第四节 新概念武器
新概念武器是指工作原理、结构功能和杀伤机理有别于以往传统武器的新型武器。新概念武器是相对于传统武器而言的,是指尚处于研制或探索之中的一类高新技术武器群体,是军事知识创新和技术创新的集中体现。其投入使用后往往能大幅度提高作战效能与效费比,并可能成为克敌制胜的“撒手锏”,取得出奇制胜的作战效果。例如,未来战争中,动能武器将可能成为防空、防天和导弹攻防作战的利器;高功率微波武器是未来信息战的重要软、硬杀伤武器,将成为攻击敌方信息链路和节点的主要手段之一;高超声速武器将在有效突防、中、远程打击和纵深战略攻击方面发挥举足轻重的作用;计算机网络攻防武器将成为夺取信息优势的重要手段;微型无人作战平台将担当起战场侦察、火力压制、毁伤评估等重要作战使命;各种非致命武器也将为未来军事行动提供更多的选择。
新概念武器的飞速发展,正在引起军事理论、作战方式、军队编成和武器装备的巨大变革,也为发展全新武器开辟了诱人的前景,这些新型武器有的已投入实战。
一、计算机网络攻防武器
未来的战争是信息化战争,信息与知识将成为主导因素,信息攻防对抗将成为未来战争的焦点,因而计算机网络信息战应运而生。计算机网络信息战包括信息进攻和信息防御两个方面。信息进攻是指以侦察、摧毁、窃取与窜改计算机和网络以及运行在它们上面的软件和数据,使敌方信息系统瘫痪或失密或使系统发生错误运行;信息防御是指为抵御各类信息进攻对计算机(含软件)和网络采取的各种技术手段和措施。
目前,正在研究和发展的信息进攻武器或手段主要有计算机病毒武器、高能电磁脉冲武器、微米/纳米机器人、网络嗅探和信息攻击技术以及信息战“黑客”组织等。计算机病毒是各国军方高度重视研究的内容,主要包括病毒的运行机理和破坏机理、病毒渗入系统和网络的方法、无线电发送病毒的方法等。美国在海湾战争后开始招标,计划研制计算机病毒武器技术。为了进入敌方的网络系统并成功地实施信息攻击,美国正在研究网络分析器、软件驱动嗅探器和硬件磁感应嗅探器等网络嗅探武器以及服务否认、信息篡改、中途窃取和欺骗等信息攻击技术。在“黑客”组织方面,美国国防部已成立信息战“红色小组”等组织,这些组织在平时的演习中,扮作假想敌人,攻击自己的信息系统,发现系统的结构隐患和弱点,并加以完善。它们也在平时和战时入侵别国的信息系统和网络,窃取、利用或破坏信息和数据,散布假信息,占用信道和服务时间,甚至破坏对方的系统。另外,美国国防高级研究计划局还在研究用来破坏电子电路的微米/纳米机器人、能嗜食硅集成电路芯片的微生物以及计算机系统信息泄漏侦测技术等信息进攻武器技术。
在信息战防御方面,美国除了进一步强化安全计算机和安全系统软件的研制、评测和装备外,还于1998年10月成立了计算机网络防御联合特种作战部队,用以防护其整个一体化的C4ISR系统免受入侵者的各种信息攻击。美国国防信息系统局制定的“信息安全技术服务”计划打算在近几年内搞一项五层防御系统,包括确认软件完整性系统、探测并根除恶意代码系统、易损性评估系统、实时审查监视系统和保护探测反应系统,以保证其信息系统,有足够的保护措施,其他国家也在积极开展这方面的研究。
二、定向能武器
定向能武器是利用高能射杀伤目标的新一代高技术兵器,具有特殊杀伤功能。目前,定向能武器主要有高能激光武器、大功率微波武器和粒子束武器三种。
1.高能激光武器
高能激光武器,又叫强激光武器或激光炮,它是通过发射方向性极强的高能激光束来杀伤目标的,其杀伤效应主要有三种。一是烧蚀效应,即强激光照射到靶材后,部分能量被靶材吸收,转化为热能,使靶材汽化而在靶材表面形成凹坑和穿孔。有的还可能使靶材内部温度大于高于表面温度,产生内部高压,从而发生爆炸。二是辐射效应,靶材表面因汽化而形成等离子体云,该等离子体能辐射紫外线甚至X射线,使靶材内部电子元件毁伤。三是激波效应,当靶材蒸汽向外喷射时,在极短时间内给靶材以反冲作用,形成的激波在靶材内产生反射,可将靶材拉断而发生层裂破坏,裂片飞出也有一定杀伤力。
