光電隱身技術(shù)范文

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篇1

許多科技領(lǐng)域和方向孕育著重大創(chuàng)新突破，尤其是在信息領(lǐng)域和材料領(lǐng)域。在信息領(lǐng)域，寬帶、無(wú)線、智能網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)快速發(fā)展。超級(jí)計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)制造與網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)等產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)。集成電路正在逐步進(jìn)入“后摩爾時(shí)代”，“wintel”平臺(tái)正在瓦解，多元開(kāi)放平臺(tái)正在形成。互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入“后IP時(shí)代”，云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)應(yīng)用模式大變革。進(jìn)而引發(fā)出現(xiàn)在信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上的學(xué)習(xí)教育、科研、制造、貿(mào)易服務(wù)和公共治理等新模式。在先進(jìn)材料領(lǐng)域，智能制造從分子層面設(shè)計(jì)、制造和創(chuàng)造新材料到與直接數(shù)字化制造結(jié)合，將產(chǎn)生爆炸性的經(jīng)濟(jì)影響，而激光制造是其內(nèi)核。

微電子和激光技術(shù)的融合是新一輪科技革命的策源地。進(jìn)而衍化為大數(shù)據(jù)、智能制造和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)三項(xiàng)宏大技術(shù)的重大變革，哪個(gè)國(guó)家能在微電子技術(shù)與激光技術(shù)融合領(lǐng)域率先突破，哪個(gè)國(guó)家就能引領(lǐng)全球，從而引發(fā)世界經(jīng)濟(jì)格局的全面調(diào)整。面對(duì)這種形勢(shì)，中國(guó)必須加快科技創(chuàng)新和科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化速度，只有這樣，才能在未來(lái)發(fā)展中占據(jù)制高點(diǎn)、擁有先進(jìn)生產(chǎn)力，具有現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，贏得主動(dòng)權(quán)；才能避免近現(xiàn)代中國(guó)因四次錯(cuò)失科技革命的機(jī)遇而淪落為三流國(guó)家的厄運(yùn)。

微電子技術(shù)，嚴(yán)格意義上是納電子技術(shù)，其核心是集成電路和激光（“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”）。這個(gè)核心在向微電子技術(shù)基礎(chǔ)工藝過(guò)程積極滲透，激光鍍膜特別是激光脈沖鍍膜本質(zhì)上沖破了真空鍍膜的框框。無(wú)論國(guó)防尖端技術(shù)還是民用工業(yè)生產(chǎn)，無(wú)論城市還是鄉(xiāng)村，無(wú)論宏觀宇宙還是微觀粒子，處處都體現(xiàn)著微電子和激光技術(shù)的應(yīng)用；同時(shí)，從價(jià)值鏈看，1～2元的集成電路產(chǎn)值將帶動(dòng)10元左右電子產(chǎn)品產(chǎn)值和100元國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這個(gè)數(shù)字還在變化，其發(fā)展規(guī)模和技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要尺度。由此可見(jiàn)，微電子技術(shù)與激光技術(shù)及其融合兼具基礎(chǔ)性與戰(zhàn)略性，是新興產(chǎn)業(yè)的引爆器，廣泛滲透于現(xiàn)代化建設(shè)的可持續(xù)能源與資源體系、先進(jìn)材料與智能綠色制造體系，信息網(wǎng)絡(luò)體系、生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系、普惠健康保障體系、生態(tài)與環(huán)境保育發(fā)展體系、空天海洋能力新拓展體系和國(guó)家與公其安全體系等經(jīng)濟(jì)社會(huì)基礎(chǔ)和戰(zhàn)略體系。

技術(shù)經(jīng)過(guò)應(yīng)用才能彰顯其價(jià)值，產(chǎn)業(yè)是技術(shù)應(yīng)用規(guī)模和效果的有力體現(xiàn)，從技術(shù)需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期看，目前微電子和激光技術(shù)也正處于難得的發(fā)展機(jī)遇期：從五大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技需求指數(shù)及排序表中可以看出，電子及通信設(shè)備制造業(yè)科技需求占高技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技需求的一半以上，并且在人力資源投入、財(cái)力資源投入和科技產(chǎn)出等一級(jí)指數(shù)中都位列第一，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中科技需求最強(qiáng)的行業(yè)。微電子技術(shù)與激光技術(shù)是電子及通訊設(shè)備制造業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)。

目前世界微電子市場(chǎng)從開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)的周期不到10年，現(xiàn)在微電子的世界市場(chǎng)增長(zhǎng)率處于低谷時(shí)期，這個(gè)時(shí)候如果我們能實(shí)現(xiàn)微電子技術(shù)的新突破，就會(huì)迎來(lái)一個(gè)新的市場(chǎng)高峰。在突破方向上，新型邏輯電路與模擬電路有可能開(kāi)辟新的市場(chǎng)領(lǐng)或，新型結(jié)構(gòu)器件是我國(guó)邏輯集成電路開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的重要突破口之一。同時(shí)，要通過(guò)微電子與激光技術(shù)的融合促進(jìn)微電子延續(xù)、擴(kuò)展和跨越摩爾定律。

