第一篇：美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)清除放射性廢物的新材料-近程探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室-南京理工

內(nèi)部 總第236期 1、2 南京理工大學(xué)圖書館 二零一四年二月二十五日

SR-72高超聲速飛行器主要性能及關(guān)鍵技術(shù)

美國(guó)洛克希德·馬丁公司旗下的臭鼬工廠宣布將研制SR-1“黑鳥(niǎo)”后繼機(jī)SR-72“黑鳥(niǎo)之子”高超聲速飛行器。該飛行器集情報(bào)、監(jiān)視與偵察(ISR)及打擊功能為一體，有望顯著提升美軍的情報(bào)收集與打擊能力。

主要性能 SR-72將是一種雙發(fā)動(dòng)機(jī)高超聲速飛行器，機(jī)長(zhǎng)超過(guò)30.5m，其尺寸與SR-71相似，作戰(zhàn)半徑約5400km。SR-72以“渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)”(TBCC)為動(dòng)力系統(tǒng)，利用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)從0速度起飛，到達(dá)一定速度后利用雙模態(tài)(亞燃/超燃)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)加速到6馬赫巡航速度。SR-72將具備有人、無(wú)人兩種飛行模式，在0-3馬赫數(shù)可采用有人駕駛方式執(zhí)行飛行試驗(yàn)、作戰(zhàn)等任務(wù)，在3-6馬赫數(shù)可選用無(wú)人駕駛方式執(zhí)行ISR和打擊等任務(wù)。

研制基礎(chǔ) 自2006年起，臭鼬工廠致力于研究利用現(xiàn)有渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)與雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合的方法，以實(shí)現(xiàn)飛行器速度從0加速至6馬赫。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)之間工作模式切換，以及雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換的方法，并驗(yàn)證了方法的有效性。TBCC動(dòng)力系統(tǒng)的研制面臨著一個(gè)難題，即如何解決最大速度為2.5馬赫的現(xiàn)有渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，與啟動(dòng)速度為3-3.5馬赫的雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)間的動(dòng)力接力問(wèn)題。將飛行器加速至3馬赫(研究人員稱其為“推進(jìn)鴻溝”)達(dá)到雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)速度下限，是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵：據(jù)有關(guān)專家推測(cè)，臭鼬工廠克服“推進(jìn)鴻溝”可能采用下列方法之一：一是使用射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，即利用大量的冷介質(zhì)流入壓氣機(jī)來(lái)提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能；二是采用“高超燃燒器”概念，即利用推力增強(qiáng)設(shè)備，使飛行器速度達(dá)到一定馬赫數(shù)后再轉(zhuǎn)換至亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式；三是采用火箭引

射亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)方案。

關(guān)鍵技術(shù)

1、SR-72飛行器將使用TBCC推進(jìn)系統(tǒng)，系統(tǒng)艙將安裝在機(jī)身靠近內(nèi)側(cè)，采用上下組合式發(fā)動(dòng)機(jī)布局以及內(nèi)旋式進(jìn)氣道設(shè)計(jì)。TBCC系統(tǒng)由小型高馬赫渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組成，兩種發(fā)動(dòng)機(jī)共用一個(gè)軸對(duì)稱進(jìn)氣道和尾噴管。

2、R-72將采用“突出脊背+三角翼+單垂尾”的氣動(dòng)布局，而不像X-51A那樣的乘波體布局，突出脊背和三角翼，旨在增加方向穩(wěn)定性，并在高速巡航時(shí)提供更多升力。機(jī)翼前緣、機(jī)翼內(nèi)翼外段、進(jìn)氣道外側(cè)構(gòu)成了一個(gè)梯形翼面。該梯形翼面所產(chǎn)生的渦升力將有助于飛行器的低速段飛行。

3、超聲速飛行器以速度取勝，通常無(wú)需過(guò)多考慮隱身問(wèn)題，SR-72采用大型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和低隱身性氣動(dòng)布局的設(shè)計(jì)，表明其基本沒(méi)有考慮隱身問(wèn)題，尖銳前緣的熱防護(hù)是高超聲速飛行器面臨的更為重要的問(wèn)題。SR-72可能采用熱金屬前緣和“熱/加熱”金屬主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決飛行器熱防護(hù)問(wèn)題。

4、對(duì)于巡航速度為6馬赫的SR-72而言，被偵察目標(biāo)即使提前發(fā)現(xiàn)該飛機(jī)，也沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行隱藏。在設(shè)計(jì)SR-72時(shí)，除考慮ISR能力外，還考慮了攜帶導(dǎo)彈的打擊能力。速度為6馬赫的SR-72發(fā)射的導(dǎo)彈無(wú)需助推器，這將顯著減少導(dǎo)彈重量。

未來(lái)發(fā)展 洛·馬公司已完成SR-72部件的縮比試驗(yàn)，下一步將進(jìn)行一系列演示驗(yàn)證試驗(yàn)，計(jì)劃2018年開(kāi)始研制技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，2023年實(shí)現(xiàn)首飛。該高超聲速飛機(jī)可在1小時(shí)內(nèi)到達(dá)全球任何地點(diǎn)，憑借其速度優(yōu)勢(shì)突破敵防空系統(tǒng)，執(zhí)行ISR及打擊等多樣化作戰(zhàn)仟?jiǎng)?wù)。

韓國(guó)研發(fā)新型遙控武器站

三星特克溫公司為韓國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)現(xiàn)役AAV7A1(原稱LVTP7A1)兩棲突擊車設(shè)計(jì)的新一代遙控武器站已完成研發(fā)和射擊試驗(yàn)。新型遙控武器站安裝在AAV7A1兩棲突擊車上，于2013年10月在首爾國(guó)際航空與防備展上展出。

新型遙控武器站配裝K6式12.7mm機(jī)槍和K4式40mm自動(dòng)榴彈發(fā)射器，此外還配裝有2組(每組4具)電動(dòng)操控的榴彈發(fā)射器。遙控武器站的回轉(zhuǎn)范圍為360°，高低射界為-20°-+60°，采用雙軸穩(wěn)定系統(tǒng)和先進(jìn)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，包括紅外攝像機(jī)和晝用CCD攝像機(jī)以及最大測(cè)距范圍為5.5km的一體式激光測(cè)距機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)配置還包括自動(dòng)目標(biāo)跟蹤器，AAV7A1兩棲突擊車靜止或機(jī)動(dòng)時(shí)目標(biāo)跟蹤器可以跟蹤固定和移動(dòng)目標(biāo)，有助于在執(zhí)行瀕海突擊任務(wù)時(shí)提供壓制火力。炮手通過(guò)位于車體內(nèi)部的12.1英寸平板顯示器瞄準(zhǔn)目標(biāo)。遙控武器站除了能夠提供更加精確的火力外，還能對(duì)付移動(dòng)目標(biāo)，且重量較輕，能節(jié)省AAV7A1兩棲突擊車的車內(nèi)空間。

美國(guó)提出彈藥組合慣性制導(dǎo)系統(tǒng)新思路

為了探索制導(dǎo)彈藥在GPS系統(tǒng)無(wú)法工作時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)精確制導(dǎo)，美國(guó)陸軍研發(fā)與工程司令部下設(shè)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室都在研發(fā)下一代低成本精確制導(dǎo)彈藥。

目前已部署的GPS制導(dǎo)彈藥都是利用GPS信息確定其飛行過(guò)程中某一時(shí)刻的位置，產(chǎn)生控制氣動(dòng)面動(dòng)作的指令，從而將彈丸導(dǎo)引至預(yù)定目標(biāo)。如果因故障或敵方干擾而導(dǎo)致無(wú)法獲取GPS信號(hào)，那么GPS制導(dǎo)系統(tǒng)將不能正常工作。慣性制導(dǎo)系統(tǒng)利用加速度計(jì)和慣性陀螺等慣性傳感器感知物體運(yùn)動(dòng)速率、方向和滾轉(zhuǎn)姿態(tài)等參數(shù)變化，利用計(jì)算機(jī)計(jì)算出彈藥位置，可在無(wú)GPS信號(hào)的情況下完成制導(dǎo)功能。然而，對(duì)于制導(dǎo)彈藥而言，慣性傳感器必須非常精確，否則只要彈丸持續(xù)飛行60秒以上，累計(jì)誤差將非常大；另一方面，提高慣性器件精度的成本通常較高。為此，美國(guó)陸軍科研人員提出了一種低成本、高精度的組合慣性制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路：在組合慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中，將10個(gè)普通車用慣性導(dǎo)航傳感器組合成傳感器簇，通過(guò)優(yōu)化算法讓傳感器協(xié)同工作，使整個(gè)系統(tǒng)的制導(dǎo)精度比單個(gè)傳感器精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，從而達(dá)到導(dǎo)彈的制導(dǎo)精度水平。該組合慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的精度高、體積小、成本低，有望應(yīng)用于身管發(fā)射的制導(dǎo)彈藥，即使在無(wú)GPS制導(dǎo)系統(tǒng)配合的情況下，也能達(dá)到“準(zhǔn)精確”的精度水平。

在慣性測(cè)量傳感器簇中，單個(gè)普通車用慣性測(cè)量傳感器的分辨率僅有1/300G，單價(jià)為100美元。研究人員通過(guò)優(yōu)化算法，即通盤考慮單個(gè)傳感器測(cè)量得到的6種數(shù)據(jù)間的多維聯(lián)系，以及傳感器簇中各傳感器間的聯(lián)系，從而最大限度地發(fā)揮每個(gè)傳感器的潛力。如果傳感器簇中某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，那么算法可對(duì)此進(jìn)行識(shí)別，并最終在計(jì)算中不采用該傳感器的輸出值。同時(shí)，如果某個(gè)傳感器的讀數(shù)總是偏高或偏低，則算法會(huì)對(duì)該傳感器的輸出進(jìn)行校正。

仿真數(shù)據(jù)及慣性測(cè)量傳感器性能試驗(yàn)和抗高過(guò)載能力試驗(yàn)結(jié)果表明，炮彈采用新型組合慣性制導(dǎo)傳感器后，可達(dá)到的精度與GPS制導(dǎo)炮彈的精度接近。目前，典型的GPS制導(dǎo)炮彈包括“神劍”155mm炮彈和精確制導(dǎo)組件的榴彈，圓概率誤差分別在10m和50m內(nèi)。