高能激光武器,具有5个特点:①速度快。激光束以光速(30万km/s)射向目标,瞄准时一般不需要提前量。②机动灵活。易于迅速变换射击方向和在短时间内拦击多个目标。③无污染。它属于非核武器无放射性污染。④效费比高。百万瓦级氟化氘激光武器每发射一次的费用约1~2千美元,仅为一般防空导弹(如爱国者导弹)的1/20。⑤精度高。因波束非常狭窄,它可以准确地攻击某一方向目标。此外,还不受电磁波干扰。缺点是易受恶劣天气和烟雾影响。鉴于高能激光武器的特点,该武器在拦截低空快速飞机和导弹、反战略导弹、反卫星以及光电对抗等方面,能发挥独特的作用。
2.大功率微波武器
大功率微波武器常指利用发射峰值功率达100兆瓦以上的微波杀伤目标的武器。它是以干扰敌方武器系统中的电子设备或烧毁其电子元器件为功效的,其机理是利用大功率微波在物体内产生的电效应、热效应对目标造成杀伤破坏。电效应是指大功率微波会在目标结构的金属表面或导线上感应出电流,这种电流便可对电子元件产生状态反转,击穿和改变性能等结果。热效应是指大功率微波对目标加热导致烧毁电路器件。另外,它还有生物效应,有的可使生物出现各种症状,如使人神经紊乱、心肺功能衰竭、甚至双目失明等。有的可引起生物被烧伤甚至烧死的现象,如当微波功率密度达到20瓦/厘米时,2秒种即可使人造成三度烧伤,达到80瓦/厘米时,1秒种内即可将人烧死。
大功率微波武器特点是:①具有近于全天候运用的能力;②比激光武器波束宽,可同时杀伤多个目标;③耗费低,保障难度较小;④设备体积较小,隐蔽性好。实际应用中,大功率微波武器主要破坏对象是电子系统,特别是精确制导武器的电子元件或雷达、计算机等电子装置。
3.粒子束武器
粒子束武器是利用高能加速器所产生并发射出的高能粒子束杀伤目标的武器。其基本原理是用高能强流粒子加速器将注入其中的电子、质子、各种重离子等带电粒子加速到接近光速,使其具有极高的功能,然后用磁场将它们聚集成密集的高能束流,射向目标,通过它们与目标物质发生强相互作用达到毁伤目标的目的。
粒子束的毁伤作用表现在三方面:①使目标结构材料汽化或融化;②提前引爆目标中的引信或破坏目标中的热核材料;③使目标的电路被破坏导致电子装置失效。
粒子束武器分为带电粒子束武器和中性粒子束武器两种。实际上,对带电粒子束武器中研究的较多的是高能电子束武器,该电子束对目标具有极强的穿透能力,因而被认为是一种很有发展前途的高能电子束武器;中性粒子束武器除了有杀伤能力外还可使受照射的目标产生中子、γ射线和X射线,通过对这些射线的遥测,可以实现对目标的识别。由于粒子束生长装置、能源系统及高能粒子束传输等问题的解决难度极大,目前看来这种武器还不成熟。不过,美国已经确定它的潜在应用是防御反舰导弹及攻击卫星。目前的主要工作是研究适用于军用平台的小型高效加速器技术,力求使粒子束能在空气中长距离上稳定传播。
三、电磁发射武器
电磁发射武器是利用脉冲能源提供的电能或利用电能与化学能的结合,使弹丸或其它效载荷达到高速度或高动能以杀伤目标的武器,是新概念武器家庭的重要成员。主要包括电热化学炮、电磁轨道炮、电磁线圈炮等,其中电热化学炮和电磁轨道炮技术在最近十多年来取得了重大进展。美国电磁发射技术的研究已从演示验证阶段进入武器型号研制阶段,其中,电热化学炮将于2005~2010年间首先装备陆军部队,电磁轨道炮将于2010~2015年间通过演示验证。
1.电热化学炮(ETC)
电热化学炮的炮弹由等离子体喷管、化学推进剂和弹丸组成,以化学能为主,所需要电能较少(占总能量的20%左右)。炮弹的炮口速度可达20~30km/s,炮口动能比同等条件下的常规火炮提高30%~40%。
