2018年國外國防科技十大進展（上）

編者按：

經軍內外科技信息機構、專家推薦及多輪評審，軍事科學院軍事科學信息研究中心組織評選出「2018年國外國防科技十大進展」。這些進展集中展現了2018年國外國防科技的一些重大動向和創新，現將評選結果刊發如下，供參閱。

一、千瓦級空間反應堆電源實現滿功率試運行

2018年3月，美國航空航天局宣布完成千瓦級空間核反應堆電源的地面樣機熱運行試驗，實現28小時滿功率運行，電功率達到1千瓦，堆芯溫度達到800℃，其他各方面性能均達到或超過設計預期。樣機收起狀態長1.9米，堆芯直徑11厘米，技術成熟度達到5級。後續還將開展太空飛行測試驗證。

「千瓦級電源」由特種反應堆中的鈾235裂變產生能量，由熱管傳遞到斯特林能量轉換裝置，轉換為電力輸出，主要實現了幾項重大創新：一是使用整塊鈾鉬合金堆芯，設計壽命可達10年；二是採用非能動鈉熱管傳熱，簡單可靠；三是使用斯特林能量轉換器，轉換效率20 %以上；四是通過模塊化組合，可提供幾十千瓦的電力。

該電源可滿足深空探測等航天任務的能源需求，提高航天器動力、通信、科學探測能力，還可作為月球、火星等的星表電源，為載人基地提供能源。此外，由於其高可靠、長壽命設計方案，在空間站、深海或偏遠地區的長期無人值守裝備上，也具有顯著應用前景。

二、美軍體系集成技術試驗取得成功

2018年7月，美國防高級研究計劃局（DARPA）與洛克希德·馬丁公司在美海軍空戰中心完成「體系集成技術與試驗」（SoSITE）項目多域組網飛行試驗，演示驗證了地面站、地面駕駛艙模擬器、C-12指揮機、試飛飛機間異構系統的集成。

試驗主要取得以下進展：一是驗證了空中分散式作戰理念。使用開放系統體系結構，將即插即用模塊形式的武器、感測器、任務系統等無縫集成到任何有人或無人平台，形成跨平台可互用的分散式空戰能力。二是驗證了四種關鍵能力，即在系統間自動編寫和傳輸報文；使用非統一數據鏈實現多平台間信息交互；將地面駕駛艙模擬器與空中飛機系統實時鏈接，驗證縮短「從數據到決策」時間的方案；將自動目標識別軟體集成至APG-81雷達系統，快速創建戰場態勢圖。三是驗證了異構電子系統的系統集成技術。該技術可改進強對抗環境下的陸海空天網多域體系集成。四是驗證了名為「愛因斯坦」盒子的新型計算環境。藉助這種開放系統架構，可以快速、安全驗證作戰能力。

該項目2019年將進行空空精確殺傷鏈集成試驗。利用這些研究成果，美軍將提升多域協同、異構協同、有人-無人協同作戰能力，對未來作戰樣式產生顛覆性影響。

三、美軍製得5倍梯恩梯當量的高能炸藥

2018年7月，美陸軍研究實驗室聯合華盛頓州立大學製備出一種新型高能炸藥——一氧化碳-氮氣聚合物晶體，理論密度是梯恩梯的2.4倍，能量是梯恩梯的5倍。

高張力鍵能釋放材料是近年來美國重點探索的一類新型高能炸藥，是一種或多種小分子氣體（氮氣、一氧化碳、二氧化碳等）在高溫高壓條件下製得的聚合物晶體，其能量一般為梯恩梯的數倍以上。德國、美國先後在實驗室條件下製得了聚合氮，但製備條件苛刻，要在不低於110吉帕和不低於1727℃條件下才能製備出來。為解決該問題，美陸軍研究實驗室在純度為99.9 %的氮氣中加入一定量的一氧化碳，將混合氣體在1427℃、45吉帕下通過激光加熱製備出一氧化碳-氮氣聚合物晶體，其製備條件與聚合氮的相比明顯改善。

高張力鍵能釋放材料是當前超高能含能材料領域的研究熱點。一氧化碳-氮氣聚合物晶體的成功製備，標誌著高張力鍵能釋放材料的探索取得重大進展。

四、採用射流飛控技術的無人機完成飛行試驗

2018年4月，英國BAE系統公司研製出採用射流飛控技術的固定翼無人機樣機；8月發布了飛行試驗視頻，無人機為大後掠三角翼布局，機翼後緣上布置射流裝置，取代襟副翼，成功進行了飛行控制。

射流飛控技術的原理是：氣體流過曲面時受界面粘性作用，偏離初始方向，沿曲面彎折，在曲面邊緣處形成偏轉力矩，控制飛機的俯仰、滾轉、偏航等姿態，起到控制面的作用。採用射流飛控技術的飛機無需襟翼、副翼、方向舵、升降舵等傳統氣動控制面，飛行過程中外形保持不變，僅通過控制射流流量和發動機排氣方向即可改變飛機飛行姿態和航向。BAE系統公司重點突破了複雜曲面的設計與製造等關鍵技術。

射流飛控技術可減小空氣阻力、降低油耗、提高隱身性能，還可與傳統飛控系統組合使用，提供最多40 %的額外升力，改善大型運輸機、固定翼艦載機等的起降特性。

五、美國研製出待機功耗趨零的聲感測器

2018年3月，美國德雷帕實驗室在DARPA「趨零功耗射頻與感測器」（N-ZERO）項目的支持下，研製出待機功率低於1納瓦、感知到特定聲信號時才啟動的感測器。這是該項目繼射頻、紅外、化學、壓力、溫度等趨零功耗感測器取得突破後，在聲感測器方面取得的重要成果。

趨零功耗聲感測器的核心部件是微機電系統（MEMS）聲音喚醒開關，它採用旋轉板和空腔設計，對應不同頻率的輸入聲波產生不同的扭矩，控制接觸臂的位置。當聲波頻率與預設頻率相同時，MEMS接觸臂使電池和觸發電容連接，啟動後續模塊，開關開啟，對信號感知分析，並轉換為電信號傳遞出去；特定信號消失後，感測器恢復待機狀態。

待機功耗趨零的感測器電能需求低、使用壽命長，在多個領域具有廣泛應用前景，特別是為構建無人值守態勢感知網路奠定了基礎。

軍事科學院軍事科學信息研究中心 李向陽 方勇 侯勤

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！