研究人員已利用皮卡汀尼兵工廠的軟捕獲與回收系統(tǒng)對(duì)傳感器簇原型電路板的耐用性進(jìn)行了測(cè)試。除組合慣性制導(dǎo)系統(tǒng)外，美國(guó)陸軍研發(fā)與工程司令部還在研發(fā)其他不依賴GPS的彈用精確制導(dǎo)技術(shù)，如將炮彈探測(cè)到的目標(biāo)圖像與衛(wèi)星地形圖像進(jìn)行匹配、以修正飛行彈道的技術(shù)。預(yù)計(jì)，研究人員將于2014年底進(jìn)行這些新技術(shù)的飛行驗(yàn)證試驗(yàn)。

土耳其為無(wú)人機(jī)研發(fā)靈巧微型彈藥

土耳其洛克桑公司研制的靈巧微型彈藥最近正在進(jìn)行鑒定，研制工作即將完成。此外，該公司同時(shí)也在考慮在原有“標(biāo)槍”導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上研發(fā)新型導(dǎo)彈。

靈巧微型彈藥是洛克桑公司新型機(jī)載及地面發(fā)射型導(dǎo)彈之一，設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供靈活、“可調(diào)整”的作戰(zhàn)能力，主要用于裝備無(wú)人機(jī)，也可用于近戰(zhàn)支援飛機(jī)和輕型攻擊機(jī)。該彈為滑翔式制導(dǎo)彈藥，借鑒了洛克桑公司為UMTAS遠(yuǎn)程反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)。實(shí)際上，靈巧微型彈藥是UMTAS反坦克導(dǎo)彈拆掉發(fā)動(dòng)機(jī)后的版本。為了支持無(wú)動(dòng)力投放方式，靈巧微型彈藥的氣動(dòng)力控制面采用了與UMTAS導(dǎo)彈不同的設(shè)計(jì)。該彈的射程為8km，最大飛行高度為4570m，殺傷半徑為25m，可打擊軟防護(hù)目標(biāo)及步兵。另外，該彈還可配用串聯(lián)聚能破甲戰(zhàn)斗部，用于打擊重型裝甲目標(biāo)。靈巧微型彈藥的導(dǎo)引頭與激光制導(dǎo)型UMTAS及“標(biāo)槍”反坦克導(dǎo)彈的相同?；拘蚒MTAS反坦克導(dǎo)彈配用紅外成像導(dǎo)引頭，激光制導(dǎo)型是其低成本型號(hào)。由于靈巧微型彈藥定位為低成本裝備，因此不會(huì)像UMTAS一樣發(fā)展配用紅外成像導(dǎo)引頭的版本。

此外，法國(guó)薩吉姆公司和意大利塞萊克斯公司也分別在考慮為各自的“巡邏者”和“法爾科”無(wú)人機(jī)裝備“標(biāo)槍”導(dǎo)彈?！皹?biāo)槍”是一種多用途導(dǎo)彈，已經(jīng)裝備了土耳其和阿聯(lián)酋武裝部隊(duì)，并用于實(shí)戰(zhàn)。該導(dǎo)彈設(shè)計(jì)用于反步兵和輕型裝甲目標(biāo)，能夠侵徹20mm厚的裝甲，且曾在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行過(guò)發(fā)射試驗(yàn)。

顛覆性坦克炮彈--美國(guó)XM1069 “艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克是當(dāng)前作戰(zhàn)環(huán)境中的一種精確間射火力平臺(tái)，可打擊各種類型目標(biāo)。該坦克的主炮為120mm滑膛炮，可發(fā)射多種彈藥，對(duì)付裝甲車輛、加固陣地、障礙物及人員等目標(biāo)。美國(guó)坦克條令規(guī)定，指揮官必須根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和對(duì)目標(biāo)情況的預(yù)計(jì)，決定坦克攜帶的彈藥類型。因此，指揮官往往需要估計(jì)在特定戰(zhàn)術(shù)條件下最可能遭遇的目標(biāo)類型，然后裝填相應(yīng)彈藥。一旦在戰(zhàn)場(chǎng)上遇到的目標(biāo)是事先未曾預(yù)料到的，則會(huì)出現(xiàn)所謂的“載彈困境”。

在當(dāng)前的戰(zhàn)場(chǎng)上，現(xiàn)有坦克炮彈無(wú)法有效打擊的兩類目標(biāo)是反坦克導(dǎo)彈小分隊(duì)(包括遠(yuǎn)距離開(kāi)闊地帶的下車士兵)和城區(qū)環(huán)境中的墻體目標(biāo)。M1028霰彈是專門為對(duì)付開(kāi)闊地帶下車士兵而設(shè)計(jì)的，但其射程非常有限。在支援步兵作戰(zhàn)時(shí)，“艾布拉姆斯”需配備精確效應(yīng)戰(zhàn)斗部，能夠在障礙物上開(kāi)辟一個(gè)足夠大的入口，且不會(huì)對(duì)周圍區(qū)域造成附帶毀傷。

現(xiàn)有破障彈采用聚能裝藥戰(zhàn)斗部，雖然侵徹能力強(qiáng)，但卻無(wú)法在鋼筋混凝土墻體上開(kāi)出足夠大的孔。而且，在城區(qū)中使用聚能裝藥及霰彈，會(huì)造成比較

嚴(yán)重的附帶毀傷。對(duì)于采用聚能裝藥的破障彈來(lái)說(shuō)，其強(qiáng)大的侵徹能力可能對(duì)目標(biāo)身后區(qū)域造成誤傷。而霰彈可能對(duì)目標(biāo)前方區(qū)域造成附帶毀傷。

XM1069先進(jìn)多用途坦克炮彈(AMP)的研制與裝備，雖然不能完全消除上述“載彈困境”，但可以很大程度地克服這一難題。坦克乘員僅需將先進(jìn)多用途坦克炮彈上膛，即可從容應(yīng)對(duì)臨時(shí)遭遇的不同類型目標(biāo)。XM1069是一種多用途全口徑彈藥，集4種現(xiàn)役彈藥功能于一身，即M830聚能破甲彈、M830A1多用途聚能破甲彈、M908破障彈及M1028霰彈。射手可以通過(guò)彈藥數(shù)據(jù)鏈對(duì)先進(jìn)多用途坦克炮彈的引信進(jìn)行編程，將其作用模式設(shè)定為觸發(fā)、觸發(fā)延期或空爆模式中的一種。這種根據(jù)目標(biāo)類型設(shè)定作用模式的能力為坦克乘員帶來(lái)了極高的作戰(zhàn)靈活性和效率。XM1069的一彈多用特性，可以極大地提高作戰(zhàn)效能，從而成為一種顛覆性的裝備。

先進(jìn)多用途坦克炮彈最初是美國(guó)陸軍裝備研發(fā)與工程中心的科學(xué)與技術(shù)研究項(xiàng)目，2006年已達(dá)6級(jí)技術(shù)成熟度。隨后，美國(guó)陸軍明確了該彈與未來(lái)作戰(zhàn)需求之間的差距，并于2008年得到聯(lián)合需求監(jiān)督委員會(huì)批準(zhǔn)，進(jìn)而完成后續(xù)研發(fā)工作。目前，只要資金到位，先進(jìn)多用途坦克炮彈即可進(jìn)入采辦周期中的工程制造與研發(fā)階段。

“野貓”軍用仿生機(jī)器人

“野貓”軍用仿生機(jī)器人是波士頓動(dòng)力公司為美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局機(jī)動(dòng)性與操縱性最優(yōu)化項(xiàng)目研制的一款四足仿生機(jī)器人演示樣機(jī)，是美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局整個(gè)機(jī)器人譜系的重要組成部分，旨在改善機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的流暢性和機(jī)體的柔韌性，于2013年10月進(jìn)行了首次戶外演示。

“野貓”軍用仿生機(jī)器人是波士頓動(dòng)力公司“獵豹”機(jī)器人的改進(jìn)型，采用與“大狗”機(jī)器人相似的軀干結(jié)構(gòu)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，最快速度約26km/h，能夠完成奔跑、跳躍和轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作，具有摔倒后快速起立的能力；奔跑方式是四足騰空且身體帶一定俯仰角度，步幅很大；采用四足著地的方式休息，不會(huì)磨損其他部件；動(dòng)力裝置增加了防彈能力，不僅可用于緊急救援和救災(zāi)等任務(wù)，還可用于軍事作戰(zhàn)支援領(lǐng)域。

“野貓”軍用仿生機(jī)器人目前仍處于早期研發(fā)階段，研究重點(diǎn)是提高機(jī)動(dòng)性，最終目標(biāo)是在各種地形條件下運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到80km/h，并提高其轉(zhuǎn)彎能力，降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。未來(lái)，“野貓”軍用仿生機(jī)器人的某些型號(hào)還可能會(huì)用于快速前線補(bǔ)給或是承擔(dān)自殺式炸彈機(jī)器人等攻擊任務(wù)。

英國(guó)研發(fā)“背包腿”簡(jiǎn)易外骨骼裝置

為幫助士兵分擔(dān)背包負(fù)重，英國(guó)BAE系統(tǒng)公司研發(fā)了一種名為“背包腿”的簡(jiǎn)易外骨骼裝置，即“嬌正負(fù)重輔助裝置”，由一副與士兵背包和靴子相連的機(jī)械腿組成。

BAE系統(tǒng)公司認(rèn)為，士兵負(fù)重超過(guò)45kg后，其作戰(zhàn)性能將受影響，甚至?xí)?duì)腳踝、膝蓋、背部造成長(zhǎng)期損傷?！皨烧?fù)重輔助裝置”能夠繞過(guò)頭部、后腰、膝蓋以及腳踝，不與士兵任何身體部位連接，只與士兵的背包和靴子相連，負(fù)重能力達(dá)45kg。如果該裝置為士兵承載了45kg的負(fù)重，那么士兵就可以零負(fù)重街，但如果突然移動(dòng)就會(huì)失去平衡。士兵能夠負(fù)重約18kg步行8h，一旦開(kāi)始增加重量，士兵的各項(xiàng)性能指標(biāo)就迅速下降。因此，27kg負(fù)重的轉(zhuǎn)移有利于保證士兵的各項(xiàng)性能指標(biāo)。“嬌正負(fù)重輔助裝置”有望減輕士兵背負(fù)重物行走數(shù)小時(shí)造成的疲勞損傷，使士兵不再感覺(jué)勞累，還能夠避免膝蓋和腳踝扭傷。

