美軍也要節(jié)能減排驅(qū)動(dòng)武器環(huán)保車輪

魏岳江

地球上蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，如何將這些唾手可得的資源轉(zhuǎn)化成取之不盡的能源，已經(jīng)成為世界各國(guó)軍隊(duì)的新課題。為此，美軍開始為軍事能源保障尋求新的變革。

傳統(tǒng)能源的不可再生性、全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)，導(dǎo)致歐美軍費(fèi)開支紛紛縮水，這為軍事能源保障模式帶來了一系列復(fù)雜而嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。新型燃料投入使用及其發(fā)展遠(yuǎn)景，預(yù)示著美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家正在開展新一輪的軍事能源保障變革。這一變革，或許將極大改變未來戰(zhàn)爭(zhēng)的形態(tài)，人們被迫探尋可供替代的新能源，同時(shí)想盡辦法減少能耗。

事實(shí)上，能源不僅是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈，也是軍事行動(dòng)不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，而時(shí)下各國(guó)機(jī)械化部隊(duì)所使用的能源絕大部分又以石油為主，如果沒有石油，世界將會(huì)怎樣？裝備還能天上飛、地下跑、水中游嗎？針對(duì)“石油依賴”，美軍在《作戰(zhàn)能源戰(zhàn)略》中提出，未來幾年內(nèi)要確保飛機(jī)、艦船、車輛和各類保障裝備都能使用可替代燃料。

讓裝備少喝油，“多吃素”

軍事專家指出，美國(guó)軍方正積極利用可持續(xù)的綠色能源技術(shù)，試圖在一場(chǎng)有關(guān)清潔能源的戰(zhàn)略競(jìng)賽中領(lǐng)先。五角大樓相信，未來大國(guó)間的任何沖突，都會(huì)以環(huán)保武器和綠色戰(zhàn)術(shù)為特征。

近5年來，美軍先后投入1.31億美元研發(fā)燃料系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)等方面的節(jié)能技術(shù)。他們的目標(biāo)是：到2020年將海上行動(dòng)所需能耗降低15%，飛行能源利用率提高10%，地面戰(zhàn)場(chǎng)上的能源利用率提高50%。

正是為了改變軍事行動(dòng)對(duì)傳統(tǒng)能源的過度依賴，前不久，美國(guó)海軍披露了一項(xiàng)神奇的研究——“水變油”。 據(jù)美國(guó)空軍官方網(wǎng)站報(bào)道，目前美國(guó)空軍正在研發(fā)使用海藻和藍(lán)菌生產(chǎn)燃料的新一代生物燃料技術(shù)。

此外，美軍還在討論的環(huán)保措施包括用大豆油為戰(zhàn)機(jī)作燃料，在戰(zhàn)斗區(qū)域使用太陽能，研制氫動(dòng)力的小型飛行器等。

有報(bào)道稱，美國(guó)海軍能把海水變成燃料，驅(qū)動(dòng)巨艦游弋于大洋之上。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的試驗(yàn)中，受命于美軍的科學(xué)家找到了從鹽水中獲取二氧化碳和氫的方法，因?yàn)樵诤Ｋ?，二氧化碳的濃度是在空氣中?40倍。通過催化裝置，這兩種氣體被變成液態(tài)燃料。初步的實(shí)驗(yàn)證明，這種混合物與傳統(tǒng)的柴油幾乎沒有區(qū)別。

如果不想重新設(shè)計(jì)每艘艦船和每部發(fā)動(dòng)機(jī)，那么人們就需要一種氣味和外觀與燃油都一樣，而且實(shí)質(zhì)上也同燃油一樣的替代燃料。2008年8月，美空軍F-15E“攻擊鷹”成為首架飛行測(cè)試合成燃料的戰(zhàn)斗機(jī)。

2010年4月22日，美國(guó)海軍首架使用替代能燃料型F/A-18F“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)機(jī)，在馬里蘭州的海軍航空站成功進(jìn)行了首飛，在全世界引起了不小的轟動(dòng)。該架戰(zhàn)機(jī)之所以如此引人矚目，是因?yàn)樗鶖y帶的燃料中含有50%的亞麻薺油，因此，它又被稱為“綠色大黃蜂”。

按計(jì)劃，“綠色大黃蜂”將進(jìn)行15次試飛，主要是為了證明這種戰(zhàn)機(jī)現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)不一定非需要石油燃料不可?！熬G色大黃蜂”的成功試飛，引起了人們對(duì)“綠色武器”的極大關(guān)注。