人類歷史上每一次產(chǎn)業(yè)革命或技術(shù)革命總是首先由起主導(dǎo)作用的某一項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)取得突破，從而帶動(dòng)一系列重大陂術(shù)的迅猛發(fā)展，最終引起社會(huì)范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)革命。微電子陵術(shù)和激光技術(shù)的融合推動(dòng)人類進(jìn)入納米時(shí)代，今后的1 O年到15年我們將經(jīng)歷納米技術(shù)帶來(lái)的新產(chǎn)業(yè)革命浪潮，它的急速發(fā)展尤其是基礎(chǔ)研究的發(fā)展將促進(jìn)一批新興尖端技術(shù)的興起、發(fā)展和突破，從而促使社會(huì)生產(chǎn)力的新飛躍，引領(lǐng)新一輪技術(shù)革命的浪潮。但我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合不夠。出現(xiàn)科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”的現(xiàn)象。跨越科技與經(jīng)濟(jì)之間的鴻溝，要重視硬實(shí)力，也絕不能忽視軟實(shí)力。管理與體制的創(chuàng)新在很大程度上決定了我國(guó)微電子與激光產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。首先，應(yīng)該定位多元執(zhí)行主體與執(zhí)行方式，以聯(lián)動(dòng)帶發(fā)展。目前我國(guó)微電子領(lǐng)域的支持方式還是以高校和科研機(jī)構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng)型項(xiàng)目資助方式為主，比如重大科技專項(xiàng)、“973”、“863”和自然科學(xué)基金等。今后應(yīng)更加注重官、產(chǎn)、學(xué)、研、資和創(chuàng)的結(jié)合，將資助主體擴(kuò)大到企業(yè)，并引入以機(jī)構(gòu)為主體的資助方式；其次，應(yīng)實(shí)施積極的微電子與激光財(cái)政、金融政策加強(qiáng)政府采購(gòu)，為本國(guó)微電子與激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展護(hù)航，同時(shí)可運(yùn)用股權(quán)、期權(quán)等激勵(lì)機(jī)制吸引微電子與激光高級(jí)人才；最后。最重要的是要加強(qiáng)科技資源的整合，建立官、產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)、資多元合作機(jī)制，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，建立包括大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)、政府和銀行等多元主體在內(nèi)的綜合性科技創(chuàng)新平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享、技術(shù)共享、知識(shí)共享、政策共享、金融共享、創(chuàng)新共享和工具共享。

篇2

近年來(lái)， 納米技術(shù)與納米材料的發(fā)展日新月異， 其成果已經(jīng)延伸到諸多軍用和民用領(lǐng)域。在航空界，納米技術(shù)和納米材料更是找到了用武之地。微納米飛行器、納米增韌陶瓷/增韌玻璃、納米增強(qiáng)復(fù)合材料、納米飛機(jī)涂層…，這些納米高新技術(shù)在飛機(jī)上的應(yīng)用層出不窮。尤其值得注意的是，納米材料在飛機(jī)表面蒙皮中的應(yīng)用，很多方面已經(jīng)取得重大突破?？梢灾v，納米技術(shù)，已經(jīng)為現(xiàn)代飛機(jī)披掛上了高科技的“衣裳”。

神奇的納米“隱身衣”

隱身技術(shù)是為了減少飛機(jī)的雷達(dá)、紅外線、光電、目視等觀測(cè)特征而在設(shè)計(jì)中采用的專門技術(shù)，其目的是為了飛機(jī)在突防時(shí)不被敵方探測(cè)器發(fā)現(xiàn)，從而增強(qiáng)攻擊的突然性，提高飛機(jī)的生存力和作戰(zhàn)效能。作為一種方便、經(jīng)濟(jì)、極強(qiáng)適應(yīng)性的飛機(jī)隱身途徑，隱身技術(shù)已經(jīng)在航空航天、軍事裝備上得到廣泛應(yīng)用。目前，最具挑戰(zhàn)性的隱身技術(shù)是吸波涂料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。吸波涂料按其功能又可分為雷達(dá)吸波涂料、紅外吸波涂料、可見(jiàn)光吸波涂料、激光吸波涂料、聲納吸波涂料和多功能吸波涂料。由于雷達(dá)偵察是目前世界上用得最多、最有效的偵察手段之一，因此雷達(dá)吸波涂層自然也就成為一種重要的飛機(jī)隱身手段。

雷達(dá)吸波涂料對(duì)雷達(dá)發(fā)射的電磁波具有高吸收和低反射的特性。由于納米材料的結(jié)構(gòu)尺寸在納米量級(jí)、物質(zhì)的量子效應(yīng)和表面效應(yīng)等對(duì)材料性能有重要影響，因此在微波場(chǎng)的輻射下，原子、電子運(yùn)動(dòng)加劇，促使磁化，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，從而增加了對(duì)電磁波的吸收性能。正是由于以上原因，和普通的吸波涂料相比，納米吸波涂料具有更佳的雷達(dá)波高吸收和低反射特性。