目前,美、俄、英、法、德等国都在开展电热化学炮的理论和试验研究。美国在1993年6月研制出世界上第一门60mm电热化学炮,弹丸的炮口能量比固体发射药火炮提高35%。
2.电磁轨道炮(EMG)
它利用流经导电轨道和滑动电枢的强电流之间所产生的强磁场作用的电磁力来驱动弹丸。这是完全依赖电能和电磁力加速弹丸的一种超高速发射装置,其出口速度远高于其它类型的电磁发射器,从原理上说其弹丸速度可达十几至几十公里每秒。美国陆军把电磁轨道炮看成是2020年后陆军战车主要武器的候选方案,将用于美国“未来战斗系统”和英、美战术侦察装甲战车等车辆上,也可作为舰载武器。
四、高超声速武器
当飞行速度达到5马赫以上(M5.0)时,一般称为高超声速。目前国外正在研究的高超声速武器主要有高超声速巡航导弹和高超声速飞机等。美国在高超声速武器的研究方面处在领先地位。美国海军主要研制“快鹰”(已中止)和“神剑”两种高超声速巡航导弹,空军正在研制M8.0,射程为1400km的空中发射高超声速巡航导弹,这些高超声速武器可能在2005年前后投入使用。美国的高超声速飞机研制计划有国家航天局(NASA)的高超声速X飞行器计划(Hyper-X)和“乘波”飞行器计划,高超声速X飞行器计划将研制无人高超声速验证机,采用氢燃料、双模态(冲压/超燃冲压)发动机,工作范围为M=4~10。“乘波”飞行器是第一种使用非火箭发动机和第一种利用神经网络计算机进行飞行控制的高超声速飞行器。前苏联从七十年代就开始采用超燃冲压发动机的飞行器进行飞行试验研究,
五、贫铀武器
1.贫铀基础知识
自1896年发现铀的放射性后,铀作为核工业的基本原料,被广泛应用于核动力(如发电、火箭和潜艇推进)、核武器(如原子弹、氢弹)、辐射能源(如宇宙飞船、人造卫星)等多个领域。铀在地壳中的平均含量为4×10-6(相当于1卡车泥地中有1大汤勺铀),在海水中含量为33×10-9,总量达45亿吨。人们每天都会通过空气、水和食物摄入一定量的铀,平均来说,每天通过食物和水摄入铀的量为1 9微克,从空气中吸入铀的量为0007微克。
自然界中的铀元素是由铀234和铀235及铀238这3种放射性同位素组成,它们的含量分别为99275%、0720%和0005%。其中只有铀235是裂变性核素,能用来制造原子弹和作为核反应堆燃料。但天然铀中铀235含量太低,不能直接用于生产原子弹和核反应堆,必须经过浓缩或富集,使铀235的浓度提高到3%以上(反应堆燃料)或90%以上(核武器装料)。这种经富集后铀235含量高于天然水平的铀,叫富集铀或浓缩铀;经铀235富集后剩余的铀就是贫化铀或称贫铀,英文为Depleted UraniuM。贫铀的密度为1905g/cm3,是钢的25倍,是一般辐射防护材料铅的17倍。贫铀的强度和硬度都不是很高,但添加一定量的其他金属(如075%的钛)制成的贫铀合金,强度可比纯铀高3倍,硬度可达钢的25倍,并具有良好的机械加工性能,其穿透性能也明显优于军事上用作穿甲弹的钨(钨在撞击装甲时会钝化为蘑菇状,而影响其穿甲性能)。
2.贫铀武器
由于贫铀所具有的独特性质(高密度、易燃易爆、贫铀合金的高强度和高硬度、贫铀穿透时表现出的自发锐性)、丰富的储量和良好的机械加工性能,美国从20世纪50年代开始研究用贫铀制造各种武器,用来取代军事上广泛应用而又价格昂贵的钨。60年代先后对用于单兵、车载、舰载、机载、用枪、炮、导弹发射的792mm,20mm,25mm,30mm,105mm,120mm等多种贫铀穿甲弹的战术性能进行了大规模的试验。70年代开始正式装备部队,并研究和开发了贫铀合金的其他军事用途,如贫铀合金破甲弹、有穿甲燃烧功能的贫铀航空炮弹和贫铀装甲等。据报道,目前世界上约有20个国家或地区拥有贫铀武器,与我国近邻的俄罗斯、日本、韩国、印度、泰国、巴基斯坦等国,以及我国台湾地区均研制或拥有了贫铀武器。
