美國新總統(tǒng)必須關(guān)注的航空航天技術(shù)

美國新總統(tǒng)必須關(guān)注的航空航天技術(shù)

美國《航空周刊與空間技術(shù)》 2016年8月26日

1.高超聲速，速度將使美國繼續(xù)保持領(lǐng)先，美國已在該領(lǐng)域花費(fèi)數(shù)十億美元，但成果不多，反而讓中國和俄羅斯追上來了，要汲取X-30“國家空天飛機(jī)”教訓(xùn)，先發(fā)展作戰(zhàn)型吸氣式高超聲速導(dǎo)彈，再穩(wěn)健地發(fā)展可重復(fù)使用的高超聲速情監(jiān)偵與打擊飛機(jī)所需技術(shù)；2.自主性，這并不限于無人機(jī)和機(jī)器人，而是事關(guān)增進(jìn)人類在從空域管理到制空，從航空安全到經(jīng)濟(jì)性的所有領(lǐng)域的能力，在這方面應(yīng)鼓勵(lì)創(chuàng)新，幫助用戶、規(guī)則制定者和作戰(zhàn)部隊(duì)對(duì)自主系統(tǒng)建立信任；3.連通性，無論商業(yè)還是戰(zhàn)爭領(lǐng)域，要促使有人和無人系統(tǒng)完美配合，都要能與海量用戶安全、保密和高效地分享頻譜的網(wǎng)絡(luò)，為此加快發(fā)展激光通信或太赫茲等技術(shù)，以動(dòng)態(tài)地分享日益緊張的頻譜；4.推進(jìn)，在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上持續(xù)的投資已使美國保持領(lǐng)先，高效商用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)正投入使用，軍用自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)正在開發(fā)，但民用發(fā)動(dòng)機(jī)還需更高的效率，軍用的還需要更好的經(jīng)濟(jì)性和更強(qiáng)的功率，必須保持投資力度；5.高效，航空運(yùn)輸領(lǐng)域還需進(jìn)一步降低油耗和排放，應(yīng)當(dāng)通過各種大型演示項(xiàng)目來驗(yàn)證新設(shè)計(jì)工具、新布局等一切新技術(shù)的成熟度，從而把商用飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)推進(jìn)一大步。NASA必須繼續(xù)與工業(yè)界一起發(fā)展使美國保持領(lǐng)先的X系列研究機(jī)；6.材料，先進(jìn)制造技術(shù)并不止于3D打印，從鋁到鈦，再到碳纖維，已經(jīng)點(diǎn)燃了航空航天革命，但美國還需要推進(jìn)計(jì)算和建模能力，領(lǐng)導(dǎo)從納米增強(qiáng)復(fù)合材料、原子尺度裝配的新合金、生物工程學(xué)材料到仿生結(jié)構(gòu)的下一場革命；7.定向能，精確制導(dǎo)武器在冷戰(zhàn)時(shí)期抵消了蘇聯(lián)數(shù)量優(yōu)勢，促進(jìn)了反恐戰(zhàn)爭，但現(xiàn)在已無法壟斷，美國需要定向能武器的精確性和近乎無限的“儲(chǔ)彈量”；8.可復(fù)用性，美國的經(jīng)濟(jì)和安全高度依賴應(yīng)用衛(wèi)星，航天發(fā)射仍漫長且昂貴，必須推動(dòng)相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)、完全可復(fù)用地日常天地往返；9.顛覆，顛覆性技術(shù)和服務(wù)將沖擊現(xiàn)存的產(chǎn)業(yè)、用戶和規(guī)則制定者，我們不能預(yù)測未來，但我們可以為未來做好準(zhǔn)備。

