；在設(shè)計(jì)軍用復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)時(shí)，必須進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)工作，了解并掌握復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)在靜載荷、動(dòng)載荷、疲勞載荷及沖擊載荷作用下，在室溫、高溫、低溫、濕熱、輻射和腐蝕等不同使用環(huán)境下的各種重要性能數(shù)據(jù)，為軍用復(fù)合材料的設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。在兵器高技術(shù)的迅速發(fā)展過(guò)程中，先進(jìn)軍用復(fù)合材料是國(guó)際兵器高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，應(yīng)是多種學(xué)科的綜合，復(fù)合材料整體化、優(yōu)選化、智能化是未來(lái)高技術(shù)兵器發(fā)展的必然趨勢(shì)。軍用復(fù)合材料正向著低成本、高性能、多功能和智能化方向發(fā)展，在未來(lái)的軍事高技術(shù)領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，并具有十分良好的產(chǎn)業(yè)化前景。

復(fù)合材料在軍用舟橋裝備中的應(yīng)用

戰(zhàn)時(shí)為了保障部隊(duì)及兵器的高速機(jī)動(dòng), 維持前 線和后方的交通暢通, 保證軍事物資的順利補(bǔ)給, 舟 橋裝備對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)有決定性的作用。浮橋結(jié)合、架設(shè)迅 速, 便于撤收和隨軍轉(zhuǎn)移。它受河流深度、河床地形 和土壤性質(zhì)等地理特征的影響小, 具有固定橋腳橋 梁無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。按照戰(zhàn)術(shù)要求, 還可以靈活地 使用橋腳舟拼組成門(mén)橋?qū)嵤┒珊印Ｋm用于寬大江 河和復(fù)雜的水文環(huán)境[ 1]?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)軍用舟橋有很 高的技術(shù)要求: 具有足夠的承載能力。現(xiàn)代武器 裝備, 尤其是坦克和自行火炮等主戰(zhàn)兵器, 重量都日 益增加。戰(zhàn)場(chǎng)物資消耗量大, 補(bǔ)給物資的運(yùn)輸任務(wù) 極其繁重。快速架橋。部隊(duì)的快速前進(jìn)往往是爭(zhēng) 分奪秒, 因此要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 技術(shù)難度低, 以簡(jiǎn)化作 業(yè)過(guò)程。!機(jī)動(dòng)性好。關(guān)鍵在于減輕舟橋器材的自 重, 這往往與承載能力的要求相矛盾。?有足夠的 抗毀傷能力。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣, 所用材料對(duì)火燒及震 動(dòng)應(yīng)有抵抗力, 橋腳舟具有良好的抗沉性, 結(jié)構(gòu)能經(jīng) 受局部破壞。舟橋裝備適用復(fù)合材料

我軍的舟橋裝備, 包括帶式舟橋、橋腳分置式舟 橋以及輕型渡河器材(沖鋒舟和汽艇等), 幾乎全部 采用鋼材。鋼材的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)度高, 塑性和韌性好, 彈性模量高, 各向受力均勻, 性能可靠, 設(shè)計(jì)計(jì)算理 論成熟。在舟橋裝備的使用中, 鋼材也暴露出許多 突出的缺點(diǎn)。比如重量大, 嚴(yán)重影響裝備的機(jī)動(dòng)性 能和戰(zhàn)場(chǎng)架設(shè)速度, 耐腐蝕性差, 維修保養(yǎng)費(fèi)用高 等。復(fù)合材料在舟橋裝備中的應(yīng)用已開(kāi)始起步。其 主要優(yōu)點(diǎn)是比強(qiáng)度高, 可在保證承載能力的前提下 降低裝備自重, 運(yùn)輸架設(shè)輕便, 因而有利于提高機(jī)動(dòng) 性能和架設(shè)速度等技術(shù)指標(biāo)。它的可設(shè)計(jì)性好, 能 夠按照結(jié)構(gòu)的受力要求, 通過(guò)選擇組分和結(jié)構(gòu)選型 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì), 滿足軍事裝備的苛刻要求。戰(zhàn)時(shí)軍 用浮橋通載頻繁, 工況復(fù)雜, 隨時(shí)可能遭受爆炸產(chǎn)生 的沖擊破壞作用。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可吸收一定的 沖擊能量, 減震性能和疲勞強(qiáng)度好[ 2]。另一突出優(yōu) 點(diǎn)是耐腐蝕, 可適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境, 在化工建筑和 永久性地下(水下)工程中表現(xiàn)優(yōu)秀[ 3]。舟橋裝備使 用復(fù)合材料能大大增強(qiáng)抗腐蝕性能, 簡(jiǎn)化維修保養(yǎng), 延長(zhǎng)使用壽命, 在全壽命期內(nèi)具有較好的經(jīng)濟(jì)性 能[ 4]。

由此可見(jiàn), 復(fù)合材料在舟橋裝備中的應(yīng)用乃大 勢(shì)所趨。縱觀現(xiàn)有研究工作, 在適用于舟橋裝備的 復(fù)合材料中討論最多的有兩種, 玻璃鋼和泡沫塑料。玻璃鋼用做結(jié)構(gòu)材料;泡沫塑料用做飄浮材料, 以提 供浮力。21

玻璃鋼

玻璃鋼在軍事工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛, 已經(jīng)成功 用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈上的受力結(jié)構(gòu)件。實(shí)際上, 在 二戰(zhàn)期間發(fā)明玻璃鋼后, 最早的應(yīng)用就是軍事工業(yè)。全玻璃鋼的偵察艇、登陸艇、掃雷艇早已經(jīng)問(wèn)世, 并 已造出1000t 級(jí)的玻璃鋼艦艇。1982 年, 北京密云 縣建成一座玻璃鋼蜂窩箱梁公路橋, 跨徑20.7m, 寬 9.2m, 載重80t 左右[ 5]。玻璃鋼在造船和橋梁方面 的應(yīng)用是玻璃鋼適用于舟橋裝備的有利佐證, 并可 為其提供設(shè)計(jì)參考。玻璃鋼的主要缺點(diǎn)在于抗沖擊 性能不足, 在潮濕環(huán)境中易產(chǎn)生老化, 必須采取一定 的表面防護(hù)措施, 才能應(yīng)用于舟橋裝備。目前普遍 采用有機(jī)復(fù)合涂層。研究表明, 表面防護(hù)層能較大 增強(qiáng)復(fù)合材料的耐環(huán)境老化能力和抵抗外力對(duì)表面 的劃傷。軍用裝備特別關(guān)注玻璃鋼的防火性能, 建 筑工業(yè)有類似的要求[ 6] , 這一難點(diǎn)已基本解決。玻 璃鋼的工藝方法成熟, 成型簡(jiǎn)單方便, 易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 和自動(dòng)化生產(chǎn), 制造成本低, 生產(chǎn)周期短。22

泡沫塑料

以聚氨酯為代表的泡沫塑料, 密度小, 能提供大 的漂浮力, 是理想的漂浮材料。它們的比強(qiáng)度高, 生 產(chǎn)工藝成熟, 發(fā)泡方法簡(jiǎn)單實(shí)用, 成型方便, 廣泛使 用于漂浮、救生和打撈裝置。美軍曾用泡沫塑料制 成靶船, 可供射手連續(xù)射擊而不沉沒(méi)。聚氨酯泡沫 2002年7月玻璃鋼/ 復(fù)合材料45 FRP/ CM

2002No.4 塑料的化學(xué)穩(wěn)定性好, 能耐多種有機(jī)溶劑, 若帶有致 密的保護(hù)表皮層, 則對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)。實(shí) 踐證明, 其性能經(jīng)得住較長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。此外, 泡沫 塑料制品的適應(yīng)性強(qiáng), 可通過(guò)改變?cè)虾驼{(diào)整配方 得到不同特性的產(chǎn)品, 經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良[ 3]。

泡沫塑料的力學(xué)性能與泡孔特性有密切關(guān)系。漂浮器材使用的泡沫塑料均為閉孔結(jié)構(gòu), 泡孔具有 單胞性。每個(gè)泡孔都是一個(gè)獨(dú)立的漂浮元件, 刺破 或打穿時(shí)對(duì)整體的漂浮性能影響甚微。漂浮用泡沫 塑料的密度較小, 而表面強(qiáng)度往往偏低。這一缺陷 有兩種解決方法:

