¿Qué es la alta tecnología?
La alta tecnología militar es una parte importante de la alta tecnología. Es parte del grupo de nuevas tecnologías desarrollado para satisfacer las necesidades de modernización de la defensa nacional y producir nuevos sistemas de armas, sistemas de comando de combate y métodos de combate. Las armas y equipos de alta tecnología son armas y equipos desarrollados sobre la base de una o más tecnologías militares de alta tecnología. Son los logros físicos y químicos de la alta tecnología militar, incluido el desarrollo de sistemas de armas y el desarrollo de armas de nueva generación. y equipos, y la transformación tecnológica de las armas y equipos existentes, etc. En rigor, la alta tecnología no puede dividirse completamente en aplicaciones militares y civiles. Más del 90% de los logros científicos y tecnológicos son de doble uso, tanto militar como civil, pero muchas altas tecnologías se utilizan en el ejército por primera vez. En el desarrollo de la alta tecnología, las altas tecnologías militares a menudo desempeñan un papel destacado. Esto se debe a que el ejército siempre ha sido el campo que más rápidamente y en mayor medida utiliza los últimos logros científicos y tecnológicos en la vida social. Por otra parte, las nuevas necesidades militares han impulsado el desarrollo de alta tecnología.
Las características básicas de la alta tecnología son "estratégicas, arriesgadas, de valor añadido, penetrantes y dinamizadoras". El estatus estratégico, es decir, de alta tecnología, refleja la fortaleza económica y la fortaleza de la defensa nacional del país, y está directamente relacionado con el riesgo del estatus económico y militar del país, es decir, la alta tecnología está casi a la vanguardia de la ciencia y la tecnología; su desarrollo tiene características obvias de investigación avanzada, es decir, su aplicación puede mejorar en gran medida los beneficios económicos y la eficacia de los sistemas de armas y desempeñar el papel de "multiplicador de fuerza"; la tragedia es que la alta tecnología en sí misma suele ser un factor; campo técnico integral y transversal, manifestado en muchas disciplinas, la fuerza motriz es la alta tecnología concentra la esencia de diversos campos técnicos. Cuando se utiliza ampliamente en industrias tradicionales, puede impulsar el progreso tecnológico en diversas industrias.
En términos generales, la alta tecnología contemporánea incluye seis grupos de alta tecnología interrelacionados y que se apoyan mutuamente: el grupo de tecnología de la información, el grupo de tecnología de nuevos materiales, el grupo de tecnología de nueva energía, el grupo de biotecnología, el grupo de tecnología marina y el grupo de tecnología aeroespacial. Incluye principalmente nueve industrias tecnológicas importantes: bioingeniería, biomedicina, información optoelectrónica, maquinaria inteligente, software, superconductores, energía solar, industria aeroespacial y marina. Cada grupo de alta tecnología incluye muchas tecnologías avanzadas que se cruzan y penetran entre sí, y constantemente surgen nuevas disciplinas de alta tecnología. La alta tecnología militar proviene principalmente de la información, el electromagnetismo, los nuevos materiales, la industria aeroespacial, la navegación, el reconocimiento, la alerta temprana, la orientación, el control, el sigilo, la visión nocturna, la energía nuclear, la tecnología de energía dirigida, etc. , y el desarrollo de la biotecnología también desempeñará un papel importante en el desarrollo de la alta tecnología militar en el futuro.
La siguiente es una breve introducción a varias de las tecnologías más influyentes en la alta tecnología militar, a partir de la cual podemos ver el estado actual y las tendencias de desarrollo de la alta tecnología militar.
