作戰技術先進超前數十年--美國空軍六大課題揭密 |
送交者: 文風 2002年06月24日20:12:37 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
局長施瓦茲說:“我的經驗是要時刻向前發展。我們的技術之所以比當前的敵人要先進,主要是因為我們在20或30年前就開始對這些技術進行研究投資。我希望美國在下一次作戰時仍然具有絕對的技術領先優勢。”
美國空軍科學研究局是空軍實驗室的10個理事會成員之一,它本身並不進行科研工作,其任務是管理空軍的基礎科研項目,對與空軍有關的科學領域研究進行投資。該局位於弗吉尼亞州阿靈頓市,共有150多名科學家、工程師和其它人員。 美國空軍科學研究局將所投資科研項目所取得的成果轉交給為美國空軍製造飛機或其它裝備的企業,或者轉交給利用該成果進行進一步研究的學術界,或者是空軍實驗室中進行自身項目的其它理事會。 實際研究工作由大學、工業界和空軍實驗室中其它單位的科學家組成的團隊進行。空軍科學研究局的年均預算約為2億美元,可以為300多個學術組織、145個公司和空軍實驗室內的150個項目提供1200個授權和合同。此外,該局還為其它國防部機構的研究項目提供資助,包括國防高級研究計劃局和導彈防禦局。 迄今為止,美國空軍科學研究局資助的研究已經獲得了43個諾貝爾獎。該局支持激光技術、精確制導彈藥和隱身飛機的研究工作。 六大基礎研究課題 該局最近確定了6大基礎研究課題,能夠為美國空軍提供“巨大潛力”。目前,基礎研究資金的20%都撥給了與這些課題相關的研究工作。這6個課題包括: 1)靈感來自生物的概念。施瓦茲說:“動物能做一些有趣而且非常漂亮的工作,這對空軍來說很重要。比如,蛇能夠在室溫條件下檢測到紅外線。如果我們能做到這一點,那麼我們在查明目標時就可以做得更出色。我們不必使用動物,我們只是需要理解動物是如何做到的。” 該領域稱為生物擬態學,意即模仿動物行為的科學。空軍科學研究局資助的科學家還在研究魚和水母如何產生光以表示其具有毒性的機理,動物的這種行動可以欺騙捕食者,同時也有助於這些動物的交配過程。目前,其它生物擬態學研究集中在生物觸發器(對生物體初始電磁刺激做出檢測反應的分子)上。科學家正在努力研究如何在人造光檢測系統中使用這些觸發器。 2)協同控制。美國空軍科學研究局準備開發無人機平台在作戰中彼此協同的能力。施瓦茲說:“就像一大群蜜蜂那樣編隊飛行,這個概念妙極了,但實現起來極其困難。” 這一領域的關鍵研究課題包括自適應決策制定、優化和實時路徑規劃、人機交互、遙控無人機的自治以及對用於無人機導引的新型傳感激勵系統的生物擬態概念的理解。 3)等離子體動力學。美國空軍需要更多地了解如何使用等離子體(高溫、離子化氣體)來控制亞音速、超音速和極超音速飛機的速度。課題目標是研究等離子體改進空氣動力特性和推進力效率的科學基礎。 研究工作集中在理解與等離子體相關的物理學原理。科學家正在進行等離子體控制效果的論證,以決定如何將其用於實際可使用的系統中。 美國空軍科學研究局已經在該領域投入了大量的資金,但目前為止尚未真正理解該項技術。20世紀90年代,在俄羅斯的一些實驗室出現了一些新的思想,美國空軍目前正在資助那裡的研究。 4)太空微型科學。美國空軍需要發射大量更輕、更緊湊、能力更強的微型衛星和納米衛星。施瓦茲說:“將衛星送入太空的開支很大,如果衛星重量減少10倍,我們就可以將10個衛星送入太空。我曾在空軍學院見過一個微型衛星,其體積只有1立方米,重約50磅。” 該領域的技術包括:納米推進系統、智能外殼、有機存貯單元、輻射硬化的量子效果電子學、納米摩擦學、微電動機械系統和納米電動機械系統。 5)量子計算。利用量子力學中特有的物理現象進行信息處理是信息處理的一種新方法,它為計算工作開闢了一種全新的道路。量子計算正在用於提高加解密、計算機搜索、極快速數學計算以及量子機械系統仿真的工作效率。 美國空軍科學研究局的目標是研究量子計算、兼容算法和體繫結構的實現,此外要研究通過傳統方式不能嚴格解決的複雜物理系統的仿真。 6)用於可支付得起的新型系統的材料工程學。在材料領域取得的大量進展的基礎一直是基於觀察資料或實驗的已有經驗。施瓦茲說:“為了加快材料的開發並減少開發成本,空軍打算增加建模與仿真技術的使用,在部件的設計上強調並行而非串行。” 美國空軍科學研究局的目標是使用基於物理學的建模、計算機設計工具和選擇性實驗來建立材料開發的科學基礎。 資金缺乏是最大障礙 施瓦茲表示:“這些長期項目不可能立即產生效果。例如,在9.11事件後的反恐作戰中,我們做了一些反思並試圖提高我們對我們在國防中作用的理解。一般情況下,我們關注的大部分技術都需要很長時間才能成熟。” “有時候會有人向我們發來需求,建議我們進行新的研究。其中有的研究會給空軍帶來革命性的跨越,而非一般性的提高。空軍科學研究局的作用就是充當這些需求與研究人員之間的橋梁。” “但問題是,自從20世紀80年代開始,空軍科學研究局的資源在購買力上下降了近40%。其中,從20世紀90年代開始下降得相當快。” “在此其間,科學生產力幾乎呈指數增長,越來發多的思想湧現出來,不過沒有越來越多的資金。”(千龍新聞網 ) |
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