“嬌正負(fù)重輔助裝置”是一種采用電池供電的機(jī)電系統(tǒng)，由鋁和碳纖維復(fù)合材料制成，整個(gè)系統(tǒng)重量為8kg(不含電池)。士兵可以手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，確定其負(fù)重狀態(tài)，在休息或站立時(shí)，可調(diào)節(jié)“嬌正負(fù)重輔助裝置”承擔(dān)全部重量，不使用時(shí)可折疊收入背包。該裝置經(jīng)過(guò)2年的研制，現(xiàn)已達(dá)到6級(jí)技術(shù)成熟度。

美國(guó)“毒刺”防空導(dǎo)彈將配用新型近炸引信

為延長(zhǎng)FIM-92“毒刺”防空導(dǎo)彈的服役壽命，美國(guó)陸軍對(duì)該導(dǎo)彈進(jìn)行升級(jí)改造。美國(guó)陸軍武器研發(fā)與工程中心責(zé)成新澤西州的美國(guó)陸軍司令部和皮卡汀尼兵工廠開(kāi)展市場(chǎng)調(diào)研，以確定未來(lái)能夠執(zhí)行“毒刺”導(dǎo)彈引信與戰(zhàn)斗部配件制造、檢測(cè)、測(cè)試和交付工作的潛在供應(yīng)商。即將生產(chǎn)的引信/戰(zhàn)斗部裝配件有兩種型號(hào)：一種配裝“毒刺”導(dǎo)彈原來(lái)使用的M934E6觸發(fā)引信，另一種配裝新型M934E7引信。

M934E6引信集成有混合微電子器件、慣性和離心力組件以及電子起爆裝置，并與戰(zhàn)斗部裝配在一起。戰(zhàn)斗部是整個(gè)導(dǎo)彈彈體的主要支撐結(jié)構(gòu)之一，主要由配有硬目標(biāo)傳感器的鈦金屬殼體、射頻干擾濾波器和電纜組件組成。其中，電纜組件用于連接引信/戰(zhàn)斗部和導(dǎo)彈的其他部件。

M934E7近炸引信與M934E6引信類似，但是在原有基礎(chǔ)上加裝了一個(gè)無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距近炸傳感器以及一個(gè)共形天線，并保留了原引信的觸發(fā)起爆功能。配有M934E7引信的“毒刺”導(dǎo)彈將具有近炸起爆模式，從而提高其對(duì)無(wú)人機(jī)的攔截能力。

瑞、德、法等聯(lián)合研制具有感知規(guī)避能力的無(wú)人機(jī)

日前，由瑞士、德國(guó)和法國(guó)等聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊(duì)在“弧面人工復(fù)眼”(CurvACE)項(xiàng)目下，研制出了世界首個(gè)全功能弧面人工復(fù)眼。這種人工復(fù)眼類似昆蟲(chóng)復(fù)眼，具有廣視野且圖像處理較快的特點(diǎn)。研究人員希望能夠基于該傳感器，制造出具備自主感知規(guī)避能力的小型無(wú)人機(jī)。

這個(gè)半球形的傳感器體積為2.2cm3，重約1.75kg，最大功耗0.9w，內(nèi)含嵌入型可編程式信號(hào)微控制器，允許其他研究人員從外部重寫控制代碼。該傳感器擁有630個(gè)光學(xué)元器件(或稱“小眼”)，能適應(yīng)低強(qiáng)度光強(qiáng)變化，其性能足可匹敵果蠅復(fù)眼。研究人員曾將該傳感器安裝在小型機(jī)器人上，引導(dǎo)機(jī)器人在預(yù)定的走廊和拐角間穿梭，驗(yàn)證了傳感器在相對(duì)簡(jiǎn)單環(huán)境下的感知規(guī)避能力。研究人員希望能將其安裝在小型旋翼機(jī)上，計(jì)劃2014年初完成室內(nèi)飛行試驗(yàn)。

CurvACE項(xiàng)目的總經(jīng)費(fèi)約370萬(wàn)美元，目前傳感器已完成研制，下一階段工作將開(kāi)發(fā)使傳感器對(duì)快速接近物體具備自主反應(yīng)能力的軟件。項(xiàng)目初期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的半自主飛行，即無(wú)人機(jī)通過(guò)無(wú)線電控制的同時(shí)，還具備自身的感知規(guī)避能力。隨后，項(xiàng)目將研發(fā)具有完全自主飛行能力的無(wú)人機(jī)。屆時(shí)，裝有人工復(fù)眼的小型旋翼無(wú)人機(jī)能在諸如坍塌建筑物內(nèi)或受損核電廠等未知且隨時(shí)可能變化的環(huán)境中，自主尋找路徑開(kāi)展探測(cè)工作，并將飛行過(guò)程中收集的數(shù)據(jù)安全帶回，最終，傳感器將安裝到固定翼飛機(jī)上，用于戶外探測(cè)。

這種人工復(fù)眼尺寸小、功耗低，未來(lái)還可以用于醫(yī)療器械、假肢、家庭自動(dòng)化裝置、監(jiān)控器、動(dòng)作捕捉裝置，甚至制作智能服裝。

DARPA利用“網(wǎng)絡(luò)大挑戰(zhàn)”開(kāi)發(fā)自主網(wǎng)絡(luò)防御系統(tǒng)

目前，美國(guó)防部信息系統(tǒng)利用的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件主要基于商業(yè)現(xiàn)貨采購(gòu)。軟件潛在漏洞的發(fā)現(xiàn)和修復(fù)主要由高素質(zhì)軟件分析人員完成。這些分析人員依靠自身的推理能力，開(kāi)發(fā)基于簽名的防御系統(tǒng)，分析軟件功能，確定并消除新型威脅，整個(gè)過(guò)程通常耗費(fèi)數(shù)天乃至數(shù)月。另外，一些自動(dòng)化程序分析技術(shù)已用于輔助軟件分析人員，這些技術(shù)包括動(dòng)態(tài)分析、靜態(tài)分析、符號(hào)執(zhí)行、約束求解、數(shù)據(jù)流跟蹤、模糊測(cè)試等。

由此，美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)發(fā)布了名為“網(wǎng)絡(luò)大挑戰(zhàn)：自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)推理”的跨部門公告，首次啟動(dòng)“網(wǎng)絡(luò)大挑戰(zhàn)”競(jìng)賽活動(dòng)，吸引富有創(chuàng)新能力的公司、研究機(jī)構(gòu)和團(tuán)體，開(kāi)發(fā)具備完全自主網(wǎng)絡(luò)防御能力的網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)。

在“網(wǎng)絡(luò)大挑戰(zhàn)”中，參賽團(tuán)隊(duì)將利用并進(jìn)一步改進(jìn)已有的自動(dòng)分析技術(shù)，開(kāi)發(fā)一個(gè)具備完全自主防御能力的無(wú)人網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)將超出分析人

員推理能力的速度和范圍，能夠自動(dòng)分析并證明程序漏洞存在，形成有效防御機(jī)制。“網(wǎng)絡(luò)大挑戰(zhàn)”項(xiàng)目共設(shè)定了5項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)推理工作，包括自動(dòng)化分析、自動(dòng)化補(bǔ)丁、自動(dòng)化漏洞掃描、自動(dòng)化服務(wù)彈性、自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)防御。該項(xiàng)目的目標(biāo)是將這些工作能夠有效集成并自動(dòng)執(zhí)行。整個(gè)競(jìng)賽活動(dòng)分為資格賽和決賽兩個(gè)階段，各為期一年。資格賽階段從2014年7月開(kāi)始，參賽團(tuán)隊(duì)主要開(kāi)發(fā)具備前4項(xiàng)能力的網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)。DARPA從預(yù)選賽中挑選出獲勝者進(jìn)入決賽階段。決賽階段從2015年底到2016年中期，將開(kāi)發(fā)具備并集成所有5項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)推理工作的網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)。DARPA將根據(jù)參賽的網(wǎng)絡(luò)推理系統(tǒng)在評(píng)估軟件、測(cè)試系統(tǒng)漏洞、生成安全補(bǔ)丁的能力，評(píng)定最終名次。

美國(guó)海軍開(kāi)發(fā)出耐沖擊的高性能聚合物材料

美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分部的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種低成本類聚醚醚銅(PEEK)鄰苯二甲腈樹(shù)脂技術(shù)(被稱作“第二代樹(shù)脂技術(shù)”)，并獲得專利。這種樹(shù)脂適用于成熟的工業(yè)化復(fù)合材料制造工藝，例如樹(shù)脂傳遞模塑技術(shù)(RTM)、樹(shù)脂注塑成型技術(shù)(RIM)、纖維纏繞技術(shù)、預(yù)浸料固化技術(shù)等，還適用于自動(dòng)化復(fù)合材料制造工藝，例如自動(dòng)帶材鋪放技術(shù)和自動(dòng)化纖維鋪放技術(shù)，具有出色的耐高溫性能和阻燃性能，可在車輛、艦船和飛機(jī)結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用。

鄰苯二甲腈基聚合物是一類耐高溫的熱固性材料，可以承受500℃的高溫，并且可以利用低成本非熱壓罐技術(shù)成型為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件。其中，碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)的鄰苯二甲腈復(fù)合材料的阻燃性能要比當(dāng)前使用的一些熱固性復(fù)合材料更為優(yōu)越，從而為這種樹(shù)脂系統(tǒng)的擴(kuò)大應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的空間。

美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室利用新技術(shù)開(kāi)發(fā)的鄰苯二甲腈復(fù)合材料具有出色的阻燃性和低吸水性，其耐高溫性能高于現(xiàn)有市場(chǎng)上的所有材料。而且，完全固化的鄰苯二甲腈沒(méi)有玻璃化溫度，可以制造出氧化和熱沖擊環(huán)境使用的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。此外，鄰苯二甲腈樹(shù)脂的熔融粘度較低，工藝窗口較大，熔融態(tài)鄰苯二甲腈注入厚截面的纖維預(yù)制件中可以制造出厚截面復(fù)合材料零件。另外，鄰苯二甲腈樹(shù)脂還具有合適的介電常數(shù)和損耗角正切值，可用于高溫整流罩和其他透波結(jié)構(gòu)中；固化溫度低于250℃，其物理性能優(yōu)于其他高溫聚合物(例如聚酰亞胺)，具有較強(qiáng)的應(yīng)用潛力，可應(yīng)用于多種軍用平臺(tái)。