美國防務(wù)世界網(wǎng)站 2016年9月12日

如何應(yīng)對(duì)朝鮮核威脅

2016年8月，韓國軍方就估計(jì)到朝鮮將進(jìn)行核試驗(yàn)，因?yàn)槌r頻繁發(fā)射彈道導(dǎo)彈，卻還沒有驗(yàn)證小型化核彈頭。當(dāng)時(shí)，根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)最新的國家核能力評(píng)估，美國科學(xué)與國際安全研究所也認(rèn)為：朝鮮原有約40千克武器級(jí)钚，新生產(chǎn)的5.5～8千克武器級(jí)钚可以再生產(chǎn)至少4枚核彈，從而擁有包括鈾彈在內(nèi)的13～21枚核彈。從7月9日起，朝鮮相繼在7月18日、8月2日和8月24日分別試射彈道導(dǎo)彈，特別是24日的潛射導(dǎo)彈試驗(yàn)后，朝鮮宣布已具備與美國“核霸權(quán)”抗?fàn)幍乃形淦?。雖然8月26日聯(lián)合國安理會(huì)表示強(qiáng)烈譴責(zé)，但從安理會(huì)列出的朝鮮違反了其從1718號(hào)（2006）、1874號(hào)（2009）、2087號(hào)（2013）、2094號(hào)（2013）到2270號(hào)（2016）的一連串決議來看，安理會(huì)決議對(duì)朝鮮基本束手無策。9月9日第五次核試驗(yàn)后，朝鮮又重申其為“合法”的擁核國，美國必須承認(rèn)。面對(duì)這一局面，美日宣布將合作出臺(tái)對(duì)朝更嚴(yán)厲制裁，美國還將進(jìn)行單方面制裁。同時(shí)，美國將在韓國部署兩架可載核彈頭的轟炸機(jī)，而韓國決定將2017年國防預(yù)算比2016年增加4%，達(dá)到365億美元，其中約108億美元用于加強(qiáng)韓國防空反導(dǎo)系統(tǒng)（KAMD），2020年部署中程地空導(dǎo)彈、遠(yuǎn)程地空導(dǎo)彈、“愛國者”導(dǎo)彈和預(yù)警雷達(dá)。8月29日韓國執(zhí)政黨議會(huì)領(lǐng)袖還敦促軍方開發(fā)核潛艇，不過國防部對(duì)此表示還沒有做出任何決定，項(xiàng)目還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。9月12日，日本首相安倍晉三要求自衛(wèi)隊(duì)全力應(yīng)對(duì)“前所未有”的東亞安全局勢，2017財(cái)年將為完善陸基和?；磳?dǎo)防御各安排1.44和10.3億美元，預(yù)計(jì)2020年后開始裝備。不過，9月12日韓國國防部即表示美韓情報(bào)當(dāng)局均認(rèn)為朝鮮有能力在豐溪里試驗(yàn)場坑道內(nèi)隨時(shí)引爆另一枚核裝置，據(jù)報(bào)道朝鮮已在一個(gè)新坑道內(nèi)完成了核試準(zhǔn)備。

機(jī)器人新概念

美國《防務(wù)系統(tǒng)》網(wǎng) 2016年8月24日

最近，哈佛大學(xué)一支研究團(tuán)隊(duì)完成了世界首臺(tái)全柔性自主機(jī)器人——章魚機(jī)器人的概念驗(yàn)證。由于動(dòng)力和控制系統(tǒng)只能用硬質(zhì)材料，現(xiàn)有機(jī)器人如果要具有柔性，要么通過線纜連接，要么只是表面柔性。章魚機(jī)器人利用3D打印在機(jī)器人內(nèi)部直接打印出所有必須的功能組件，其動(dòng)力來自用用催化劑（鉑）使少量過氧化氫液體產(chǎn)生大量氣體，使機(jī)器人的肢體膨脹，產(chǎn)生動(dòng)作，從而擺脫了燃料組件無法柔性的難題?；瘜W(xué)反應(yīng)速度則靠微流體邏輯回路控制。下一步該團(tuán)隊(duì)將使這種機(jī)器人能爬行、游泳并與周邊環(huán)境交互。使僵硬的機(jī)器人更加柔軟的努力還有很多，比如對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可使用氣體或彈簧發(fā)揮類似肌肉的作用。結(jié)合機(jī)器人學(xué)和生物組織工程學(xué)，還可以構(gòu)建以活體肌肉、組織或細(xì)胞為動(dòng)力的機(jī)器人。這些機(jī)體可對(duì)電信號(hào)或光信號(hào)作出響應(yīng)，完成游泳和爬行等動(dòng)作。這種生物機(jī)器人比機(jī)械機(jī)器人更安全，質(zhì)量更輕。目前已經(jīng)采用鼠或雞的心肌等肌肉在無毒支架上生長。為避免細(xì)胞隨機(jī)生長，受電刺激時(shí)在所有方向收縮，無法發(fā)力，還可在支架上打印出引導(dǎo)細(xì)胞生長的線條，從而可以通過控制細(xì)胞收縮力有目的地動(dòng)作。加州理工學(xué)院開發(fā)的仿水母生物合成機(jī)器人就有類似水母的肌肉，哈佛大學(xué)則用基因改進(jìn)心臟細(xì)胞的方法，使其在受到特殊頻率的光照時(shí)收縮，借不同頻率控制肌肉運(yùn)動(dòng)方向和強(qiáng)度，從而驅(qū)動(dòng)一個(gè)仿蝠鲼機(jī)器人游泳和轉(zhuǎn)彎?，F(xiàn)有的生物合成機(jī)器人仍然壽命短、力量小、速度慢，還需要接觸到營養(yǎng)液，對(duì)環(huán)境要求苛刻。下一步除將肌肉封裝在營養(yǎng)物中，還將采用更強(qiáng)壯的細(xì)胞，比如用生存力超強(qiáng)的海參肌肉組織和3D打印零部件結(jié)合，雖然每分鐘只能走0.43厘米，但耐久力出色。今后，還需要解決生物合成機(jī)器人從自然環(huán)境中獲取能量和可靠的控制系統(tǒng)等問題。

