作战技术超前数十年　美空军六大基础研究课题揭密

　　在许多军事机构将注意力集中在阿富汗、菲律宾或者是伊拉克的下一场作战行动的同时，美国空军科学研究局正在致力于开发可以从现在开始使用数十年而不落后的技术。

　　局长施瓦兹说：“我的经验是要时刻向前发展。我们的技术之所以比当前的敌人要先进，主要是因为我们在20或30年前就开始对这些技术进行研究投资。我希望美国在下一次作战时仍然具有绝对的技术领先优势。”

　　美国空军科学研究局简介

　　美国空军科学研究局是空军实验室的10个理事会成员之一，它本身并不进行科研工作，其任务是管理空军的基础科研项目，对与空军有关的科学领域研究进行投资。该局位于弗吉尼亚州阿灵顿市，共有150多名科学家、工程师和其它人员。

　　美国空军科学研究局将所投资科研项目所取得的成果转交给为美国空军制造飞机或其它装备的企业，或者转交给利用该成果进行进一步研究的学术界，或者是空军实验室中进行自身项目的其它理事会。

　　实际研究工作由大学、工业界和空军实验室中其它单位的科学家组成的团队进行。空军科学研究局的年均预算约为2亿美元，可以为300多个学术组织、145个公司和空军实验室内的150个项目提供1200个授权和合同。此外，该局还为其它国防部机构的研究项目提供资助，包括国防高级研究计划局和导弹防御局。

　　迄今为止，美国空军科学研究局资助的研究已经获得了43个诺贝尔奖。该局支持激光技术、精确制导弹药和隐身飞机的研究工作。

　　六大基础研究课题

　　该局最近确定了6大基础研究课题，能够为美国空军提供“巨大潜力”。目前，基础研究资金的20％都拨给了与这些课题相关的研究工作。这6个课题包括：

　　1）灵感来自生物的概念。施瓦兹说：“动物能做一些有趣而且非常漂亮的工作，这对空军来说很重要。比如，蛇能够在室温条件下检测到红外线。如果我们能做到这一点，那么我们在查明目标时就可以做得更出色。我们不必使用动物，我们只是需要理解动物是如何做到的。”

　　该领域称为生物拟态学，意即模仿动物行为的科学。空军科学研究局资助的科学家还在研究鱼和水母如何产生光以表示其具有毒性的机理，动物的这种行动可以欺骗捕食者，同时也有助于这些动物的交配过程。目前，其它生物拟态学研究集中在生物触发器（对生物体初始电磁刺激做出检测反应的分子）上。科学家正在努力研究如何在人造光检测系统中使用这些触发器。

　　2） 协同控制。美国空军科学研究局准备开发无人机平台在作战中彼此协同的能力。施瓦兹说：“就像一大群蜜蜂那样编队飞行，这个概念妙极了，但实现起来极其困难。”

　　这一领域的关键研究课题包括自适应决策制定、优化和实时路径规划、人机交互、遥控无人机的自治以及对用于无人机导引的新型传感激励系统的生物拟态概念的理解。

　　3）等离子体动力学。美国空军需要更多地了解如何使用等离子体（高温、离子化气体）来控制亚音速、超音速和极超音速飞机的速度。课题目标是研究等离子体改进空气动力特性和推进力效率的科学基础。

　　研究工作集中在理解与等离子体相关的物理学原理。科学家正在进行等离子体控制效果的论证，以决定如何将其用于实际可使用的系统中。

　　美国空军科学研究局已经在该领域投入了大量的资金，但目前为止尚未真正理解该项技术。20世纪90年代，在俄罗斯的一些实验室出现了一些新的思想，美国空军目前正在资助那里的研究。

　　4）太空微型科学。美国空军需要发射大量更轻、更紧凑、能力更强的微型卫星和纳米卫星。施瓦兹说：“将卫星送入太空的开支很大，如果卫星重量减少10倍，我们就可以将10个卫星送入太空。我曾在空军学院见过一个微型卫星，其体积只有1立方米，重约50磅。”

　　该领域的技术包括：纳米推进系统、智能外壳、有机存贮单元、辐射硬化的量子效果电子学 、纳米摩擦学、微电动机械系统和纳米电动机械系统。

　　5） 量子计算。利用量子力学中特有的物理现象进行信息处理是信息处理的一种新方法，它为计算工作开辟了一种全新的道路。量子计算正在用于提高加解密、计算机搜索、极快速数学计算以及量子机械系统仿真的工作效率。

　　美国空军科学研究局的目标是研究量子计算、兼容算法和体系结构的实现，此外要研究通过传统方式不能严格解决的复杂物理系统的仿真。

　　6）用于可支付得起的新型系统的材料工程学。在材料领域取得的大量进展的基础一直是基于观察资料或实验的已有经验。施瓦兹说：“为了加快材料的开发并减少开发成本，空军打算增加建模与仿真技术的使用，在部件的设计上强调并行而非串行。”

　　美国空军科学研究局的目标是使用基于物理学的建模、计算机设计工具和选择性实验来建立材料开发的科学基础。

　　资金缺乏是最大障碍

　　施瓦兹表示：“这些长期项目不可能立即产生效果。例如，在9.11事件后的反恐作战中，我们做了一些反思并试图提高我们对我们在国防中作用的理解。一般情况下，我们关注的大部分技术都需要很长时间才能成熟。”

　　“有时候会有人向我们发来需求，建议我们进行新的研究。其中有的研究会给空军带来革命性的跨越，而非一般性的提高。空军科学研究局的作用就是充当这些需求与研究人员之间的桥梁。”

　　“但问题是，自从20世纪80年代开始，空军科学研究局的资源在购买力上下降了近40%。其中，从20世纪90年代开始下降得相当快。”

　　“在此其间，科学生产力几乎呈指数增长，越来发多的思想涌现出来，不过没有越来越多的资金。”