(A)Tecnología microelectrónica militar
La tecnología microelectrónica es el núcleo y la base de la alta tecnología militar. El rápido desarrollo de la alta tecnología militar y los tremendos cambios en armas y equipos son, en cierto sentido, el resultado del rápido desarrollo y la aplicación generalizada de la tecnología microelectrónica. La tecnología microelectrónica tiene la mayor penetración y desempeña un papel enorme en la promoción del desarrollo de la economía nacional y de la ciencia y tecnología modernas. Su nivel y escala de desarrollo se han convertido en indicadores importantes de la fuerza militar y económica y del progreso científico y tecnológico de un país. Debido a esto, los países de todo el mundo consideran la tecnología microelectrónica como la tecnología más crítica en la cima de la alta tecnología, lo que la convierte en el campo más importante para competir por ventajas tecnológicas.
La tecnología microelectrónica es una tecnología que miniaturiza los componentes electrónicos y los equipos electrónicos compuestos por ellos. Su núcleo es la tecnología de circuitos integrados. El nivel de desarrollo de la tecnología microelectrónica suele estar marcado por la integración o la velocidad. Desde la aparición de los circuitos integrados en 1959, el nivel de integración ha aumentado 250 veces cada 10 años y la velocidad se ha acelerado 30 veces cada 10 años. En la actualidad, los países avanzados tienen capacidad de producción de microcircuitos de ancho de línea de 0,5 micrones y están acelerando el desarrollo de tecnología de procesamiento de 0,3 micrones. Se espera que para la década de 1990, el número de componentes de cada circuito integrado aumente de 100 millones a más de 100 millones, y que la velocidad de cálculo alcance 100MIPA y se ponga en uso práctico. La utilización de los últimos avances en tecnología microelectrónica, la investigación y el desarrollo de circuitos integrados para fines especiales que completan funciones específicas son las principales tareas del desarrollo de la tecnología microelectrónica militar.
Integrar todo el sistema o subsistema electrónico, incluida la recopilación de información, el procesamiento de datos, el almacenamiento y otros circuitos funcionales, en un solo chip. Este circuito integrado de sistema de escala ultragrande es la dirección de desarrollo de la tecnología de microelectrónica militar.
Ya en 1980, el Departamento de Defensa de Estados Unidos formuló e implementó el plan "Circuito Integrado de Ultra Alta Velocidad". Duró 10 años e invirtió mil millones de dólares para acelerar el desarrollo a gran escala. Los circuitos integrados y mejorar el rendimiento de las armas y equipos La mejora jugó un papel muy importante. Tiene tres características: Primero, puede reducir el tamaño y el peso de los sistemas electrónicos militares. Por ejemplo, el sistema electrónico de un avión de combate requiere 7.500 circuitos integrados de uso general, mientras que el VLSI sólo requiere 25. El peso se reduce de 450 kg a 4,5 kg y el consumo de energía se reduce de 5 kW a 25 w. En segundo lugar, se pueden integrar varias armas y equipos para mejorar el rendimiento del sistema. Por ejemplo, la capacidad de procesamiento de información del radar de control de incendios aerotransportado se puede aumentar 10 veces después de usar este ASIC. El tercero es mejorar la confiabilidad del sistema y extender su vida útil. Estados Unidos ha utilizado la microelectrónica y otras tecnologías para transformar los sistemas de armas de los F-14, F-16, F-18 y otros aviones de combate, extendiendo su vida útil en más de diez años o incluso más. El papel de LSI no se limita sólo a los puntos anteriores, sino que, lo que es más importante, permite desarrollar algunas armas de alta tecnología. Por ejemplo, los misiles de crucero Tomahawk, los misiles Patriot y las bombas guiadas por láser Stepping Stone utilizan VLSI para reducir las funciones de almacenamiento, procesamiento y control de información de misiles y bombas en el pequeño espacio del misil. Por poner otro ejemplo, sólo mediante el uso de circuitos integrados a gran escala altamente confiables será posible instalar en satélites radares de apertura sintética de resolución ultraalta basados en grandes cantidades de procesamiento de información para realizar reconocimientos terrestres de alta precisión.