美國《防務(wù)新聞》 2016年9月11日

世界軍工百強(qiáng)榜

2015年美國《防務(wù)新聞》評(píng)出的世界軍工百強(qiáng)軍品銷售總額為3567億美元，與2014年下降7%以上，已是連續(xù)5年下降。這個(gè)總額中，前25位企業(yè)占73%，前十大公司則占了54%。以地區(qū)計(jì)，美國41家企業(yè)，銷售額占百強(qiáng)總額的比例從上年的54%升至60%，其余為歐洲27家，亞太17家，非洲和南美各1家。前十大巨頭中，洛-馬公司連續(xù)第十年占據(jù)首位，其405億美元的銷售額領(lǐng)先第二位的波音公司100億美元，不過波音有69%的收入來自民用航空。英國BAE系統(tǒng)公司繼續(xù)居第三位。第4～10位的公司分別是雷聲、通用動(dòng)力、諾-格、歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)/空中客車公司、聯(lián)合技術(shù)公司、芬梅卡尼卡公司、L-3通信公司和泰雷斯公司。由于分別出售了子公司西科斯基和國防電子集團(tuán)，2016年聯(lián)合技術(shù)公司和空客的排位將明顯下降。由于各國軍費(fèi)削減，世界軍工還將有大量企業(yè)兼并重組，特別是集中于第51至75位的一些服務(wù)型公司如果發(fā)生兼并，排名可能大幅上升，比如收購了洛-馬公司信息系統(tǒng)和全球解決方案部門的雷頓斯公司。以色列埃爾比系統(tǒng)公司、美國科學(xué)應(yīng)用國際公司和哈里斯公司等軍用電子公司排名也有上升，特別是哈里斯公司因?yàn)檐娖肥杖朐鲩L84%，排名從39位躍升至17位。2015年日本東芝公司繼2011年首次躋身百強(qiáng)榜后再次上榜，名列第91位，小松制作所也首次擠到第100位。德國克勞斯·瑪菲-韋格曼公司和法國奈克斯特公司將軍品業(yè)務(wù)合資成KNDS后，排名則從2014年的70位躍升至34位。跌幅最大的則是巴西巨頭巴西航空工業(yè)公司，從第55位下降至第79位，部分受本國經(jīng)濟(jì)問題影響。俄羅斯雖然在軍工領(lǐng)域聲勢很大，但由于盧布貶值、制裁和油價(jià)下跌，6家上榜俄企整體收入從2014年的240億美元降至2015年的188億美元，縮減21%，最高名次為金剛石-安泰公司的第11位。美國的一些新興企業(yè)如亞馬遜、SpaceX等也完全可能上榜。