現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的隱身表面涂料大都由納米材料與有機(jī)涂料復(fù)合而成，它通過(guò)精細(xì)控制無(wú)機(jī)納米粒子使其均勻分散在高聚物基體中，性能變得更加優(yōu)異。當(dāng)今，美國(guó)在飛機(jī)雷達(dá)吸波涂料隱身技術(shù)基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用研究方面居世界前列。以其第一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117為例，該飛機(jī)機(jī)身表面包覆了紅外與微波隱身材料，這種隱身材料中含有多種超微粒子，特別是納米粒子，其對(duì)不同波段的電磁波表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收能力，可有效逃避雷達(dá)不同波段的監(jiān)視，這使得其在前些年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中表現(xiàn)大放異彩。

堅(jiān)韌的納米“甲胄”

由于具有更高的比強(qiáng)度和比剛度，現(xiàn)代飛機(jī)中，復(fù)合材料得使用比例越來(lái)越多。實(shí)驗(yàn)表明，在復(fù)合材料的樹(shù)脂中增加一定量的納米材料，其強(qiáng)度有望顯著提高。以美國(guó)波音公司最新研制的波音787飛機(jī)為例，其復(fù)合材料使用量已經(jīng)達(dá)到了全機(jī)重量的50%以上，其中，包括大量的納米復(fù)合材料。

F-35屬于目前美國(guó)最為先進(jìn)的第5代戰(zhàn)機(jī)，由洛克希德·馬丁公司制造。據(jù)悉，現(xiàn)在F-35戰(zhàn)機(jī)在其機(jī)體的許多非承力結(jié)構(gòu)上已經(jīng)開(kāi)始使用納米復(fù)合材料，如翼尖整流罩等。和傳統(tǒng)的飛機(jī)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有所不同，F(xiàn)-35使用的是一種納米碳管增強(qiáng)的熱固性環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料。這種納米碳管增強(qiáng)復(fù)材被普遍認(rèn)為是業(yè)已發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)度最高的材料之一，其強(qiáng)度是碳纖維增強(qiáng)復(fù)材的數(shù)倍，而重量卻比后者輕25%-30%。洛克希德·馬丁公司的相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這種碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料事實(shí)上也有望在飛機(jī)的承力結(jié)構(gòu)中使用，如飛機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼蒙皮等，目前之所以僅用作非承力構(gòu)件，主要是出于材料認(rèn)證考慮，而非技術(shù)本身。

最近，美國(guó)科學(xué)家還研究出一種用碳納米管“裝訂”航空材料的技術(shù)。該技術(shù)可以在略微增加成本的情況下使飛機(jī)蒙皮強(qiáng)度提高到原來(lái)的10倍。目前，碳復(fù)合材料已經(jīng)廣泛用于航空和航天工業(yè)。在這類復(fù)材中，碳纖維層之間是用聚合物“粘膠”接合的。這類聚合物可能發(fā)生撕裂，進(jìn)而導(dǎo)致碳復(fù)合材料解體。為了解決這一問(wèn)題，美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家在研究過(guò)程中使碳納米管與碳纖維層垂直排列，然后對(duì)碳纖維層之間的聚合物進(jìn)行加熱，液化后的聚合物會(huì)將碳納米管吸收進(jìn)去，從而起到“裝訂”碳纖維層的作用。碳納米管直徑只有幾十納米，是碳纖維直徑的千分之一，所以不會(huì)破壞碳纖維，而是填充纖維之間的空隙，使材料變得更堅(jiān)固。據(jù)介紹，用于“裝訂”的碳納米管重量只占復(fù)合材料總重的1%，復(fù)合材料的成本僅增加百分之幾，但強(qiáng)度卻會(huì)大大增加。

最后，需要說(shuō)明的是，除了強(qiáng)度高以外，上述用碳納米管強(qiáng)化過(guò)的航空復(fù)合材料通常還具有更佳的導(dǎo)電性，這意味著該材料制造的飛機(jī)蒙皮可以更好地抵抗雷電的襲擊和損壞。

省油又環(huán)保的“納米裝”

近來(lái)，歐盟頒布了“對(duì)所有入境的航空公司征收航空碳排放稅”的法案。這一法案一頒布，便立刻招來(lái)許多航空公司的抵制。盡管如此，該法案環(huán)保減排的理念仍然得到了一些航空公司的積極回應(yīng)。

