机械制造与国防科技

建立强大的国防，是中国现代化建设的重要战略任务。没有强大的国防做后盾，就不可能赢得应有的国际地位，甚至在政治、经济、外交等方面受制于人。一个具有强大军事力量做后盾的国家才能有强势外交，在国家交往中才不会受人欺侮。依靠科技进步和创新，加快战斗力生成模式的转变，这是贯彻落实科学发展观与推进中国特色军事变革有机结合的关键所在，也是建设信息化军队、打赢信息化战争的必然要求。信息技术深刻地改变着战斗力生成模式。因此，实现国防现代化不容忽视。而实现国防信息化、现代化就必须大力发展国防科技和武器装备技术，机械制造业在其中发挥了不可替代的作用，因为是国防制造业提供了各式各样先进的信息化、现代化武器装备。

现代战争主要指现代政治、经济、军事和科学技术等条件下，以现代化的武器装备而展开的高科技战争，而不再像传统的以投入较多的兵力而展开的战斗。信息化引领着世界军事战争的发展趋势。

科索沃战争的爆发标志着战争进入了高技术局部战争的历史时期。现代战争是以使用高科技含量的现代武器装备为基本特点，高技术兵、器大量地用于战场，战场的时空空前扩大，作战样式不断更新和综合运用，作战指挥更加高度集中统一，战争规模的可控性得到增强。现代化的国防，必须建立在现代高科技基础上，才能有效地实现保家卫国，保障国家和人民的财产、人身安全，保证人民安心地进行国民经济建设。现代战争中使用的激光制导技术、弹道防御系统、无人侦察机、隐形战斗机、洲际导弹、航母等先进的武器装备和工具，离不开国防科技的发展，离不开发达的制造业，离不开现代计算机技术、现代信息技术和微机电技术。总之，现代战争靠的是现代化的武器装备，而现代化的武器装备，离不开现代先进的国防科技和制造业。现代化的高科技含量武器的功能、威力越来越强大，种类众多，主要涉及陆、海、空三大类。包含单兵武器、装甲战车、战斗机、侦察机、直升机、航空母舰、巡洋驱逐舰、深水潜艇、对地导弹、对空导弹、洲际导弹以及各种现代化的先进武器和工程装备等，这些都需要强大的制造业为基础。

20世纪90年代以来，随着现代制造技术的发展，许多先进的制造技术广泛用于军事武器领域。如微机电系统（MEMS）技术、机器人和仿生制造技术等。MEMS在国防武器装备中的应用越来越多，不少产品在武器制导系统、敌我识别系统、分布式战场敏感网络、飞机灵巧蒙皮、微型机器人等方面获得应用。微机电系统制造技术是当代先进制造技术的一个新领域，它包括微机械的制造和封装、组装、试验（PAT）等一系列技术，它的国防应用前景非常广阔。

在诸多现代武器及军械中，相当一部分又是源自对动物的仿生，如当科学家从箭鱼上颌呈长针状受到启发，研制出以刺破高速飞行时产生音障的设备用于超声速飞机；从鲸的造型开发出潜艇；从海豚头部气囊产生振动发射超声波遇到目标被反射而研制出声呐等。动物的一些特殊功能也给现代军事装备的研制以启迪。如夜蛾胸腹之间有一对叫作鼓膜器的听觉器官，可以从很强的背景噪声中分辨出蝙蝠发出的超声波，其身上厚密的绒毛还能吸收蝙蝠发射的探测超声波，从而在天敌面前处于“隐身”状态。科学家通过把夜蛾身上绒毛状的材料用于飞机、舰船等装备，大大降低了目标被雷达、红外线和超声波发现的概率。鸽子的视网膜主要由外层的视锥体、中层的双极细胞、后层的神经细胞节以及视顶盖构成，能对亮度、边缘、方向以及运动等发生特殊反应，所以人们称鸽眼为“神目”。科学家通过模仿研制出鸽眼电子模型，用于预警雷达系统，从而提升了探测能力。响尾蛇的视力几乎为零，但其鼻子上的颊窝器官具有热定位功能，对0.001℃的温差都能感觉出来，且反应时间不超过0.1秒。即使爬虫、小兽等在夜间入睡后，凭借它们身体所发出的热能，响尾蛇就能感知并敏捷地前往捕食。科学家根据响尾蛇这一奇特功能，研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹以及仿生红外探测器。

军用微小机器人能完成人难以完成的使命。军用微小机器人最大的特点是外形小，有良好的隐蔽性，仿生物外形不会引起敌方注意，而且构造简单，制造周期短，造价低，还可以具有“群”攻击的能力，令敌方防不胜防。军用微小机器人具有超人的功能，不怕疲劳，不惧艰险，忠于职守。美国研制了多种用于军事用途的微小型机器人，如麻省理工学院研制的昆虫机器人“金菲斯”、微型飞行器等。

麻省理工学院研制的微型飞行器，长、宽、高均小于15厘米，重量不超过120克，其设计目标是16千米的巡航范围，并能以30~60千米/小时的速度连续飞行20~30分钟。美国陆军把这种微型飞行器装备到陆军，广泛地用于战场侦察、通信中继和反恐怖活动。MIT新设计的微型飞行器预计其飞行速度为30~50千米/小时，可在空中停留1小时，具有侦查及导航能力。

