劉斌偉 楊彬
摘 ? ?要:隨著科技的發(fā)展,逐漸形成了機電一體化技術。其是指將機械、電子、信息、傳感等技術綜合為一體的綜合性技術?,F(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭對自動化技術提出了更高要求,這就促使現(xiàn)代武器中進一步深化機電一體化技術應用,提高無線裝備的先進化程度?;诖?,本文對現(xiàn)代武器裝備的分類進行闡述,并提出機電一體化技術在現(xiàn)代武器裝備中的主要特點和具體應用,希望為我國的武器裝備的更好發(fā)展提供一些思路。
關鍵詞:機電一體化;技術;現(xiàn)代武器;特點;應用
1 ?現(xiàn)代武器裝備的分類
1.1 ? 定向能裝備
定向能裝備又稱束能裝備,是利用束能產生殺傷力的武器裝備。其原理是利用各種激光束、聲波束以及粒子束等能量。從而產生高溫、聲波以及輻射等綜合效應,用束的形式來摧毀目標。定向能武器裝備以載體的不同還可分為激光、粒子、微波等武器裝備形式,無論哪種載體,其共性特點是束能速度可接近光速,一旦發(fā)射,即可擊中目標,等待時間幾乎為零;同時其能量的集中程度高,例如激光束的輸出功率可到達幾百甚至幾千千瓦,當目標被擊中時,可造成燒毀或者融化;此外,由于發(fā)射的是激光束或者粒子束,通常聚集程度較高,并且時間迅速,導致對手難以發(fā)現(xiàn)光束來自哪里,因此,使對手猝不及防。定向能武器裝備分為激光武器裝備、產生高功率的微波裝備、射頻武器裝備以及粒子束武器裝備等,其中高能激光和微波可擊敗處于任意發(fā)射階段的導彈,因此威力巨大。在定向能武器裝備的操作過程中,都應用了機電一體化技術,應用信息處理和控制功能上將機械裝置和軟件相結合,控制定向能裝備。
1.2 ?動能和聲波裝備
(1)動能武器裝備是指發(fā)射高速飛行的高動能彈頭,并可利用彈頭摧毀目標,其可用在戰(zhàn)略反導、反衛(wèi)星以及航天器等,還可用于防控戰(zhàn)術當中。例如:電磁炮在發(fā)射時的速度可以達到每秒幾千米,還可攜帶幾十枚射彈,擁有較強的火力,摧毀性強。其中在其發(fā)射過程中應用到機電一體化技術,運用計算機技術、傳感技術、信號變換技術等操控武器,使其發(fā)揮最大功效。
(2)聲波武器裝備分為四種:第一,次聲波武器裝備。其中裝備可產生和人腦震動頻率相同聲波,對人的神經產生巨大影響;還可產生和人內臟頻率相近的聲波,導致人體功能異常。第二,強聲波器裝備。通過設備發(fā)出強大的聲波,使入侵者失去行動能力,通常用于保護重要的軍事基地中的設施。第三,超聲波武器裝備。利用聲波發(fā)生器產生高頻的聲波,使空氣壓力增強,從而影響敵人的視覺能力,使其失去作戰(zhàn)能力。第四,噪聲波武器裝備。其是利用爆炸產生的噪聲麻痹敵人聽覺,使人產生昏迷狀態(tài),可用于對抗恐怖分子。在各種聲波武器中也應用了機電一體化技術,通過計算機技術、控制技術等操控裝備產生不同的聲波,體現(xiàn)出武器裝備的戰(zhàn)斗力。
1.3 ?計算機病毒以及人工智能武器裝備
計算機病毒是利用通信線路將計算機病毒擴散出去,可事先將病毒植入智能機構,然后再按照給定的信號或者預定的時間使其發(fā)作,從而破壞計算機內部資源,造成系統(tǒng)故障。人工智能武器裝備是計算機科學的分支,其通過利用機器實現(xiàn)人類的智力活動,通過相關理論和技術應用在軍事上制造出人工智能武器。這兩種武器裝備形式都離不開機電一體化技術中計算機技術、機械技術以及控制技術等方面的應用。
2 ?現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術應用特點
現(xiàn)代軍事裝備在新世紀呈現(xiàn)出新的特點,對裝備的各項指標有了新的要求。機電一體化技術能夠提升軍事裝備的先進性,在軍事裝備領域有著廣泛的應用。軍事裝備機電一體化技術應用特點。
2.1 ?自動化
由于軍事裝備運行涉及復雜的操作過程,并且對于操作人員的操作技術有著嚴格要求。采用機電一體化技術避免了人為操作技術的影響,使軍事裝備在運行中采用預定設計的程序,達到自動化運轉的效果。
2.2 ?高可靠性