據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，為進(jìn)一步削減燃料開(kāi)支，降低成本，近日歐洲易捷航空公司宣布將在其部分飛機(jī)上對(duì)一種新型納米涂層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定這種涂層在降低油耗方面的作用。據(jù)該公司的技術(shù)人員介紹，這種納米涂層既輕又薄，可在最大程度上減少飛機(jī)自重的增加。該涂層的自身重量幾乎可以忽略不計(jì)，因?yàn)橐患苤行涂蜋C(jī)噴涂這種涂料后，機(jī)身增加的重量?jī)H為100來(lái)克，而其厚度比人類頭發(fā)的平均直徑還要薄100倍。

研究人員稱，這種超微薄膜技術(shù)將使機(jī)身更符合空氣動(dòng)力學(xué)的要求，更光滑表面能大幅降低飛機(jī)飛行時(shí)機(jī)身與空氣的摩擦阻力，從而起到減少燃油費(fèi)用的目的，并為航空公司提供了更大的機(jī)票折扣空間。其作用就如同用涂料將凹凸不平的水泥墻壁涂平一樣，這種涂層能將機(jī)身上用顯微鏡才能觀察到的細(xì)微凹陷和突起“抹平”。經(jīng)過(guò)這種技術(shù)處理的機(jī)身表面將比先前更光滑，氣動(dòng)性能更好，從而起到降低油耗的目的。

事實(shí)上，上述易捷航空公司飛機(jī)涂裝過(guò)程的原理和年輕女性化妝類似。首先要對(duì)機(jī)身表面進(jìn)行一次徹底的清洗，以清除位于機(jī)身表面甚至肉眼不可見(jiàn)的凹陷中的污垢，然后向機(jī)身施加正電荷，這樣帶有負(fù)電荷的超薄納米涂層就能與機(jī)身緊密結(jié)合在一起，像粉底一樣使整個(gè)機(jī)身表面光潔、平整、毫無(wú)瑕疵。此外，由于涂層中含有強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)的丙烯酸元素，同時(shí)這種涂層也具有較好的強(qiáng)度，于是，就在機(jī)身表面形成了一道保護(hù)屏障，防止污垢和雜物滲入。研究人員聲稱，這種新涂層能有效將每次飛行的燃油消耗減少1%-2%，因而每年將至少為航空公司減少2 000萬(wàn)英鎊的運(yùn)營(yíng)成本。

目前，易捷航空公司已有8架飛機(jī)涂裝這種涂層，并以12個(gè)月為試驗(yàn)期，通過(guò)與其他未噴涂該涂層的飛機(jī)進(jìn)行對(duì)比來(lái)驗(yàn)證這種技術(shù)的效果。如果該技術(shù)節(jié)能效果獲得確認(rèn)，易捷航空公司就會(huì)將這種涂層應(yīng)用到其所有的飛機(jī)上。

防曬防腐的納米“護(hù)膚霜”

夏天，一些年輕女性會(huì)經(jīng)常在肌膚上涂抹防曬霜，以達(dá)到抗紫外、防曬、抗皮膚老化的目的。最近，類似的“護(hù)膚”技術(shù)也被移植到了飛機(jī)上。

眾所周知，由于日曬、雨淋等環(huán)境因素，大量使用涂料涂裝的飛機(jī)蒙皮涂層會(huì)在幾年時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)粉化、脫落的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)蒙皮局部腐蝕、受損，這不僅使飛機(jī)安全性下降，同時(shí)也增加了維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)間和費(fèi)用，大大降低了使用效率。

為了解決這一問(wèn)題，近來(lái)，中科院沈陽(yáng)金屬所的科學(xué)家們開(kāi)展了一項(xiàng)納米復(fù)合涂層新技術(shù)。他們首先針對(duì)三亞、拉薩、沈陽(yáng)等地的典型環(huán)境，深入研究了納米粉體材料對(duì)涂層耐蝕性和耐老化性的作用機(jī)理，進(jìn)而掌握了沿海高溫、高濕、強(qiáng)日照環(huán)境下飛機(jī)防護(hù)的納米復(fù)合涂層技術(shù)。目前，此項(xiàng)技術(shù)已成功用于多種大型運(yùn)輸機(jī)。實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)2年多的使用，所有使用該納米防腐涂層的飛機(jī)表面均情況良好，未發(fā)現(xiàn)腐蝕或老化失效的現(xiàn)象，其防腐抗老化性能明顯優(yōu)于早先機(jī)體涂層的防護(hù)效果。

不沾水防結(jié)冰的納米“袍”

飛機(jī)機(jī)翼前緣、風(fēng)擋、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道口、空速管、操縱面等部位的結(jié)冰是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。輕則影響飛機(jī)的性能，重則甚至?xí)?lái)機(jī)毀人亡的事故。為此，大多飛機(jī)都安裝有專門的防冰除冰設(shè)備。

最近，美國(guó)哈佛大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種納米涂層，在低溫下能使滴濺在其表面的水滴來(lái)不及結(jié)冰就滑落。該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)永不結(jié)冰的飛機(jī)機(jī)翼和機(jī)身。與目前在除冰融雪中所采用的化學(xué)及加熱方法相比，該技術(shù)效率更高也更為環(huán)保。