瀕海戰(zhàn)斗艦大調(diào)整

英國《簡氏防務(wù)周刊》 2016年9月1日

2016年7月，美國海軍“自由”號(hào)濱海戰(zhàn)斗艦發(fā)現(xiàn)兩部主推進(jìn)柴油機(jī)之一的海水泵機(jī)械密封裝置泄漏，但在返回圣迭戈母港維修后，該艦7月19～28日還關(guān)閉柴油機(jī)，依靠MT30燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力，參加了2016環(huán)太平洋演習(xí)。直到8月3日返港后檢查發(fā)現(xiàn)其滑油系統(tǒng)7月11日就被海水污染，嚴(yán)重受損，只能拆卸或更換柴油機(jī)。2013年該艦首次部署到新加坡時(shí)，四部柴油發(fā)電機(jī)中的兩部過熱并停機(jī)。2016年1月同級(jí)艦“沃斯堡”號(hào)也發(fā)生操作失誤導(dǎo)致推進(jìn)系統(tǒng)齒輪大面積損傷。之后“密爾沃基”號(hào)又因軟件問題發(fā)生類似齒輪事故。8月29日，獨(dú)立級(jí)“科羅納多”號(hào)又在前往新加坡途中發(fā)生事故，低速返回珍珠港。首艦服役8年來，LCS的性能、編制和作戰(zhàn)模式一直存在爭議，加上一系列事故，2016年初美國海軍作戰(zhàn)部長就要求組織對(duì)LCS項(xiàng)目的審查。審查后采取的措施包括LCS所有工程崗位艦員停職，重新接受30天培訓(xùn)，該級(jí)艦也可能放棄模塊化任務(wù)包即插即用設(shè)計(jì)，而在每艘艦固定安裝水面戰(zhàn)/反潛任務(wù)包或水面戰(zhàn)/水雷戰(zhàn)任務(wù)包，但必要時(shí)仍可更換模塊化任務(wù)包實(shí)現(xiàn)升級(jí)。LCS專用的兩艘艦配備三組船員，隨時(shí)保證一艘艦運(yùn)行的模式也可能放棄，改用彈道導(dǎo)彈核潛艇的兩班艦員輪換模式。今后，已服役或采購的28艘LCS中的首批4艘將作為試驗(yàn)艦，以推動(dòng)新型武器裝備迅速應(yīng)用。其余24艘將分為6支任務(wù)編隊(duì)，美國東西海岸各部署3支編隊(duì)，每支編隊(duì)3艘艦專司水面戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)或水雷戰(zhàn)，用于海外部署，一艘用于訓(xùn)練。最終將建造40艘LCS，加上規(guī)劃中的12艘新護(hù)衛(wèi)艦，共52艘。新護(hù)衛(wèi)艦也將固定安裝水面戰(zhàn)和反潛戰(zhàn)能力，并采用LCS調(diào)整后的編制和運(yùn)行模式。

英國《飛行國際》 2016年9月13日

T-X競標(biāo)開鑼

9月13日，波音/薩博團(tuán)隊(duì)正式公開了參與美國空軍T-X項(xiàng)目的競標(biāo)方案。T-X將在十年內(nèi)替換超過400架T-38教練機(jī)，為只有單座型的第五代戰(zhàn)斗機(jī)培養(yǎng)飛行員。波音/薩博方案與薩伯的“鷹獅”相似，采用帶下反的上單翼布局，其內(nèi)傾雙垂尾有助于滿足美國空軍25°大迎角穩(wěn)定飛行的要求，動(dòng)力為一臺(tái)推力8000千克的通用電氣F404-GE-402發(fā)動(dòng)機(jī)，其加力燃燒室就并不在美國空軍要求之內(nèi)，而是著眼未來的性能提升。該方案在機(jī)身中線設(shè)有外掛點(diǎn)，機(jī)翼下沒有但可每側(cè)增加兩個(gè)，從而使它也有充當(dāng)假想敵的潛力。8月19日，現(xiàn)役的T-38C的制造商諾-格公司由其下屬的快速原型機(jī)專業(yè)公司縮比復(fù)材公司推出了全新設(shè)計(jì)的400型，參與T-X競標(biāo)，它采用一臺(tái)不帶加力燃燒室的通用電氣F404-GE-102D發(fā)動(dòng)機(jī)，推力限制在4994千克，外形采用與T-38非常相似的單垂尾和機(jī)頭。美國雷聲公司/意大利阿萊尼亞公司團(tuán)隊(duì)基于M-346的T-100改型方案則采用兩臺(tái)單臺(tái)推力2814千克的霍尼韋爾F124發(fā)動(dòng)機(jī)。一度欲推出全新設(shè)計(jì)的洛-馬公司最后選擇與韓國航宇工業(yè)公司（KAI）組團(tuán)，提出基于現(xiàn)成機(jī)型的T-50“金鷹”方案，也采用一臺(tái)帶加力燃燒室的通用電氣F404-GE-102。與T-50有相同機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)的FA-50目前正在接受美國空軍另一個(gè)需求——雙座輕型攻擊戰(zhàn)斗機(jī)/教練機(jī)的評(píng)估。FA-50裝備以色列埃爾塔公司的EL/M-2032脈沖多普勒雷達(dá)和16號(hào)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，能掛載波音的聯(lián)合直接攻擊彈藥（JDAM ）和CBU-97傳感器引信彈藥。美國空軍這一需求并不打算正式訂購，而是從10家公司的產(chǎn)品中挑選一批進(jìn)行評(píng)估，以便以后美軍和盟軍客戶選擇，此前剛剛評(píng)估了德事隆·埃蘭德公司的全新設(shè)計(jì)“蝎子”。除韓國空軍外，菲律賓剛訂購12架FA-50，2013年伊拉克也訂購了24架T-50IQ。