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2015世界军民两用技术与产品发展展望

2015-01-10中国航天系统科学与工程研究院安孟长张楠楠

军民两用技术与产品 2015年1期
关键词:两用军民材料

中国航天系统科学与工程研究院 安孟长 彭 芳 徐 曼 张楠楠

2015世界军民两用技术与产品发展展望

中国航天系统科学与工程研究院 安孟长 彭 芳 徐 曼 张楠楠

世界军民两用技术与产品在取得重大成就的同时,不断前行,展现出了未来发展的重要趋势。预计2015年,世界军民两用技术与产品将在市场的驱动下继续快速发展,进一步推动人类社会的进步,实现新的发展,既服务人类生活改善,也服务国家和社会安全。

1 3D打印技术继续受到广泛关注,技术研发及应用将向纵深进行

3D打印技术由于可制造出许多采用普通制造方法成本高、难成形、结构复杂的零部件,近年来受到广泛关注。2015年,3D打印技术仍将是军用和民用领域研究的热点,研究重点将主要涉及全材料3D打印技术、3D打印设备、3D打印部件研发与测试,以及3D打印产品性能的提升等方面。此外,由于3D打印技术在太空这一特殊环境中的应用将不断得到验证与发展,以及美国NASA、欧空局等对太空3D打印技术的大力支持,3D打印技术在太空探索中的应用将进一步获得突破性进展。

2 自动化、智能制造进一步发展,应用范围进一步扩展

自动化加工制造技术如自动纤维铺放技术、自动化控制软件、自动装配,以及各种高效数控机床的不断涌现,提高了生产效率和产品质量,是未来制造技术发展的重要方向。此外,机器人在产品制造中的应用范围进一步扩展,从产品的焊接、加工、搬运到整体装配均已获得应用,智能检测结构的应用也获得了突破,对于产品的智能制造起到了重要的促进作用。因此,自动化、机器人参与的智能制造技术将成为未来高效制造技术发展的重点。

机器人产业将带动智能机械制造突破发展

3 受需求牵引,存储技术发展前景广阔

在全球信息化高度发展的背景下,相关产业链条衍生出了庞大的数据量。全球著名的信息技术、电信行业和消费科技咨询、顾问和活动服务专业提供商国际数据公司(IDC)2014年年初发布的报告显示,目前全世界数字化信息数量已达4.4ZB,且这个数字正在以每年40%的速度增长。受到这一现实需求的牵引,数据存储相关技术具有广阔的发展前景。

4 以独立、自主为发展思路,为信息安全保驾护航

信息安全是关系国家安全和主权、社会稳定的重要问题。其重要性正随着全球信息化步伐的加快越加凸显。随着云计算、移动互联网等新兴技术应用的日趋深入,信息安全形势更加严峻。世界各主要国家纷纷积极采取措施,谋求建立独立的信息系统和数据保护系统。未来,各国将投入大量的财力、物力、人力开展信息安全技术研究,保护国家安全和稳定。

5 军民两用产品的技术标准研究及制定将成为军民融合的重点工作之一

长期以来,对于军民两用产品都没有明确的定义及标准,这对于统筹各方面资源,以及实施军民两用技术与产品开发等造成了困扰。为了解决这些问题,欧洲标准化组织接受欧盟委员会的要求,正在筹备为军民两用产品拟定技术标准,对军、民两用产品用户提供帮助。这将是标准化组织首次进入军民两用产品领域。相比于仅是将现有技术编制在一起的国防手册,制定新的军民两用标准难度更高。专家表示,军民两用标准的制定将对国防工业产生深远的影响。欧盟的此项措施或许也会促使其他国家考虑军民两用产品的标准研究及制定问题,促进军民两用技术与产品的发展。

6 不依赖GPS导航技术的替代技术将成为研究热点

全球定位系统(GPS)能为军事和民用用途提供实时定位、导航和授时数据等服务,但其信号在地下及水下会被明显削弱甚至无法接收,或者遭遇GPS信号干扰,影响作战结果。为了提高导航技术的安全性,解决目前不依赖GPS的导航技术所存在的误差较大、成本较高、兼容性差等缺点,DARPA(美国国防高级研究计划局)努力发展导航传感器与雷达和红外图像的输入接口,通过红外传感器和雷达实现主被动导航,以及使用红外、雷达和射频通讯信号来实现跟踪。DAPRA正致力于研究利用新的原理、新的设备和新的算法,以摆脱对GPS的依赖。未来,不依赖GPS导航技术的导航、定位与授时技术研究将成为导航技术发展的重点。

7 高性能材料和能源材料是材料领域最具影响力的技术

美国材料信息学会对材料工程新兴技术领域调研结果显示,高性能材料、能源材料、增材制造是在未来几年内具有显著影响力的3项材料技术。美国Business Insider推选了6种最有前途的材料,包括:超强、超薄的石墨烯材料;可使水滴反弹的超级防水材料;比聚苯乙烯泡沫轻75倍的航空石墨;可阻止高速运动物体的超薄材料;活的细菌用于制造自修复混凝土;比水轻,但比某些钢材还要强韧的类骨状蜂窝材料。研究人员表示,虽然这些材料目前应用得尚不深入,但未来,这些高性能材料和能源材料将是材料领域最具影响力的技术,或将影响甚至改变构建未来事物的方式。

NASA正在测试将3D打印技术用于太空舱构建

8 新型MX2材料成为继石墨烯之后高科技领域的新热点

二维半导体MX2材料凭借其卓越的电学和光学性能吸引了材料界研究人员的关注,已成为继石墨烯之后高科技领域的新的研发热点。MX2材料中的M一般是过渡族金属元素,X一般是硫族元素。MX2具有与石墨烯相同的六角“蜂窝”结构和超高速电导率,且其具有天然的能带,有助于其在晶体管和其它电子设备中的应用。美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室在光子激励的MX2材料中首次实验观察到了超快电荷转移。未来,有关MX2材料的材料类型和性能研究将继续成为材料学研究的重点方面,其实际应用也将获得重要进展。

9 未来高性能光伏电池技术发展将继续突破

高性能太阳能电池在军用和民用领域均具有广阔的应用前景,随着可穿戴设备、航空航天,以及工业领域对新能源技术需求的不断增长,光伏电池的能源效率将进一步提升,重量将进一步减轻,可吸收全光谱能量的光伏电池如西班牙开发的可吸收太阳红外辐射的硅太阳能电池等高性能光伏电池技术研究将持续获得突破。

10 车辆主动安全技术将在各个方面全面推进

车辆的主动安全系统是为预防汽车发生事故,避免人员受到伤害而采取的安全设计,亦称为主动安全设计。2014年,世界各国研发出了多款主动安全技术及产品,如通用汽车中国公司的振动安全座椅技术、新汉电脑股份有限公司的多角度监控车载显示器VMD 3002、美国英特尔公司与美国福特汽车公司共同研发的“移动内部成像”系统、日本本田公司研发的驾驶辅助系统、英国研发的可获知心率的高科技汽车座椅等,实现了汽车制主动安全技术在传统的制动等系统外的座椅、显示器、驾驶辅助系统等方面的全面发展,未来,基于人们对于行车安全性的重视,车辆主动安全技术将在更广泛的方面以更新颖的方式全面推进。

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