(2) Tecnología optoelectrónica militar
La tecnología optoelectrónica es una tecnología de alta tecnología basada en detectores y láseres avanzados y estrechamente integrada con la tecnología óptica, la tecnología electrónica, la tecnología de maquinaria de precisión y la tecnología informática. . tecnología. No sólo cambia la simple función de observación de la óptica tradicional, sino que también amplía enormemente las funciones de la tecnología electrónica. La tecnología optoelectrónica se ha utilizado ampliamente en el ejército debido a sus ventajas de alta precisión de detección, rápida velocidad de transmisión de información, gran capacidad de información, fuerte antiinterferencia y confidencialidad, y ha demostrado su poder único en la guerra moderna. La tecnología optoelectrónica militar se ha convertido en una de las principales tecnologías de apoyo al desarrollo de armas de alta tecnología.
El desarrollo de la tecnología optoelectrónica se basa en diversos dispositivos optoelectrónicos. Los dispositivos optoelectrónicos militares incluyen principalmente detectores de infrarrojos, dispositivos de carga acoplada (CCD), láseres, fibras ópticas y circuitos integrados. Los detectores de infrarrojos son dispositivos que utilizan chips semiconductores enfriados, como antimoniuro de indio y telururo de mercurio, para recibir y detectar ondas infrarrojas irradiadas por objetos. Actualmente, los dispositivos de telururo de mercurio se desarrollan principalmente para detectar ondas de radiación de objetos a temperatura ambiente. El dispositivo CCD es un dispositivo de cámara de estado sólido que puede mirar directamente la imagen sin escanear. Actualmente se utiliza principalmente para luz visible. Un láser es un dispositivo que excita un rayo láser monocromático, altamente direccional y de alto brillo. Actualmente, el 80% de los láseres de estado sólido utilizados en equipos militares son la principal dirección de desarrollo. La fibra óptica es una fibra de vidrio de alta pureza controlada mediante un proceso especial y es mucho más delgada que un cabello humano. En comparación con los cables coaxiales, las fibras ópticas fabricadas con ellos tienen velocidades de transmisión 10 y 100 veces más altas, varias veces o docenas de veces la distancia de retransmisión, y son de tamaño pequeño y liviano.
La tecnología optoelectrónica juega un papel extremadamente importante en el desarrollo de armas y equipos. No solo se puede utilizar para desarrollar de forma independiente algunos equipos de reconocimiento, alerta temprana, teledetección, navegación, comunicaciones, etc., sino que también es una base técnica importante para la orientación, el control de incendios y el procesamiento de información. Sus principales aplicaciones son el reconocimiento y la visión nocturna, incluida la visión delantera infrarroja aérea, los dispositivos de visión nocturna portátiles y de tanques y los escáneres multiespectrales espaciales. Por ejemplo, los F-16 y F-15e utilizados en la Guerra del Golfo estaban equipados con un "sistema de orientación y navegación infrarroja nocturna a baja altitud", lo que permitía a los aviones volar a bajas altitudes durante todo el día. Otro ejemplo son los satélites de reconocimiento fotográfico KH-11 y KH-12, que desempeñaron un papel importante en la Guerra del Golfo y utilizaron principalmente sensores CCD e infrarrojos para capturar imágenes de objetivos terrestres. Control y guía de fuego optoelectrónicos, incluidos diversos equipos optoelectrónicos de seguimiento y orientación y misiles guiados optoelectrónicos. Por ejemplo, la bomba guiada por láser "Gem Road" ha sido equipada en más de una docena de aviones, incluido el F-4, con una producción anual de 654,38 millones, y fue ampliamente utilizada en la Guerra del Golfo. Otro ejemplo es el nuevo misil guiado de precisión "No importa después del lanzamiento" que también se basa en detectores de infrarrojos. La comunicación por fibra óptica se ha convertido en una parte importante de las comunicaciones militares, y la aplicación de transmisión por fibra óptica y sensores de fibra óptica también mejorará en gran medida el rendimiento de los equipos electrónicos.