與普通環(huán)氧樹(shù)脂相比，美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的鄰苯二甲腈材料具有較低的工藝溫度，樹(shù)脂在200℃以下完成熔化和初始固化，溫度超過(guò)375℃時(shí)熱氧化穩(wěn)定性好，其處理工藝與普通樹(shù)脂相同，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)化復(fù)合材料制造方法，可應(yīng)用于制造發(fā)電機(jī)葉片、電池殼體、阻燃織物、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和彈藥殼體等。

此外，類聚醚醚銅鄰苯二甲腈低聚物在50℃以上為液態(tài)，150℃以上就開(kāi)始發(fā)生聚合反應(yīng)形成熱固性塑料，具有較寬的工藝溫度窗口。溫度和固化劑用量可以控制聚合的速度，當(dāng)二次固化到溫度高于375℃時(shí)，完全固化的無(wú)孔隙的鄰苯二甲腈基聚合物沒(méi)有玻璃化溫度(不會(huì)熔融或軟化)。目前，鄰苯二甲腈樹(shù)脂/預(yù)聚物或樹(shù)脂預(yù)浸料的貯存壽命還不明確，但不需要冷藏貯存。

美國(guó)開(kāi)展氮化硼改良的先進(jìn)發(fā)射藥研究

為滿足美國(guó)陸軍對(duì)能量更高、綜合性能更佳的發(fā)射藥的需求，同時(shí)解決炮管磨損和燒蝕等重大問(wèn)題，美國(guó)皮卡汀尼兵工廠與PH Matter公司聯(lián)合開(kāi)展了一項(xiàng)改良的氮化硼(BN)先進(jìn)發(fā)射藥研究。

氮化硼分子為六邊形結(jié)構(gòu)，可以起到潤(rùn)滑劑的作用，而且含氮化硼的發(fā)射藥在燃燒過(guò)程中，會(huì)與炮管發(fā)生硼摻雜反應(yīng)，不僅能夠改善炮管強(qiáng)度，還可以阻止炮管的化學(xué)腐蝕。

研究人員制備了粒徑為37-143nm、比表面積為20.0-77.4m2/g的多種規(guī)格納米氮化硼。與發(fā)射藥進(jìn)行混合的具體工藝為：首先將納米氮化硼加入到乙醇/丙酮(1:1)溶劑中，利用超聲波均勻分散，然后與軟化的發(fā)射藥進(jìn)行混合。研究人員以IMR-4198發(fā)射藥配方作為基礎(chǔ)配方(配方組成為＞85%硝化纖維素、＜10%二硝基甲苯、＜10%非危險(xiǎn)性添加劑)，分別對(duì)不添加氮化硼和添加2%氮化硼的配方進(jìn)行了熱分析、密閉爆發(fā)器試驗(yàn)。

差示掃描量熱試驗(yàn)結(jié)果顯示，IMR-4198發(fā)射藥的起始分解溫度為161℃、分解峰溫為207℃、分解終了溫度為265℃、燃燒熱為10038J/g；在添加了2%的氮化硼后，發(fā)射藥分解溫度沒(méi)有任何變化，燃燒熱為10036 J/g，變化很小。

密閉爆發(fā)器試驗(yàn)中，對(duì)比了不含和含2%氮化硼的發(fā)射藥燃燒時(shí)對(duì)鋼片的燒蝕情況。結(jié)果顯示，5g和7.5g不含氮化硼的IMR-4198發(fā)射藥燃燒后，鋼片分別表現(xiàn)為表面有黑色殘?jiān)?無(wú)可見(jiàn)氧化)和可能輕度氧化(綠色)?？梢?jiàn)，含有2%氮化硼的發(fā)射藥燃燒對(duì)鋼片的燒蝕程度明顯降低。

研究表明，在發(fā)射藥中添加一定量的納米碳化硼，可以明顯降低發(fā)射藥燃燒時(shí)對(duì)鋼片的燒蝕。下一步將在發(fā)射試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行炮管的磨損和燒蝕試驗(yàn)，并檢驗(yàn)其他添加劑的應(yīng)用情況。

主編：王敏芳

本期編輯：王瑛

第二篇：美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)清除放射性廢物的新材料-近程探測(cè)技術(shù)試驗(yàn)室-南京

內(nèi)部 總第249期 5 南京理工大學(xué)圖書館 二零一五年五月二十五日

美智庫(kù)研究機(jī)器人系統(tǒng)集群概念

美智庫(kù)新美國(guó)安全中心最近發(fā)布題為《戰(zhàn)場(chǎng)上的機(jī)器人(第二部分)：即將到來(lái)的機(jī)器人集群》的報(bào)告，指出由單個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)經(jīng)過(guò)協(xié)作形成的集群系統(tǒng)，將給未來(lái)軍事行動(dòng)帶來(lái)更加顯著、更具顛覆性的變化。2014年以來(lái)，新美國(guó)安全中心共發(fā)布了3份以“戰(zhàn)場(chǎng)上的機(jī)器人”為主題的研究報(bào)告。第一份《20YY：備戰(zhàn)機(jī)器人時(shí)代》報(bào)告指出，未來(lái)將出現(xiàn)一種基于無(wú)人與自主系統(tǒng)的新的作戰(zhàn)樣式-“20YY樣式”，該作戰(zhàn)樣式有可能改變基本防御戰(zhàn)略的核心理念。第二份《戰(zhàn)場(chǎng)上的機(jī)器人(第一部分)：作戰(zhàn)范圍、持久性、作戰(zhàn)任務(wù)》提出單個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)可確保新型作戰(zhàn)概念的作戰(zhàn)范圍更廣、持久性更強(qiáng)、作戰(zhàn)任務(wù)更多樣。

機(jī)器人集群系統(tǒng)除具備單個(gè)系統(tǒng)所擁有的作戰(zhàn)范圍更大、持久性更強(qiáng)、可執(zhí)行更危險(xiǎn)任務(wù)的能力外，同時(shí)還具備額外的集群式偵察-打擊能力，但新技術(shù)只有最終得到應(yīng)用，才能真正實(shí)現(xiàn)“改變游戲規(guī)則”的創(chuàng)新。為維持美軍當(dāng)前在機(jī)器人領(lǐng)域尚不穩(wěn)固的領(lǐng)先地位，報(bào)告分別對(duì)各部門提出建議：

1、國(guó)防部長(zhǎng)辦公廳：應(yīng)對(duì)無(wú)人系統(tǒng)進(jìn)行全壽命周期成本研究；評(píng)估低成本無(wú)人系統(tǒng)增加敵方成本的可能性；研究通過(guò)將復(fù)雜系統(tǒng)分解為數(shù)量更多的更小型、更簡(jiǎn)單系統(tǒng)，以增加無(wú)人系統(tǒng)靈活性并降低成本；確保未來(lái)的軍事系統(tǒng)基于模塊化設(shè)計(jì)和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建而成；為多年期多無(wú)人平臺(tái)協(xié)同控制與集群試驗(yàn)提供資金；創(chuàng)立國(guó)防機(jī)器人系統(tǒng)辦公室；對(duì)人類認(rèn)知能力增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行全面的政策評(píng)審；繼續(xù)在武器系統(tǒng)自主性的國(guó)際討論中發(fā)揮主導(dǎo)作用。

2、聯(lián)合參謀部：應(yīng)當(dāng)將系統(tǒng)平臺(tái)的全壽命周期成本作為平衡新項(xiàng)目需求的一個(gè)因素；確保無(wú)人與自主系統(tǒng)相關(guān)試驗(yàn)中所獲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)能夠在國(guó)防部中廣泛共享。

3、海軍：應(yīng)當(dāng)構(gòu)建試驗(yàn)型無(wú)人導(dǎo)彈艇樣艇，用以演示驗(yàn)證遠(yuǎn)程控制以及從大型無(wú)人艇上發(fā)射導(dǎo)彈 的能力；構(gòu)建水下無(wú)人有效載荷概念演示驗(yàn)證模塊；積極部署集群式自主防御艇；演示利用空中、水面和水下多作戰(zhàn)域集群系統(tǒng)執(zhí)行各種任務(wù)；持續(xù)發(fā)展低成本的集群對(duì)抗武器。

4、空軍：應(yīng)當(dāng)研究低成本集群式無(wú)人機(jī)執(zhí)行各種不同任務(wù)的可能性；對(duì)較低成本的無(wú)人機(jī)進(jìn)行備選方案分析，作為有人機(jī)額外的傳感器使用；為現(xiàn)有無(wú)人機(jī)的改進(jìn)型多機(jī)控制接口提供研發(fā)資金；開(kāi)展作戰(zhàn)人員控制無(wú)人機(jī)集群的試驗(yàn)。

5、陸軍：應(yīng)當(dāng)對(duì)地面機(jī)器人進(jìn)行一系列機(jī)動(dòng)試驗(yàn)，研究其遠(yuǎn)程偵察與機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)能力，并明確技術(shù)研發(fā)方向和最終的項(xiàng)目需求；對(duì)集群式無(wú)人機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，研究其持續(xù)監(jiān)視、近距空中支援、空中補(bǔ)給和通信中繼能力。

6、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)：應(yīng)當(dāng)對(duì)兩棲型集群機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，利用該系統(tǒng)執(zhí)行偵察與反水雷作戰(zhàn)任務(wù)，確保其可在兩棲作戰(zhàn)開(kāi)始前對(duì)水域進(jìn)行清理。

美空軍尋求太空控制技術(shù)

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室去年底發(fā)布“太空行動(dòng)倡議”項(xiàng)目跨部門公告，向工業(yè)界尋求關(guān)于“那些能提供太空優(yōu)勢(shì)的技術(shù)”的白皮書，旨在為空軍太空行動(dòng)中心提供兩種能力：一是對(duì)太空力量進(jìn)行有效力和有效率的指揮與控制；二是對(duì)太空能力在戰(zhàn)場(chǎng)空間實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的效果進(jìn)行評(píng)估。項(xiàng)目所需開(kāi)發(fā)的技術(shù)，應(yīng)能在戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)層面上改善太空行動(dòng)。這些技術(shù)具體分為三個(gè)領(lǐng)域：