3.贫铀武器的危害
贫铀武器首次亮相于1990~1991年的海湾战争。美军及盟军共使用了近百万枚贫铀弹(未公布准确数字),取得了击毁伊拉克数千辆坦克的战绩,而美军没有一辆坦克被敌方击毁(美军有的坦克采用了2层钢板中夹1层贫铀合金的复合装甲),贫铀穿甲弹的攻击性能及贫铀装甲的防护效果得到充分体现。在1994~1995年对波黑地区进行的“联盟打击”和1999年的科索沃战争中,以美国为首的北约分别使用了10800枚贫铀弹和31000枚贫铀弹。海湾战争中,美国发射的贫铀弹将320吨贫铀撒落在波斯湾地区,造成该地区严重的贫铀污染,其中污染最严重是伊拉克南部地区。最新调查结果表明,伊拉克的癌症死亡率已从战争前的1.1‰增加到9.6‰,受害最严重的是儿童,死亡高达16.6‰。美国自己也尝到使用贫铀武器的后果。海湾战争结束后,许多参战的美国军人出现身体虚弱、焦躁、头痛、肌肉关节痛、睡眠障碍、胃肠不适、腹泻、咳喘、呼吸困难等症状。
六、非致命武器
非致命武器指为了使敌方人员或装备失能,并使附带破坏减至最小而专门设计的武器系统。非致使武器按用途可分为反装备和反人员两大类。
目前国外发展的用于反装备的非致命武器,主要有超级润滑剂、材料脆化剂、超级腐蚀剂、超级粘胶以及动力系统熄火弹等。
超级润滑剂是采用含油聚全物微球、表面改性材料、无机润滑剂等作原料配制而成的摩擦系数极小的化学物质。主要用于攻击机场跑道、航母甲板、铁轨、高速公路、桥梁等目标,以阻止飞机起降和列车、军车前进。
材料脆化剂是一些能引起金属结构材料、高分子材料、光学视窗材料等迅速解体的特殊化学物质。这类物质可对敌方装备的结构造成严重损伤并使其脆化,可用来破坏敌方的飞机、坦克车辆、舰艇以及铁轨、桥梁等基础设施。
超级腐蚀剂是一些对特定材料具有超常腐蚀作用的化学物质。美国正在研制一种代号为C+的超级腐蚀剂,其腐蚀性超过了氢氟酸。主要用来破坏敌方的飞机、坦克车辆、舰艇及铁轨、桥梁等装备和设施。
超级粘胶是一些具有极强粘结性能的化学物质。国外正在研究将它们用作破坏武器装备的传感装置和使发动机熄火的武器,还可以将它们与材料脆化剂、超级腐蚀剂等一起使用,以提高这些化学物质的作战效能。
动力系统熄火弹是利用阻燃剂来污染或改变燃料性能,使发动机不能正常工作而熄火的武器。美国在这方面已取得重大进展,已开发出一批高性能的阻燃剂,美国将其视为遏制敌方坦克装甲车集群的一种有效手段。
反人员非致命武器可使敌方战斗减员,给敌方造成沉重的伤员负担。目前国外正在研究的反人员非致命武器,主要有化学失能剂、刺激剂、粘性泡沫和快速制冷剂等。
化学失能剂能够造成敌方人员的精神障碍、躯体功能失调,从而丧失战斗能力。最近,国外又在研究强效镇痛剂与皮肤助渗剂,综合应用,能迅速渗透皮肤,使人员中毒而失能。
刺激剂是指以刺激眼、鼻、喉和皮肤为特征的一类暂时失能性药剂。在一定浓度下,人员短时间暴露就会出现中毒症状,脱离接触后几分钟或几小时症状会自动消失,不需要特殊治疗,不留后遗症。若长时间、大剂量吸入可造成肺部损伤,严重的甚至死亡。
粘性泡沫属于一种化学试剂,喷射在人员身上会立刻凝固,从而束缚人员的行动。美军在索马里行动中使用的“太妃糖枪”,就是由一个肩式发射器发射一种压缩粘性泡沫,可以将目标包裹起来并使其失去机动能力。它可以作为军警两用武器。目前,美国已开发出了第二代肩挂式粘性泡沫发射器。
快速致冷剂能使局部气温骤然下降,使敌方战斗人员在短时间内冻僵,其最低温度达-30℃左右,不会冻死人员。此外,还有一种速冻枪,采用液氮致冷,近距离喷射,可立即将人员冻住,控制适当剂量不会造成伤亡。
七、军用机器人
军用机器人是用于军事领域里具有某种仿人功能的自动机。