在材料表面覆蓋一層玻璃纖維 增強(qiáng)樹(shù)脂;利用特殊發(fā)泡工藝在高強(qiáng)度蒙皮中整 體成型。兩種方法的增強(qiáng)效果都很好。泡沫塑料的 另一重要指標(biāo)是阻燃性能, 對(duì)于軍事裝備尤為重要。它應(yīng)具有不易著火, 火焰?zhèn)鞑バ孕? 發(fā)煙量少, 燃燒 時(shí)生成的有害氣體少等特性。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 在加入阻燃劑后, 可較好的滿足阻燃性要求。應(yīng)用實(shí)例

(1)網(wǎng)架實(shí)心舟。目前軍用舟橋器材的橋腳舟 均為鋼結(jié)構(gòu)形式, 因自重受到嚴(yán)格限制, 大多數(shù)制式 單舟內(nèi)部未設(shè)水密隔艙。當(dāng)結(jié)構(gòu)受到局部破壞時(shí), 鋼結(jié)構(gòu)空心舟體的抗沉性能很差, 難以滿足戰(zhàn)時(shí)裝 備抗毀傷能力要求。鋼結(jié)構(gòu)舟體的使用壽命因腐蝕 問(wèn)題受到嚴(yán)重影響, 除銹防腐的保養(yǎng)工作耗費(fèi)大量 的人力物力?？紤]到復(fù)合材料的諸多優(yōu)點(diǎn), 若用輕 質(zhì)復(fù)合材料制成實(shí)心舟體, 則可在相當(dāng)程度上改進(jìn) 其使用性能。網(wǎng)架作為新型受力結(jié)構(gòu)在承載時(shí)內(nèi)力 分布更為合理。其分析理論和設(shè)計(jì)制造方法日臻成 熟。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展, 泡沫塑料的密度、強(qiáng)度、阻燃和耐老化等性能已具備用于制作承重橋腳舟的 條件。因此, 可以采用以復(fù)合材料管材網(wǎng)架作為受 力結(jié)構(gòu), 并在內(nèi)部填充發(fā)泡材料作為軍用舟橋器材 的舟體(簡(jiǎn)稱網(wǎng)架實(shí)心舟)[ 4]。網(wǎng)架實(shí)心舟的承載能 力與相同尺寸的鋼結(jié)構(gòu)橋腳舟大致相當(dāng), 對(duì)現(xiàn)有舟 橋裝備配套器材基本無(wú)需改動(dòng), 卻具有鋼質(zhì)空心舟 無(wú)法比擬的抗沉性能和耐腐蝕性能, 而且自重較輕, 使用壽命更長(zhǎng)。與鋼舟相比, 網(wǎng)架實(shí)心舟的制作無(wú) 需復(fù)雜的工藝流程, 生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單高效。遵循#平戰(zhàn) 結(jié)合?的思想, 可以在平時(shí)儲(chǔ)存制作網(wǎng)架實(shí)心舟所需 的桿件和球節(jié)點(diǎn), 戰(zhàn)時(shí)再快速組裝生產(chǎn)。如此即可 節(jié)約橋腳舟的貯存場(chǎng)地和費(fèi)用, 免去平時(shí)的保養(yǎng)維 護(hù)工作, 延長(zhǎng)裝備的使用壽命。

(2)門(mén)橋增浮材料。門(mén)橋是武器裝備渡河的主 要方式之一。由于大量主戰(zhàn)兵器的噸位顯著增加, 部分級(jí)別的制式門(mén)橋噸位偏低, 因此迫切需要研制 出相應(yīng)器材, 能在不改變門(mén)橋原有結(jié)構(gòu)、不影響原有 操作的前提下快速提高門(mén)橋的承載力并適當(dāng)提高其 抗沉性。用泡沫塑料制成浮塊單元, 作為增浮器材 通過(guò)適當(dāng)方式加掛于門(mén)橋橋腳舟舷外, 即可達(dá)到提 高門(mén)橋承載力的目的。增浮器材的應(yīng)用方便靈活, 無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的舟體做任何改動(dòng), 也不影響拼組和結(jié) 合漕渡門(mén)橋的其他操作, 而且較好地滿足了浮性、穩(wěn) 性和拖航性等方面的要求。泡沫塑料浮塊上的連接 結(jié)構(gòu)適用于浮塊之間的相互連接, 因此可根據(jù)需要 將浮塊單獨(dú)拼組為渡人浮筏、輕型浮橋和渡送輕型 車輛的浮筏, 達(dá)到了一物多用的目的[ 7]。泡沫塑料 價(jià)格低廉, 生產(chǎn)工藝成熟, 提高舟橋裝備承載力的效 果顯著[ 8] , 免去了研制新型裝備的繁瑣過(guò)程和巨額 費(fèi)用, 體現(xiàn)了復(fù)合材料優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性能。

(3)軍用船艇。玻璃鋼船體自重輕, 可增加有效 裝載, 減少阻力, 增加航速, 節(jié)省燃料, 提高經(jīng)濟(jì)效 益。復(fù)合材料不同于金屬材料, 它是在制造材料的 過(guò)程中即形成構(gòu)件, 免去了鋼材所需的復(fù)雜加工工 藝, 可設(shè)計(jì)性好, 加工成型方便, 尤其受船舶工業(yè)的 歡迎。玻璃鋼具有良好的抗磁、隔音、電絕緣性能和 不反射雷達(dá)波等特點(diǎn), 特別適合軍事裝備, 廣泛用于 掃雷艇和巡邏艇等[ 8]。玻璃鋼船艇的制造已不存在 任何實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題, 開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是如何在性能與穩(wěn)定 性方面、經(jīng)濟(jì)與安全方面取得優(yōu)化協(xié)調(diào)[ 9]。秦皇島 玻璃鋼廠曾生產(chǎn)過(guò)班用沖鋒舟, 但仍處于試生產(chǎn)階 段, 與定型生產(chǎn)和大量裝備部隊(duì)的要求尚有差距。結(jié)束語(yǔ)

復(fù)合材料用于軍事裝備的優(yōu)異性能是毋庸置疑 的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮, 其應(yīng)用大有前途。發(fā)展復(fù)合材料 并不是要丟棄傳統(tǒng)材料。傳統(tǒng)材料的應(yīng)用已有數(shù)百 年的歷史, 它有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì), 短期內(nèi)不可能被完 全代替。近年來(lái), 傳統(tǒng)材料領(lǐng)域在積極發(fā)展新工藝、新理論, 以充分發(fā)掘材料性能的潛力。應(yīng)用復(fù)合材 料時(shí)應(yīng)考慮與傳統(tǒng)材料的混合使用, 仔細(xì)研究它們 的連接方式, 求得性能的最佳結(jié)合。參考文獻(xiàn)

洪修和.浮橋結(jié)構(gòu)與計(jì)算.南京: 解放軍理工大學(xué)工程兵工程學(xué) 院, 1982 2

崔金泰.航空工程材料學(xué).北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 1990 3

錢(qián)志屏.泡沫塑料[ M].北京: 中國(guó)石化出版社, 1998 新材料在軍事工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展

合作單位－西南證券研發(fā)中心

王鋒

一

前言

新材料，又稱先進(jìn)材料（Advanced Materials），是指新近研究成功的和正在研制中的具有優(yōu)異特性和功能，能滿足高技術(shù)需求的新型材料。人類歷史的發(fā)展表明，材料是社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，而新材料則是社會(huì)進(jìn)步的里程碑。

材料技術(shù)一直是世界各國(guó)科技發(fā)展規(guī)劃之中的一個(gè)十分重要的領(lǐng)域，它與信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)一起，被公認(rèn)為是當(dāng)今社會(huì)及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)總攬人類全局的高技術(shù)。材料高技術(shù)還是支撐當(dāng)今人類文明的現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，也是一個(gè)國(guó)家國(guó)防力量最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。國(guó)防工業(yè)往往是新材料技術(shù)成果的優(yōu)先使用者，新材料技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)對(duì)國(guó)防工業(yè)和武器裝備的發(fā)展起著決定性的作用。二

