小部件节省F-22维修时间和经费等

小部件节省F-22修时间和经费

F-22战斗机发动机的进气室产生的振动会导致J形密封件出现裂缝，美国空军研究实验室的研究人员采用一种价值仅35美元的缓冲器就消除了这种振动。进气室是一个环形轮辐状的罩子，用来帮助控制通过发动机的空气。这种廉价的桔黄色的缓冲器，其尺寸比25美分的硬币稍微大一点，从相反的方向安装到进气室上焊接J形密封件处的缝隙中。据美国空军的研究人员说，缓冲器能够为空军节省数以百万美元计的飞机修费用。

过去，当密封件出现裂缝以后，飞机修人员就必须把发动机拉出来，在裂缝的端头钻孔，防止裂缝继续扩展。在拉出发动机进行钻孔的时候，修人员还需要进行许多其它工作。如果在这个过程中出了毛病的话，价值362000美元的进气室就只好报废扔掉了。

2008年，航空系统中心的F-22战斗机处要求美国空军研究实验室设法防止出现裂缝，从那时起，空军研究实验室的一个小组就开始了缓冲器的研究。经过测试取得成功以后，美国空军从2011年4月开始在F-22战斗机上安装这种零件。

小小的缓冲器满足了有关方面提出的多种限制和要求，包括空军提出的不涉及特殊的化学物质和不需要专门的安装工具，F-22计划官员提出的成本低和简单到能够由基本修人员进行安装，以及足够长的使用寿命。缓冲器的使用寿命估计为4000飞行小时，这样修人员就不必经常把发动机拉出来进行修理。不过，由于缓冲器价格低廉，每台发动机也只要7件，因此只要发动机被拉出来，就会换上新的缓冲器。简单廉价的缓冲器消除了进气室产生的振动，不但为空军节省了经费，也节约了不少外场修时间。（李洪兴）

新型直接数字制造技术提升支援保障效率

直接数字制造技术（DDM），亦称为加成制造技术，是一种鲜为人知的制造技术。据称，这项技术最终有可能使美国国防部能够在较短的时间内以较低的价格得到武器装备，因此美国国防部对它怀有浓厚的兴趣。直接数字制造技术就是在制造零部件产品时运用计算机图像，通过将金属线材送入电子束中，将其熔化，并一层一层地，一片一片地熔合，来制成产品。其原料加入的速度可达每小时7千克，并且能够制造从小型喷嘴到飞机机翼的各种零部件。传统的零部件制造是通过机械加工或者铸造，所用的原料比成品大得多，因此原料浪费不少，而且加工周期长，成本高。而DDM制造技术采用尽可能小的原料，因此原料浪费极少。

美国海军研究办公室的拉里・舒尔特（Larry Schuette）最近在《武装部队杂志》上撰文介绍DDM制造技术时说，该技术是一项正在持续进行的工业革新，这种新奇的技术未来可能会在国防部产生重大意义。事实上，美国国防部正在努力追踪这项技术，力求使之实际地为作战人员服务。国防部的工作集中于用DDM制造技术制造非关键的武器部件，多个流动修理所就采用这项技术为部署在西南亚的陆军系统进行修理。

舒尔特认为，直接数字制造技术对于国防部来说，最为可取之处在于能够用较少的经费制造某些需求量较少的机器零部件。在进行规模化生产的时候，投资大量的经费制造机器和建立生产线有很大的经济意义。但是，军工技术有其特殊性，某些项目常常不需要规模化生产，因此，直接数字制造技术就能够节约材料和成本。DDM制造技术拥有很高的灵活性，故而在所需要的产品数量比较小的时候就可以采用。

另外，新的直接数字制造技术也可以用于磨损件的修理之中。譬如，发动机的密封件会随着时间而磨损，将其替换花费不少，而运用直接数字制造技术将磨损部分进行修理就可以大大地降低修理成本。

美国2011年的3家最大的国防企业中，就有2家，即洛克希德・马丁公司和波音公司已经运用这种制造技术。洛克希德・马丁公司采用此项技术制造非任务关键零部件、模型和样机已有10年的历史。该公司从使用此项技术中得到的主要好处是，能够更为有效地生产复杂几何形状的零件，同时可以将原料消耗降到最低。美国国防部通过美国空军向Sciaky公司授予了2项第II阶段小型企业创新研究计划的合同以提升DDM制造技术过程，其经费分别为450万美元和75万美元。其中，75万美元的合同明确规定用于开发电子束直接制造的闭环控制过程。

波音公司是Sciaky公司的小型企业创新研究计划的和国防部授予洛克希德・马丁公司的一项实施直接数字制造技术的计划的分承包商。波音公司自从1997年以来就从事加工制造技术的开发工作，虽然现在还没有将这项技术用机项目，但是准备将来在军用飞机和民用飞机零部件的生产之中采用。

在DDM制造技术形成可靠的系统之前，加工过程的速度，最终产品的可重复性和质量都需要进一步完善。目前没有这方面的规范和标准，因此妨碍了这项技术的广泛应用。虽然直接数字制造技术取得了一些进展，但是仍然处在研究阶段。不过，有关人士认为将来肯定能够在商业制造和国防制造中得以应用。（李洪兴）

