機械制造與國防科技

建立強大的國防，是中國現(xiàn)代化建設的重要戰(zhàn)略任務。沒有強大的國防做后盾，就不可能贏得應有的國際地位，甚至在政治、經(jīng)濟、外交等方面受制于人。一個具有強大軍事力量做后盾的國家才能有強勢外交，在國家交往中才不會受人欺侮。依靠科技進步和創(chuàng)新，加快戰(zhàn)斗力生成模式的轉變，這是貫徹落實科學發(fā)展觀與推進中國特色軍事變革有機結合的關鍵所在，也是建設信息化軍隊、打贏信息化戰(zhàn)爭的必然要求。信息技術深刻地改變著戰(zhàn)斗力生成模式。因此，實現(xiàn)國防現(xiàn)代化不容忽視。而實現(xiàn)國防信息化、現(xiàn)代化就必須大力發(fā)展國防科技和武器裝備技術，機械制造業(yè)在其中發(fā)揮了不可替代的作用，因為是國防制造業(yè)提供了各式各樣先進的信息化、現(xiàn)代化武器裝備。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭主要指現(xiàn)代政治、經(jīng)濟、軍事和科學技術等條件下，以現(xiàn)代化的武器裝備而展開的高科技戰(zhàn)爭，而不再像傳統(tǒng)的以投入較多的兵力而展開的戰(zhàn)斗。信息化引領著世界軍事戰(zhàn)爭的發(fā)展趨勢。

科索沃戰(zhàn)爭的爆發(fā)標志著戰(zhàn)爭進入了高技術局部戰(zhàn)爭的歷史時期?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭是以使用高科技含量的現(xiàn)代武器裝備為基本特點，高技術兵、器大量地用于戰(zhàn)場，戰(zhàn)場的時空空前擴大，作戰(zhàn)樣式不斷更新和綜合運用，作戰(zhàn)指揮更加高度集中統(tǒng)一，戰(zhàn)爭規(guī)模的可控性得到增強?，F(xiàn)代化的國防，必須建立在現(xiàn)代高科技基礎上，才能有效地實現(xiàn)保家衛(wèi)國，保障國家和人民的財產(chǎn)、人身安全，保證人民安心地進行國民經(jīng)濟建設?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中使用的激光制導技術、彈道防御系統(tǒng)、無人偵察機、隱形戰(zhàn)斗機、洲際導彈、航母等先進的武器裝備和工具，離不開國防科技的發(fā)展，離不開發(fā)達的制造業(yè)，離不開現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代信息技術和微機電技術?？傊F(xiàn)代戰(zhàn)爭靠的是現(xiàn)代化的武器裝備，而現(xiàn)代化的武器裝備，離不開現(xiàn)代先進的國防科技和制造業(yè)?，F(xiàn)代化的高科技含量武器的功能、威力越來越強大，種類眾多，主要涉及陸、海、空三大類。包含單兵武器、裝甲戰(zhàn)車、戰(zhàn)斗機、偵察機、直升機、航空母艦、巡洋驅(qū)逐艦、深水潛艇、對地導彈、對空導彈、洲際導彈以及各種現(xiàn)代化的先進武器和工程裝備等，這些都需要強大的制造業(yè)為基礎。

20世紀90年代以來，隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，許多先進的制造技術廣泛用于軍事武器領域。如微機電系統(tǒng)（MEMS）技術、機器人和仿生制造技術等。MEMS在國防武器裝備中的應用越來越多，不少產(chǎn)品在武器制導系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、分布式戰(zhàn)場敏感網(wǎng)絡、飛機靈巧蒙皮、微型機器人等方面獲得應用。微機電系統(tǒng)制造技術是當代先進制造技術的一個新領域，它包括微機械的制造和封裝、組裝、試驗（PAT）等一系列技術，它的國防應用前景非常廣闊。

