中关村数字文化产业联盟logo

主页 > 热点要闻 >
热点要闻

【前沿科技】那些值得关注的航空领域颠覆性技术

点击量:   时间:2019-11-07 10:39

颠覆性技术”(Disruptive technology)一词出自 1995 年的《哈佛商业评论》,指的是一种能够建立新技术和新市场的突变式技术。

2016年8 月份国务院发布了《“十三五”国家科技创新规划》,规划对发展“颠覆性技术”提出要求,力求使我国在新一轮产业变革中赢得竞争优势。现如今,军事强国对航空颠覆性技术的研究已成常态,均在倾力打造以航空颠覆性技术为基础的作战实力。

小编搜集整理了相关资料,列出了一些航空领域颠覆性技术的选项,其中既包括得到公认的颠覆性技术,也包括有颠覆潜力的技术,仅供抛砖引玉,希望能开拓视野、启发思路。

这些航空领域颠覆性技术包括:高超声速技术、定向能武器、先进材料技术、量子信息技术、分布式电推进技术、核能小型化技术、无人自主系统、脑机接口、智能制造和增材制造、人工智能、综合飞行器能量技术、网络空间攻击技术、基因工程、生物特征识别技术等。

这些技术多被《2015年美国国家创新战略》、美国空军《2030 年技术愿景展望》、DARPA《未来30年技术愿景》、《航空周刊》、洛马公司《2018 技术预测》等文件报告提及,以下仅对其中几项进行简要描述。

高超声速技术

高超声速技术支撑高超声速武器、飞机、临近空间飞行器及空天飞机等的发展。美俄极力推动高超声速导弹实战化发展,预计在 2020 年代初形成早期作战能力;高超声速飞机研发呈现加速态势,但距离工程研制尚有差距;临近空间飞行器及空天飞机依托典型项目持续开展技术探索。美国的X-51A、“高超声速常规打击武器”(HCSW)、DARPA启动的“高超声速吸气式武器概念”(HAWC)等都值得关注。

定向能武器

定向能武器是利用激光束、粒子束、微波束、等离子束、声波束等,产生高温、电离辐射、声波等综合效应,实现激光、微波或高能粒子束的定向发射、聚束和远距离传输,快速攻击并毁伤目标的武器系统。与常规武器相比,定向能武器具有射束快、精度高、反应灵活、杀伤效率高、附带毁伤小、无污染等特点,既可用于进攻,也为遏制未来敌方高超音速导弹、弹道导弹以及无人机群的攻击提供可能,美国空军研究实验室将其列为十大领先技术之一。

先进材料技术

先进材料技术中超材料需要特别关注。超材料既是材料技术,又是直接实现部组件某些功能的新制造方法、新工具,能够实现航空武器装备宽频隐身、带内高透波/带外高截止的雷达罩的研制、革新传统天线设计、制作小型超轻的宽频天线等。而在材料方面,需要加强纳米、石墨烯、石墨碳、碳炔等的研究开发。

量子信息技术

量子导航依靠航空平台自身精确导航,具有抗干扰好、环境适应性强、足够精确等优势与特点,适用于各类作战系统在现代与未来作战中的定位与导航,可大幅提升复杂环境下平台生存力和任务执行能力。量子成像技术不受光路扰动影响、利用非相干源进行相干成像、几乎适用于任何光源、可穿透干扰、且能获取更为清晰的图像,可增强航空器在各类复杂环境下的对敌态势感知能力。量子加密及通信技术,具有天然安全、大容量传输、复杂度低的特点,对于信息作战意义重大。需要指出的是,量子信息技术的颠覆性影响范围是整个社会领域,航空仅是其中的一部分。

分布式电推进技术

分布式电推进技术融合了飞机动力系统和气动特性,有利于飞机总体的优化设计,提高动力系统冗余度,降低飞机能量消耗,NASA、空客公司、波音公司、罗罗公司等都在开展此方面的研究。电推进系统首先需要提供动力的推进系统,其次需要为推进系统提供电能的供电系统,此外还需要储能系统、保护系统等。分布式电推进系统的基本架构分为纯电动电推进系统和油电混合动力推进系统。其关键技术包括高性能电机技术、大容量功率变换器技术、大容量输配电技术、热管理技术、能量管理系统等。

核能小型化

核聚变装置小型化是核能小型化工程应用的一个重要发展方向。其有两种实现思路,一种是在国际热核聚变实验堆和国家聚变点火装置两种传统途径基础上进行小型化,另一种是采用新原理、新技术实现小型化,洛马公司就是采用这种思路。2018年3月,洛马公司在美国专利商标局申请的三项涉及紧凑型核聚变技术专利取得进展。从航空的角度,如果小型化核动力能够安全地安装到飞机上,核动力系统可实现超长航时飞行、提供充足动力与电能、支撑高功率激光等,但要实现武器装备应用还面临等离子体约束、材料抗中子辐照、超导线圈内置等多个难题。

无人自主系统

无人自主系统是由机械、控制、计算机、通信、材料等多种技术融合而成的复杂系统,人工智能无疑是发展无人自主系统的关键技术之一,自主性和智能性是无人自主系统最重要的两个特征。目前无人系统面临的最重要问题就是自主性不足,离形成作战能力还有很长一段路要走。现在的无人机离不开人的即时掌控,而高端的无人机则必须具备自主能力,要实现自动感知、自主分析和判断、做出非人工干预的自主决策和动态任务规划。

脑机接口

脑机接口是让大脑和机器直接沟通的一种系统,它可以让人脑与机器互联,人机之间的信息传递或通讯控制会变得更加方便。该技术涉及神经科学、认知科学、控制科学、计算机科学和心理学等多学科交叉,近年来发展迅猛。美国明尼苏达大学研究者采用无创脑机接口技术让普通人利用“意念”控制飞行器飞行。美国《华盛顿邮报·军事周刊》曾披露在伊拉克战争中美军使用过控脑武器。2019年7月17日,马斯克创立的 Neuralink 公司发布了一款脑机接口系统。近日,Neuralink 在旧金山举行新闻发布会,宣布脑机接口系统已经在猴子身上进行实验,让猴子能用大脑来控制电脑。

 

会员动态

热点要闻
  • 浪潮集团有限公司

    浪潮集团有限公司

  • 华兴资本

    华兴资本

  • 滴滴出行

    滴滴出行

  • 中国动漫集团有限公司

    中国动漫集团有限公司

  • 科大讯飞股份有限公司

    科大讯飞股份有限公司