图为:歼-15舰载机在航母上降落
纵观国外航母和舰载机的发展历史,影响航母和舰载机的发展主要因素有这样几个:第一、军事需求;第二,对舰载机及其作战使用的认识,或者说赋予舰载机的使命任务;第三是国家的造船工业能力;第四,国家财力支持的力度。受这些因素的影响,各国航母呈现出大小之分和起降方式的差异。下面我们看美国、苏联、英国战后航母和舰载机的发展。
所谓军事需求,首先是国家军事战略需求,要不要发展航母,其次是未来准备打什么仗,潜在作战对手的装备情况等。我们再来看对舰载机及其使用的认识,以美国和苏联为例(俄罗斯几十年来没有发展航母和舰载机,所以这里主要讲的是苏联时期的发展情况),美国海军认为舰载机具备多种作战能力,可重复使用,使用成本相对较低;无论是反舰、空战,还是对陆攻击任务,舰载机都可以承担,经过两次世界大战的洗礼和战后的多场战争的考验,赋予舰载机的作战任务越来越多,因此,舰载机的能力也随之越来越强。
而苏联海军则认为,在海战中,反舰导弹比舰载机反应速度更快,使用导弹可以更快地摧毁敌方舰艇,所以在航母上装备了远程反舰导弹,这在航母史上也可称得上独树一帜。因此,苏联海军的舰载机主要用于攻势防空,舰上虽然也配备了苏-24战术轰炸机,但它大概也是在反舰导弹实施第一轮攻击后,补刀用的。在守势防空方面,苏联海军也比较注重导弹的作用,在舰上装备了4座6单元SA-N-9防空导弹垂直发射装置,备弹192枚。
因为专注发展核潜艇和导弹,对舰载机没有强烈的军事需求,所以苏联海军也没有在舰载机的研发方面投入很大的精力和财力。苏联早期曾投资研制过雅克垂直短距起降的舰载机,但最终没有结果。因为欠账太多,在苏-27战斗机退役后,只能改装当年在竞争中败给苏-27的米格-29战斗机,以解燃眉之急。
我们再看英国,英国原是航母大国,二战结束时,英国还曾保有15艘攻击型航母和36艘护航航母、1300多架舰载机。英国还是第一个喷气式飞机上舰的国家,截至50年代,先后发展了“毒液”“弯刀”等5型固定翼舰载战斗机和1型舰载反潜机。后来,因国防战略的调整,受“导弹制胜论”的影响,开始削减航母,不再发展舰载机。20世纪70年代,英国海军利用“鹞”式飞机,发展了滑跃起飞的轻型航母,同时也为中小国家发展航母开辟了新途径。意大利、西班牙、泰国等国的航母都采取了这种发展模式。
国家工业基础的重要性不言而喻,其实目前能够建造、维持大型航母的国家也没有几个。另一方面,虽然建造船体相对简单,但维持舰载机在舰上正常运转、执行作战任务并不容易,需要庞大、复杂的各种系统,以及设备的支持。有人用综合国力来形容航母的发展是非常恰当的。财力支持也是非常重要的因素,现在航母的建造费用越来越高,美国福特级航母的造价已高达140亿美元,一艘航母服役四五十年,这期间每隔几年还要进行维修、大修,全寿期费用高达数百亿美元,如果再加上两代舰载机的采购费、维修保养费等,总费用还要翻倍,所以一般国家根本没有力量研制舰载机和建造、维持航母。
作者简介:侯建军,原海军装备研究院某研究所总工程师、研究员,他长期致力于外国海军装备发展研究,著述30余部,获国家科技进步二等奖1项,、军队科技进步二等奖3项,被评为国防科技信息事业50周年优秀工作者。
出品:科普中国军事科技前沿
作者:侯建军
策划:金赫
监制:光明网科普事业部
未来的诗和远方,或许是机器人为我们“负重前行”******
近日,美国研究人员在探索一种新的机器人训练方法时发现,对工具的语言描述可以促使模拟机器人加速学习使用各种工具,也就是说,熟练使用工具的机器人可以帮助人类完成重复性或挑战性任务。
根据用途的不同,机器人可以被划分为工业机器人、服务机器人以及特种机器人,其中“服务机器人”与我们的生活最为贴近。它们正在为不断上升的劳动成本提供解决方案,并开启了一种崭新的人机互动方式。今天,一起来看看世界各地的机器人在为我们的生活做着哪些努力吧!