在諸多現(xiàn)代武器及軍械中，相當一部分又是源自對動物的仿生，如當科學家從箭魚上頜呈長針狀受到啟發(fā)，研制出以刺破高速飛行時產(chǎn)生音障的設備用于超聲速飛機；從鯨的造型開發(fā)出潛艇；從海豚頭部氣囊產(chǎn)生振動發(fā)射超聲波遇到目標被反射而研制出聲吶等。動物的一些特殊功能也給現(xiàn)代軍事裝備的研制以啟迪。如夜蛾胸腹之間有一對叫作鼓膜器的聽覺器官，可以從很強的背景噪聲中分辨出蝙蝠發(fā)出的超聲波，其身上厚密的絨毛還能吸收蝙蝠發(fā)射的探測超聲波，從而在天敵面前處于“隱身”狀態(tài)。科學家通過把夜蛾身上絨毛狀的材料用于飛機、艦船等裝備，大大降低了目標被雷達、紅外線和超聲波發(fā)現(xiàn)的概率。鴿子的視網(wǎng)膜主要由外層的視錐體、中層的雙極細胞、后層的神經(jīng)細胞節(jié)以及視頂蓋構成，能對亮度、邊緣、方向以及運動等發(fā)生特殊反應，所以人們稱鴿眼為“神目”。科學家通過模仿研制出鴿眼電子模型，用于預警雷達系統(tǒng)，從而提升了探測能力。響尾蛇的視力幾乎為零，但其鼻子上的頰窩器官具有熱定位功能，對0.001℃的溫差都能感覺出來，且反應時間不超過0.1秒。即使爬蟲、小獸等在夜間入睡后，憑借它們身體所發(fā)出的熱能，響尾蛇就能感知并敏捷地前往捕食?？茖W家根據(jù)響尾蛇這一奇特功能，研制出現(xiàn)代夜視儀、空對空響尾蛇導彈以及仿生紅外探測器。

軍用微小機器人能完成人難以完成的使命。軍用微小機器人最大的特點是外形小，有良好的隱蔽性，仿生物外形不會引起敵方注意，而且構造簡單，制造周期短，造價低，還可以具有“群”攻擊的能力，令敵方防不勝防。軍用微小機器人具有超人的功能，不怕疲勞，不懼艱險，忠于職守。美國研制了多種用于軍事用途的微小型機器人，如麻省理工學院研制的昆蟲機器人“金菲斯”、微型飛行器等。

麻省理工學院研制的微型飛行器，長、寬、高均小于15厘米，重量不超過120克，其設計目標是16千米的巡航范圍，并能以30~60千米/小時的速度連續(xù)飛行20~30分鐘。美國陸軍把這種微型飛行器裝備到陸軍，廣泛地用于戰(zhàn)場偵察、通信中繼和反恐怖活動。MIT新設計的微型飛行器預計其飛行速度為30~50千米/小時，可在空中停留1小時，具有偵查及導航能力。

中國的WS-2重型制導火箭炮一打擊航母編隊的又一撒手锏，其彈長增加到8.1米，直徑增加到0.425米，射程增加到400千米。它已具備捕捉并攻擊艦載雷達的能力，這使它發(fā)展成為一款“反艦火箭彈”。WS-2火箭炮僅需5分鐘即可達到最大射程，這種速度優(yōu)勢可以賦予中國在400千米之內(nèi)的快速打擊能力，400千米的有效射程已經(jīng)超過了很多短程地對地戰(zhàn)術導彈。WS-2配備了最先進的制導系統(tǒng)以及彈道修正系統(tǒng)，包括慣性制導系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及激光彈道修正系統(tǒng)，從而能對戰(zhàn)艦實施精確打擊?！吧窬盘鞂m攬月，蛟龍洋底捉鱉”，我國兩大尖端科技項目同步進行。

“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設計最大下潛深度為7000米級，也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。

2012年6月“蛟龍?zhí)枴背晒撍?015米。它的外殼極厚，由鈦合金制造，通過先進的焊接技術將其連為一體，抗壓能力極強，并且中國為“蛟龍?zhí)枴毖邪l(fā)了具有世界先進水平的高速水聲通信技術，采用聲吶通信，海底自動航行和懸停定位、高速水聲通信、充油銀鋅蓄電池容量被譽為“蛟龍?zhí)枴钡娜蠹夹g突破。它在海洋資源探測開發(fā)方面具有重要的應用價值，此外還可以深海攔截敵對國家機密通信，同時繪制高精度的海床地圖，從而大大提高解放軍潛艇的大洋行動能力。