軍用新材料的戰(zhàn)略意義

軍用新材料是新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)今世界軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。而軍用新材料技術(shù)則是用于軍事領(lǐng)域的新材料技術(shù)，是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵，是軍用高技術(shù)的重要組成部分。世界各國(guó)對(duì)軍用新材料技術(shù)的發(fā)展給予了高度重視，加速發(fā)展軍用新材料技術(shù)是保持軍事領(lǐng)先的重要前提。

三

軍用新材料的現(xiàn)狀與發(fā)展

軍用新材料按其用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類，主要應(yīng)用于航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和船艦工業(yè)中。

軍用結(jié)構(gòu)材料

1.1

鋁合金

鋁合金一直是軍事工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料。鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高、加工性能好等特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料，因其加工性能優(yōu)良，可制成各種截面的型材、管材、高筋板材等，以充分發(fā)揮材料的潛力，提高構(gòu)件剛、強(qiáng)度。所以，鋁合金是武器輕量化首選的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

鋁合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機(jī)的蒙皮、隔框、長(zhǎng)梁和珩條等；在航天工業(yè)中，鋁合金是運(yùn)載火箭和宇宙飛行器結(jié)構(gòu)件的重要材料，在兵器領(lǐng)域，鋁合金已成功地用于步兵戰(zhàn)車和裝甲運(yùn)輸車上，最近研制的榴彈炮炮架也大量采用了新型鋁合金材料。

近年來(lái)，鋁合金在航空航天業(yè)中的用量有所減少，但它仍是軍事工業(yè)中主要的結(jié)構(gòu)材料之一。鋁合金的發(fā)展趨勢(shì)是追求高純、高強(qiáng)、高韌和耐高溫，在軍事工業(yè)中應(yīng)用的鋁合金主要有鋁鋰合金、鋁銅合金（2000系列）和鋁鋅鎂合金（7000系列）。

新型鋁鋰合金應(yīng)用于航空工業(yè)中，預(yù)測(cè)飛機(jī)重量將下降8~15%；鋁鋰合金同樣也將成為航天飛行器和薄壁導(dǎo)彈殼體的候選結(jié)構(gòu)材料。隨著航空航天業(yè)的迅速發(fā)展，鋁鋰合金的研究重點(diǎn)仍然是解決厚度方向的韌性差和降低成本的問(wèn)題。

1.2

鈦合金

鈦合金具有較高的抗拉強(qiáng)度（441~1470兆帕），較低的密度（4.5g/cm3），優(yōu)良的抗腐蝕性能和在300~550oC溫度下有一定的高溫持久強(qiáng)度和很好的低溫沖擊韌性，是一種理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。鈦合金具有超塑性的功能特點(diǎn)，采用超塑成形－擴(kuò)散連接技術(shù)，可以以很少的能量消耗和材料消耗將合金制成形狀復(fù)雜和尺寸精密的制品。

鈦合金在航空工業(yè)中的應(yīng)用主要是制作飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)件、起落架、支撐梁、發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)、葉片和接頭等；在航天工業(yè)中，鈦合金主要用來(lái)制作承力構(gòu)件、框架、氣瓶、壓力容器、渦輪泵殼、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體及噴管等零部件。50年代初，在一些軍用飛機(jī)上開(kāi)始使用工業(yè)純鈦制造后機(jī)身的隔熱板、機(jī)尾罩、減速板等結(jié)構(gòu)件；60年代，鈦合金在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用擴(kuò)大到襟翼滑軋、承力隔框、起落架梁等主要受力結(jié)構(gòu)中；70年代以來(lái)，鈦合金在軍用飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中的用量迅速增加，從戰(zhàn)斗機(jī)擴(kuò)大到軍用大型轟炸機(jī)和運(yùn)輸機(jī)，它在F14和F15飛機(jī)上的用量占結(jié)構(gòu)重量的25%，在F100和TF39發(fā)動(dòng)機(jī)上的用量分別達(dá)到25%和33%；80年代以后，鈦合金材料和工藝技術(shù)達(dá)到了進(jìn)一步發(fā)展，一架B1B飛機(jī)需要90402公斤鈦材?，F(xiàn)有的航空航天用鈦合金中，應(yīng)用最廣泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年來(lái)，西方和俄羅斯相繼研究出兩種新型鈦合金，它們分別是高強(qiáng)高韌可焊及成形性良好的鈦合金和高溫高強(qiáng)阻燃鈦合金，這兩種先進(jìn)鈦合金在未來(lái)的航空航天業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，陸軍部隊(duì)需求具有威力大、射程遠(yuǎn)、精度高、有快速反應(yīng)能力的多功能的先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)。先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是新材料技術(shù)。自行火炮炮塔、構(gòu)件、輕金屬裝甲車用材料的輕量化是武器發(fā)展的必然趨勢(shì)。在保證動(dòng)態(tài)與防護(hù)的前提下，鈦合金在陸軍武器上有著廣泛的應(yīng)用。155火炮制退器采用鈦合金后不僅可以減輕重量，還可以減少火炮身管因重力引起的變形，有效地提高了射擊精度；在主戰(zhàn)坦克及直升機(jī)－反坦克多用途導(dǎo)彈上的一些形狀復(fù)雜的構(gòu)件可用鈦合金制造，這既能滿足產(chǎn)品的性能要求又可減少部件的加工費(fèi)用。

在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，鈦合金由于制造成本昂貴，應(yīng)用受到了極大的限制。近年來(lái)，世界各國(guó)正在積極開(kāi)發(fā)低成本的鈦合金，在降低成本的同時(shí)，還要提高鈦合金的性能。在我國(guó)，鈦合金的制造成本還比較高，隨著鈦合金用量的逐漸增大，尋求較低的制造成本是發(fā)展鈦合金的必然趨勢(shì)。圖1為鈦合金、鋁合金和鋼的強(qiáng)度對(duì)比。

MPa

圖1 鈦合金、鋁合金和鋼的強(qiáng)度對(duì)比

1.3

復(fù)合材料

先進(jìn)復(fù)合材料是比通用復(fù)合材料有更高綜合性能的新型材料，它包括樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料等，它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。先進(jìn)復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、高的比模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)防工業(yè)發(fā)展中最重要的一類工程材料。

1.3.1

樹(shù)脂基復(fù)合材料

樹(shù)脂基復(fù)合材料具有良好的成形工藝性、高的比強(qiáng)度、高的比模量、低的密度、抗疲勞性、減震性、耐化學(xué)腐蝕性、良好的介電性能、較低的熱導(dǎo)率等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)中。樹(shù)脂基復(fù)合材料可分為熱固性和熱塑性兩類。熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料是以各種熱固性樹(shù)脂為基體，加入各種增強(qiáng)纖維復(fù)合而成的一類復(fù)合材料；而熱塑性樹(shù)脂則是一類線性高分子化合物，它可以溶解在溶劑中，也可以在加熱時(shí)軟化和熔融變成粘性液體，冷卻后硬化成為固體。樹(shù)脂基復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能，制備工藝容易實(shí)現(xiàn)，原料豐富。在航空工業(yè)中，樹(shù)脂基復(fù)合材料用于制造飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身、鴨翼、平尾和發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道；在航天領(lǐng)域，樹(shù)脂基復(fù)合材料不僅是方向舵、雷達(dá)、進(jìn)氣道的重要材料，而且可以制造固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的絕熱殼體，也可用作發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的燒蝕防熱材料。近年來(lái)研制的新型氰酸樹(shù)脂復(fù)合材料具有耐濕性強(qiáng)，微波介電性能佳，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于制作宇航結(jié)構(gòu)件、飛機(jī)的主次承力結(jié)構(gòu)件和雷達(dá)天線罩。