篇3

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篇4

關(guān)鍵詞：高炮裝備；作戰(zhàn)使命；發(fā)展需求

高炮作為末端防御對(duì)空作戰(zhàn)武器，是隨著空襲兵器的發(fā)展而發(fā)展的，20世紀(jì)90年代以來(lái)幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的實(shí)踐奠定了防空作戰(zhàn)的地位，但也對(duì)傳統(tǒng)意義上的高炮武器裝備提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著高技術(shù)空襲兵器的廣泛應(yīng)用，使空襲作戰(zhàn)的方式發(fā)生了根本性變化，傳統(tǒng)高炮武器系統(tǒng)無(wú)論在目標(biāo)探測(cè)能力、快速反應(yīng)能力和射擊效率等方面都存在一定的差距，其“生存空間”受到嚴(yán)重的打壓，但是，高炮不會(huì)退出歷史舞臺(tái)，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，高炮仍是末端防御力量的主體，是實(shí)施非對(duì)稱空防對(duì)抗的有力手段，因此，大力發(fā)展高炮武器裝備顯得尤為重要。

1 高炮作戰(zhàn)使命定位

（一）以抗擊精確制導(dǎo)武器為主

精確制導(dǎo)技術(shù)日益成熟以及精確制導(dǎo)武器的高效費(fèi)比，在近期幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中被廣泛使用，獨(dú)領(lǐng)，且不論大國(guó)、小國(guó)都在極力研制和裝備精確制導(dǎo)武器。它作為空襲的主要武器必將越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)。

高炮武器系統(tǒng)以其獨(dú)特的“網(wǎng)式”火力抗擊機(jī)理成為巡航導(dǎo)彈的克星。高炮是以密集的火網(wǎng)攔截空襲武器的，對(duì)于超聲速空襲武器，用“網(wǎng)式”比用“點(diǎn)式”攔截可靠性要大得多。這就如同用拍子拍蒼蠅比用棍子打蒼蠅命中概率要高得多。據(jù)報(bào)道，科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，南聯(lián)盟高炮部隊(duì)攔截了北約200余枚巡航導(dǎo)彈，使用的是并非先進(jìn)的高炮武器系統(tǒng)?？找u武器經(jīng)殲擊航空兵、地空導(dǎo)彈兵的遠(yuǎn)、中程，高、中空的層層攔截，進(jìn)入近程、低空超低空的“漏網(wǎng)之魚(yú)”主要是精確制導(dǎo)武器。這就給部署于保衛(wèi)目標(biāo)附近的高炮創(chuàng)造了抗擊機(jī)會(huì)。因此，抗擊精確制導(dǎo)武器襲擊將成為高炮的主要任務(wù)之一。

（二）以抗擊低空超低空目標(biāo)為主

這是由高炮武器系統(tǒng)性能決定的。高炮武器系統(tǒng)不僅能抗擊低空超低空來(lái)襲目標(biāo)，而且具有俯射功能。其密集的火網(wǎng)對(duì)于低空超低空來(lái)襲的巡航導(dǎo)彈、武裝直升機(jī)等空襲目標(biāo)是極大的威脅。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，多國(guó)部隊(duì)的飛機(jī)因害怕伊拉克的高炮火力，而不敢低飛。

高射炮兵以抗擊低空超低空目標(biāo)為主，其密集的火網(wǎng)，勢(shì)必迫使來(lái)襲目標(biāo)選擇中、高空航線飛行，這就給殲擊航空兵和地空導(dǎo)彈兵創(chuàng)造了戰(zhàn)機(jī)。反之，地空導(dǎo)彈、殲擊機(jī)構(gòu)成中、高空強(qiáng)勢(shì)防空體系，勢(shì)必給高炮創(chuàng)造戰(zhàn)機(jī)。高炮、地空導(dǎo)彈、殲擊機(jī)戰(zhàn)術(shù)上相互配合，才能編織成嚴(yán)密的遠(yuǎn)、中、近程，高、中、低空防空火網(wǎng)。就現(xiàn)役的防空制導(dǎo)武器系統(tǒng)而言，抗擊低空，特別是超低空目標(biāo)的能力不足。若用殲擊機(jī)超低空攔截，安全問(wèn)題非常突出；若用地空導(dǎo)彈攔截，無(wú)論從抗擊能力還是從效費(fèi)比看都是不可取的。這就要求低空超低空性能優(yōu)越的高炮武器系統(tǒng)必須擔(dān)當(dāng)起抗擊低空、超低空來(lái)襲目標(biāo)的任務(wù)。