中国的WS-2重型制导火箭炮一打击航母编队的又一撒手锏，其弹长增加到8.1米，直径增加到0.425米，射程增加到400千米。它已具备捕捉并攻击舰载雷达的能力，这使它发展成为一款“反舰火箭弹”。WS-2火箭炮仅需5分钟即可达到最大射程，这种速度优势可以赋予中国在400千米之内的快速打击能力，400千米的有效射程已经超过了很多短程地对地战术导弹。WS-2配备了最先进的制导系统以及弹道修正系统，包括惯性制导系统、全球卫星定位系统及激光弹道修正系统，从而能对战舰实施精确打击。“神九天宫揽月，蛟龙洋底捉鳖”，我国两大尖端科技项目同步进行。

“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。

2012年6月“蛟龙号”成功潜水7015米。它的外壳极厚，由钛合金制造，通过先进的焊接技术将其连为一体，抗压能力极强，并且中国为“蛟龙号”研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术，采用声呐通信，海底自动航行和悬停定位、高速水声通信、充油银锌蓄电池容量被誉为“蛟龙号”的三大技术突破。它在海洋资源探测开发方面具有重要的应用价值，此外还可以深海拦截敌对国家机密通信，同时绘制高精度的海床地图，从而大大提高解放军潜艇的大洋行动能力。

辽宁号航空母舰，是中国首艘航母，世界第21艘航母。因为它的到来，中国成为全球第10个拥有航母的国家。根据公开资料，辽 宁 舰的标准排水量5.7万吨，满载6.75万吨，辽 宁 舰身长304米，相当于75~80层高楼的高度。配有有源相控阵雷达，导弹与快炮近防系统，反潜火箭发射装置和电子干扰诱饵发射器等先进的装备，航母最大的威慑力来自其配置的舰载机，辽宁号的舰载机目前已经完成了歼15舰载机的起降训练，歼15主要用于舰队防空和对舰攻击。此外，它还可以搭载多架预警机用于舰队防空预警，远程反舰导弹中继制导等；反潜直升机用于反潜攻击；舰载教练机用于训练飞行员舰上起降；预警直升机用于舰队防空预警和部分指挥功能。

中国总装某工程兵研究所历时8年领衔研制的我军新型排爆机器人。该型排爆机器人由爆炸作业装置、引爆体、无线遥控起爆装置组成，具备落弹区观察和未爆弹药排除两大功能，机器人垂直最大越障30厘米，水平最大越障60厘米，涉水最大深度25厘米，具有良好的抗倾覆性能，能够在前后左右倾斜20度的情况下正常工作，最大行进速度达每分钟60米，机械手能抓取5千克重物。它在多项关键技术上取得了突破，通过控制手柄直接操作末端机械手，进行抓取、移动、安放引爆体等作业，极大地提高了作业精准性和自动化程度；采用履带复合行走机构，可在沙石地、戈壁滩、海岸滩涂、低矮草丛等复杂地形机动行走，具备上下台阶、跨越障碍等功能；采用四组监控摄像头，可对机动路线、作业环境、作业对象进行多角度监控；具备信息反馈功能，遥控作业尽在掌握中，进一步提高了排爆的可靠性和安全性，主要用于地雷爆破、实弹演习、反恐防爆等多种场合的排爆作业。

除此之外，军用机器人和微机电技术还有很多其他的军事应用。如用于敌我识别系统中，利用其自主和快速响应的功能可达到敌我识别的目的；用于微机器人电子失能系统，可使敌方电子设备或系统丧失功能，这种战略武器可大量散布在目标附近，向目标移动并穿透目标，使其丧失功能；用于导航与制导中，虽然现在多应用于性能较低的系统，但终将会大量进入飞机和战术导弹的惯导系统，并使惯导系统向芯片式发展。另外，它还会延伸应用到航天器和舰船惯导系统以及士兵个人惯性定位装置中。

总之，现代化的国防武器装备和国防建设离不开先进的机械制造技术，没有制造业就没有各种各样的现代化武器与装备，机械制造技术在国防现代化建设上起着举足轻重的作用。

来源: 《机械制造自动化及智能制造技术研究概论》

★ 作者简介 ★

封崇崇，男，汉族，1986年4月生，江苏省沛县人。

大学学历，自动化工程、市政工程高级工程师、高级评茶员、国家注册质量管理体系-环境管理体系-职业健康安全管理体系审核员、国家注册服务认证审查员。现任山东省科技专家、山东省工业和信息化厅专家、山东省政府采购评标专家、“科普中国”外聘专家、国家机械工业人才评价工作专家委员会委员、山东省品牌建设促进会智库成员、山东省认证认可协会技术专家、山东省装备制造业协会专家、国家职业资格及机械行业水平评价考评员、泰安市科技专家库专家、泰安市泰山区工程技术职务初级、中级评审委员会评委、《国家职业技能标准——工程机械维修工（2019年版）》终审评委等。获得国家发明专利两项，实用新型专利授权叁项；在学术期刊发表机械、电气、自动化、设备管理及市政施工相关学术论文十余篇；主编《机械制造自动化及智能制造技术研究》专著一部、副主编《城市道路与交通规划设计》（ISBN：978-981-49-5617-8）专著一部。