1.3.2

金屬基復(fù)合材料

金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、高的比模量、良好的高溫性能、低的熱膨脹系數(shù)、良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性在軍事工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。鋁、鎂、鈦是金屬基復(fù)合材料的主要基體，而增強(qiáng)材料一般可分為纖維、顆粒和晶須三類，其中顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料已進(jìn)入型號(hào)驗(yàn)證，如用于F－16戰(zhàn)斗機(jī)作為腹鰭代替鋁合金，其剛度和壽命大幅度提高。碳纖維增強(qiáng)鋁、鎂基復(fù)合材料在具有高比強(qiáng)度的同時(shí)，還有接近于零的熱膨脹系數(shù)和良好的尺寸穩(wěn)定性，成功地用于制作人造衛(wèi)星支架、L頻帶平面天線、空間望遠(yuǎn)鏡、人造衛(wèi)星拋物面天線等；碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有良好的高溫性能和抗磨損的特點(diǎn)，可用于制作火箭、導(dǎo)彈構(gòu)件，紅外及激光制導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)件，精密航空電子器件等；碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料具有良好的耐高溫和抗氧化性能，是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)的理想結(jié)構(gòu)材料，目前已進(jìn)入先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的試車階段。在兵器工業(yè)領(lǐng)域，金屬基復(fù)合材料可用于大口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈彈托，反直升機(jī) / 反坦克多用途導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等零部件，以此來(lái)減輕戰(zhàn)斗部重量，提高作戰(zhàn)能力。

1.3.3

陶瓷基復(fù)合材料

陶瓷基復(fù)合材料是以纖維、晶須或顆粒為增強(qiáng)體，與陶瓷基體通過(guò)一定的復(fù)合工藝結(jié)合在一起組成的材料的總稱，由此可見(jiàn)，陶瓷基復(fù)合材料是在陶瓷基體中引入第二相組元構(gòu)成的多相材料，它克服了陶瓷材料固有的脆性，已成為當(dāng)前材料科學(xué)研究中最為活躍的一個(gè)方面。陶瓷基復(fù)合材料具有密度低、比強(qiáng)度高、熱機(jī)械性能和抗熱震沖擊性能好的特點(diǎn)，是未來(lái)軍事工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐材料之一。陶瓷材料的高溫性能雖好，但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相變?cè)鲰g、微裂紋增韌、彌散金屬增韌和連續(xù)纖維增韌等。陶瓷基復(fù)合材料主要用于制作飛機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴閥，它在提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

1.3.4

碳－碳復(fù)合材料

碳－碳復(fù)合材料是由碳纖維增強(qiáng)劑與碳基體組成的復(fù)合材料。碳－碳復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強(qiáng)、性能可設(shè)計(jì)等一系列優(yōu)點(diǎn)。碳－碳復(fù)合材料的發(fā)展是和航空航天技術(shù)所提出的苛刻要求緊密相關(guān)。80年代以來(lái)，碳－碳復(fù)合材料的研究進(jìn)入了提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用的階段。在軍事工業(yè)中，碳－碳復(fù)合材料最引人注目的應(yīng)用是航天飛機(jī)的抗氧化碳－碳鼻錐帽和機(jī)翼前緣，用量最大的碳－碳產(chǎn)品是超音速飛機(jī)的剎車片。碳－碳復(fù)合材料在宇航方面主要用作燒蝕材料和熱結(jié)構(gòu)材料，具體而言，它是用作洲際導(dǎo)彈彈頭的鼻錐帽、固體火箭噴管和航天飛機(jī)的機(jī)翼前緣。目前先進(jìn)的碳－碳噴管材料密度為1.87~1.97克/厘米3，環(huán)向拉伸強(qiáng)度為75~115兆帕。近期研制的遠(yuǎn)程洲際導(dǎo)彈端頭帽幾乎都采用了碳－碳復(fù)合材料。

隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)裝載質(zhì)量不斷增加，飛行著陸速度不斷提高，對(duì)飛機(jī)的緊急制動(dòng)提出了更高的要求。碳－碳復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能好，用它制作剎車片廣泛用于高速軍用飛機(jī)中。

1.4

超高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高溫合金

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200兆帕和1400兆帕的鋼，它是為了滿足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。超高強(qiáng)度鋼大量用于制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼，飛機(jī)機(jī)身骨架、蒙皮和著陸部件以及高壓容器和一些常規(guī)武器。由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機(jī)上應(yīng)用的擴(kuò)大，鋼在飛機(jī)上用量有所減少，但是飛機(jī)上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強(qiáng)度鋼制造。目前，在國(guó)際上有代表性的低合金超高強(qiáng)度鋼300M，是典型的飛機(jī)起落架用鋼。此外，低合金超高強(qiáng)度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料。超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí)，不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。

高溫合金是航空航天動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵材料。高溫合金是在600~1200oC高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化和抗腐蝕能力的合金，它是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)的首選材料。按照基體組元的不同，高溫合金分為鐵基、鎳基和鈷基三大類。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)在60 年代前一直是用鍛造高溫合金制造，典型的牌號(hào)有A286和Inconel 718。70年代，美國(guó)GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)，大大增加了它的推重比，使用溫度顯著提高。從此，粉末冶金渦輪盤(pán)得以迅速發(fā)展。最近美國(guó)采用噴射沉積快速凝固工藝制造的高溫合金渦輪盤(pán)，與粉末高溫合金相比，工序簡(jiǎn)單，成本降低，具有良好的鍛造加工性能，是一種有極大發(fā)展?jié)摿Φ闹苽浼夹g(shù)。圖2為美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)各種材料結(jié)構(gòu)的重量比。

圖2

美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)各種材料結(jié)構(gòu)重量比

1.5

鎢合金

鎢的熔點(diǎn)在金屬中最高，其突出的優(yōu)點(diǎn)是高熔點(diǎn)帶來(lái)材料良好的高溫強(qiáng)度與耐蝕性，在軍事工業(yè)特別是武器制造方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的特性。在兵器工業(yè)中它主要用于制作各種穿甲彈的戰(zhàn)斗部。鎢合金通過(guò)粉末預(yù)處理技術(shù)和大變形強(qiáng)化技術(shù)，細(xì)化了材料的晶粒，拉長(zhǎng)了晶粒的取向，以此提高材料的強(qiáng)韌性和侵徹威力。我國(guó)研制的主戰(zhàn)坦克125Ⅱ型穿甲彈鎢芯材料為閱讀全文(24)

第四篇：高分子材料在軍事隱身領(lǐng)域的應(yīng)用范文

學(xué)院：材料與化工學(xué)院 專業(yè)：高分子材料與工程 班級(jí)：090306 學(xué)號(hào)：090306116 姓名: 楊小磊

2012-4-3

高分子材料在軍事隱身領(lǐng)域的應(yīng)用

高分子材料在軍事隱身領(lǐng)域的應(yīng)用

楊小磊

（西安工業(yè)大學(xué)材化學(xué)院；陜西西安 ；710021）

摘要：在這篇論文中我提及了少數(shù)的幾種主流材料在軍事隱身技術(shù)中的應(yīng)用，主要論述了導(dǎo)電高分子材料和智能高分子材料在軍事隱身領(lǐng)域的應(yīng)用，以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展水平和各種材料的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：軍事 隱身 發(fā)展 應(yīng)用

The application of polymer materials in the field of military stealth

Yang xiaolei(School of Chemistry Engineering＆Material, Xi＇an Technological University，Xi＇

an 710021，China)

Abstract:In this paper, I mentioned a few of several mainstream materials in military stealth technology, and discussed the conductive polymer materials and intelligent polymer materials in the field of military stealth applications, as well as the level of development at home and abroad and prospects for the development of the material.綜述

隨著軍用探測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，軍事目標(biāo)面臨著各種雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)、紅外探測(cè)系統(tǒng)以及光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)的威脅，由于探測(cè)系統(tǒng)的日趨精確和導(dǎo)彈技術(shù)的飛速發(fā)展，使目標(biāo)幾乎處于“被發(fā)現(xiàn)即等于被命中摧毀”的程度，因此，提高軍事目標(biāo)的生存能力，降低被探測(cè)和發(fā)現(xiàn)的概率，對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)來(lái)說(shuō)，具有十分重要的意義【1】。隱身技術(shù)成為了提高武器系統(tǒng)生存、突防，尤其是縱深打擊能力的有效手段，已經(jīng)成為集陸、海、空、天、電、磁六維一體的立體化現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中最重要、最有效的突防戰(zhàn)術(shù)技術(shù)手段，并受到世界各國(guó)的高度重視【2】。例如