（三）以末端抗擊為主

信息化條件下作戰(zhàn)，任何單一武器系統(tǒng)都不可能單打獨(dú)斗包打天下。高炮武器系統(tǒng)屬末端近程防空武器，以抗擊低空、近程來(lái)襲目標(biāo)為主。通常部署于保衛(wèi)目標(biāo)附近，或者依托保衛(wèi)目標(biāo)擺兵布陣。就整個(gè)防空體系而言，殲擊機(jī)、導(dǎo)彈、高炮武器系統(tǒng)“三維一體”編織成遠(yuǎn)、中、近程，高、中、低空嚴(yán)密的防空體系。殲擊機(jī)主要負(fù)責(zé)攔截遠(yuǎn)端飛臨的空襲目標(biāo)，地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)殲滅中端空襲目標(biāo)，而高炮武器系統(tǒng)主要抗擊經(jīng)層層攔截后突入防御縱深的空襲武器，擔(dān)負(fù)末端抗擊任務(wù)。

在兵力有限，保衛(wèi)目標(biāo)眾多的情況下，遠(yuǎn)離保衛(wèi)目標(biāo)配置高炮兵力的辦法是不可取的。離保衛(wèi)目標(biāo)越遠(yuǎn)，對(duì)保衛(wèi)目標(biāo)的掩護(hù)能力則越小。這有如足球守門員離球門越遠(yuǎn)，則防守的嚴(yán)密性就越差。同等條件下，遠(yuǎn)離保衛(wèi)目標(biāo)拉大兵力配置距離，要達(dá)到同等的抗擊效率，則需相應(yīng)增加防空兵力。無(wú)論空襲是來(lái)自臨空轟炸還是“脫離接觸”的遠(yuǎn)距離攻擊，炸彈、導(dǎo)彈最終總是希望落到具體目標(biāo)上。因此，除執(zhí)行機(jī)動(dòng)設(shè)伏任務(wù)外，應(yīng)將高炮于保衛(wèi)目標(biāo)附近或依托保衛(wèi)目標(biāo)配置，使高炮成為各種空襲兵器攻擊保衛(wèi)目標(biāo)無(wú)法跨越的最后屏障。

（四）以惡劣的空地對(duì)抗環(huán)境下抗擊為主

隨著電磁干擾技術(shù)、隱身技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)和衛(wèi)星偵察技術(shù)的大量應(yīng)用，現(xiàn)代空襲已基本突破了夜暗和復(fù)雜氣象條件的局限，使空襲越來(lái)越具備“全時(shí)域”的特點(diǎn)。因此，防空作戰(zhàn)將在越加惡劣的空地對(duì)抗環(huán)境中實(shí)施。

高炮武器系統(tǒng)有其自身的優(yōu)勢(shì)，具有多種抗擊方式。當(dāng)遭遇強(qiáng)電磁干擾情況下，火控雷達(dá)無(wú)法正常工作時(shí)，可用光學(xué)器材諸元射擊；高炮武器系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，火力猛烈，對(duì)近距離突然出現(xiàn)的目標(biāo)，可用瞄準(zhǔn)具法直接射擊；信息化條件下作戰(zhàn)，高炮武器系統(tǒng)憑借其快速的機(jī)動(dòng)能力，可以打一仗換一個(gè)地方，不斷變換陣地抗擊敵空襲；在惡劣的氣象條件下，當(dāng)殲擊機(jī)無(wú)法升空作戰(zhàn)時(shí)，高炮武器系統(tǒng)卻風(fēng)雨無(wú)阻，仍可照?？箵?；高炮武器系統(tǒng)廉價(jià)實(shí)用，訓(xùn)練周期短，再生能力強(qiáng)，戰(zhàn)時(shí)可大量補(bǔ)充。因此，高炮應(yīng)擔(dān)當(dāng)起在惡劣的空地對(duì)抗環(huán)境下抗擊空襲目標(biāo)的責(zé)任。

2 高炮武器裝備發(fā)展需求

（一）發(fā)展配用3P技術(shù)彈藥的高射速小高炮

信息化條件下作戰(zhàn)，空襲兵器的“小型、隱身、高速”，作戰(zhàn)效能越來(lái)越高，高炮武器系統(tǒng)只有發(fā)射足夠多的彈藥，在短時(shí)間內(nèi)形成密集的彈幕，才能更有效地提高毀殲概率。通常采用小口徑多管聯(lián)裝或旋轉(zhuǎn)式小口徑多管火炮，并使用3P技術(shù)彈藥來(lái)增大火力密度。“3P”是預(yù)制破片、近炸引信、可編程引信的英文縮寫(xiě)。預(yù)制破片是設(shè)計(jì)時(shí)裝在殼體內(nèi)部炸藥周圍適當(dāng)位置的金屬立方體、桿狀體、球形體或箭形體，其質(zhì)量、形狀和速度可以通過(guò)彈藥設(shè)計(jì)幾乎完全加以控制，對(duì)既定目標(biāo)能夠產(chǎn)生最佳的散飛效應(yīng)。雖然破片的威力常常不足，但通過(guò)控制好啟爆時(shí)機(jī)，利用與目標(biāo)的相對(duì)速度，仍然可以獲得較好的殺傷效果。近炸引信用于實(shí)時(shí)檢測(cè)彈丸本身與目標(biāo)的相對(duì)距離，適時(shí)起爆炸藥，利用破片殺傷目標(biāo)。近炸引信炮彈具有很高的破壞性和有效性，比普通觸發(fā)引信效果提高5～20倍，對(duì)小型目標(biāo)的殺傷效果更為顯著。引信內(nèi)有高度靈敏的電著發(fā)裝置和電自炸裝置，它對(duì)目標(biāo)的起爆距離和起爆方式可編程控制。