机器人也叫“罗伯特”(ROBOT)。原意是用人手制造的工人。该词源于捷克作家卡列尔·查培于1920年创作的《洛桑万能机器人公司》的幻想剧中主人公的名字。真正机器人的出现是1959年,英国人英格伯格和德汪尔制造了世界上第一台工业机器人,可代替人做一些简单的操作。目前,机器人从事的行业,已由工业迅速扩展到农业、交通运输业、商业,科研等各行各业。机器人从军虽晚于其他行业,但自20世纪60年代在印支战场崭露头角以来,其巨大的军事潜力,超人的作战效能,日益受到各国军界的重视,预示着机器人在未来的战争舞台上是一支不可忽视的军事力量。
1.军用机器人的组成
不少机器人并不是外貌像人的机器。科学意义上的机器人,“人的属性”主要表现在其仿人的结构功能上。其主要的仿人功能系统有:
(1)操作系统。主要是承担人手担负的功能,通常又称“机械手”。它是主要由齿轮、杠杆、油压及劳动工件等连接而成的机械装置,能转动、弯曲、放松和捏紧夹具,是机器人体力劳动系统。
(2)感测系统。包括各种光、电、磁、声及力度传感器和探测器,如开、闭路电视,红外探测仪,射线探测仪等。它相当于人的视觉、听觉、触觉、味觉等感官功能。甚至人体不能感知的信息,如放射性、磁场、超声波、紫外线等等,机器人也能感知。其作用是观察、测量工作对象及其周围环境的信息,通过搜集这些信息,将其反馈给控制中心,做为对机器人行为控制和协调的依据。
(3)信息传输系统。它相当于人体内的神经网络。主要指各种信息传输设备,如有、无线电通信系统、声纳系统、液压控制管等。其功能是将传感器和观测器获得的各种信息下传上达,送到控制中心,然后将控制中心发出的各种指令上传下达,交给各执行机构执行。
(4)动力系统。它犹如人的心脏,负责向机器人提供工作的动力。主要设备有各种电池,各种发动机、电动机及其附属设备。
(5)移动装置。它是机动机器人身上才有的装置。不同用途的机器人,人们给安装的移动装置是不同的,有的是安装仿人的腿,有的则是滚动的车轮,飞行的翅膀,航行的推进器等。其作用是让机器人获得执行任务需要的空间行动自由。
(6)指挥、控制系统。它是机器人的“大脑”。主要由计算机、存贮器、显示器等组成。内装各种编码程序,使机器人具有一定的思维、判断、决策、控制、对话等能力。其作用是加工处理各种信息,指挥、控制机器人的各部行动。
(7)军事专用系统。它是军用机器人特有的装备。不同军事用途的机器人,其专用系统是不一样的。如侦察机器人,安装的是各种侦察设备;作战机器人,安装的则是各种战斗武器、目标搜索和瞄准器材等。
以上是一个“完人”机器人通常应具备的功能系统。然而在实际生活中,人们并不要求每种用途的机器人都要“五官齐全”,功能皆备。相反,按照军事活动的需要,往往要强化机器人某部分功能,削弱以至舍弃某部分功能。例如,用于固定防御的机器人,就没有移动装置,而从事简单劳动的机器人,也没有安装复杂的大脑。军用机器人经三代“繁衍”,优化生长,已形成一个不同技术层次,适用于多种环境的军用机器人“家族”。
2.军用机器人的种类
机器人的常见分类:一是按技术层次分为固定程序控制机器人、示教再现型机器人、数控机器人、遥控机器人和智能机器人;二是按控制方式及工作自主度分为自主机器人、半自主机器人、遥控机器人;三是按使用方式分为固定式机器人和机动式机器人;四是按军事用途分为陆军机器人、空军机器人、海军机器人、科研机器人等。下面将第一种分类的机器人简介如下:
(1)固定程序(或可变程序)控制的机器人。这是一种单向程序控制系统,即存贮器控制的机器人。属第一代产品,又称工业机器人。工作系统是一种类似手臂的机械装置。控制系统只能按预编程序对工作臂进行周而复始的点、位控制。这种机器人既无可思维的大脑,也很少有“感觉”,是目前工业生产流水线上用得最多的机器人,是机器人家族的“主要臣民”。