B-2隱身轟炸機(jī)(美國(guó)諾斯普羅公司)大量采用石墨碳纖維材料、鋸齒狀雷達(dá)散射結(jié)構(gòu)、蜂窩狀雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)、雷達(dá)吸波材料涂層，并采用了新型的飛翼氣動(dòng)外形，沒(méi)有平尾、翼身融合技術(shù)，以求達(dá)到最佳隱身效果【3】?，F(xiàn)有的隱形材料有很多種類，也各有其長(zhǎng)處和缺點(diǎn)，在這篇論文中作者對(duì)各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較和羅列，可以給隱身材料的設(shè)計(jì)者提供有價(jià)值的、真實(shí)的、具有說(shuō)服力的、來(lái)源可靠的數(shù)據(jù)，如果真的能達(dá)到這個(gè)目的，那么無(wú)論我的最終成績(jī)是什么，我都是成功的。

一、納米吸波材料

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)吸波材料的吸波性能要求越來(lái)越高，一般傳統(tǒng)的吸波材料很難滿足需要。由于結(jié)構(gòu)和組成的特殊性，使得納米吸波涂料成為隱身技術(shù)的新亮點(diǎn)。納米材料是指三維尺寸中至少有一維為納米尺寸的材料，如薄膜、纖維、超細(xì)粒子、多層膜、粒子膜及納米微晶材料等，一般是由尺寸在1—100 nm的物質(zhì)組成的微粉體系【4】。

納米薄膜或納米多層膜具有優(yōu)異電磁性能，做成納米結(jié)構(gòu)的微米粉作吸收劑，具有頻帶寬、兼容性好、質(zhì)量小和厚度薄等特點(diǎn)，是一種有發(fā)展前途的雷達(dá)吸波材料，適合于隱身材料帶優(yōu)化設(shè)計(jì)。納米吸波材料對(duì)電磁波特別是高頻電磁波具有優(yōu)良的吸收性能。美、俄、法、德、日等國(guó)都把納米吸波材料作為新一代雷達(dá)吸波材料進(jìn)行探索與研究。美國(guó)已研制出一種稱作“超黑粉”的納米吸波材料，其對(duì)雷達(dá)波的吸收率高達(dá)99％，而且目前正在研究覆蓋厘米波、毫米波、紅外、可見(jiàn)光等波段的納米復(fù)合材料。法國(guó)最近研制成功一種寬頻吸波涂層，它由粘結(jié)劑和納米級(jí)微屑填充材料構(gòu)成。納米級(jí)微屑由超薄不定型磁性薄層及絕緣層堆疊而成，磁性層厚度為3 nm，絕緣層厚度為5 nm【5】。

雖然目前已經(jīng)取得了不少的研究成果，但是這種技術(shù)還不成熟，所以并沒(méi)有被廣泛的應(yīng)用在實(shí)戰(zhàn)中，但是納米吸波材料也會(huì)成為未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的主流隱身材料。

二、等離子體隱身技術(shù)

等離子體是氣體在某種外在因素的激發(fā)下，電離生成密度近似相等的自由電子、正離子和少量負(fù)離子而形成的第四態(tài)物質(zhì)。理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，等離子體對(duì)雷達(dá)波具有十分顯著的吸收、耗散效果。

其優(yōu)點(diǎn)是吸波頻帶寬、吸收率高、隱身效果好、使用簡(jiǎn)便、使用時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)格便宜而且不影響飛行器的飛行性能，由于沒(méi)有吸波材料和涂層，也大大降低了維護(hù)費(fèi)用。此外，俄羅斯進(jìn)行的風(fēng)洞試驗(yàn)表明，利用等離子體隱身技術(shù)還可以減少飛行器的飛行阻力30%以上【6】。

但是這種技術(shù)也有其缺點(diǎn)，因?yàn)檫@是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括大氣等離子體技術(shù)、電磁理論與工程、空氣動(dòng)力學(xué)、機(jī)械與電氣工程等學(xué)科，研究此項(xiàng)技術(shù)必須首先做好各學(xué)科之間的交叉、配合的研究。所需電源功率很高，設(shè)備龐大，不容易在戰(zhàn)斗機(jī)或轟炸機(jī)上安裝。而且需要較多的人力、物力、財(cái)力投入，適合國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，個(gè)人是不可能承受這些代價(jià)的。軒轅楊杰整理上傳

三、填充型導(dǎo)電高分子材料

1977年日本化學(xué)家Shirakawa和美國(guó)化學(xué)家MacDiarmid、物理學(xué)家Her ger發(fā)現(xiàn)摻雜的聚乙炔膜具有金屬導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率可以達(dá)到金屬級(jí)別，從此高分子被認(rèn)為是絕緣體的傳統(tǒng)觀念被打破了。隨后，科學(xué)家相繼發(fā)現(xiàn)具有共扼結(jié)構(gòu)的聚毗咯、聚苯胺和聚苯硫醚等經(jīng)過(guò)摻雜后其電導(dǎo)率均可達(dá)到半導(dǎo)體或者金屬導(dǎo)體水平。最重要的是這些材料具有微波吸收性能，可以用來(lái)制備雷達(dá)吸波材料【7】，這一發(fā)現(xiàn)引起了研究人員的極大興趣。

如今隨著導(dǎo)電高分子本身問(wèn)題的不斷解決和相關(guān)材料、技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)電高分子在雷達(dá)吸波材料領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯，未來(lái)主要的發(fā)展方向是通過(guò)與具有磁損耗特性的材料或納米超微粒子復(fù)合，制備出兼具電損耗和磁損耗特性或并集納米材料特殊效應(yīng)于一身的復(fù)合吸波材料，同時(shí)利用導(dǎo)電高分子的成纖特性與凱芙拉纖維等增強(qiáng)基體材料混編來(lái)達(dá)到雷達(dá)吸波材料向“ 薄、輕、寬、強(qiáng)”方向發(fā)展的要求【8】。

總之，填充型導(dǎo)電高分子在雷達(dá)吸波材料領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀椤?/p>

四、智能高分子材料

相對(duì)于目標(biāo)而言，背景是十分復(fù)雜并且不斷變化的，所以使用一成不變的隱身技術(shù)手段很難真正達(dá)到良好的隱身效果，20世紀(jì)80年

代末，美國(guó)和日本科學(xué)家首先提出了智能材料的概念，智能材料是一種能從自身表層或內(nèi)部獲取關(guān)于環(huán)境條件及其變化信息，進(jìn)行判斷、處理和反應(yīng)，以改變自身結(jié)構(gòu)與功能并使其很好的與外界協(xié)調(diào)，具有自適應(yīng)的材料系統(tǒng)，在武器裝備隱身化和新軍事變革的大背景下，智能隱身得到的各國(guó)的高度重視。

智能隱身材料是伴隨著智能材料的發(fā)展和裝備隱身需求而發(fā)展起來(lái)的一種功能材料，它是一種對(duì)外界信號(hào)具有感知功能、信息處理功能、自動(dòng)調(diào)節(jié)自身電磁特性功能、自我指令并對(duì)信號(hào)作出最佳響應(yīng)功能的材料的系統(tǒng)，而且具有通訊、隱身、電子對(duì)抗、火控等功能，可以部分或全部替代原來(lái)離散的電子設(shè)備，增加功能，減輕質(zhì)量，提高生存能力。

區(qū)別于傳統(tǒng)的外加式隱身和內(nèi)在式雷達(dá)波隱身思路設(shè)計(jì)，智能隱身材料為隱身技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)提供了嶄新的思路，是隱身技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因?yàn)楦叻肿泳酆衔锊牧弦云淇稍谖⒂^體系即分子水平上對(duì)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、通過(guò)化學(xué)鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智能特性而成為智能隱身領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。智能隱身材料主要包含對(duì)雷達(dá)波智能隱身材料、紅外波智能隱身材料和可見(jiàn)光智能隱身材料，因?yàn)槭俏磥?lái)的重要發(fā)展方向，所以在這里詳細(xì)分析。雷達(dá)波智能隱身材料

雷達(dá)是迄今為止最為主要和有效的遠(yuǎn)程電子探測(cè)設(shè)備，隨著雷達(dá)技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)各種軍用目標(biāo)構(gòu)成了致命的威脅，雷達(dá)波隱身仍然是目前隱身技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，雷達(dá)波智能隱身是雷達(dá)波