瑞士研制的雙管35mm高炮系列，射速為2×550發(fā)/分，以一個(gè)火力單元的綜合射速為1000發(fā)/分計(jì)算，在射擊條件相同的情況下，使用3P技術(shù)彈藥，毀殲概率平均比觸發(fā)引信榴彈高3～5倍。其中典型的是瑞士厄利空公司推出的“阿海德”（Ahead）炮彈，彈藥內(nèi)裝有152枚鎢合金子彈，可在距目標(biāo)8～10米時(shí)自動(dòng)起爆，形成由鎢金屬子彈和破片組成的彈幕。Ahead炮彈就是利用炮口上的線圈，在炮彈飛離炮口的瞬間，測(cè)出初速與目標(biāo)的瞬間參數(shù)，將正確的飛行時(shí)間裝定到Ahead彈彈底的可編程時(shí)間引信上，并在提前點(diǎn)處引爆，拋射出152枚圓柱形子彈丸（每個(gè)僅有3.3克重的子彈丸可以擊穿50mm厚酌輕合金裝甲），形成子彈幕，使來(lái)襲的巡航導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)等低空小型目標(biāo)難以逃脫。為能夠有效攔截更小型的目標(biāo)，瑞士最近又發(fā)展了Ahead彈的改進(jìn)型。每發(fā)改進(jìn)型Ahead彈內(nèi)有341個(gè)1.5g重的鎢質(zhì)圓柱形預(yù)制破片。雖然預(yù)制破片的質(zhì)量減少了一半，但毀傷能力較3.3g預(yù)制破片降低不多。另一方面，改進(jìn)型Ahead彈預(yù)制破片的數(shù)量增加了1倍多，使命中概率大幅度增加。

（二）發(fā)展中口徑反導(dǎo)高炮

中口徑高炮武器系統(tǒng)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間一直是地面防空的主戰(zhàn)裝備，但隨著空襲兵器飛行速度和機(jī)動(dòng)性能的不斷提高，早期中口徑高炮由于其射速低、射彈飛行時(shí)間長(zhǎng)、彈道固定等缺點(diǎn)，已無(wú)法滿足現(xiàn)代防空作戰(zhàn)的需要。近年來(lái)，由于高新技術(shù)在高炮裝備發(fā)展上的廣泛應(yīng)用，使中口徑高炮武器系統(tǒng)的各項(xiàng)性能大大提高，發(fā)展中口徑高炮不但可以將其防御區(qū)域延伸到6km以上，擴(kuò)大防御區(qū)域，又可以摧毀空襲子母彈子開(kāi)倉(cāng)之前，并減小被擊毀空襲武器殘片的威脅。更為重要的是，中口徑火炮便于在彈丸上實(shí)現(xiàn)“3P”技術(shù)、增程技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)等的集成，這些技術(shù)可以顯著提高對(duì)目標(biāo)的毀傷效果，使其具備較強(qiáng)的反導(dǎo)能力。

以意大利較為先進(jìn)的76mm速射高炮為例，其射速達(dá)120發(fā)/分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)早期的中口徑火炮，在使用常規(guī)榴彈時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射彈重為11.6kg/s，分別是59式100mm和57mm高炮的2.97和2.07倍，略大于雙35mm高炮，威力顯著提高。與小口徑高炮相同，中口徑高炮自身具有抗電子干擾能力、快速機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，效費(fèi)比高等優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)自主創(chuàng)新研發(fā)的某型轉(zhuǎn)管中口徑高炮，是世界上獨(dú)一無(wú)二的速射中口徑高炮，主要以反精確制導(dǎo)炸彈與超音速導(dǎo)彈為主要使命并兼顧其他任務(wù)能力，該炮的研制成功為我國(guó)末端防空反導(dǎo)體系增加一種至關(guān)重要的抗擊手段，可望在短期內(nèi)有效解決末端防御的短板問(wèn)題。該型高炮克服了傳統(tǒng)中口徑高炮射速低、命中率低的致命弱點(diǎn)，具有射速高、射程較遠(yuǎn)、彈丸威力大、彈種多樣等優(yōu)勢(shì)。