(2)示教再现型机器人。这种机器人与上述机器人工作原理大体相同,不同的是存贮器装有记忆装置。其工作程序不是靠人事先编定,而最由人亲自示范,手把手地教它动作,使之记住操作的程序和要领,然后自主地模仿人示教时的动作工作。当需要完成新的一项任务时,只需人再做一次新的示教即可。当然,这种改变必须是机器人记忆所及,超过了设计要求,示教也无济于事。
(3)数控机器人。这是一种由小型计算机代替存贮器控制的机器人。由于小型计算机存贮的程序比存贮器多,因此,这种机器人比上述机器人又进化了一步,变得更加灵活,更能适应环境变化的需要。该种机器人属第二代产品,是目前军事上用得较多的机器人,主要用于后方各项保障工作,如搬运、装卸、抢修等。
(4)遥控机器人。该种机器人除有上述机器人的工作系统外,还有双向伺服操作机构、运载装置和观测设备。它是一种借助人的大脑工作的机器人,其一举一动都由人“幕后操作”。它的工作原理是:人在机器人工作环境以外,通过人眼直接观察或借助摄像机观察机器人的动作及工作环境,由人操作主动机带动机器人工作。这类机器人主要用于危险、恶劣和有害环境下工作,担负人难以达到的地方工作,如太空、放射性环境、地下、海底等。
(5)智能机器人。它是采用现代人工智能技术、传感技术制作的第三代机器人,是机器人中的佼佼者。与上述机器人的不同点是装有先进的第四代计算机和传感器,今后还要装第五代计算机。这代机器人的最大特点是有了可供思维、判断的大脑,能自主地进行各种复杂环境下的工作,是发展前途最大的军用机器人。
4.军用机器人在军事上的应用
从理论上讲,因为机器人既然是一种仿人功能的自动机,那么,只要人能干的工作,机器人就都可以取而代之。然而,由于受目前科技水平的限制,迄今不论那一代机器人,其智能水平、反应能力和动作的灵活性都还远远赶不上自然人。因此,机器人在军事领城的大规模应用尚需一个过程。目前,主要的应用领域有以下几种:
(1)用于直接遂行战斗任务。用机器人代替一线作战的士兵,以降低人员伤亡和流血是目前俄、美等国研制机器人时最受重视的课题。正在研制的这类机器人有:
A.固定防御机器人。它是一种外形像“铆钉”的战斗机器人,身上装有目标探测系统、各种武器和武器控制系统,固定配置于防御阵地前沿,主要遂行防御战斗任务。当无敌情时,机器人隐蔽成半地下状态;当目标探测系统发现敌人冲击时,即靠升降装置迅速钻出地面抗击进攻之敌。
B.奥戴提克斯I型步行机器人。这种机器人由美国奥戴提克斯公司研制,主要用于机动作战。它外形酷似章鱼,圆形“脑袋”里装有微电脑和各种传感器、探测器,由电池提供动力,能自行辨认地形,识别目标,指挥行动。安装有6条腿,行走时3条腿抬起。另3条腿着地。相互交替运动使身体前进。腿是节肢结构,能像普通士兵那样登高、下坡、攀越障碍,通过沼泽;可立姿行走,也可像螃蟹一样横行,还能蹲姿运动。脑袋虽不能上下俯仰,但能前后左右旋转,观察十分方便。该机器人负重也是人所不及,停止间可提重953kg,行进时能搬运408kg。它系美国设计的士兵型基础机器人,只要给其加装任务所需要的武器装备,就立即能成为某一部门的“战士”。为适应不同作战环境遂行战斗任务的需要,美国还打算在此机器人基础上,进一步研制高、矮、胖、瘦等不同型号的奥戴提克斯机器人。
C.阿尔威反坦克机器人。它是一种外型类似小型面包车的遥控机器人,车上装有反坦克导弹、电视摄相机和激光测距机,由微电脑和人两种控制系统控制。当发现目标时,机器人能自行机动或由远处遥控人员指挥其机动,占领有利射击位置,通过激光测距确定射击诸元,瞄准目标发射导弹。它是配属陆军遂行反坦克任务的机器人。
D.榴炮机器人。它是一种外形像自行火炮的遥控机器人,先由机器人观察捕捉目标,报告目标性质和位置,再由机器人控制指挥中心定下决心,确定射击诸元,下达射击指令,然后机械手根据指令操作火炮射击。它是装备炮兵的机器人。