美国研制制导子弹

位于新墨西哥州的桑迪亚国家实验室2012年1月30日宣布，研究人员已经开发了一种新型的激光制导的小口径子弹，能够精确命中1500米以外的目标。相关技术可以用于制导各种射弹，可以廉价而迅速地进行充分开发。新型制导子弹有可能改变射击的游戏规则，有可能使射击技术得以重新定义，也有可能使某些射击技巧失去用武之地。

制导子弹采用飞镖形设计，长度为10.16厘米，口径为12.7毫米，重心在前端，拥有细长的尾翼。制导子弹不同于现在口径为5.56毫米和7.62毫米的子弹，不是用有膛线的枪管发射，而是用无膛线的滑膛枪管发射，就像飞镖一般。制导子弹在其飞行过程中，由其靠前的重心和尾翼保持平衡。灵巧的尾翼用塑料外壳加以保护，保护外壳在子弹脱离枪管后便自行脱落。

制导子弹的尖端装有探测目标的光学传感器，而需要命中的目标在子弹飞行的过程中由激光束所照亮。光学传感器将目标数据传送给子弹的控制装置和尾翼操纵装置，进而将子弹导向目标，完成自导引过程。

制导子弹如果以普通火药发射的话，其速度可以达到每秒732米，也就是高于马赫数2；如果装填专门定制的火药进行发射的话，其速度可以达到914米/秒，即5.56毫米口径子弹由M4步枪射出的枪口初速。

在飞行过程中，制导子弹可以以每秒30次的频率调整其飞行路线，校正其运动参数，提高其命中精度。计算机模拟表明，非制导子弹在目标距离超过800米时的脱靶量可能接近于9米，而制导子弹的脱靶量则可以保持在20厘米之内。

研究人员已经用现成部件构成的制导子弹样品成功地进行了外场测试，并希望找到合作伙伴将制导子弹推入市场。同时，美国军方也表示对相关技术有兴趣。据说，如果有充足的经费的话，制导子弹有可能在今后5年内达到实用的水平。（李洪兴）

驻阿富汗美军试用新型地面机器人

在喀布尔的城内城外，许多兵营都由类似的高墙环绕着。驻阿富汗的美军士兵在巡逻时往往要进入兵营进行搜索，就必须身负近50千克的装备，冒着落入陷阱的危险，越过高墙或者破门而入。同时，在没有无人机在头顶协助的情况下，士兵也可能遭到伏击。因此，地面部队指挥官们希望负责特种采购的官员能够提供一种能够越过高墙进行搜索的特殊装备。

过去，美国陆军快速装备部队已经向前线提供了不少能够拯救士兵生命的小型装备，例如“大乌鸦”无人机和“狙击手”吊舱。这次，他们将目光转向了机器人，并且发现了“沙蚤”跳跃机器人。“沙蚤”跳跃机器人由美国国防高级研究计划局开发，并由桑迪亚国家实验室和波士顿动力公司制造。

“沙蚤”跳跃机器人形似膝上型电脑，装有4个轮子，能够跳跃7.3米的高度，跳跃以后用4轮着地。它垂直跳跃的动力由连接到二氧化碳贮罐的活塞产生。“沙蚤”跳跃机器人装备了一架摄像机，由士兵遥控越过高墙，在兵营内搜索，然后越墙返回，再去搜索下一座兵营。

快速装备部队将在2011年冬季送2台“沙蚤”跳跃机器人到阿富汗进行试验，并且已经订购了另外8台。要是试验成功的话，地面部队需要的数量可能会以千台计算。届时，就必须迅速找到批量生产的途径，因为现在的“沙蚤”跳跃机器人都是在通用动力公司的实验室里手工制作的。

“沙蚤”跳跃机器人重量为4.5千克，能够稳定地跳跃和可靠地着地。它的轮子和摄像机得到加固，能够吸收着地时产生的振动和冲击。它配备了一部小型无线电控制装置，士兵可以通过通用机器人控制器对其进行控制。它不但能够越过高墙，也可以由士兵控制穿过二层楼的窗户。其操作相当简单，只需要进行短时间培训即可。

“沙蚤”跳跃机器人并非快速装备部队所关注的唯一的机器人，他们已经为驻阿富汗陆军的4个旅配备了100台投掷型机器人Recon Scout XT，并计划为另外2个旅配备这种机器人。这种形似哑铃的机器人重量约590克，由士兵向远处投掷，着地以后自行驱动。

同时，还有一种名为Rhex的机器人会很快交到驻阿富汗美国陆军士兵和海军陆战队员的手中，使他们免于在垃圾中搜寻而丢掉性命。Rhex机器人拥有多条腿，是模仿蟑螂而开发的。2009年5月，快速装备部队收到了多种与Rhex类似的机器人，不过大多数都不能够在较深的草地穿行。Rhex机器人的腿上加上橡胶附件之后，它就可以移动、滑行、下降和抓住东西了。多条腿同时运动使之不再陷入困境，甚至还可以在水里游泳，在泥里移动，因此能够用来检查沟渠管道。（李洪兴）