（三）發(fā)展全天候自行小高炮

信息化條件下作戰(zhàn)，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境“透明”，敵遠(yuǎn)距離、多方位、全時(shí)域的空襲能力日益增強(qiáng)，對(duì)高炮裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力構(gòu)成了極大的威脅。要提高高炮武器系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，高炮必須具有大范圍、多方位、全天候、高度機(jī)動(dòng)的抗擊能力。軍事科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)高炮的這些能力提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的不斷演變，自行高炮已成為防空武器系統(tǒng)中的重要組成部分?，F(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和空襲兵器及其戰(zhàn)術(shù)的變化是自行高炮發(fā)展的兩個(gè)決定因素，近期幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中空襲兵器表現(xiàn)出低空高速、多批多架、機(jī)動(dòng)攻擊和電子干擾等特點(diǎn)，使得自行高炮武器系統(tǒng)呈現(xiàn)其與之相適應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)。

國(guó)外已有技術(shù)成熟的此類高炮可供借鑒。瑞士康特拉夫斯公司研制的ATAK-35式35mm雙管自行高炮系統(tǒng)，采用了多種綜合技術(shù)。如雷達(dá)雙波段工作、光電與雷達(dá)火控系統(tǒng)并用、雷達(dá)變頻和記憶跟蹤、脈沖與單脈沖工作體制等，從而獲得了全天候作戰(zhàn)能力及抗電子干擾能力。該高炮還裝有速度補(bǔ)償裝置，炮車在行進(jìn)中解算裝置，可自動(dòng)連續(xù)修正，具有行進(jìn)間射擊能力。

（四）發(fā)展彈炮結(jié)合防空武器系統(tǒng)

彈炮結(jié)合防空武器系統(tǒng)又稱彈炮合一防空武器系統(tǒng)，是由地空導(dǎo)彈和高炮共同構(gòu)成的防空武器系統(tǒng)。彈炮結(jié)合防空武器系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢(shì)成為對(duì)空防御火力發(fā)展的必然。一是把地空導(dǎo)彈可遠(yuǎn)程攻擊高速目標(biāo)和側(cè)行目標(biāo)的優(yōu)長(zhǎng)與高炮可利用密集火力近距離攻擊突現(xiàn)目標(biāo)的優(yōu)長(zhǎng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，彌補(bǔ)各自的不足，達(dá)到最佳的殺傷效果；二是可同時(shí)攔截不同方向、不同高度的多個(gè)目標(biāo)，毀殲概率高。

目前世界上裝備和在研的彈炮結(jié)合系統(tǒng)有20多種。典型的裝備有俄羅斯的“鎧甲”C1，美國(guó)的“運(yùn)動(dòng)衫”、“火焰”-25等。通常防空導(dǎo)彈有效射程不低于8km，大都采用激光制導(dǎo)或被動(dòng)紅外尋的，便于多次攻擊和轉(zhuǎn)移火力。小高炮口徑通常為20～40mm之間，射程在1.5～4km，多數(shù)采用脈沖多普勒雷達(dá)搜索與指示目標(biāo)，少數(shù)采用紅外探測(cè)系統(tǒng)，目標(biāo)跟蹤與探測(cè)通常采用雷達(dá)、紅外、電視、光學(xué)瞄準(zhǔn)具等多種組合手段，以提高系統(tǒng)的抗射頻干擾能力。

彈炮結(jié)合的防空系統(tǒng)依結(jié)合的程度分為三個(gè)層級(jí)：一為初級(jí)的共指控系統(tǒng)彈炮結(jié)合體制，在統(tǒng)一的指控系統(tǒng)控制下，防空導(dǎo)彈分隊(duì)與高炮分隊(duì)混編。二為中級(jí)的共火控系統(tǒng)或共隨動(dòng)系統(tǒng)彈炮結(jié)合體制，共火控體制是用同一火控系統(tǒng)分別計(jì)算防空導(dǎo)彈與高炮的射擊諸元，各自獨(dú)立實(shí)施射擊。共隨動(dòng)體制是防空導(dǎo)彈與高炮身管固連，用同一套隨動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，順次實(shí)施射擊?，F(xiàn)裝備的彈炮結(jié)合系統(tǒng)大都是位于這個(gè)層級(jí)上。三為高級(jí)的共發(fā)射體制的彈炮結(jié)合系統(tǒng)，即炮射防空導(dǎo)彈。這種彈炮結(jié)合系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)、舵機(jī)、陀螺、自尋的裝置，它以彈頭自身的動(dòng)能為動(dòng)力、以自身的自旋為穩(wěn)定器、以地面測(cè)控系統(tǒng)提供的彈目偏差為修正信號(hào)、以壓電陶瓷的高速形變改變彈頭阻力與動(dòng)力特性修正彈道。這種彈道修正彈藥將結(jié)束大量小命中概率彈藥實(shí)施密集射擊的歷史，成為近程低空防御的“殺手锏”，促成近程防空武器的革命性變革。許多國(guó)家都致力于共發(fā)射體制的彈炮結(jié)合系統(tǒng)的研發(fā)工作，我地面防空部隊(duì)?wèi)?yīng)下大力研制和發(fā)展此類彈炮結(jié)合系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)