2019年4月25日，美國防部將舉辦本年度國防部實驗室展示日（DOD Lab Day），美國防部實驗室復(fù)雜組織體（包括美國防部設(shè)在美國及世界各地的實驗室、戰(zhàn)爭中心、工程中心）將全面展示各自的技術(shù)進(jìn)展。

美國防部實驗室展示日將于2019年4月25日舉行（美國防部圖片）

美空軍裝備司令部在2019年4月22日透露其建制下的美空軍研究實驗室（AFRL）將參加本次活動，并展示其一下技術(shù)進(jìn)展：

－－“經(jīng)濟(jì)上可承受的響應(yīng)式模塊化火箭”（The Affordable Responsive Modular Rocket，ARMR）：該發(fā)動機(jī)架構(gòu)利用許多小尺寸模塊化組件來取代傳統(tǒng)的大型發(fā)動機(jī)組件，代表了新型液體火箭發(fā)動機(jī)開發(fā)的范式轉(zhuǎn)變，可實現(xiàn)更快速的開發(fā)，并降低測試成本和使風(fēng)險最小化。通過利用增材制造技術(shù)，可以載低成本試驗設(shè)施中連續(xù)快速地制造和測試小型復(fù)雜組件，以提供統(tǒng)計可靠性。

－－“敏捷吊艙”（AgilePod）：該項目是美空軍擁有的非專利的吊艙族，使先進(jìn)的傳感器和通信有效載荷能連續(xù)快速地轉(zhuǎn)化交付給作戰(zhàn)人員。它具有不同尺寸的開放式布局設(shè)計，并采用“開放式自適應(yīng)架構(gòu)”（Open Adaptable Architecture），便利了連續(xù)快速重新配置傳感器和適應(yīng)變化的任務(wù)要求。地面人員能快速更換設(shè)備以支持即時任務(wù)，不必準(zhǔn)備完全不同的飛機(jī)，甚至安裝一個完全不同的吊艙，減少了作戰(zhàn)單位為執(zhí)行不同任務(wù)集所需要的飛機(jī)總數(shù)。

美空軍研究實驗室的“敏捷吊艙”掛機(jī)試飛，是美空軍近年來大力加強(qiáng)開放式架構(gòu)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的又一個最新成果（美空軍研究實驗室圖片）

－－美空軍認(rèn)知引擎（人工智能）：AFRL的“自主性能力小組3”（Autonomy Capability Team 3，ACT3）正通過發(fā)展和應(yīng)用“美空軍認(rèn)知引擎”（Air Force Cognitive Engine，ACE）這一人工智能軟件平臺，大規(guī)模地將人工智能投入應(yīng)用。該軟件平臺架構(gòu)降低了人工智能應(yīng)用程序的進(jìn)入門檻，并為終端用戶應(yīng)用程序提供了覆蓋一系列人工智能問題類型的能力。在應(yīng)用程序中，該軟件平臺把受過教育的終端用戶、開發(fā)者和在軟件、任務(wù)數(shù)據(jù)和計算硬件中實現(xiàn)的算法，連接到共同創(chuàng)建人工智能解決方案的過程中。

－－數(shù)字式生物庫和簡陋環(huán)境中的病原體連續(xù)快速識別：“數(shù)字式生物庫”（Digital Biobank）”將發(fā)展并部署精準(zhǔn)醫(yī)療研究技術(shù)平臺，該平臺將駐留運(yùn)行基因組數(shù)據(jù)并可接入其他健康數(shù)據(jù)庫，以便進(jìn)行綜合分析。該平臺將云、大數(shù)據(jù)、人口健康和高級分析聚合在一起�！昂喡�環(huán)境中的病原體連續(xù)快速識別”（Rapid ID of Pathogens in Austere Environment）能力可在沒有冷鏈能力或電力的地方檢測病原體，一直是已部署的作戰(zhàn)人員迫切需要的。該能力利用人體作為熱源，使樣品保持在理想的反應(yīng)溫度；讀數(shù)結(jié)果采用類似妊娠試驗的方式，兩行表示病原體陽性，一行則表示陰性。

－－ESPA增強(qiáng)型地球同步實驗室實驗（ESPA Augmented Geosynchronous Laboratory Experiment，EAGLE；ESPA表示“漸進(jìn)一次性運(yùn)載火箭第二有效載荷適配器”，Evolved Expendable． Launch Vehicle （EELV） SecondaryPayload． Adapter）：它是一項航天飛行實驗，旨在推進(jìn)太空進(jìn)入，提高航天器韌性并增加太空態(tài)勢感知。該技術(shù)增加了一次發(fā)射中可放入太空的衛(wèi)星數(shù)量，通過為ESPA增加額外的電力、通信、推進(jìn)、定位和導(dǎo)航等基本服務(wù)，拓展了ESPA的能力，為不能承受搭載式發(fā)射和實驗的實體，提供了共擔(dān)發(fā)射成本、開展有效載荷實驗的機(jī)遇。