(3) Tecnología informática militar
La tecnología informática militar es una de las tecnologías más estratégicas y competitivas entre las altas tecnologías militares.
Las computadoras son el centro de procesamiento de información para armas tácticas y estratégicas y sistemas aeroespaciales, y son una herramienta importante para la gestión del comando y el control de armas en el campo de batalla. El nivel técnico de las computadoras electrónicas se ha convertido en un símbolo importante del desarrollo de la tecnología militar y la modernización de armas y equipos. Durante la Guerra del Golfo, el ejército estadounidense utilizó supercomputadoras de alta velocidad para permitir la finalización oportuna de grandes cantidades de procesamiento de información en el campo de batalla del Golfo. Hacer pleno uso de minicomputadoras y microcomputadoras eficientes para establecer rápidamente varios centros de comando y redes; utilizar una gran cantidad de microcomputadoras portátiles, de escritorio o plegables para conectarse a redes o convertirse en terminales de comunicación personal, asegurando efectivamente el mando de combate del personal en unidades debajo del regimiento; nivel.
Con el aumento de las necesidades militares, como el comando de combate automático, el desarrollo simulado de nuevas armas, el procesamiento de señales e imágenes de alta velocidad y la decodificación de contraseñas, los países desarrollados están compitiendo para desarrollar supercomputadoras con arquitectura informática paralela y alta velocidad. computación de velocidad. Se espera que Estados Unidos alcance una velocidad de 1 billón de operaciones por segundo en 1995 y 10 mil millones de operaciones por segundo en 2000. Otro símbolo importante del desarrollo de la tecnología informática en la década de 1990 fue la integración de la tecnología de redes y la tecnología informática para realizar redes informáticas. Esta red informática se basará en una arquitectura abierta, que podrá ejecutar programas en cualquier tipo y número de ordenadores en cualquier lugar y comunicarse entre sí en cualquier momento. En otras palabras, una vez establecida esta red, el intercambio y la comunicación de datos se pueden realizar libremente entre unidades de combate de diversos servicios y armas, logrando una coordinación impecable. La tecnología de inteligencia artificial también será una dirección importante para el desarrollo de la tecnología informática. El desarrollo de la tecnología multimedia digital e computarizada integra texto, sonido e imágenes para realizar la transmisión, grabación y presentación remota interactiva en tiempo real de sonido, imágenes e información de texto. Este será el tercer salto en las capacidades de procesamiento de información humana. Esto permitirá que el comando de combate, la simulación de combate y la inteligencia logren un rendimiento integral de audio, video, datos y tablas, haciéndolo más en tiempo real, eficiente, colorido, conveniente y agradable. La tecnología de robots inteligentes también se desarrollará rápidamente en el futuro. Estados Unidos está desarrollando actualmente robots de reconocimiento y búsqueda. Del 2000 al 2010 se desarrollarán la conducción de tanques, el tiro de reconocimiento automático de defensa aérea, el tiro automático de artillería y los robots de conducción de cazas. Se espera que en el futuro una gran cantidad de robots militares pasen gradualmente de los laboratorios a los campos de batalla.
Estos importantes avances en la tecnología informática militar afectarán profundamente el progreso de las armas y equipos, promoverán el desarrollo de sistemas de armas hacia la automatización e inteligencia total y cambiarán en gran medida los aspectos del mando de combate, las comunicaciones, aspectos de formación, reconocimiento, logística, etc. del trabajo.
(4) Tecnología de guía de precisión
La tecnología de guía de precisión es la tecnología clave de los sistemas de armas de guía de precisión y una de las tecnologías más maduras en la nueva revolución tecnológica del mundo. Las armas guiadas de precisión generalmente se refieren a misiles, bombas guiadas y proyectiles de artillería guiados con una probabilidad de impacto directo superior al 50%. La característica esencial de las armas guiadas de precisión es el disparo preciso. Por ejemplo, puede lanzarse desde una distancia de 10 kilómetros y golpear el techo del tanque.