1、指揮與控制技術(shù)；

2、電磁頻譜可視化技術(shù)；

3、行動(dòng)路線的自動(dòng)實(shí)時(shí)生成技術(shù)。

工業(yè)界的技術(shù)白皮書應(yīng)提供增強(qiáng)的事件監(jiān)控和任務(wù)執(zhí)行、態(tài)勢(shì)評(píng)估、自動(dòng)決策輔助的技術(shù)，以便更好地開(kāi)展行動(dòng)路線分析和篩選、動(dòng)態(tài)資源管理、敏捷指揮控制業(yè)務(wù)管理，目標(biāo)是開(kāi)展更有適應(yīng)力的、實(shí)時(shí)的、堅(jiān)韌的作業(yè)，支持指揮與控制功能、電磁頻譜可視化功能以及行動(dòng)路線的自動(dòng)實(shí)時(shí)生成功能。這些技術(shù)應(yīng)能與聯(lián)合太空運(yùn)行中心任務(wù)系統(tǒng)的體系架構(gòu)兼容，并能清晰驗(yàn)證終端產(chǎn)品的性能測(cè)量指標(biāo)和作戰(zhàn)效度測(cè)量指標(biāo)?？哲姳匦铻榧訌?qiáng)太空指揮與控制能力的規(guī)劃、進(jìn)度安排和評(píng)估而研發(fā)必要的創(chuàng)新性技術(shù)；為“提供跨空、天、賽博三大疆域無(wú)縫集成路徑以實(shí)現(xiàn)所需全球性效果”而發(fā)展必要的能力?？哲娮钪饕墓ぷ魇前l(fā)現(xiàn)、制定、生成近實(shí)時(shí)的行動(dòng)路線。此外，空軍還關(guān)心在不斷演變的電磁環(huán)境下對(duì)持續(xù)的太空行動(dòng)和未來(lái)的太空行動(dòng)進(jìn)行規(guī)劃的能力，尤其關(guān)心基于當(dāng)前及預(yù)期的電磁頻譜狀態(tài)對(duì)太空力量進(jìn)行指揮與控制的能力。

“行動(dòng)路線的自動(dòng)實(shí)時(shí)生成”領(lǐng)域正在尋求多種創(chuàng)新方法，開(kāi)發(fā)用于太空指揮與控制行動(dòng)路線規(guī)劃與評(píng)估的符合“以服務(wù)為導(dǎo)向的體系架構(gòu)”的能力，空軍將考慮實(shí)現(xiàn)這種能力的端到端系統(tǒng)和獨(dú)立組件。空軍還需要對(duì)“相關(guān)電磁頻譜現(xiàn)狀及其對(duì)太空力量指揮與控制的影響”進(jìn)行持續(xù)分析的能力。端到端系統(tǒng)能力應(yīng)能幫助操作者判定行動(dòng)路線在實(shí)現(xiàn)指揮官意圖方面的可行性。最關(guān)鍵 的能力是使規(guī)劃者能分配低密度、高需求的資源，滿足全局需要。所有開(kāi)發(fā)出來(lái)的框架將通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)并推薦最佳備選方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種變化的評(píng)估、預(yù)測(cè)及回應(yīng)。人類規(guī)劃者將獲取一組綜合排序分值，借以判定該向司令官推薦哪個(gè)行動(dòng)路線。排序的關(guān)鍵指標(biāo)包括：可信結(jié)果數(shù)量；分析的保真性；處理不同場(chǎng)景的敏捷性；模板和知識(shí)庫(kù)在加速規(guī)劃進(jìn)程方面的運(yùn)用；清晰顯示每一行動(dòng)路線利弊的結(jié)果。

俄羅斯AU-220M輕型自動(dòng)炮塔

該炮塔是隸屬于俄羅斯烏拉爾車輛廠的海燕中央研究所為多種新型和正進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)的裝甲車輛研制的。AU-220M輕型自動(dòng)炮塔上安裝的是從A-220M自動(dòng)艦炮衍生而來(lái)的57mm線膛炮，炮管上安裝有獨(dú)特的胡椒瓶狀炮口制退器。該炮射速為120發(fā)/min，配用彈種有榴彈、脫殼穿甲彈和激光制導(dǎo)炮彈，可對(duì)付地面和空中目標(biāo)，最大射程為12km，最大射高為8km。57mm線膛炮右側(cè)安裝有PKTM 7.62mm并列機(jī)槍，攜帶2000發(fā)待發(fā)彈。炮塔上還可配裝多排81mm電動(dòng)煙幕榴彈發(fā)射器，與炮塔四周配裝的激光探測(cè)器連接?；鹋诳刂圃O(shè)備采用全電操控，方向射界為360。，方位角速度為60。/s，高低射界為-5。-+75。，高低角速度為40。/s。AU-220M炮塔配用的計(jì)算機(jī)火控系統(tǒng)，借助于頂置傳感器提供的氣象數(shù)據(jù)，使其具備行進(jìn)間射擊移動(dòng)目標(biāo)的能力。車長(zhǎng)(位于右側(cè))和炮手(位于左側(cè))均配有頂置雙軸穩(wěn)定晝夜瞄準(zhǔn)具以及激光測(cè)距機(jī)。炮塔的其余部分采用全焊接鋼裝甲，其中前弧部可防御30mm炮彈(彈道防護(hù)水平達(dá)到STANAG 5級(jí))，其他部位可防御7.62mm槍彈(彈道防護(hù)水平達(dá)到STANAG 3級(jí))。

無(wú)人機(jī)用“短柄斧”導(dǎo)彈

“短柄斧”導(dǎo)彈由美國(guó)軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司研制，可裝備無(wú)人機(jī)及其他平臺(tái)使用。導(dǎo)彈重約3.2kg，戰(zhàn)斗部重約1.8kg，尺寸與手榴彈相當(dāng)，采用GPS/INS+激光半主動(dòng)復(fù)合制導(dǎo)?！岸瘫睂?dǎo)彈可裝在“影子”無(wú)人機(jī)機(jī)翼下方掛點(diǎn)處的專用雙聯(lián)裝發(fā)射器內(nèi)，配置形式為上下各一枚。從發(fā)射器中發(fā)射出去后，“短柄斧”導(dǎo)彈的3片尾舵及3片卷弧翼展開(kāi)，隨后滑翔飛向目標(biāo)。導(dǎo)彈頭部裝有3個(gè)激光探測(cè)器，啟動(dòng)工作后可以探測(cè)從被指示目標(biāo)上反射的激光束。一旦捕獲到激光光斑，“短柄斧”導(dǎo)彈將飛向目標(biāo)。

目前，市場(chǎng)上正在銷售的小型化制導(dǎo)彈藥體積小、重量輕，主要是通過(guò)較低的毀傷效應(yīng)攻擊目標(biāo)，從而控制并避免造成附帶毀傷。而“短柄斧”導(dǎo)彈配用軌道-阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司研發(fā)的殺傷力增強(qiáng)器戰(zhàn)斗部，破片殺傷效應(yīng)與外型尺寸為其5倍的彈藥相當(dāng)，據(jù)稱與配用226.8kg級(jí)Mk82戰(zhàn)斗部的“杰達(dá)姆”制

導(dǎo)炸彈相當(dāng)，但是爆轟波殺傷效應(yīng)有限。另外，“短柄斧”導(dǎo)彈的預(yù)期價(jià)格與“杰達(dá)姆”制導(dǎo)炸彈組件相當(dāng)。在某些情況下，軍方會(huì)使用配用226.8kg級(jí)Mk82戰(zhàn)斗部的“杰達(dá)姆”制導(dǎo)炸彈為與敵方人員及軟篷車輛短兵相接的地面部隊(duì)提供火力支援，而此時(shí)使用“短柄斧”導(dǎo)彈的效果更佳，不僅可以有效消滅敵方部隊(duì)，而且對(duì)友軍的附帶毀傷較小。

由于體積小、重量輕，“短柄斧”導(dǎo)彈可顯著增加無(wú)人機(jī)的掛彈量。例如，除裝備制式情報(bào)、監(jiān)視與偵察和無(wú)線電中繼設(shè)備外，“影子”等小型無(wú)人機(jī)還可以再掛載4枚該彈，體積較大的無(wú)人機(jī)的每個(gè)掛架下方可掛載12枚或更多的彈藥?！岸瘫睂?dǎo)彈還可以裝備固定翼飛機(jī)，從而提高飛機(jī)單次出動(dòng)摧毀目標(biāo)的數(shù)量。載機(jī)的掛彈量可達(dá)到50-250枚，但具體取決于飛機(jī)的類型。此外，由于掛彈量大，飛機(jī)可以發(fā)射多發(fā)彈藥執(zhí)行區(qū)域壓制任務(wù)。

法國(guó)薩吉姆公司為陸軍研制“菲林”士兵系統(tǒng)

“菲林”士兵系統(tǒng)采用像增強(qiáng)瞄準(zhǔn)具，是為數(shù)不多的采用晝夜瞄準(zhǔn)具的士兵系統(tǒng)，其他多采用夾持式瞄準(zhǔn)具。其晝夜瞄準(zhǔn)具包含晝用通道和像增強(qiáng)或紅外通道。晝用通道采用1024×768像素CCD，工作在400-700nm可見(jiàn)光波段。具有寬(7.6)和窄(2.5)兩個(gè)視場(chǎng)和數(shù)字變焦能力。其所成圖像顯示在視場(chǎng)為。25的800×600彩色OLED單目鏡。該單目鏡也可用來(lái)顯示像增強(qiáng)通道圖像。像增強(qiáng)通道位于晝用通道下方，像管分辨率為1280×1024，具有電子變焦功能，寬視場(chǎng)為8，窄視場(chǎng)為5。在白天晴朗天氣下，窄視場(chǎng)對(duì)人形和車輛目標(biāo)的探測(cè)距離分別為8km和10km，識(shí)別距離為2km和4km；寬視場(chǎng)的探測(cè)距離分別為2km和4km，識(shí)別距離為lkm和2km。在夜間模式下，探測(cè)距離為600m。其他特點(diǎn)包括：全防水設(shè)計(jì)；重量不到1.5KG；內(nèi)部電池可供電3h，也可連接“菲林”士兵系統(tǒng)的主電源；采用藍(lán)牙鏈路可與士兵系統(tǒng)無(wú)線通信，將圖像發(fā)送到頭盔顯示器上，可供射手在拐角使用(也可用電線代替藍(lán)牙)。。俄羅斯發(fā)展下一代航電系統(tǒng)核心技術(shù)