－－高功率微波（High Power Microwaves，HPM）：它是一類定向能武器，發(fā)射非常短、功率極高的電磁能量，在目標(biāo)上產(chǎn)生各種各樣的效果，通常集中在其電子設(shè)備上。利用定向能技術(shù)，美空軍能夠從根本上改變作戰(zhàn)概念和支持要求，尤其是在對抗日益激烈的環(huán)境中進(jìn)行作戰(zhàn)時。

－－高超聲速飛行研究（Hypersonic Flight Research）：AFRL的高超聲速飛行研究為美空軍提供經(jīng)濟(jì)上可承受且快速響應(yīng)的高超聲速武器系統(tǒng)。在相關(guān)飛行條件下進(jìn)行研究的能力，有助于美空軍在將技術(shù)集成到原型和作戰(zhàn)型高超聲速系統(tǒng)之前降低故障風(fēng)險。 AFRL最近完成了X－60A液體火箭的關(guān)鍵設(shè)計評審，在這一領(lǐng)域達(dá)到了重大里程碑，現(xiàn)在X－60A將進(jìn)入制造階段。

2018年10月，美空軍宣布將編號X－60A授予美國時代軌道發(fā)射服務(wù)公司“GO發(fā)射者一號”（GO1）高超聲速飛行試驗平臺。目前該平臺即將開工制造，原計劃在2019年完成首次試飛（美空軍圖片）

－－聯(lián)網(wǎng)的武器（Networked Weapons）：一套新技術(shù)將使新一代武器能夠在復(fù)雜的區(qū)域拒止環(huán)境中穿透、作戰(zhàn)和對付目標(biāo)。低成本子系統(tǒng)將允許武器大規(guī)模部署，這些武器群聯(lián)網(wǎng)以共享信息，并動態(tài)地響應(yīng)所觀察到的環(huán)境變化。隨著這些新技術(shù)被證明是有效的，它們將轉(zhuǎn)化到新的系統(tǒng)和當(dāng)前的系統(tǒng)，為作戰(zhàn)人員提供適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境并在其中作戰(zhàn)的新方法。

－－下一代軟件定義無線電（Next Gen． Software Defined Radio SDRF＋＋）：美國防部使用許多不同的方法和技術(shù)進(jìn)行通信，但是其中大多數(shù)都不兼容開箱即用。集成過程可能需要數(shù)月或數(shù)年才能提供交叉的兼容性。下一代軟件定義無線電SDRF ＋＋構(gòu)想了通信領(lǐng)域的變化，使用某種敏捷的軟件開發(fā)過程，最終使所有作戰(zhàn)人員和機(jī)器都能夠相互通信。

－－量子信息科學(xué)（Quantum Information Science，QIS）：利用量子力學(xué)特性為授時、感知、通信、組網(wǎng)和計算領(lǐng)域帶來改變游戲規(guī)則的進(jìn)步。 AFRL正在當(dāng)先開展研發(fā)，以建立一個可用于未來作戰(zhàn)環(huán)境的量子網(wǎng)絡(luò)。量子信息科學(xué)的最新進(jìn)展表明：量子力學(xué)的未來應(yīng)用將導(dǎo)致作戰(zhàn)人員能力的顛覆性進(jìn)步，AFRL正努力在囚禁離子存儲器與基于集成電路的光子學(xué)之間建立互連接口。

－－安全保密的真實－虛擬－構(gòu)造高級技術(shù)演示（Secure LVC Advanced Technology Demonstration，SLATE）：此演示于2015年3月啟動，為期40個月，旨在真實－虛擬－構(gòu)造訓(xùn)練系統(tǒng)體系架構(gòu)和結(jié)構(gòu)所需關(guān)鍵支撐技術(shù)。在部署時，真實－虛擬－構(gòu)造被許多人視為是具有潛在高效費(fèi)比、現(xiàn)實和安全保密的方法，可填補(bǔ)空、陸、天、多軍種和多個國家用戶的主要訓(xùn)練鴻溝。該演示的目標(biāo)是演示、評估、分析和報告這些“真實－虛擬－構(gòu)造關(guān)鍵賦能技術(shù)”的當(dāng)前技術(shù)成熟度等級，以便美空軍需求制定和采辦團(tuán)體在真實－虛擬－構(gòu)造能力部署到作戰(zhàn)人員之時獲得決策輸入。

掛載在F－16C戰(zhàn)斗機(jī)翼尖的SLATE訓(xùn)練吊艙及其說明（美空軍圖片）

－－太赫茲厚度測量能力（Terahertz Thickness Measurement Capability）：太赫茲涂層測厚系統(tǒng)為飛機(jī)涂層的應(yīng)用提供了前所未有的質(zhì)量保證。太赫茲技術(shù)為機(jī)器人噴涂的飛機(jī)和航天器涂料和底漆材料提供實時的在環(huán)控制，以實現(xiàn)高精度和可重復(fù)的厚度測量。在有些任務(wù)中，需要涂層厚度能夠滿足嚴(yán)格的公差標(biāo)準(zhǔn)，才能保證完成任務(wù)所需的最佳性能，太赫茲涂層測厚系統(tǒng)能提高對此類任務(wù)的信心，并且無需進(jìn)行昂貴且具有破壞性的返工。

（中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心  張洋）

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所

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