(5) Nueva tecnología de materiales militares
Los nuevos materiales militares son la base de la alta tecnología militar. Quien pueda desarrollar y aplicar nuevos materiales con propiedades específicas más rápidamente tendrá el mayor potencial tecnológico. Por lo tanto, los departamentos militares de varios países del mundo colocan la investigación y el desarrollo de nuevos materiales militares en una posición especial, y los planes militares de alta tecnología de varios países consideran los nuevos materiales como uno de los contenidos importantes.
El desarrollo actual de nuevos materiales se centra en materiales estructurales con excelentes prestaciones y materiales funcionales con funciones especiales. Los materiales estructurales incluyen materiales metálicos y materiales compuestos. Los composites avanzados se refieren a un material avanzado formado por diferentes matrices reforzadas con fibras y trenzas de alto rendimiento. Los materiales compuestos avanzados son la principal dirección de desarrollo de los materiales estructurales. Este material se caracteriza por su alta resistencia, baja gravedad específica, buena aeroelasticidad y producción en masa. Los materiales compuestos se han utilizado ampliamente en la industria aeroespacial y en diversas armas y equipos. Con el desarrollo continuo de la tecnología de materiales compuestos, los componentes estructurales aplicados se han desarrollado desde piezas de carga secundarias hasta piezas de carga de primer nivel, y los campos de aplicación se han expandido gradualmente. Los materiales compuestos avanzados se han utilizado con éxito en aviones militares como F F-16, F F-18 y Mirage 2000, misiles estratégicos como Minuteman, Trident y Juru, y tanques como M-L, T-72 y Leopard II. . Para promover aún más la aplicación de materiales compuestos en armas y equipos, Estados Unidos está implementando el programa "Diseño avanzado de aeronaves de material compuesto". Se estima que los materiales compuestos representarán el 68,5% de la masa estructural del avión y reducirán la masa estructural total en un 35%. Los materiales invisibles son una importante dirección de desarrollo de materiales compuestos funcionales especiales. Los materiales sigilosos pueden absorber una gran cantidad de señales de radar para lograr el propósito de contradetección. Puede recubrirse sobre la superficie de la aeronave o usarse como componente del revestimiento de la aeronave.
Los materiales con buena absorción pueden absorber más del 99% de la energía de las ondas de radar. El avión furtivo F-L17A utilizado en la Guerra del Golfo no solo tiene una buena forma furtiva y un buen diseño de entrada de aire, sino que también está recubierto principalmente con buenos materiales que absorben las olas. El caza de nueva generación F-22 desarrollado recientemente por los Estados Unidos también utiliza una gran cantidad de materiales absorbentes de D, por lo que tiene un buen rendimiento sigiloso.
(6) Tecnología espacial militar
La tecnología espacial es una tecnología muy completa compuesta por tecnología de vehículos de lanzamiento, tecnología de naves espaciales y tecnología de control y medición en tierra. Desde que la Unión Soviética y los Estados Unidos lanzaron con éxito satélites terrestres artificiales en junio de 1957, junio de 1958 y junio de 1958 respectivamente, la tecnología espacial se ha desarrollado rápidamente y el espacio se ha convertido en un nuevo campo de lucha militar. Tanto Estados Unidos como la Unión Soviética consideraban que el control del espacio era una condición necesaria para ganar la guerra. Hasta ahora, países de todo el mundo han lanzado un total de 3.000 naves espaciales, más del 70% de las cuales se utilizan con fines militares. Estados Unidos y la Unión Soviética representan más del 90% del número total de lanzamientos. ilustra la importancia de las aplicaciones militares de la tecnología espacial.