近日，俄羅斯無(wú)線電電子技術(shù)公司(KRET)宣布，該公司和俄先期研究基金會(huì)簽署了一項(xiàng)協(xié)議，將開(kāi)展名為“基于無(wú)線電-光子學(xué)的有源相控陣發(fā)展”(ROFAR)的科學(xué)與技術(shù)專項(xiàng)。該專項(xiàng)的總投資為6.8億盧布，全部由俄聯(lián)邦政府預(yù)算撥付，主要工作包括建立一個(gè)新的專用實(shí)驗(yàn)室，并發(fā)展可用于下一代雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的納米光子學(xué)技術(shù)。專用實(shí)驗(yàn)室將在KRET成員單位正在使用的試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上建立，這些單位包括穩(wěn)相加速器公司、拉緬斯克儀器儀表設(shè)計(jì)局股份公司、梁贊國(guó)有儀表廠、卡盧加無(wú)線電工程研究所、屏幕光學(xué)系統(tǒng)公司等。

KRET首席執(zhí)行官表示，納米光子學(xué)技術(shù)將有助于俄羅斯研制出高效和先進(jìn)的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)、雷達(dá)系統(tǒng)、電子情報(bào)系統(tǒng)和電子戰(zhàn)套件，用以取代現(xiàn)有的系統(tǒng)。利用無(wú)線電-光子學(xué)原理發(fā)展和生產(chǎn)下一代有源相控陣系統(tǒng)將是ROFAR專項(xiàng)的主要研究領(lǐng)域之一，該技術(shù)可以將設(shè)備的重量減輕1/3-2/3，可靠性和效率提高2-3倍，同時(shí)數(shù)十倍地提升掃描速度和分辨率。通過(guò)執(zhí)行該專項(xiàng)，將建立可能改善“靈巧蒙皮”各項(xiàng)特性的技術(shù)。

目前，俄最新型直升機(jī)和飛機(jī)已采用了“靈巧蒙皮”。ROFAR發(fā)展的元件系統(tǒng)將被集成到機(jī)體，并分布在其整個(gè)表面，使機(jī)組人員能夠時(shí)刻看到無(wú)縫的全向雷達(dá)圖像，保證天線能以主動(dòng)和被動(dòng)方式工作，使用所有類型的干擾對(duì)抗措施，實(shí)現(xiàn)隱蔽或抗干擾的發(fā)射，確保載機(jī)與地面和其他飛機(jī)的通信，完成敵我識(shí)別等。KRET將在新型材料和組件的基礎(chǔ)上，利用光子學(xué)原理發(fā)展高功率光探測(cè)器和半導(dǎo)體激光模塊。該專項(xiàng)將在2020年之前完成。

日本演示新單光子源

日本信息通信研究機(jī)構(gòu)與電氣通信大學(xué)成功演示了采用2.5GHz重頻可調(diào)諧頻率梳狀激光器泵浦的雙光子源。與采用76MHz激光器泵浦的傳統(tǒng)光子源相比，該光子源的信噪比提高了30倍，并且量子干涉性能更好。自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的單光子是量子信息處理和量子通信研究中應(yīng)用最廣泛的信息載體。但是，由于自發(fā)特性，高速率數(shù)據(jù)需要更高的泵浦功率，而這會(huì)導(dǎo)致不必要的多量子對(duì)發(fā)射從而降低量子干涉可見(jiàn)性，增加量子密鑰分發(fā)和光量子信息處理的誤差率。信息通信研究機(jī)構(gòu)新開(kāi)發(fā)的2.5GHz的重頻可調(diào)諧梳狀激光器可在相對(duì)低的脈沖能量下工作，同時(shí)由于重復(fù)頻率較高，可以保持較高的平均功率。低脈沖能量將減少多量子對(duì)發(fā)射，同時(shí)高平均功率還能實(shí)現(xiàn)高計(jì)數(shù)率。

梳狀激光器工作在1553nm波長(zhǎng)，利用高功率摻鉺光纖放大器放大，并通過(guò)10mm長(zhǎng)的O型周期性反轉(zhuǎn)鈮酸鋰光波導(dǎo)管倍頻，再利用短通濾波器過(guò)濾出1553nm的光。隨后，由二次諧波產(chǎn)生的776.5nm激光對(duì)30mm長(zhǎng)的Ⅱ型周期性極化磷酸鈦氧鉀晶體進(jìn)行泵浦，以實(shí)現(xiàn)自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的光子、信號(hào)由偏振分束器分離，并通過(guò)耦合器耦合進(jìn)單模光纖中。單模光纖通過(guò)兩個(gè)光纖連接器連接到光纖分束器，以測(cè)試HOM干涉。研究人員還推出了76MHz的泵激光器(Mira900，工作在776.5nm，約2PS)，并內(nèi)嵌有光圈，以控制光束尺寸，便于對(duì)兩個(gè)泵浦激光器進(jìn)行比較。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員對(duì)10GHz和2.5GHz的重復(fù)頻率都進(jìn)行了嘗試，但主要采用2.5GHz。其超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器具有約70%的系統(tǒng)探測(cè)率與不到1KCPS的暗計(jì)數(shù)率。為了對(duì)2.5GHz和76MHz激光器進(jìn)行比較，研究人員在不同泵浦功

率下測(cè)試了量子干涉。結(jié)果顯示，隨著泵浦功率增加，76MHz激光器的量子干涉可見(jiàn)性迅速降低。而2．5GHz激光器的量子干涉可見(jiàn)性幾乎不變，仍高達(dá)35mW，這主要是因?yàn)橹貜?fù)頻率高、多量子對(duì)發(fā)射少。相關(guān)技術(shù)為未來(lái)利用性能好、成本低的電信組件制作量子光子電路奠定了基礎(chǔ)，最終有望在光學(xué)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)可升級(jí)的量子信息和通信技術(shù)。

美國(guó)推出納米多孔硅/NaClO4發(fā)射藥點(diǎn)火器

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室成功開(kāi)發(fā)出了一種納米多孔硅/NaClO4發(fā)射藥點(diǎn)火器，測(cè)試了其點(diǎn)燃JA2發(fā)射藥的點(diǎn)火性能。該點(diǎn)火器是納米多孔硅圓片孔洞中裝有高氯酸鈉(NaClO4)強(qiáng)氧化劑的納米多孔硅芯片，大致制備流程是：采用電化學(xué)腐蝕法制得納米多孔硅晶片，在多孔區(qū)域附近接入電橋線；將整個(gè)晶片固定在雙列直插式封裝插座上，以便連接外部導(dǎo)線；為“激活”芯片，將幾滴NaClO4甲醇溶液滴在納米多孔硅晶片的腐蝕區(qū)域，使其滲透并潤(rùn)濕硅晶片上的孔洞。由于NaClO4具有吸濕性，上述操作需要在低濕度的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行。

將單個(gè)連接電導(dǎo)線的孔洞中注入NaClO4的納米多孔硅芯片置于透明且韌性好的PVC管中，PVC管在從制備室向密閉爆發(fā)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，管內(nèi)要充入干燥氮?dú)?。PVC管外部的電導(dǎo)線連接在點(diǎn)火電路上，外接電壓為3V。借助高速攝像機(jī)，可以透過(guò)PVC管體的透明區(qū)域觀察點(diǎn)火情況，拍攝頻率為21000fps/s。為了明確點(diǎn)燃發(fā)射藥的是熱氣體與顆粒，還是反應(yīng)產(chǎn)生的熱輻射，研究人員制備了透明和普通的兩種JA2發(fā)射藥圓片作為點(diǎn)火對(duì)象，外徑均為13mm、厚度為3mm。其中，普通JA2發(fā)射藥中添加了少量碳黑顆粒。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由氣體和顆粒組成的熱羽流是點(diǎn)燃發(fā)射藥的主導(dǎo)因素。

由于高氯酸鈉與納米多孔硅反應(yīng)非常劇烈，且反應(yīng)持續(xù)時(shí)間短、整體能量釋放小，因此需要在多孔硅芯片和發(fā)射藥圓片之間加入輔助點(diǎn)火材料。研究人員選用氧化銅和三氧化二鉍納米鋁熱劑粉體作為輔助點(diǎn)火材料。試驗(yàn)結(jié)果顯示，加入三氧化二鉍納米鋁熱劑后，點(diǎn)火器輸出能量有所提高，但仍未點(diǎn)燃JA2發(fā)射藥圓片，只是在發(fā)射藥圓片表面出現(xiàn)了因熱流導(dǎo)致的部分損傷；氧化銅納米鋁熱劑的反應(yīng)更劇烈、反應(yīng)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，成功地將JA2藥片點(diǎn)燃。因此，在添加少量輔助點(diǎn)火材料后，納米多孔硅/NaClO4點(diǎn)火器可以應(yīng)于發(fā)射藥點(diǎn)火。

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室研制的集成電路的內(nèi)置點(diǎn)火控制信號(hào)濾波器可以避開(kāi)外部電磁信號(hào)的干擾，每個(gè)電路的點(diǎn)火時(shí)間可控，采用多芯片程序點(diǎn)火方式，可優(yōu)化發(fā)射藥能量向彈丸的傳遞過(guò)程，優(yōu)化炮彈發(fā)射性能。

審核：王敏芳

本期編輯：王瑛

第三篇：美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)清除放射性廢物的新材料-近程探測(cè)技術(shù)試驗(yàn)室-南京

內(nèi)部 總第244期 11 南京理工大學(xué)圖書館 二零一四年十一月二十五日

美陸軍研究實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)發(fā)展三項(xiàng)顛覆性軍事技術(shù)

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(ARL)正通過(guò)研發(fā)新材料、新技術(shù)尋求武器系統(tǒng)在功率、能量和殺傷力方面的顛覆性突破，為2025年以后的美陸軍提供革命性作戰(zhàn)能力。ARL正重點(diǎn)發(fā)展以下3個(gè)領(lǐng)域的軍事技術(shù)：低成本超精確打擊武器、顛覆性能源與推進(jìn)技術(shù)、彈頭殺傷性和可擴(kuò)展性。