遼寧號航空母艦，是中國首艘航母，世界第21艘航母。因為它的到來，中國成為全球第10個擁有航母的國家。根據(jù)公開資料，遼 寧 艦的標準排水量5.7萬噸，滿載6.75萬噸，遼 寧 艦身長304米，相當于75~80層高樓的高度。配有有源相控陣雷達，導彈與快炮近防系統(tǒng)，反潛火箭發(fā)射裝置和電子干擾誘餌發(fā)射器等先進的裝備，航母最大的威懾力來自其配置的艦載機，遼寧號的艦載機目前已經(jīng)完成了殲15艦載機的起降訓練，殲15主要用于艦隊防空和對艦攻擊。此外，它還可以搭載多架預警機用于艦隊防空預警，遠程反艦導彈中繼制導等；反潛直升機用于反潛攻擊；艦載教練機用于訓練飛行員艦上起降；預警直升機用于艦隊防空預警和部分指揮功能。

中國總裝某工程兵研究所歷時8年領銜研制的我軍新型排爆機器人。該型排爆機器人由爆炸作業(yè)裝置、引爆體、無線遙控起爆裝置組成，具備落彈區(qū)觀察和未爆彈藥排除兩大功能，機器人垂直最大越障30厘米，水平最大越障60厘米，涉水最大深度25厘米，具有良好的抗傾覆性能，能夠在前后左右傾斜20度的情況下正常工作，最大行進速度達每分鐘60米，機械手能抓取5千克重物。它在多項關鍵技術上取得了突破，通過控制手柄直接操作末端機械手，進行抓取、移動、安放引爆體等作業(yè)，極大地提高了作業(yè)精準性和自動化程度；采用履帶復合行走機構，可在沙石地、戈壁灘、海岸灘涂、低矮草叢等復雜地形機動行走，具備上下臺階、跨越障礙等功能；采用四組監(jiān)控攝像頭，可對機動路線、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)對象進行多角度監(jiān)控；具備信息反饋功能，遙控作業(yè)盡在掌握中，進一步提高了排爆的可靠性和安全性，主要用于地雷爆破、實彈演習、反恐防爆等多種場合的排爆作業(yè)。

除此之外，軍用機器人和微機電技術還有很多其他的軍事應用。如用于敵我識別系統(tǒng)中，利用其自主和快速響應的功能可達到敵我識別的目的；用于微機器人電子失能系統(tǒng)，可使敵方電子設備或系統(tǒng)喪失功能，這種戰(zhàn)略武器可大量散布在目標附近，向目標移動并穿透目標，使其喪失功能；用于導航與制導中，雖然現(xiàn)在多應用于性能較低的系統(tǒng)，但終將會大量進入飛機和戰(zhàn)術導彈的慣導系統(tǒng)，并使慣導系統(tǒng)向芯片式發(fā)展。另外，它還會延伸應用到航天器和艦船慣導系統(tǒng)以及士兵個人慣性定位裝置中。

總之，現(xiàn)代化的國防武器裝備和國防建設離不開先進的機械制造技術，沒有制造業(yè)就沒有各種各樣的現(xiàn)代化武器與裝備，機械制造技術在國防現(xiàn)代化建設上起著舉足輕重的作用。

來源: 《機械制造自動化及智能制造技術研究概論》

★ 作者簡介 ★

封崇崇，男，漢族，1986年4月生，江蘇省沛縣人。

大學學歷，自動化工程、市政工程高級工程師、高級評茶員、國家注冊質(zhì)量管理體系-環(huán)境管理體系-職業(yè)健康安全管理體系審核員、國家注冊服務認證審查員?，F(xiàn)任山東省科技專家、山東省工業(yè)和信息化廳專家、山東省政府采購評標專家、“科普中國”外聘專家、國家機械工業(yè)人才評價工作專家委員會委員、山東省品牌建設促進會智庫成員、山東省認證認可協(xié)會技術專家、山東省裝備制造業(yè)協(xié)會專家、國家職業(yè)資格及機械行業(yè)水平評價考評員、泰安市科技專家?guī)鞂＜摇⑻┌彩刑┥絽^(qū)工程技術職務初級、中級評審委員會評委、《國家職業(yè)技能標準——工程機械維修工（2019年版）》終審評委等。獲得國家發(fā)明專利兩項，實用新型專利授權叁項；在學術期刊發(fā)表機械、電氣、自動化、設備管理及市政施工相關學術論文十余篇；主編《機械制造自動化及智能制造技術研究》專著一部、副主編《城市道路與交通規(guī)劃設計》（ISBN：978-981-49-5617-8）專著一部。