隱身發(fā)展的一個(gè)重要方向。對(duì)于目標(biāo)言，可能同時(shí)面臨著多部雷達(dá)的探測(cè)和威脅，面對(duì)這種局面，材料單一化的被動(dòng)隱身已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的要求，有些國(guó)家對(duì)雷達(dá)波智能隱身的研究已經(jīng)取得了一定的成果。據(jù)報(bào)道，用智能纖維增強(qiáng)的一種導(dǎo)電聚合物作為隱身的結(jié)構(gòu)材料在雷達(dá)波智能隱身中得到了應(yīng)用，不僅降低了雷達(dá)散射的截面，同時(shí)還把飛機(jī)隱身材料的質(zhì)量減輕了50％，并且對(duì)聲波也具有良好的隱身效果。雷達(dá)波智能隱身的一大熱點(diǎn)是動(dòng)態(tài)適應(yīng)雷達(dá)吸波材料Mo(dynamically adaptive radar—absorb—ing materials，縮寫(xiě)為DARAM)，該種材料能夠感應(yīng)人射的電磁波，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)材料的電磁參數(shù)，使材料吸收峰處在入射波電磁頻譜，以對(duì)特定頻率電磁波的強(qiáng)吸收。英國(guó)謝菲爾德大學(xué)研制的一種成分PANi．HBF。PEO(poly—ethylene-oxide)，銀(12％，質(zhì)量分?jǐn)?shù))和AgBF4(12％，質(zhì)量分?jǐn)?shù))的導(dǎo)電聚合物，對(duì)于含40％PANi．HBF。的導(dǎo)電聚合物，該導(dǎo)電聚合物能夠作為動(dòng)態(tài)自適應(yīng)雷達(dá)吸波材料，其本質(zhì)在于對(duì)其施加電壓后其電磁參數(shù)可以調(diào)節(jié)，其原理是一旦對(duì)導(dǎo)電聚合物施加電壓后會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：PANi．HBF。+Ag與PANi．Ho+AgBF。，其中左邊易導(dǎo)電，右邊不易導(dǎo)電，施加電場(chǎng)后向易導(dǎo)電的方向發(fā)展。

通過(guò)施加電壓不同，調(diào)節(jié)了導(dǎo)電聚合物的電磁參數(shù)，從而能夠使電磁波在聚合物內(nèi)的波長(zhǎng)發(fā)生改變，達(dá)到對(duì)雷達(dá)實(shí)現(xiàn)智能隱身的目的。

2.紅外智能隱身材料

隨著紅外探測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及背景環(huán)境的快速變化，傳統(tǒng)意

義的紅外偽裝即單一被動(dòng)抑制目標(biāo)紅外輻射、改變輻射特性已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的要求，對(duì)紅外隱身材料的研究也在不斷發(fā)展，尤其是在動(dòng)態(tài)紅外智能隱身材料

研究方面。1995年，P．Chandrasekhar對(duì)導(dǎo)電高分子電致變色材料的紅外發(fā)射性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在中遠(yuǎn)紅外寬頻范圍(0．41xm～45txm)具有可控的紅外發(fā)射率變化(0．3—0．7)以適應(yīng)背景的紅外發(fā)射率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)紅外偽裝。對(duì)艦船、坦克、車輛等武器裝備在不同環(huán)境下的偽裝要求，采用導(dǎo)電高分子電致變色涂層(聚苯胺／聚二苯胺涂層)，利用其紅外發(fā)射率不同而達(dá)到夜間或白天紅外偽裝的目的，此種材料還可使武器裝備表面涂層呈現(xiàn)不同的可見(jiàn)光迷彩偽裝效果。為了調(diào)節(jié)目標(biāo)表面溫度變化范圍，可以采用慮大熱慣量材料，其中相變材料是其中一種很有發(fā)展前途的材料，相變材料是在某一溫度發(fā)生相變時(shí)，吸收熱量，因而達(dá)到蓄熱調(diào)溫的作用，使物體表面溫度下降，輻射率減小，達(dá)到紅外隱身的效果，而且此過(guò)程是可逆的，Mckinney等將相變高分子材料(主要是鏈烷烴和某些塑性晶體如2，2二甲基一1，3丙二醇(DMP)、2烴甲基-2一甲基一1，3丙二醇(HMP))用無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子材料進(jìn)行包覆制成微膠囊，再將這種微膠囊作為填料加入到涂料中，或者加入到樹(shù)脂中擠壓形成纖維，將涂料或織物覆蓋于物體表面，當(dāng)溫度升高時(shí)，相變高分子材料發(fā)生相變吸熱，塑性晶體分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化吸熱，降低表面溫度，溫度降低時(shí)，相變高分子材料發(fā)生相變放熱，升高表面溫度，利用高相變熱儲(chǔ)材料的可逆過(guò)程，達(dá)到紅外偽裝的目的。

當(dāng)然在具體應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)該考慮隱身材料所應(yīng)用目標(biāo)的溫度和環(huán)境因素等來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)物體表面溫度。雖然這種高分子材料還未見(jiàn)應(yīng)用于紅外智能隱身材料的報(bào)道，不過(guò)從材料特性看，這種高分子材料具有未來(lái)應(yīng)用于紅外智能隱身的潛力。具有良好的應(yīng)用前景。3.可見(jiàn)光智能隱身材料

為了提高目標(biāo)在可見(jiàn)光背景下的偽裝能力，有些國(guó)家致力于偽裝材料在可見(jiàn)光背景下的環(huán)境自適應(yīng)技術(shù)研究，其中電致、光致變色高分子材料成為可見(jiàn)光智能隱身的一個(gè)重要研究方向。據(jù)報(bào)道，美國(guó)空軍研究了一種導(dǎo)電聚苯胺復(fù)合材料，可用于調(diào)節(jié)飛機(jī)蒙皮的亮度和顏色，它是通過(guò)安裝在飛機(jī)各個(gè)側(cè)面的可見(jiàn)光傳感器控制它的光電等特性，在不加電時(shí)，它是透光的，在加電時(shí)，可同時(shí)改變亮度和顏色，使用這種蒙皮的飛機(jī)，在飛行中從上往下看，它的上部顏色與它下面地表的主體顏色相近，從下往上看，它的底部顏色與太空背景一致，而且蒙皮加電時(shí)，能夠散射雷達(dá)波，使跟蹤雷達(dá)的探測(cè)距離縮短一半以上。

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)研制出一種電致變色聚合物材料，將這種材料制成薄板覆蓋在目標(biāo)表面，板在加電時(shí)能發(fā)光并改變顏色，在不同電壓的控制下會(huì)發(fā)出藍(lán)、灰、白等不同顏色的光，必要時(shí)還可產(chǎn)生深淺不同的色調(diào)，以便與太空的色調(diào)

相一致，能夠消除目標(biāo)與背景的色差，達(dá)到可見(jiàn)光隱身的效果【9】。

五、發(fā)展前景

現(xiàn)代攻擊武器的發(fā)展，特別是精確打擊武器的出現(xiàn)，使武器裝備 的生存力受到了極大的威脅，單純依靠加強(qiáng)武器的防護(hù)能力已不實(shí)際。采用隱身技術(shù)，使敵方的探測(cè)、制導(dǎo)、偵察系統(tǒng)失去功效，從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人，已成為現(xiàn)代武器防護(hù)的重要發(fā)展方向。隱身技術(shù)的最有效手段是采用隱身材料。國(guó)外隱身技術(shù)與材料的研究始于第二次世界大戰(zhàn)期間，起源在德國(guó)，發(fā)展在美國(guó)并擴(kuò)展到英、法、俄羅斯等先進(jìn)國(guó)家。目前，美國(guó)在隱身技術(shù)和材料研究方面處于領(lǐng)先水平。在航空領(lǐng)域，許多國(guó)家都已成功地將隱身技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)的隱身；在常規(guī)兵器方面，美國(guó)對(duì)坦克、導(dǎo)彈的隱身也已開(kāi)展了不少工作，并陸續(xù)用于裝備，如美國(guó)M1A1坦克上采用了雷達(dá)波和紅外波隱身材料，前蘇聯(lián)T－80坦克也涂敷了隱身材料。

隱身材料有毫米波結(jié)構(gòu)吸波材料、毫米波橡膠吸波材料和多功能吸波涂料等，它們不僅能夠降低毫米波雷達(dá)和毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、跟蹤和命中的概率，而且能夠兼容可見(jiàn)光、近紅外偽裝和中遠(yuǎn)紅外熱迷彩的效果。

