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美国《航空周刊与空间技术》概述下一任美国总统必须关注的九大航空航天技术领域
2016-09-05

[据美国《航空周刊与空间技术》网站2016年8月26日报道]《航空周刊与空间技术》选出了下一届美国总统必须关注的九大航空航天技术领域,指出美国在这9个领域的技术必须领先于各个敌手和竞争者,并确保航空出行仍是经济上可承受又能获利的,工业界能继续赢得出口和创造工作岗位。这9个领域如下。

一是高超声速(Hypersonics)。隐身使美国领先于其同等对手;速度将使美国继续保持领先。美国已在高超声速领域花费了数十亿美元,但只有很少用于展现该技术,反而让中国和俄罗斯追上来了。到了继续前进的时候了。美国不想要另一个X-30“国家空天飞机”计划,而将启动作战型吸气式高超声速导弹发展,并以一个稳健的后续规划,发展可重复使用的高超声速(速度马赫数5+)情监侦与打击飞机所需的技术。

二是自主性(Autonomy)。这并不止于无人机和机器人系统。这事关增进人类在所有领域的能力,从空域管理到空中主宰,使航空变得更加安全、更加经济上可承受,并且支撑新的使命和市场。在这个方向要少谈发展算法,这一点很大程度上留给美国企业家们独创性;这更多地事关各种大型演示,以帮助客户们、规则制定方和战士们对自主系统建立信任。

三是连通性(Connectivity)。无论是在商业领域还是战争领域,任何有关有人和无人系统一起无缝工作的愿景,都需要可以与其他海量用户安全、保密和高效分享频谱的网络。但是频谱是有限且宝贵的资源,而且美国的竞争对手们也可竞争并利用。因此,需要能够打开诸如激光通信或太赫兹等新频谱的技术,能够动态地分享空中波谱的技术。烟囱式占用频谱的日子已经屈指可数了。

四是推进(Propulsion)。对涡轮发动机技术持续的投资已使美国保持对竞争对手们的领先,新的高燃料效率商用涡扇发动机正在投入使用,而军用的通用自适应循环发动机正在发展之中。但是现在不是松懈的时候。民用发动机还需要更高的效率。军用动力装置还需要更好的经济可承受性和更强的能力。发动机为飞机赋能,但是它的技术发展需要数十年,因此要保持投资。

五是高效率(Efficiency)。为了降低油耗或排放,航空运输领域对提升效率的要求不会减少,对发动机而言将是“没有最好,只有更好”。是时候通过各种大型演示来证实来自从新设计工具到新颖布局(亚声速的或超声速的)的一切事物的成熟度了,这样可以把商用飞机空气动力学向前推进一大步。美国航空航天局(NASA)必须投入资金,与工业界一起发展可使美国保持领先的X飞机。

六是材料(Materials)。先进制造技术并不仅止于3D打印。从铝到钛,再到碳纤维,新材料在过去点燃了航空航天领域革命的火种。美国需要领导下一场革命,不管它是源自由纳米增强的复合材料、在原子尺度装配的新合金、生物工程学材料还是生物启发的结构。通过推进计算和建模来支撑更快的新材料认证也是关键。

七是定向能(Directed Energy)。精确制导武器曾在冷战时期赋予美国抵消苏联数量优势的能力,并使美军能够在反恐战中实施外科手术式打击。但是,它们已变成了普遍事物。现在,潜在的敌人不仅数量庞大,而且装备精良。美国需要定向能武器的精确性和近乎无限的“储弹量”,也是时候将这种武器走出实验室和实验,提供给用户用于作战评估和早期部署了。

八是可复用性(Reusability)。美国的经济和安全高度地依赖于用于通信、导航与授时、监视、广播、气象预报、资源监测的卫星。但建造并发射航天器仍是漫长且昂贵的过程,并且在轨的卫星也是潜在的脆弱资产。美国必须推动相关技术的发展,实现以快速响应、完全可复用性的方式日常化地进入空间。

九是颠覆(Disruption)。我们不能预测未来,但我们可以为未来做好准备。颠覆性技术和服务是一个威胁,对于现存的行业如航空是如此,对于固定的用户们和规则制定方(如联邦航空局和国防部)也是如此。如果航空及航宇将要演进并茁壮成长,在美国的企业家们和政府的官僚体系之间建立桥梁是非常重要的。(中航工业经济技术研究院  张洋)

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