陽光加油成為現(xiàn)實(shí)

太陽能飛機(jī)是以太陽輻射作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，其動(dòng)力裝置由太陽能電池組、直流電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。由于太陽輻射的能量密度小，為了獲得足夠的能量，飛機(jī)在設(shè)計(jì)上留有較大的表面積，以便鋪設(shè)太陽電池，因此太陽能飛機(jī)的機(jī)翼面積一般都比較大。

美國(guó)在20世紀(jì)80年代初成功研制的“太陽挑戰(zhàn)者”號(hào)單座太陽能飛機(jī)，機(jī)翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太陽電池，在理想陽光照射下能輸出3000瓦以上的功率。這架飛機(jī)在1981年7月成功地由巴黎飛到英國(guó)，平均時(shí)速54公里，航程290公里。

在這一基礎(chǔ)上，美軍近年提出設(shè)計(jì)無人駕駛的高空、低速遙控太陽能飛機(jī)，白天飛行時(shí)利用取得的太陽輻射能盡量爬高（或貯能于蓄電池內(nèi)），夜間利用高度作滑翔飛行（或由蓄電池取得能量）。這樣依靠取之不盡的太陽能，可維持長(zhǎng)時(shí)間的飛行，這樣的飛機(jī)可首先用于氣象觀測(cè)和偵察任務(wù)。

目前，美國(guó)就有數(shù)款長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)均在研發(fā)當(dāng)中。這種無人飛機(jī)正是利用太陽能電池板驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，為通信中繼或傳感器（攝像機(jī)等）提供動(dòng)力，可日夜行動(dòng)在2萬至3萬米的高空飛行，而“禿鷲”就是其中的一種。 “禿鷲”無人機(jī)設(shè)計(jì)的有效負(fù)載達(dá)到450公斤，美軍希望其能順利成為通訊與偵察衛(wèi)星的替代品，完成情報(bào)收集等一系列任務(wù)。

此外，有報(bào)道稱美國(guó)空軍同時(shí)已經(jīng)在著手研制下一代戰(zhàn)機(jī)，預(yù)計(jì)在2030年后投入使用。這種新型戰(zhàn)機(jī)可能代表著今后世界頭號(hào)空軍力量在戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)方面的新思路，從今天強(qiáng)調(diào)的規(guī)避雷達(dá)變?yōu)楦又匾暪?jié)能?？哲娧芯繉?shí)驗(yàn)室正在研制的一種新型的飛機(jī)電氣基礎(chǔ)系統(tǒng)，在某種程度上就仿效了民用混合動(dòng)力汽車的設(shè)計(jì)。裝有混合型電氣系統(tǒng)的飛機(jī)將不再采用當(dāng)前飛機(jī)普遍使用的體積大、反應(yīng)遲鈍的液壓系統(tǒng)，而是改用更節(jié)能的設(shè)計(jì)。軍事專家指出，如這種飛機(jī)真的大量投入使用，很有可能反過來推動(dòng)新式武器和其他相匹配裝備的開發(fā)。

軍事基地節(jié)能減排

為了實(shí)現(xiàn)美國(guó)軍隊(duì)的可持續(xù)性發(fā)展，近年來，聯(lián)邦政府在布萊斯堡軍事基地，先后投入約100萬美元，開展“零計(jì)劃”行動(dòng)，而這些可再生能源和可持續(xù)工程項(xiàng)目預(yù)計(jì)將從今年開始陸續(xù)向軍隊(duì)供能。布萊斯堡軍事基地在削減能源使用和減少廢棄物方面，作出了巨大努力，太陽能板在當(dāng)?shù)匾呀?jīng)到處可見。盡管該基地的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，但布萊斯堡規(guī)定必須在2018年之前達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。由于該基地第一裝甲師將從德國(guó)返回，其士兵總數(shù)將激增到3萬人，電力的使用也將相應(yīng)地上升60%左右。因此，大力推廣太陽能是布萊斯堡最好的選擇。

布萊斯堡基地新建太陽能發(fā)電廠的面積是現(xiàn)有的兩倍，在2013年正式投入使用。然而，僅依靠太陽能還無法達(dá)到“零計(jì)劃”的目標(biāo)。布萊斯堡基地的可再生能源和可持續(xù)工程項(xiàng)目主任湯姆林森表示，他們正在考慮引入包括風(fēng)力發(fā)電、地?zé)峋屠纸獾纫幌盗行录夹g(shù)。