未來(lái)武器系統(tǒng)都將是精確武器系統(tǒng)，隨著射程不斷擴(kuò)大，如何準(zhǔn)確擊中移動(dòng)目標(biāo)將成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。ARL將通過(guò)放寬飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)以及導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制技術(shù)研究等方面的準(zhǔn)入限制，研制更具備經(jīng)濟(jì)可承受性的超精確打擊系統(tǒng)。ARL著重開(kāi)展了兩方面研究：一是在諸如GPS拒止等對(duì)抗環(huán)境中確保武器的使用。ARL試圖通過(guò)使用先進(jìn)算法和其他數(shù)學(xué)工具的導(dǎo)航傳感器網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)武器擊中目標(biāo)；面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是：大量先進(jìn)算法無(wú)法在彈上芯片內(nèi)實(shí)時(shí)運(yùn)行。ARL正在研究使用壓縮傳感技術(shù)進(jìn)行基于圖像的導(dǎo)航，將利用新興的傳感技術(shù)和斑點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)在武器發(fā)射前、發(fā)射時(shí)和發(fā)射后進(jìn)行目標(biāo)定位。二是發(fā)展“父子武器”(主從武器)降低武器系統(tǒng)使用成本，即一套武器系統(tǒng)包括一個(gè)父武器和多個(gè)子武器，且子武器比父武器成本低廉。父武器發(fā)射后將搜集到的目標(biāo)信息與各子武器實(shí)時(shí)交互，從而顯著增強(qiáng)子武器殺傷力。從初始模型分析來(lái)看，使用“父子武器”概念設(shè)計(jì)的武器系統(tǒng)，其殺傷力將比現(xiàn)有武器系統(tǒng)提高1-2倍。

當(dāng)前的傳統(tǒng)能源材料主要基于單一的碳、氫、氮、氧元素，且相關(guān)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。ARL正在研究能量密度更高的碳基、氫基、氮基、氧基合成高能材料及其他類型的能源材料，如固體能源材料。新能源材料有望至少將能量密

度提高30%，并可應(yīng)用于新型武器平臺(tái)。ARL利用陸軍任務(wù)與高性能計(jì)算資源建立了一套復(fù)雜的多尺度材料模型，通過(guò)軟件計(jì)算評(píng)估備選材料分子的性能和易損性，從而拓展合成材料的遴選方法，縮短研發(fā)時(shí)間。通常情況下，固態(tài)能源材料在氣壓降低且無(wú)能量釋放的情況下會(huì)自動(dòng)變回氣態(tài)。ARL利用超高壓技術(shù)合成了一種新型固體能源材料。這種超高壓技術(shù)通過(guò)改變?cè)拥逆I合結(jié)構(gòu)來(lái)增加原子間的能量存儲(chǔ)，使得固體材料具有極強(qiáng)的分子力，性能穩(wěn)定，不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。目前，ARL在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下能夠小規(guī)模生產(chǎn)這種新型固體能源燃料，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究其高能特性，且正在開(kāi)發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)所需的技術(shù)基礎(chǔ)。

在彈頭殺傷性和可擴(kuò)展性方面，ARL的研究不僅局限于彈頭擊中目標(biāo)時(shí)是否能夠釋放足夠能量，還包括其能量分布的精準(zhǔn)性。ARL正在研究一種可配置的單一穿甲彈。這種穿甲彈能夠有效針對(duì)多種威脅目標(biāo)，包括裝甲車輛、建筑物、碉堡和人員等。為提高彈頭釋放能量的效能，ARL提出了一種能夠重新分配彈頭擊中目標(biāo)釋放的能量的新理念。利用“父子武器”模式投送這種可精確控制能量配置的彈頭，將顯著提升攻擊目標(biāo)的能效。

此外，為滿足美陸軍2025年及以后的作戰(zhàn)需求，ARL還關(guān)注了微波、激光等定向能武器以及電磁導(dǎo)軌炮等其他新興技術(shù)，并認(rèn)為定向能武器將由當(dāng)前的戰(zhàn)略資產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)術(shù)資產(chǎn)，替代傳統(tǒng)武器執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。

印度試射“無(wú)畏”亞聲速遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈

10月17日，印度成功進(jìn)行了“無(wú)畏”遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈的發(fā)射試驗(yàn)，并達(dá)到所有任務(wù)目標(biāo)。巡航導(dǎo)彈從機(jī)動(dòng)發(fā)射架上垂直發(fā)射升空，達(dá)到預(yù)定高度和速度后，固體火箭助推器與彈體分離，導(dǎo)彈依靠自身的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力進(jìn)行巡飛，彈體機(jī)翼展開(kāi)保持飛行平衡。導(dǎo)彈全程飛行時(shí)間接近73min。除一系列地面雷達(dá)站和遙測(cè)站對(duì)導(dǎo)彈飛行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，一架印度空軍的飛機(jī)也對(duì)導(dǎo)彈飛行進(jìn)行了近距離觀測(cè)。

“無(wú)畏”導(dǎo)彈是印度自主研發(fā)的全天候、亞聲速、遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈，由隸屬DRDO的航空發(fā)展公司研制。導(dǎo)彈長(zhǎng)6m、彈徑0.52m、翼展2.7m、重約1.5T，可攜帶核彈頭或常規(guī)彈頭；采用環(huán)形激光陀螺儀/全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航、射頻高度計(jì)測(cè)高，可在地面30m或水面10m的高度上巡航；彈體采用常規(guī)導(dǎo)彈布局，具有彈出式機(jī)翼和十字形尾翼，兩級(jí)助推結(jié)構(gòu)，第一級(jí)為火箭助推器，發(fā)射后首先依靠火箭動(dòng)力進(jìn)行加速，助推器分離后，導(dǎo)彈依靠渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行巡航飛行，最大巡航速度為0.7馬赫，攜帶250kg和450kg載荷時(shí)的射程分別為1200km

和750km；導(dǎo)彈可自主或遙控飛行，具備從多個(gè)目標(biāo)中選擇特定目標(biāo)進(jìn)行打擊的能力。導(dǎo)彈飛行1000km后的圓概率誤差在10m之內(nèi)。

烏克蘭推出“薩瑪特”遙控武器站

“薩瑪特”遙控武器站由烏克蘭基輔設(shè)計(jì)局研制，可安裝在地面平臺(tái)和海軍艦船上使用。武器站左側(cè)安裝有一組四聯(lián)裝反坦克導(dǎo)彈發(fā)射器，可發(fā)射RK-3和RK-2S導(dǎo)彈，最大射程分別為2.5km和5km。這兩種導(dǎo)彈均采用激光駕束制導(dǎo)，配有以下兩種戰(zhàn)斗部：串聯(lián)破甲戰(zhàn)斗部，對(duì)付披掛爆炸反應(yīng)裝甲目標(biāo)；殺爆戰(zhàn)斗部。武器站中部安裝有可快速更換槍管的M2 HB式12.7mm機(jī)槍，可發(fā)射多種彈藥。傳感器組件安裝在武器站右側(cè)，包括帶激光信道和寬窄視場(chǎng)光學(xué)組件的導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)以及“鷹”SLX熱像儀(采用4X變焦和固定視場(chǎng))。操作人員的座位帶全裝甲防護(hù)，可利用平板顯示器鎖定目標(biāo)并尸身導(dǎo)彈。

美空軍尋求主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)防御能力

日前，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)發(fā)布一份名為“網(wǎng)絡(luò)彈性能力”項(xiàng)目的跨部門公告，尋求發(fā)展主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)防御能力。該項(xiàng)目總投資4900萬(wàn)美元，重點(diǎn)關(guān)注5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，并設(shè)定了每個(gè)領(lǐng)域的研究期限。具體如下：

設(shè)計(jì)保證(2014-2017財(cái)年)將開(kāi)發(fā)能夠修改域名的數(shù)學(xué)規(guī)范，用于驗(yàn)證軟硬件產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)正確性，另外還將開(kāi)發(fā)消除新型威脅的創(chuàng)新性主動(dòng)防御技術(shù)。研究成果將用于創(chuàng)建一個(gè)可靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架，并形成一個(gè)基于數(shù)學(xué)上的安全工程文化。

基本功能的生存和修復(fù)(2015-2017財(cái)年)將開(kāi)發(fā)能夠發(fā)現(xiàn)自身脆弱性并恢復(fù)丟失服務(wù)和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。尋求發(fā)展的概念包括自我保護(hù)軟件，能夠預(yù)測(cè)威脅、自動(dòng)修復(fù)代碼和數(shù)據(jù)的自我修復(fù)軟件，網(wǎng)絡(luò)防御度量系統(tǒng)，基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)欺騙(2015-2019財(cái)年)將開(kāi)發(fā)欺騙和誤導(dǎo)對(duì)手網(wǎng)絡(luò)攻擊的網(wǎng)絡(luò)誘餌能力。所開(kāi)發(fā)的機(jī)制對(duì)于合法用戶是透明的，對(duì)對(duì)手則是隱蔽的。除增加對(duì)手的網(wǎng)絡(luò)攻擊成本外，還能降低其收益。

網(wǎng)絡(luò)敏捷性(2015-2017財(cái)年)將尋求發(fā)展防御性網(wǎng)絡(luò)機(jī)動(dòng)和敏捷性技術(shù)，增加網(wǎng)絡(luò)敏捷性、多樣性和冗余性，迫使對(duì)手花費(fèi)更多的時(shí)間和成本來(lái)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不確定性和復(fù)雜性，提高其人侵風(fēng)險(xiǎn)。敏捷性機(jī)制必須對(duì)合法用戶是透明的，最低限度地影響網(wǎng)絡(luò)的功能和性能。

嵌入式系統(tǒng)彈性和靈敏性(2015—2017財(cái)年)系統(tǒng)的軟件、數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)器

通常包含了高價(jià)值信息并控制著關(guān)鍵資產(chǎn)，安全規(guī)則對(duì)于嵌入式系統(tǒng)極為關(guān)鍵。該技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒀芯亢脱菔鞠劝l(fā)制人的防御途徑，保護(hù)脆弱的嵌入式系統(tǒng)，并發(fā)展響應(yīng)技術(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)恢復(fù)和適應(yīng)性調(diào)整來(lái)保護(hù)關(guān)鍵功能和數(shù)據(jù)。