图源:pixabay
01
赶配送
目前,一些配送机器人已经可以通过使用多传感器导航系统,在导航过程中辨别二维或三维的结构,精准、灵敏地识别障碍,实现厘米级避障、秒级反应速度,大幅度提高对环境的感知能力,保证配送过程的导航稳定性。华盛顿Steak N Egg Diner餐厅老板奥斯曼·巴里(Osman Barrie)从一家名为Bear Robotics的初创公司租用了一台名为“Servi”的机器人,负责摆桌子、供应食品和饮料。
图源:巴伦周刊
02
跳舞蹈
美国工程与机器人设计公司波士顿动力(Boston Dynamics)联动自家的四足机器人Spot和人形机器人Atlas跳起了男团舞。它不仅可以完成动作,还能将歌曲MV中的人物动作模仿出来。这些舞蹈的展示不但有趣,还体现了机器人之间如何稳健、灵活地合作。
图源:Boston Dynamic
03
做手术
医学手术通常要求高精度操作。以玻璃体视网膜眼科手术为例,理想手术操作精度要求为10微米,是头发直径的1/8。而医生手部物理抖动幅值一般为100微米,这意味着完成一台高精度手术对医生的要求极其苛刻。
有了手术机器人的介入,医生可以在相机反馈的辅助下,利用操纵杆控制眼球切口中的微型视网膜手术机器人R2D2,将起皱的视网膜(厚度仅有10微米)铺平,修复病人的视力。
图源:pixabay
04
修动车
配备机器视觉、图像识别等技术,动车组检测机器人已经拥有了动车一级检修作业能力。
它由检测机器人、中心服务器、手持移动终端、列位检测和信息管理平台等五大模块组成,可全自动检测所有型号动车组车底和转向架可视部件,具备数据无线传输、故障自动判断等功能,作业效率是人检的2.75倍。
图源:pixabay
05
做刑侦
日本机器人公司SBRH研发了一款机器人Pepper,可以对人类的面部表情进行识别和解读,与人脸识别技术相伴而生。通过对人类情感甚至是心理活动的有效识别,使机器人获得类似人类的观察、理解、反应能力,可应用于机器人辅助医疗康复、刑侦鉴别等领域。
图源:中国机械工程学会
06
助行走
2014年,世界杯开幕式首次由一位瘫痪少年负责开球。这位少年借助先进的机械外骨骼结构,通过大脑意识从轮椅上站起来大脚开球。
机械外骨骼结构被视作“可穿戴的机器人”,兼具有机器人的智能性与人体骨骼的仿生性:外骨骼通过各类传感器探测脑内电极和肌肉电信号,将活动信号传输给机器人,机器人再进行具体的机械动作。
图源:环球网
07
做清洁
目前使用最普遍的是清洁机器人。随着技术的迭代升级,清洁机器人的功能逐渐多样化,也可以满足多样化清洁需求,已经应用至交通枢纽、写字楼、园区等诸多场景。同时,清洁机器人的产品品类也日渐多元化,除了可以地面清洁之外,还出现了泳池清洁机器人以及解决幕墙清洗难题的高空清洁机器人。
图源:pixabay
08
忙配药
零售药店沃博联(WBA)正在研究使用机器人技术来配药。目前该公司配置了9个自动化“微型配送”中心,机器人可以配制80种不同的药物,为2000多家药房提供支持,每小时最多可以处理300张处方的配药,这与一家人手充足的药房一天配药数量相同。
这不仅是为了节省劳动力成本,还可以缩短病人在药房里的等待时间,药剂师可以投入更多精力为病人提供咨询服务,处理紧急处方需求等。
图源:pixabay
09
进厨房
美国连锁餐厅Chipotle Mexican Grill (CMG)最近开始在洛杉矶测试机器人Chippy,这款机器人专门用来制作玉米片。它能把玉米片浸入热油中,搅动油锅中的篮子,然后用盐和酸橙调味。CMG首席技术官库尔特·加纳(Curt Garner)称,虽然仍然需要人工打包和上菜,但在订单激增的午餐高峰期机器人是不可或缺的。
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10
帮搜救
哈佛大学的研究人员从蚂蚁中获得灵感,利用“光激素”设计出一组机器人RAnts。这种机器人可以相互响应,协同工作,并对环境做出反应。RAnts 仅通过简单的本地规则进行编程,遵循光敏场的梯度,避开光敏素密度高的其他机器人,并在光敏素密度高的地方捡起障碍物,然后将它们扔到光敏素密度低的地方。
根据这些规则机器人可以实现复杂的集体“越狱”行动,并在未来应用于解决复杂的问题,如建筑、搜救和防御。
图源:网络
机器人的功能多样化离不开其3D视觉系统、位置测绘以及机械工程的进步。“集群智能”(swarm intelligence)也越来越帮助机器人共享任务并一起工作。此外,通过5G或Wi-Fi网络连接,可以实现对机器人的远程监控、编程和故障排除。
知识的量化与技术的进步不断为机器人带来新变化,而对于人本身而言,其最宝贵的智慧与灵性终究不可量化。如何做好机器与人的协同共生是未来我们共同面对的课题。
审核:张宁 策划:李政葳 撰文:穆子叶 编辑:李飞
参考 |新华社、参考消息网、科学网、科技日报、虎嗅
(文图:赵筱尘 巫邓炎)