近年來(lái)，國(guó)外在提高與改進(jìn)傳統(tǒng)隱身材料的同時(shí)，正致力于多種新材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導(dǎo)電高分子材料等逐步應(yīng)用到雷達(dá)波和紅外隱身材料，使涂層更加薄型化、輕量化。納米材料因其具有極好的吸波特性，同時(shí)具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點(diǎn)，發(fā)達(dá)國(guó)家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開(kāi)發(fā)；國(guó)內(nèi)毫米波隱身材料的研究起步于80年代中期，研究單位主要集中在兵器系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年的努力，預(yù)研工作取得了較

大進(jìn)展，該項(xiàng)技術(shù)可用于各類地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身，如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克。

目前，世界上正在研制的第四代超音速殲擊機(jī)，其機(jī)體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料、翼身融合體和吸波涂層，使其真正具有了隱身功能，而電磁波吸收型涂料、電磁屏蔽型涂料已開(kāi)始在隱身飛機(jī)上涂裝；美國(guó)和俄羅斯的地對(duì)空導(dǎo)彈正在使用輕質(zhì)、寬頻帶吸收、熱穩(wěn)定性好的隱身材料?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隱身技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為世界各國(guó)國(guó)防技術(shù)中最重要的課題之一。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，隱身材料從以前的單一隱身朝著全波段隱身的方向發(fā)展，而且兼具機(jī)械性能、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。無(wú)論是納米吸波材料還是采用等離子或其他隱身技術(shù)，智能隱身材料將會(huì)是未來(lái)隱身技術(shù)的重要發(fā)展方向，從相關(guān)研究可以看出，利用其導(dǎo)電、顏色、溫度等方面的可控性，高分子材料在智能隱身方面已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，可以預(yù)計(jì)，高分子材料在智能隱身技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒂蟹浅：玫陌l(fā)展前景，而且，利用其電磁特性或溫度可調(diào)控的特點(diǎn)，全波段兼容智能隱身也已經(jīng)成為高分子材料智能隱身的下一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于海濤,莊焱 ,莊海燕.高分子材料在智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用.2008.9.1-5 [2]郭洪范,朱紅,林海燕, 張積橋.導(dǎo)電高分子在雷達(dá)吸波材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展。2007.10.1-4 [3]佚名.隱身技術(shù)概述.8-24 [4]焦桓.羅發(fā).周萬(wàn)城納米吸波材料研究與發(fā)展趨勢(shì).2009.3.1-3 [5]焦桓.羅發(fā).周萬(wàn)城納米吸波材料研究與發(fā)展趨勢(shì).2009.3.2-3 [6]佚名.隱身技術(shù)概述.19-24 [7]孫業(yè)斌,張新民.填充型導(dǎo)電高分子材料的研究進(jìn)展.2009.7.1-6 [8]郭洪范,朱紅,林海燕,張積橋.導(dǎo)電高分子在雷達(dá)吸波材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展.2007.10.3-4 [9]于海濤,莊焱 ,莊海燕.高分子材料在智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用.2008.9

第五篇：孫子兵法在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域應(yīng)用的研究

孫子兵法與現(xiàn)代軍事

孫子兵法在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域應(yīng)用的研究

姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：

生活在這個(gè)和平的時(shí)代，雖然說(shuō)身邊實(shí)戰(zhàn)很少，其實(shí)生活是一場(chǎng)暗戰(zhàn)，處處充滿著戰(zhàn)爭(zhēng)，既然我們選擇了《孫子兵法》，我們就要好好理解它給我們帶來(lái)的生存在這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的種種道理。孫子，作為冷兵器時(shí)代的偉人，大家應(yīng)該知道，他為人類留下的不朽之作,雖然說(shuō)當(dāng)今世界的主題是“和平與發(fā)展”，但是在這個(gè)國(guó)際形勢(shì)發(fā)生新的變化，世界的矛盾出現(xiàn)了新的力量組合的時(shí)代,作為軍事文化著作，《孫子兵法》不僅僅影響了古代歷史，在現(xiàn)代，也對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)都有很大的指導(dǎo)作用。雖然當(dāng)今世界的主題是和平與發(fā)展，但是看不見(jiàn)的戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在。比如說(shuō)，在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)略運(yùn)籌、作戰(zhàn)指揮、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)變、軍事地理以及特殊戰(zhàn)法都可靈活運(yùn)用?！秾O子兵法》的思想也很大方面體現(xiàn)了“仁”“禮”，這與當(dāng)代和平發(fā)展的社會(huì)環(huán)境相適應(yīng)。

孫子兵法在古今中外得到了廣泛的贊譽(yù)和推崇，并經(jīng)歷千年傳世而不衰，我想最大的原因就是：孫子兵法不僅僅是一本研究具體戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)的兵書(shū)和軍事理論著作，而是結(jié)合了軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、外交等諸多方面為一體的戰(zhàn)略指導(dǎo)綱領(lǐng)。如果說(shuō)我軍是利用《論持久戰(zhàn)》打贏了抗日戰(zhàn)爭(zhēng)，那么可以說(shuō)孫子兵法的指導(dǎo)作用貫穿了自春秋戰(zhàn)國(guó)紛雜、激烈的斗爭(zhēng)以來(lái)，中華大地千年的軍事斗爭(zhēng)全過(guò)程。雖然，孫

孫子兵法與現(xiàn)代軍事

子兵法成書(shū)于2500年前，但是無(wú)論是在歷史上，還是在當(dāng)代；無(wú)論是在中原大地，還是在異域外國(guó)，孫子兵法都已經(jīng)成為了戰(zhàn)略決策者們不可或缺的重要決策依據(jù)。孫子兵法在非軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也在近年來(lái)得到了廣泛的開(kāi)拓和發(fā)展。也正是由于孫子兵法這樣不受歷史局限性的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義，研究和應(yīng)用孫子兵法在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用是一個(gè)十分有意義的話題。環(huán)顧當(dāng)今中國(guó)的現(xiàn)狀和周邊戰(zhàn)略環(huán)境，并不排除在未來(lái)發(fā)生局部或者更大范圍戰(zhàn)爭(zhēng)的可能

在戰(zhàn)爭(zhēng)的旋渦中，大國(guó)勝敗無(wú)常，小國(guó)安危不定，局勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜。孫子從當(dāng)時(shí)朝盟夕散、不宣而戰(zhàn)的社會(huì)現(xiàn)實(shí)中認(rèn)識(shí)到，戰(zhàn)爭(zhēng)只能暫時(shí)平息而不會(huì)從此廢止。因此，他開(kāi)宗明義就指出：“兵者，國(guó)之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也?！碧嵝讶藗円匾晳?zhàn)爭(zhēng)、研究戰(zhàn)爭(zhēng)和準(zhǔn)備戰(zhàn)爭(zhēng)

孫子兵法在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如：在1990年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)時(shí)，美國(guó)總統(tǒng)布什的桌子上擺著兩本書(shū)，一本是《凱撒傳》，一本是《孫子兵法》。據(jù)媒體報(bào)道，在這次戰(zhàn)爭(zhēng)中，有90頁(yè)之厚的《孫子兵法》英譯本運(yùn)往沙特阿拉伯沙漠，供參戰(zhàn)人員閱讀。美國(guó)記者從戰(zhàn)云密布的海灣戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)回的消息稱：“盡管中國(guó)在這里沒(méi)有派駐一兵一卒，有一個(gè)神秘的中國(guó)人卻親臨前線，操縱著作戰(zhàn)行動(dòng)，他就是2500多年前的孫子。雖然現(xiàn)在已經(jīng)不是當(dāng)初的冷兵器時(shí)代，但是我們可以說(shuō)《孫子兵法》從未過(guò)時(shí)。世界許多著名的軍事分析家認(rèn)為，中國(guó)著名的軍事思想家孫子去世將近2500年之后，正在深刻地影響著現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道：美國(guó)自20世紀(jì)70年代末以來(lái)，在國(guó)