美研制出可自動(dòng)折疊組裝行進(jìn)的機(jī)器人

美國(guó)哈佛大學(xué)威斯生物啟發(fā)工程研究所和麻省理工學(xué)院的研究人員，聯(lián)合研制出可自動(dòng)折疊組裝成復(fù)雜形狀的自組裝機(jī)器人，其組裝過(guò)程不超過(guò)4min，組裝后可自動(dòng)行進(jìn)。該機(jī)器人是首個(gè)無(wú)需人工干預(yù)即可完成自組裝并具備特定功能的機(jī)器人。

機(jī)器人主要由紙和聚苯乙烯形成的聚合物薄片、以及嵌入薄片內(nèi)的全機(jī)電系統(tǒng)兩部分組成。全機(jī)電系統(tǒng)包含2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、2塊電池和1個(gè)微控制器。與傳統(tǒng)組裝方式不同，該機(jī)器人的組裝采用類似于手工折紙的方法。機(jī)器人薄片內(nèi)嵌入有多個(gè)可按預(yù)設(shè)程序折疊成特定角度的鉸鏈。每個(gè)鉸鏈含有嵌入式電路，可由微控制器控制產(chǎn)生熱量，軟化薄片中的聚苯乙烯，觸發(fā)機(jī)器人按特定順序完成自我折疊。經(jīng)過(guò)大約4分鐘的自我折疊后，鉸鏈冷卻，薄片中的聚苯乙烯變硬，使得機(jī)器人變得堅(jiān)硬，微控制器隨后可控制機(jī)器人以160m/h的速度行進(jìn)。每個(gè)機(jī)器人成本約100美元。

目前該機(jī)器人通過(guò)定時(shí)器啟動(dòng)，在裝上電池10s后開(kāi)始折疊。研究人員還在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改進(jìn)，希望機(jī)器人的折疊可通過(guò)溫度、壓力等環(huán)境傳感器進(jìn)行觸發(fā)。此外，由于機(jī)器人在折疊組裝過(guò)程中的瞬時(shí)電流是普通電燈中電流強(qiáng)度的10倍，容易發(fā)生自燃，避免自燃是該機(jī)器人面臨的主要挑戰(zhàn)之一。未來(lái)，研究人員將進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，以獲得更堅(jiān)固、觸發(fā)熱量更少的形狀記憶聚合物材料。

美國(guó)尋求三維地理信息圖像自動(dòng)生成技術(shù)

美國(guó)國(guó)家地理空間情報(bào)局(NGA)發(fā)布信息征詢書，尋求能從多種二維商業(yè)衛(wèi)星圖像中提取數(shù)據(jù)點(diǎn)，自動(dòng)生成包含地理坐標(biāo)信息的三維點(diǎn)云的技術(shù)。

點(diǎn)云是指在同一坐標(biāo)系下包含空間分布和自身特性的數(shù)據(jù)點(diǎn)的海量集合。在地理信息系統(tǒng)內(nèi)，點(diǎn)云可用于建立數(shù)字地形高程模型和繪制三維城市模型。點(diǎn)云內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)通常包含了掃描對(duì)象或區(qū)域的三維幾何坐標(biāo)信息。數(shù)據(jù)點(diǎn)可通過(guò)多種方式獲取，如激光雷達(dá)和激光掃描儀等。

NGA要求征詢技術(shù)具備的最低限度能力包括：至少能夠融合2種商業(yè)衛(wèi)星圖像；無(wú)需人工干預(yù)能夠全自動(dòng)完成點(diǎn)云生成；能夠產(chǎn)生統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式的3D點(diǎn)云；點(diǎn)云內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)必須包含一個(gè)空間位置數(shù)據(jù)和像素灰度數(shù)據(jù)。

NGA期望征詢的技術(shù)最終能夠?qū)崿F(xiàn)：生成高精度、高保真、密集的空間3D點(diǎn)云；能夠反映城市、農(nóng)村等典型的地形場(chǎng)景；能夠反映季節(jié)和晝夜引起的光照自然變化；點(diǎn)云數(shù)據(jù)點(diǎn)間距能夠匹配圖像分辨率；在同一地理位置能夠融合不同時(shí)間的多重圖像(時(shí)間間隔3～100秒)；能夠處理覆蓋達(dá)幾百平方千米大面積區(qū)域的圖像；能夠通過(guò)“通用激光雷達(dá)誤差模型”對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)或數(shù)據(jù)點(diǎn)子集進(jìn)行不確定性評(píng)估。NGA希望，與北美公司或其他研究機(jī)構(gòu)合作，最終開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠融合數(shù)百?gòu)堉丿B圖像生成三維空間點(diǎn)云的自動(dòng)化系統(tǒng)。

德國(guó)IBD公司推出高性能透明陶瓷裝甲

德國(guó)IBD戴森羅特工程公司推出了新型PROnchTN-T高性能透明陶瓷裝甲，其以不透明納米技術(shù)陶瓷為基礎(chǔ)，通過(guò)連接透明陶瓷瓦形成大型板材。這種透明陶瓷材料具有極高的硬度，可以減少陶瓷層的厚度，在相當(dāng)?shù)拿婷芏认聦?shí)現(xiàn)與不透明裝甲相同的防護(hù)水平，另外還具有相同的抗多次打擊能力。與不透明裝甲相似，透明陶瓷防護(hù)產(chǎn)品也需要襯板來(lái)吸收彈丸剩余動(dòng)能。傳統(tǒng)的裝甲玻璃由大量的層狀結(jié)構(gòu)組成，在高溫下會(huì)快速老化，導(dǎo)致分層。IBD公司成功開(kāi)發(fā)了一種纖維增強(qiáng)透明襯板，這種納米纖維增強(qiáng)的透明襯板結(jié)構(gòu)層較少，非常穩(wěn)定，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，材料強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)聚碳酸酯更高。透明陶瓷和高強(qiáng)度襯板的結(jié)合可以確保窗口在經(jīng)歷多次打擊后仍保持高能見(jiàn)度，而在相同情況下標(biāo)準(zhǔn)裝甲玻璃幾乎變得不透明。

IBD公司將其開(kāi)發(fā)的透明陶瓷裝甲安裝到軍用卡車上與標(biāo)準(zhǔn)裝甲玻璃進(jìn)行比較：窗口面積為3m2，防護(hù)水平達(dá)到STANAG 4569 3級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)裝甲玻璃所需的面密度為190Kg/m2，總重達(dá)570kg，而透明陶瓷裝甲的面密度僅為56kg/m2，總重為170kg，減重程度達(dá)到70%(400kg)。

美國(guó)采用CAN-BD工藝制備納米TATB 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)是一種極不敏感含能材料，但在某些情況下，這種鈍感特性也限制了其應(yīng)用范圍，如感度太低，不利于爆炸波的傳播。有研究表明，絕大多數(shù)含能化合物的沖擊波感度與其顆粒尺寸間接相關(guān)，減小1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯的顆粒尺寸有利于提高其感度，從而改善其起爆性能。但是，1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯幾乎不溶于大部分常用溶劑，因此不能采用常規(guī)的快速重結(jié)晶工藝對(duì)其進(jìn)行細(xì)化。

2014年，美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員采用帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝(CAN-BD)制備了納米1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯，并進(jìn)行了

表征。具體工藝為：100℃下，將0.040g 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯溶于40ml二甲亞砜，然后將所得溶液通過(guò)加熱的不銹鋼管路(85℃)虹吸到85℃的熱注射泵中，并用二氧化碳泵加壓至98MPa，用20ml循環(huán)溶劑裝載27ml 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯/二甲亞砜溶液以0.3ml/min的速率運(yùn)行，將加熱的氮?dú)?約80℃)以30L/min的速率通入干燥器中以輔助樣品的干燥，最后通過(guò)過(guò)濾膜收集樣品，產(chǎn)品得率為35%。整個(gè)工藝過(guò)程中，保持加熱確保1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯是溶解狀態(tài)；混合T形管的溫度保持在160℃，泵、混合T形管和節(jié)流閥處的壓力保持恒定(14-21kPa)；過(guò)濾膜采用對(duì)高溫和二甲亞砜耐受性好的聚四氟乙烯基膜；節(jié)流閥采用熔融石英制成，長(zhǎng)10cm，內(nèi)徑75um；采用三個(gè)獨(dú)立的泡沫干燥器，其工藝條件相同。

為了確定帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝的重現(xiàn)性并實(shí)現(xiàn)樣品粒徑的平均分布，研究人員制備了三批試樣，并分別進(jìn)行了表征。采用掃描電子顯微鏡確定納米顆粒的尺寸和形態(tài)。結(jié)果表明，采用帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝獲得的1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯納米顆粒與傳統(tǒng)的超細(xì)、極細(xì)1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯明顯不同，傳統(tǒng)的1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯比表面積大，但顆粒形態(tài)各異、不均勻，而采用帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝制備的納米顆粒的形狀和尺寸更為均勻；三批試樣的平均粒徑分別是217nm、248nm和238nm，每一批的尺寸分布都類似，表明帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝可控且重現(xiàn)性好。

研究人員還采用拉曼光譜和質(zhì)譜，研究帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝是否引起1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯發(fā)生分解或分子結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，納米1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯?jīng)]有發(fā)生不適當(dāng)?shù)淖兓?，所有信?hào)峰都與起始1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯相符；而且，三批試樣的拉曼光譜中都沒(méi)有出現(xiàn)任何額外的信號(hào)峰，表明沒(méi)有出現(xiàn)明顯的分解產(chǎn)物和溶劑殘留。質(zhì)譜表征結(jié)果也表明，三批產(chǎn)物的質(zhì)譜結(jié)果與起始原料在構(gòu)造和裂解方面都很類似，沒(méi)有出現(xiàn)任何不同或額外的信號(hào)峰。

結(jié)果表明，采用帶氣泡干燥器的二氧化碳輔助噴霧工藝或其他噴霧干燥工藝成功制備了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯納米，獲得了粒徑在100-140nm間的納米顆粒，且顆粒尺寸易于控制；該工藝不會(huì)引起1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯的分解或分子結(jié)構(gòu)的改變，因此可對(duì)該工藝進(jìn)一步優(yōu)化獲得更好尺寸、形態(tài)控制和更高的產(chǎn)品得率。

審核：王敏芳

本期編輯：王瑛