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    美国提出六项航空最前沿科技

    2017-12-12 13:02:36 来源: 看航空
    聊聊
           近日,洛克希德•马丁公司的官网发布了“2018顶尖技术预测”,盘点未来几年将在国防和军工中发挥重要作用的6大顶尖技术。
           这大顶尖技术分别是: “数字孪生 /Digital Twin、高超声速技术/Hypersonics、机器学习和人工智能技术/Machine Learning & Artificial Intelligence(AI)、赛博和电子战/Cyber & Electronic Warfare、自主化和人机交互协作/Autonomy & Human-Machine Collaboration、定向能/Directed Energy。
           虽说,预测中提及的这6大技术并非新鲜,或是早已技术发展十几年甚至几十年了,或是如“AI”这般是近年互联网科技界的热词,总之它们算不上新鲜,也是早早被认定为“未来新技术”,但这次可是国际军火巨头中NO.1 的“洛•马”来画的重点。
           数字孪生 Digital Twins
           “数字孪生”这个概念是2000年以来不断发展的新概念,是物联网、大数据、虚拟建模、工业互联网等技术融合下的最前沿技术。抛开洛•马官网上对“数字孪生”这个概念有些看起来“玄学”的解释,简单理解这个“数字孪生”就是“虚拟制造”和“现实生产”的配对与融合。
           “虚拟”,目前各国的航空工业在飞机设计上的“无纸化”、“数字化样机”已是常态,这就是在电脑上构建了“虚拟样机”。随着技术进步,这个“虚拟样机”的功能真实度越来越高,越来越接近最后造出的“物理样机”,那么在这个“虚拟样机”就能做更多试验,尽早的更多的发现设计上的问题不足、以及改进优化完善设计。
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                                                              韩国四代机设想图。
           那么,技术再提高,这个“虚拟”就不只是虚拟这个“样机”、虚拟测试,还将提前“虚拟”制造、生产、工艺、维护、改进等关乎这架“飞机”全寿命周期中的各个环节。因此,当然这些“虚拟”完成后,发现的问题都解决好后,转入“现实世界”的样机制造、测试、量产、再升级等环节就会节奏效率非常之高,也就是尽可能快的将设计的产品投产装备部队(或者,投入市场)。
           所以,这个“数字孪生”也不只是航空工业、国防工业的概念,近年来不论是传统老牌工业国还是中国,都在规划下一个时代的工业,不论是“工业4.0”还是“智能制造”,其中都少不了Digital Twins这个概念。
           高超声速技术 Hypersonics
           高超声速,这个名词在近年来的军事新闻中反反复复提及,这多半是因为美国和中国,前者在X-51和HTV系列的高超声速试验项目之后,又近一步的实用化研制SR-72高超声速无人机,而近年来中国也进行了多次高超声速飞行器试验。
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           美国HTV-2高超声速验证机,外媒分析称,中国的高超声速与此类似。
           毋庸置疑,高超声速武器有着强大威慑力、是改变战场规则的战略级技术!正如,隐身技术之于战斗机,将会瞬间改变战场双方的力量平衡。也显然,正如当下独立自主研制了四代机的国家只有美中俄,有能力支持同时研发两款四代机的只有美国和中国。在高超声速技术的发展上,美国和中国已经先期拿到了门票。
           与此同时,面对发展“高超声速”所面临的气动外形、超高声速风洞、热防护、先进材料和制造工艺等技术高门槛,绝大多数已经没有可能与机会了。
           机器学习和人工智能技术 Machine Learning & Artificial Intelligence(AI)
           机器学习、人工智能(AI),无需赘言了,2017年近乎就是AI元年,这一年,国内外互联网科技公司如果不谈AI那就一点不“科技”不fashion了。机器学习和人工智能,也必将成为我们日常生活中无处不在的一部分。这两年里,“阿法狗”横扫棋坛,封神。也是在2016年,在模拟空战中人工智能程序“阿尔法”(ALPHA)“击落”了人类飞行员美国空军假想敌教官、空军上校Gene Lee。那么,以此为关联,展望未来的无人机、有人机飞行员的辅助决策中,都会越来越多了AI的身影。
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                “阿法狗”封神国际象棋界,同年“阿尔法”在模拟空战中击落了人类飞行员
           赛博和电子战 Cyber & Electronic Warfare
           与上文中的AI不同,赛博和电子战有着更鲜明的军事属性,对敌方电子系统进行破坏、拒止、欺骗、摧毁等,早已成为了现代战争中的“常态”。如各空军强国的装备体系中,早就多了在战斗机基础上改装的“电子战机”。
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           电影《空天猎》宣传中的中国空军歼-10C,翼下挂载着反辐射导弹。对敌方电子设备的“硬杀伤”属于电子战机的“基本款”。当然,中国空军已有着了专用型号电子战机的装备。
           而在洛•马公司的的描绘中,赛博和电子战技术的发展将是“开放式架构”,便于快速融入新技术,并在不断变化的威胁面前保持领先优势。
           自主化和人机交互协作 Autonomy & Human-Machine Collaboration
           洛•马公司所关注的“人机交互协作”,也如今日我们与手中智能手机的关系,手机越来越智能了,我们操作起来也就简单了。
           洛·马F-35的座舱,大块触摸屏是人机新交互方式的技术前提之一,这种大块触摸屏显,中国在珠海航展上曾有展出。
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                     洛·马F-35的座舱,大块触摸屏是人机新交互方式的技术前提之一。
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           这种大块触摸屏显,中国在珠海航展上曾有展出。
           洛•马旗下的西科斯基公司,正在探索直升机的“自主化”,提高人机协同能力,提高在诸如运输、消防、搜索、救援等高风险任务场景中的飞行安全性。以及,随着飞机座舱显控系统的“大屏化”、“触屏化”,新的人机交互方式出现了,飞行员和操作员可以使用触摸屏/PAD、手势操作等来操控飞机。
           定向能技术 Directed Energy
           定向能技术的典型代表,当属“激光武器”,这是自冷战时期即兴起的“新概念武器”。定向能武器的优势是,无限量“弹药”、指向性强精度高、“零”飞行时间、发现即摧毁、杀伤效率高、附带毁伤小、射速快可快速打击多个目标,既可用于进攻,也可用于防御。
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           激光武器已经从过去的战略反导进一步应用下潜,成为可机动灵活的战术武器。目前,中国和美国都展示过实用化的反无人机激光器。
           激光武器的实用化、军事化应用是颇早,冷战时期是作为反卫星、反导的战略级武器。但如今,随着激光武器的发展进步,激光器可以做到尺寸和重量上的小型化,由此激光武器从过去的战略级固定部署变成可机动化的战术武器。随着激光武器开始走向战场,增强激光武器的功率,提高激光的毁伤能力和射程,提高“娇贵”的激光武器可维护性,将是方向。
           洛·马公司“圈定”的这6大顶尖技术,其实早就是这些国际最顶尖厂商“圈定”的新技术领地了。正如上文所言的“高超声速技术”,这些新技术领域,不只是过去的技术弱国完全没有追赶的机会,甚至连传统的“五强”也已有掉队。那么,未来这些技术领域的局面就是,只有极少数极少数国家所掌握,这种技术“垄断”可比昔日的“核武器”更甚。<测绘网 刘明月>
     
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