E.飞行助手机器人。它是一种装有微电脑和各种灵敏传感器的智能机器人。该机器人安装在军用战斗机上,能听懂驾驶员简短的命令,主要通过对飞行过程中或飞机周围环境的探测、分析,辅助驾驶员执行空中格斗任务。它能准确及时报告飞机面临导弹袭击的危险和指挥飞机采取最有利的规避措施。更奇特的是,它通过监视飞行员的脑电波和脉博等,能确定飞行员的警觉程度,并据此向飞行员提供各种飞行和战斗方案,供飞行员选择。
F.海军战略家机器人。它是美国海军正在研制的高级智能机器人,主要装备小型水面舰艇,用于舰艇操纵、为舰艇指挥员提供航行和进行海战的有关参数及参谋意见。其工作原理是,通过舰艇上的计算机系统,不断搜集与分析舰上雷达、空中卫星和其它探测手段获得的各种情报资料,从中确定舰艇行动应采取的最佳措施,供指挥员决策参考。类似的作战机器人还有“徘徊者机器人”“步兵先锋机器人”“重装哨兵机器人”“电子对抗机器人”“机器人式步兵榴弹”等。
(2)用于侦察和观察。侦察历来是最勇敢者的行业,其危险系数要高于其它军事行动。机器人作为从事危险工作最理想的代理人,当然是最合适的人选。目前正在研制的这类机器人有:
A.战术侦察机器人。它配属侦察分队,担任前方或敌后侦察任务。该机器人是一种仿人形的小型智能机器人,身上装有有步兵侦察雷达或红外、电磁、光学、音响传感器及无线电和光纤通信器材,既可依靠本身的机动能力自主进行观察和侦察,还能通过空投、抛射到敌人纵深,选择适当位置进行侦察,并能将侦察的结果及时报告有关部门。
B.三防侦察机器人。它用于对核沾染、化学染毒和生物污染进行探测、识别、标绘和取样。前面介绍的美陆军机器人“曼尼”就是这一种三防侦察机器人。
C.地面观察员/目标指示员机器人。它是一种半自主式观察机器人,身上装有摄像机、夜间观测仪、激光指示器和报警器等,配置在便于观察的地点。当发现特定目标时,报警器向使用者报警,并按指令发射激光锁定目标,引导激光寻的武器进行攻击。一旦暴露,还能依靠自身机动能力进行机动,寻找新的观察位置。类似的侦察机器人还有“便携式电子侦察机器人”、“铺路虎式无人驾驶侦察机”等。
(3)用于工程保障。繁重的构筑工事任务,艰巨的修路、架桥,危险的排雷、布雷,常使工程兵不堪重负。而这些工作,对于机器人来说,最能发挥它们的“素质”优势。研制中的这类机器人有:
A.多用途机械手。它是一种类似平板车的多功能机器人,上面装有机械手和无线电控制、电视反馈操作系统,可担负运送舟桥和土石方的任务,同时,还能承担运送油桶、弹药等后勤保障任务。
B.布雷机器人。它是一种仿造现行布雷机械制作的智能机器人,装有遥控和半自主控制两套系统,可以自主设置标准布局的地雷场。它工作时,能严格按照控制者的布雷计划挖坑,给地雷安装引信、打开保险、埋雷、填土,并能自动标示地雷场的界限和绘制埋雷位置图等。
C.排雷机器人。它是一种装有探雷器和使地雷失效装置的机器人,主要用于协助攻击分队在各种雷场中开辟通路,并进行标示。
D.“海卡尔思”飞雷机器人。它是一种外形似导弹的小型智能机器人,全重50多公斤,装有小型电脑和磁、声传感器,可由飞机投送,也可依靠自身火箭机动。当接近目标区时,它身上的探测设备即工作,自行成战斗状态。当发现目标接近时,小火箭即点燃、起动向目标攻击。攻击半径为500~1000m,速度可达100公里/小时。
E.烟幕机器人。它装有遥控发烟装置,可自行运动到预定发烟位置,按人的指令发烟,完成任务后,自主返回。该机器人主要协助步兵发烟分队。
F.便携式欺骗系统机器人。它身上装有自动充气的仿人、车、炮等,主要用于战术欺骗。它可模拟一支战斗分队,并发出相应的声响,自行运动到任务需要的地区去欺骗敌人。