La aplicación militar tradicional de la tecnología espacial consiste en utilizar diversos sensores remotos, receptores de radio, equipos de comunicación y otros equipos de observación transportados por satélites o naves espaciales tripuladas para realizar vigilancia y reconocimiento, alerta temprana de misiles balísticos, navegación de comunicaciones, Meteorología Tareas de observación y levantamiento geodésico. Con el desarrollo de altas tecnologías como la microelectrónica, la tecnología informática y la tecnología de detección, las capacidades proporcionadas por estos satélites militares mejoran constantemente. En la actualidad, el sistema de comunicaciones por satélite de defensa de EE. UU., el sistema de comunicación por satélite de la flota y el sistema de comunicación por satélite de la fuerza aérea de EE. UU. se han convertido en una parte importante del sistema de comando y control del ejército de EE. UU., y realizan alrededor del 70% de las tareas de comunicación a larga distancia. En la Guerra del Golfo, Estados Unidos integró satélites militares en la práctica y jugó un papel importante en la victoria de la guerra. La fuerza multinacional ha utilizado alrededor de 100 satélites en diez categorías, incluyendo reconocimiento fotográfico, reconocimiento electrónico, vigilancia oceánica, navegación y posicionamiento, comunicaciones tácticas y estratégicas, interrupción de datos, alerta de misiles, comunicaciones comerciales, teledetección comercial y meteorología militar, para los más altos niveles. Las autoridades de los Estados Unidos y los países relevantes se establecieron en el teatro de operaciones un centro neurálgico rápido con fuerzas multinacionales. Entre ellos, el satélite de reconocimiento de imágenes de radar "LaCrosse" que utiliza tecnología de radar de apertura sintética tiene una resolución terrestre de 1 metro y tiene capacidades de reconocimiento en tiempo real en todo clima. También están los satélites de reconocimiento fotográfico KH-11 y KH-12, que utilizan; sensores remotos fotoeléctricos avanzados y tecnología de óptica adaptativa de imágenes térmicas, la resolución del suelo es de 0,1 m utilizando satélites para formar un sistema de posicionamiento y navegación global (GPS), la precisión de posicionamiento puede alcanzar más de diez metros y el receptor de posicionamiento es muy pequeño y se puede transportar.
Con el desarrollo de satélites militares, además de seguir mejorando la precisión y ampliando la capacidad, con la aplicación de diversas tecnologías de miniaturización, la tecnología de satélites pequeños en rápido desarrollo es una dirección de desarrollo que merece atención. Los satélites pequeños tienen las características de peso ligero (de decenas de kilogramos a 500 kilogramos), ciclo de desarrollo corto (un año desde la planificación hasta el lanzamiento, sólo dos años como máximo) y precio bajo (de cientos de miles de dólares estadounidenses a 25 millones de dólares estadounidenses). dólares), por lo que se despliegan Es rápido, tiene una gran capacidad de supervivencia y capacidad antiinterferencia, y es de especial importancia para aplicaciones militares. Por ejemplo, la aplicación de pequeños satélites puede permitir a los comandantes de primera línea a nivel de cuerpo y división dominar directamente los datos espaciales, convirtiéndose en una parte importante del C3I. Cuando se aplica al reconocimiento táctico, la base de datos del campo de batalla se puede cambiar en cualquier momento. Los pequeños satélites se han convertido en una parte importante de la IDE (la "Iniciativa de Defensa Estratégica" propuesta por el ex presidente estadounidense Ronald Reagan en 1984, también conocida como plan "Star Wars", cuyo objetivo es establecer un sistema de defensa estratégico para garantizar la supervivencia). Como "ojo inteligente" del sistema de seguimiento y vigilancia espacial SDI, se compone de pequeños satélites de órbita baja.
La alta tecnología militar juega un papel muy importante en la promoción del desarrollo de armas y equipos. En primer lugar, mejora la capacidad de combate en todo tipo de clima y el efecto letal de las armas y equipos; en segundo lugar, mejora la capacidad de combate integral de las armas y equipos de uso común; en tercer lugar, se mejora la capacidad de supervivencia de las armas y equipos; se acelera el desarrollo y la producción de nuevas armas y equipos, y se acorta el ciclo de sustitución de armas y equipos.