與此同時(shí)，德州中部的胡德堡軍事基地也已經(jīng)開展了相關(guān)的工作。對(duì)于軍隊(duì)而言，低碳高新技術(shù)帶來的高額成本仍是其不得不面對(duì)的挑戰(zhàn)。胡德堡軍事基地就計(jì)劃通過到2020年實(shí)現(xiàn)“零”垃圾的目標(biāo)，以此達(dá)到低碳減排的目的?；毓彩聞?wù)主任布萊恩·多薩（Brian Dosa）指出，如果該部隊(duì)的垃圾填埋率可以從目前的50%下降到10%，就能達(dá)到了預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，但這并非易事。他說：“要降低垃圾數(shù)量，更多時(shí)候需要依靠個(gè)人行為的改變，而非單純只是技術(shù)的突破和應(yīng)用?！痹摶夭粌H考慮如何提高垃圾的回收率，而且還宣傳減少過度包裝以及鼓勵(lì)對(duì)物品進(jìn)行重復(fù)利用。

環(huán)保武器應(yīng)運(yùn)而生

就目前的世界形勢(shì)而言，聯(lián)合國(guó)特別重視生態(tài)環(huán)境的問題愈發(fā)受到全人類的關(guān)注。從純軍事角度講，變相的生態(tài)環(huán)境戰(zhàn)爭(zhēng)，遺棄在從太空到地表乃至深海的軍事垃圾，已成為破壞環(huán)境的隱形“殺手”。難怪有人預(yù)測(cè)，環(huán)境災(zāi)難是21世紀(jì)對(duì)人類安全的真正威脅。

許多國(guó)家稱環(huán)境污染是真正的第三次世界大戰(zhàn)。實(shí)踐證明：戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)環(huán)境具有極大破壞作用，其帶來的環(huán)境問題是災(zāi)難性的，更是無法彌補(bǔ)的。從一戰(zhàn)、二戰(zhàn)、朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)、越南戰(zhàn)爭(zhēng)到海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)，到現(xiàn)在北約空襲利比亞，都證明了戰(zhàn)爭(zhēng)留下了難以排除的戰(zhàn)爭(zhēng)垃圾。

在2003年，美軍研制出了一款新型無鉛子彈，承包商是世界最大彈藥生產(chǎn)商、年產(chǎn)34億發(fā)子彈的阿連特公司。與傳統(tǒng)彈頭相比，無鉛子彈具有同樣的殺傷力，但卻有保護(hù)環(huán)境的作用，是美國(guó)21世紀(jì)環(huán)保武器發(fā)展計(jì)劃內(nèi)容其中的一環(huán)。新型“環(huán)保子彈”的中心不是由鉛造成，取而代之的是鎢錫或鎢尼龍混合物，其火力和性能與傳統(tǒng)彈頭一樣，在開槍時(shí)的安全程度亦與目前的鉛心子彈無異。

此外，近年美國(guó)陸軍的科學(xué)家和工程師們研究改進(jìn)美軍M80A1狙擊步槍泛用的7.62毫米槍彈，使槍彈更加環(huán)保。槍彈的改進(jìn)工作由來自美國(guó)皮卡汀尼兵工廠的技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)開展，他們采用了增強(qiáng)性能彈藥技術(shù)，將鋼、鉛復(fù)合彈芯改為鋼、銅彈芯，提升彈丸對(duì)硬目標(biāo)的侵徹能力的同時(shí)還能減少鉛對(duì)環(huán)境的污染，改進(jìn)后的M80A1槍彈有望在2014年交付美軍部隊(duì)試用。

事實(shí)上，環(huán)保子彈比傳統(tǒng)子彈更能準(zhǔn)確射中目標(biāo)，對(duì)槍管造成的磨損程度也較低。目前，該公司研制的，以鎢為彈頭主要材料的“無鉛子彈”現(xiàn)已批量生產(chǎn)，美軍已開始逐步換上“環(huán)保型子彈”，取代原有的常規(guī)鉛制子彈進(jìn)行日常的訓(xùn)練。與此同時(shí)，美軍正計(jì)劃設(shè)置更多設(shè)備齊全的廠房，以便大量生產(chǎn)這類無鉛子彈，希望未來能將所有細(xì)口徑槍械改為使用“環(huán)保子彈”。endprint