孫子兵法與現(xiàn)代軍事

防部官員和美軍軍官中舉辦了上千次《孫子兵法》講座。美國(guó)陸戰(zhàn)隊(duì)指揮官凱利將軍認(rèn)為《孫子兵法》是所有機(jī)動(dòng)戰(zhàn)的基礎(chǔ)。他將該書(shū)列為部隊(duì)的讀物，要求每個(gè)陸戰(zhàn)隊(duì)員必須閱讀。

有一位翻譯過(guò)《孫子兵法》的美國(guó)人詹姆斯·克拉維爾說(shuō)：“如果我是最高統(tǒng)帥，或被選為總統(tǒng)或當(dāng)上總理，我要以法律的形式確定下來(lái)：所有軍官，特別是將軍，每年都要參加兩次《孫子十三篇》的考試，一次口試，一次筆試，及格分?jǐn)?shù)為95分?？荚嚥患案竦膶⒐倭⒓醋詣?dòng)罷免，并不準(zhǔn)上訴，其他軍銜的軍官則自動(dòng)降級(jí)?！?許多出臺(tái)的現(xiàn)代軍事理論都是依據(jù)孫子兵法創(chuàng)立的。美國(guó)著名戰(zhàn)略理論家、美國(guó)國(guó)防大學(xué)校長(zhǎng)理查德·勞倫斯中將在闡述《空地一體戰(zhàn)——縱深進(jìn)攻》時(shí)，認(rèn)為這一作戰(zhàn)原則所根據(jù)的原理是《孫子兵法》的“奇正之變”和“避實(shí)擊虛”。美國(guó)1982年新版《作戰(zhàn)綱要》，直接引用了大量孫子兵法的名言。這部《作戰(zhàn)綱要》編寫(xiě)組的成員對(duì)孫子兵法進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的認(rèn)真研究。1983年美國(guó)出版的《軍事戰(zhàn)略》，孫子兵法與現(xiàn)代軍事

戰(zhàn)略構(gòu)想之中”。我們?cè)S多人對(duì)孫子兵法非常陌生，甚至在某些方面或在某些場(chǎng)合，我們這些孫武子的后人反倒成了外國(guó)人的學(xué)生。面對(duì)這種尷尬的情況，我們這些從事孫子兵法研究的工作者感到汗顏，真不知道九泉之下的孫武子聞之此事會(huì)有何感嘆。我們不能愧對(duì)祖先，必須占領(lǐng)孫子兵法現(xiàn)實(shí)應(yīng)用研究的制高點(diǎn)。我們應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起“為往圣繼絕學(xué)”的歷史責(zé)任，必須在孫子兵法的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用研究中重新找回中華民族的自豪感

隨著時(shí)代的發(fā)展，古人的許多看法對(duì)我們來(lái)說(shuō)都已經(jīng)過(guò)時(shí)，而《孫子兵法》這部影響了中過(guò)軍事2000多年的兵書(shū)在現(xiàn)代的戰(zhàn)爭(zhēng)中還能給我們的領(lǐng)兵者帶來(lái)幫助嗎？它能否還能擁有很高的軍事地位？面對(duì)現(xiàn)代化的軍事力量它還能否像當(dāng)年孫臏運(yùn)用它那樣橫掃諸國(guó)？

當(dāng)今的國(guó)際形式下戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā)和結(jié)果還決定于最重要的政治因素。也正是因?yàn)檫@樣，中國(guó)在當(dāng)今和未來(lái)的國(guó)際環(huán)境里，如何用把握全局的戰(zhàn)略思想武裝自身的對(duì)外戰(zhàn)略是十分重要的問(wèn)題。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，像與印度存在長(zhǎng)期的邊界糾紛和日本的釣魚(yú)島的糾紛，我們之所以面對(duì)其他的各國(guó)的不斷挑釁，一直隱忍不發(fā)其實(shí)就是體現(xiàn)出來(lái)孫子兵法中開(kāi)篇的那種思想：“兵者，國(guó)之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也”，我國(guó)現(xiàn)在的邊界問(wèn)題一促即發(fā)，邊界各國(guó)都羨慕又嫉妒中國(guó)的快速發(fā)展。他們想方設(shè)法阻礙我國(guó)的發(fā)展，一直強(qiáng)調(diào)著“中國(guó)威脅論”，特別是美國(guó)重返亞太地區(qū)，它們那些小小的國(guó)家借著美國(guó)的勢(shì)力來(lái)“狐假虎威”，仰仗著他們的“老大哥”會(huì)站在他們這邊，孫子兵法與現(xiàn)代軍事

而與我國(guó)不斷發(fā)生小摩擦。正所謂：兵者，國(guó)之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也。無(wú)數(shù)歷史事實(shí)證明，不敢面對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)者，忽略戰(zhàn)爭(zhēng)存在者，最后都將被戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)情地吞噬掉。我們必須具有憂患意識(shí)，再者就是，我們必須好好運(yùn)用孫子兵法，駕馭局部戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)的發(fā)展變化，知己知彼，戰(zhàn)勝敵人。

長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)的傳統(tǒng)兵學(xué),主流是以《孫子兵法》為代表的“兵權(quán)謀”文化。當(dāng)我們沉浸于謀略大國(guó)、“足智多謀”的時(shí)候，現(xiàn)代謀略已進(jìn)入工程化、商品化、產(chǎn)業(yè)化的時(shí)代。在西方社會(huì)的智囊團(tuán)、思想庫(kù)為發(fā)展軍備、打贏戰(zhàn)爭(zhēng)乃至為國(guó)家內(nèi)政外交發(fā)揮積極作用的時(shí)候。我們的軍事決策乃至戰(zhàn)爭(zhēng)決策還沒(méi)有充分利用咨詢機(jī)構(gòu),特別是民間咨詢機(jī)構(gòu)的智慧。當(dāng)我們面臨紛紜復(fù)雜的國(guó)際安全環(huán)境研究對(duì)策，積極推進(jìn)中國(guó)特色軍事變革、進(jìn)行信息化建設(shè)、抓緊軍事斗準(zhǔn)備時(shí),常常需要能參善謀的高級(jí)智囊，如何發(fā)揮《孫子兵法》的謀略特質(zhì)，更好地服務(wù)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)，任重而道遠(yuǎn)。

總體上看，高新技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的廣泛運(yùn)用，使現(xiàn)代作戰(zhàn)樣式凸顯出許多新的特點(diǎn)。但不管樣式、形態(tài)如何變化，戰(zhàn)爭(zhēng)必然沿著戰(zhàn)爭(zhēng)基本規(guī)律的軌道向前推進(jìn)。從這個(gè)意義上看，《孫子兵法》所總結(jié)和揭示的戰(zhàn)爭(zhēng)普遍規(guī)律和基本的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)原則，具有超越時(shí)代的思想性和創(chuàng)造精神，仍然對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。“常能緣法而生法，與夫離法而合法?！边@啟示我們，再好的兵法，如果只會(huì)照抄照搬，不結(jié)合實(shí)際思考和運(yùn)用，那只能是紙上談兵，不僅無(wú)用反而有害。要很好地繼承優(yōu)秀軍事文化遺產(chǎn)，關(guān)鍵是要結(jié)合現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)創(chuàng)

孫子兵法與現(xiàn)代軍事

造性地加以應(yīng)用，才能找到發(fā)展與創(chuàng)新的支點(diǎn)，讓世界軍事名著煥發(fā)新的青春。，當(dāng)今世界正處于舊的國(guó)際關(guān)系缺失，而新的國(guó)際關(guān)系又未形成之過(guò)度期，故戰(zhàn)亂頻仍，爭(zhēng)紛不斷。中國(guó)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)，特別是軍事，在發(fā)展的過(guò)程中正所謂：“兵者，國(guó)之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也”我國(guó)作為一個(gè)有著五千年文明史的東方大國(guó)，欲在將來(lái)多極世界中謀求屬于自己的一極，就不得不深刻了解并掌握自身所處之國(guó)際環(huán)境，以便及早清除對(duì)我國(guó)安全造成影響的不利態(tài)勢(shì)。在歷史的長(zhǎng)河中，中國(guó)人民以其無(wú)以倫比的智慧創(chuàng)造了中華文明的持久輝煌，在新世紀(jì)，我們更應(yīng)該居安思危，奮發(fā)圖強(qiáng)，用我們的聰明才智延續(xù)中華文明的圣火，為子孫后代擎起一片燦爛的晴空。