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关于美军武器装备论文范文 揭秘美军武器装备自修复技术相关论文写作参考文献

分类:本科论文 原创主题:美军武器装备论文 更新时间:2024-03-22

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在经典科幻电影《终结者》系列中,T-1000型、T-X型等反派机械杀手,以其冷酷无情的刺杀技能、无与伦比的技术装备、令人惊叹的变形特技给影迷朋友们留下了极其深刻的印象,特别是前所未见的自修复能力至今仍使广大军迷们击节赞赏.

电影往往映射着现实.随着高新科技的发展,美国军方所希望研制的智能武器是一种能够模仿生命系统、感知环境变化、实时做出反应,从而可与变化后的战场环境高度适应的复杂武器系统,而且在这些智能武器的实际试用中,军方要求它们必须具备的一项重要功能就是自修复.虽然美军武器装备的自修复技术目前仍属于深度探索与初步应用阶段,与T-1000、T-X这些“终结者”相比仍然是“小巫见大巫”,但这并不影响美军对该项技术的热衷与追求.美军成功研发可自修复的生化防护服,并使用机器人进行测试

生化防护服自修复

顾名思义,自修复即物体在受损时能够进行自我修理、恢复原有属性,从而保持自身功能完整的一项新型技术.2015年11月19日,美国陆军网透露,美国陆军纳蒂克士兵研究开发与工程中心、马萨诸塞大学洛厄尔分校与粹通系统公司三家机构正在合作研发用于生化防护服的自修复技术.

众所周知,穿上一套生化防护服的士兵能够与外界及神经毒气、病毒、细菌等诸多有害物质隔离;当士兵执行任务时,其生化防护服若被灌木、荆棘、树丛、石头或针状金属刺透,则会产生针孔大小的破损,虽然肉眼不易觉察,但如果真是在沾染地区活动,遭到像VX等杀伤力极高的毒气,士兵很可能还没反应过来就会丧命.对于人体而言,划伤能使皮肤表面出现裂口、出血,但我们的身体有能力使其止血、结痂并愈合;为此,美国陆军引入同样的理念用于自修复面料或涂层,这种面料或涂层中含有微型胶囊修复流体,当面料或涂层因外力出现切口或破损时,就可以进行自我修复.根据防护服类型,自修复涂层可以是喷覆涂层或连续涂层.防护服自修复技术采用自修复微型胶囊进行间隙填补的创新方法,当微型胶囊被撕破时,它将被激活来修复切口、刺孔或破损处;当切口、刺孔或破损处被修复如初时,自修复涂层中含有的反应剂会解除因破损所带来的潜在危险或威胁.这种自修复技术有助于对致命的化学品、细菌和病毒建立物理屏障,从而为参战士兵提供及时、不间断的生化防护.

自修复技术将使军服面料上的切口、裂口、破洞、刺孔能够快速自修复.这意味着军服的防护质量不再受破洞、刺孔等的影响.该技术将被应用到三军轻便一体化服装技术项目和三军飞行员防护套装项目中.其中,前者是基于一种携带活性碳球的无纺布料,特点是穿着舒适,透气干爽,但是不易于内嵌微型胶囊,为此必须在其表面喷涂微型胶囊和发泡剂.后者的防护机理是基于一种选择性渗透膜,当微型胶囊被嵌入到选择性渗透膜中或一个辅助性的反应式选择性渗透膜层内时,辅助性的反应式选择性渗透膜将充当自我修复的辅助性阻隔材料.战斗中,当薄膜破裂时,这些微型胶囊将自动打开,在大约60秒的时间内修复破裂口,并借助于间隙填补技术进行裂口修补,从而有能力阻止化学制剂等有害物质.选择性渗透膜结构表现得像一种制剂屏障,但是允许汗液等温/热性水、气体排出,即湿气能够从人体被输送到防护服之外.

军用车辆防锈自修复

我们知道,美军武器装备大多是以金属制品为主,而金属锈蚀会给武器装备造成极大的危害.它会破坏武器装备的外表光泽与表面结构;若是机械配合件,锈蚀后会导致螺丝、螺母等配合件松动或者锈死;锈蚀中含有水、空气、电解质等,会加速武器氧化,进而造成损坏.据概略统计,美军每年因金属锈蚀而报废的军事设备与材料占总装备的5%以上,而且金属锈蚀还会造成武器装备维修与保护费用的巨额增加.据美国国防部披露,美国海军部门每年因锈蚀问题造成约70亿美元的巨大损失,其中有5亿美元用于修复锈蚀的海军陆战队地面车辆.为此,美国海军率先为军用车辆研发自修复防锈涂料添加剂.

2014年3月20日,美国海军技术网报道称:美国海军研究局和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室联合开发了一种新的涂料添加剂,可以使海军陆战队联合轻型战术车辆等军用车辆的涂料具有类似于人体肌肤的自愈合功能,从而防止车辆锈蚀.

这种粉末状添加剂被称为“聚成纤维原细胞”,可以添加到现有的商用底漆中,它由填满油状液体的聚合物微球组成,一旦划伤,破损包膜处的树脂便会在外露的钢材外形成蜡状防水涂层,防止车辆表面锈蚀,这种技术特别适合在恶劣环境下使用的军用车辆.该项目开始于2008年,经过海军研究局三任项目经理的不懈努力,最终在该领域获得突破,通过了实验测试,并将技术转移至海军陆战队地面系统项目.此项目的研发是基于美国海军陆战队在《海军陆战队2025年远景与战略》中的承诺,即实现“装备后勤现代化,从而扩大远程作战能力,维持海上作战能力”.

军用车辆腐蚀的主要原因是在舰艇上运输或储存过程中,受到了海洋盐雾环境的影响.为此,美军技术人员在实验室测试中将表面涂有涂层的钢材置于充满盐雾的房间内,结果表明:涂有聚成纤维原细胞涂层的钢材能够保持6周时间内不生锈.与其他的自我修复涂料相比,聚成纤维原细胞底漆能够防止军用车辆在各种环境下被腐蚀.该项目的首席科学家本克斯科介绍说:“我们不关心它对车辆是否美观,我们只关心如何防止腐蚀.”美国海军研究局远征机动作战与反恐作战部后勤研究项目负责人弗兰克·弗曼也表示:“军用车辆防锈自修复技术能够降低维修费用,而更重要的是,它能够延长海军陆战队车辆在战场上的运用时间.”

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参考文献:

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