由于軍事裝備對可靠性有著嚴格要求,可靠性直接決定了軍事裝備的實戰(zhàn)性能。應用機電一體化技術能夠保證裝備的正常運行,由于在操作中應用各種電子控制設備,改變了傳統(tǒng)采用線路控制的局面,就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結構,提高其自身可靠性。
2.3 ?高準確性
由于采用諸多輔助工作系統(tǒng),例如彈道修正系統(tǒng),自動瞄準系統(tǒng)和自動跟蹤系統(tǒng),大大提升了軍事裝備的準確性,保證其在工作中保持良好的準準確性。機電一體化技術為現(xiàn)代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助,增加其工作準確性。
3 ?現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術應用分析
3.1 ?軍事裝備功能機電一體化分析
現(xiàn)代軍事裝備呈現(xiàn)高度的自動化,這與應用機電一體化有著密切關系。在軍事裝備設計中應用機電一體化技術主要包括:
(1)彈藥自動填充系統(tǒng)?,F(xiàn)代軍事裝備強調彈藥的自動填充,實現(xiàn)不同型號和不同數(shù)量彈藥的快速傳遞,達到在戰(zhàn)場把握戰(zhàn)機的目的。在武器裝備設計中就需要根據(jù)功能設計相應的執(zhí)行機構,利用機電一體化技術進行彈藥分類、傳輸和填充。
(2)自動導向系統(tǒng)。針對遠程性打擊武器,往往需要精確指導,這就要求導彈發(fā)射機構必須能夠建立自動導向系統(tǒng),依靠衛(wèi)星發(fā)射信號執(zhí)行相應的動作。武器自動導向系統(tǒng)應用機電一體化技術進行精密調節(jié),控制各個機構的運轉,達到精確打擊的要求。
(3)自動化裝備。隨著現(xiàn)代武器的發(fā)展,自動化裝備成為部隊發(fā)展的關鍵技術,例如,無人機偵探,自動化機器人,自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術,按照設計的功能完善部隊作用,提高部隊的戰(zhàn)斗能力。
3.2 ?現(xiàn)代武器裝備的生產上的應用
當期我國現(xiàn)代武器裝備的生產水平可體現(xiàn)出裝備具有的性能以及國家的軍事實力,因此在武器裝備的生產是其中的重要環(huán)節(jié)。在生產過程中,為確保生產設備的性能,使用機電一體化技術代替各種人為操作,通常在現(xiàn)代武器裝備的生產上,在以下兩方面體現(xiàn)出其具體應用:
(1)對生產工藝的控制。例如:在生產武器裝備的零件時,通常使用自動生產系統(tǒng),通過建立自動生產的流水線,可對生產所用原料進行自動輸送,并且對生產過程進行實時監(jiān)控,對原料的輸送傳輸狀態(tài)合理控制,可按照實際生產需求,自由進行系統(tǒng)的啟動以及停止操作。在整個生產系統(tǒng)當中,要充分利用各種先進的網(wǎng)絡和計算機技術,要注意PLC的硬件組態(tài)配置,并且選擇合理的元件類型,為計算機發(fā)揮強大的功能奠定良好的基礎。
(2)控制并分析系統(tǒng)參數(shù)。在武器裝備的生產方面,使用機電一體化技術可實現(xiàn)對相應的系統(tǒng)進行控制,并對有關參數(shù)進行分析。具體可從以下三方面體現(xiàn)出來:第一,對溫度合理控制。由于在溫度傳感器可以對各種溫度信息進行收集,同時利用PLC內部存在的模擬量模塊,并且利用PID對輸出信號進行調節(jié),并將其輸出給調節(jié)器。第二,對液體位置進行控制。PLC可利用液位變送器對現(xiàn)場的液位信息進行采集,并將信號傳輸?shù)娇刂埔好嫖恢玫目刂崎y。第三,實現(xiàn)對真空設備的控制。通過在線檢測以及液晶顯示器組態(tài)顯示出的內部的真空度,可實現(xiàn)遠程操控真空泵等設備的啟動和停止等。
機電一體化技術促進了現(xiàn)代裝備技術發(fā)展,使武器裝備呈現(xiàn)高程度的自動化。同時,在生產現(xiàn)代裝備中,機電一體化技術能夠保證生產效率和質量。軍事裝備必須緊密結合機電一體化技術,將最新的研究成果應用到武器裝備。
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