(4)用于指挥、控制。人工智能技术的发展,为研制“能参善谋”的机器人创造了条件。研制中的这类机器人有“参谋机器人”“战场态势分析机器人”“战斗计划执行情况分析机器人”等。这类机器人,一般都装有较发达的“大脑”——高级计算机和思想库。它们精通参谋业务,通晓司令部工作程序,有较高的分析问题的能力,能快速处理指挥中的各种情报信息,并通过显示器告诉指挥员,供其定下决心之用。
(5)用于后勤保障。后勤保障是机器人较早运用的领域之一。目前,这类机器人有“车辆抢救机器人”“战斗搬运机器人”“自动加油机器人”“医疗助手机器人”等,主要在泥泞、沾染等恶劣条件下遂行运输、装卸、加油、抢修技术装备、抢救伤病人员等后勤保障任务。
(6)用于军事科研和教学。机器人充当科研助手,进行模拟教学已有较长历史,并做出过卓越贡献。人类最早采集的月球土壤标本,太空回收的卫星都是机器人完成的。如今,用于这方面的机器人较多,典型的有“宇宙探测机器人”“宇宙飞船机械臂”“放射性环境工作机器人”“模拟教学机器人”“射击训练机器人”等。
5.军用机器人的发展趋势
(1)采用先进的人工智能技术,发展更高级的智能机器人。就军用机器人发展的总目标,中外科学家认为,未来军用机器人的发展,趋向于采用第五代计算机,突破模式识别关,即利用计算机或其它装置对战场上物体、环境,语言、字符等信息模式进行自动识别,使之不仅能一目了然地认清目标的性质、目标之间的相互关系、目标地理上的精确位置,还能使人和机器人之间进行语言交流。通过发展各种专家系统、软件程序,使机器人获得更高的智力,即分析、判断和决策能力,使之更加适应战场情况复杂多变的需要。采用更先进的传感器,提高机器人对环境的感测能力和灵活反应能力
目前,大多数机器人只装有内部传感器,因此,对外部情况的感觉能力不高,反应比较迟钝。今后,军用机器人将重点发展外部传感器系统,如采用先进的光感受器、化学感受器、触觉感受器、听觉传感器等,使机器人能够做到“想”“看”“听”“摸”“写”等,并能感觉到发生在它周围的事情和可能存在的危险,拿出避免的办法,以提高机器人的快速反应能力。
(2)以柔性结构逐步替代刚性结构的工作系统,以提高机器人的战场灵活度。目前,机器人的操作系统都是钢质的机械装置,远不及人的肢体灵活自如。近年来,科学家们正在开展对人体的肌肉和韧带等软组织的研究,希望能找到一种类似的柔性物质,替代机器人身上的刚性物质,以提高机器人的肢体的灵活性。
(3)加强基础机器人的研究。机器人种类繁杂,会给成批生产造成困难,也不便于维修保养。目前,国外一些科学家正在对研制中的各类机器人进行比较研究,综合选优,使一种机器人具有多种功能、多种用途,以减少专用机器人数量,提高基础机器人的质量,并使各构成部分标准化、通用化、模块化。如步兵基础机器人就是外形仿人的机器人,拿起武器能打仗,扛起工具能干活。再如,火炮基础机器人,就是一部带电脑的火炮战斗平台,可装任何火炮或导弹,同时,还能担负后勤保障的某些任务。通过上述基础机器人的研究,不仅为机器人工业化生产创造了条件,而且为尽早建立机器人新军奠定了基础。据报道,一些国家正在筹建沙漠机器人兵团、机器人反恐怖突击队和机器人控制、指挥中心等。
总之,随着机器人研究的不断深入,高智能、多功能、反应快、灵活性好、效率高的机器人群体,将逐步接管某些军人的战斗岗位。机器人成建制、有组织地走上战斗第一线已不是什么神话,机器人大规模走上战争舞台,将带来军事科学的真正革命。
思考题
1.什么是核武器?核武器的杀伤破坏因素及特点是什么?
2.什么是生物武器?生物武器杀伤性有哪些特点?
3.化学武器毒剂按毒害作用区分为哪几种主要类型?
4.信息攻防的含义是什么?
5.什么叫粒子束武器?其毁伤作用表现在哪些方面?
6.军用机器人有哪些主要功能系统?其作用是什么?