現代武器裝備中機電一體化技術的應用

劉斌偉 楊彬

摘 ? ?要：隨著科技的發展，逐漸形成了機電一體化技術。其是指將機械、電子、信息、傳感等技術綜合為一體的綜合性技術。現代軍事戰爭對自動化技術提出了更高要求，這就促使現代武器中進一步深化機電一體化技術應用，提高無線裝備的先進化程度。基于此，本文對現代武器裝備的分類進行闡述，并提出機電一體化技術在現代武器裝備中的主要特點和具體應用，希望為我國的武器裝備的更好發展提供一些思路。

關鍵詞：機電一體化;技術;現代武器;特點;應用

1 ?現代武器裝備的分類

1.1 ? 定向能裝備

定向能裝備又稱束能裝備，是利用束能產生殺傷力的武器裝備。其原理是利用各種激光束、聲波束以及粒子束等能量。從而產生高溫、聲波以及輻射等綜合效應，用束的形式來摧毀目標。定向能武器裝備以載體的不同還可分為激光、粒子、微波等武器裝備形式，無論哪種載體，其共性特點是束能速度可接近光速，一旦發射，即可擊中目標，等待時間幾乎為零;同時其能量的集中程度高，例如激光束的輸出功率可到達幾百甚至幾千千瓦，當目標被擊中時，可造成燒毀或者融化;此外，由于發射的是激光束或者粒子束，通常聚集程度較高，并且時間迅速，導致對手難以發現光束來自哪里，因此，使對手猝不及防。定向能武器裝備分為激光武器裝備、產生高功率的微波裝備、射頻武器裝備以及粒子束武器裝備等，其中高能激光和微波可擊敗處于任意發射階段的導彈，因此威力巨大。在定向能武器裝備的操作過程中，都應用了機電一體化技術，應用信息處理和控制功能上將機械裝置和軟件相結合，控制定向能裝備。

1.2 ?動能和聲波裝備

（1）動能武器裝備是指發射高速飛行的高動能彈頭，并可利用彈頭摧毀目標，其可用在戰略反導、反衛星以及航天器等，還可用于防控戰術當中。例如：電磁炮在發射時的速度可以達到每秒幾千米，還可攜帶幾十枚射彈，擁有較強的火力，摧毀性強。其中在其發射過程中應用到機電一體化技術，運用計算機技術、傳感技術、信號變換技術等操控武器，使其發揮最大功效。

（2）聲波武器裝備分為四種：第一，次聲波武器裝備。其中裝備可產生和人腦震動頻率相同聲波，對人的神經產生巨大影響;還可產生和人內臟頻率相近的聲波，導致人體功能異常。第二，強聲波器裝備。通過設備發出強大的聲波，使入侵者失去行動能力，通常用于保護重要的軍事基地中的設施。第三，超聲波武器裝備。利用聲波發生器產生高頻的聲波，使空氣壓力增強，從而影響敵人的視覺能力，使其失去作戰能力。第四，噪聲波武器裝備。其是利用爆炸產生的噪聲麻痹敵人聽覺，使人產生昏迷狀態，可用于對抗恐怖分子。在各種聲波武器中也應用了機電一體化技術，通過計算機技術、控制技術等操控裝備產生不同的聲波，體現出武器裝備的戰斗力。

1.3 ?計算機病毒以及人工智能武器裝備

計算機病毒是利用通信線路將計算機病毒擴散出去，可事先將病毒植入智能機構，然后再按照給定的信號或者預定的時間使其發作，從而破壞計算機內部資源，造成系統故障。人工智能武器裝備是計算機科學的分支，其通過利用機器實現人類的智力活動，通過相關理論和技術應用在軍事上制造出人工智能武器。這兩種武器裝備形式都離不開機電一體化技術中計算機技術、機械技術以及控制技術等方面的應用。

2 ?現代軍事裝備機電一體化技術應用特點

現代軍事裝備在新世紀呈現出新的特點，對裝備的各項指標有了新的要求。機電一體化技術能夠提升軍事裝備的先進性，在軍事裝備領域有著廣泛的應用。軍事裝備機電一體化技術應用特點。

2.1 ?自動化

由于軍事裝備運行涉及復雜的操作過程，并且對于操作人員的操作技術有著嚴格要求。采用機電一體化技術避免了人為操作技術的影響，使軍事裝備在運行中采用預定設計的程序，達到自動化運轉的效果。

2.2 ?高可靠性

由于軍事裝備對可靠性有著嚴格要求，可靠性直接決定了軍事裝備的實戰性能。應用機電一體化技術能夠保證裝備的正常運行，由于在操作中應用各種電子控制設備，改變了傳統采用線路控制的局面，就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結構，提高其自身可靠性。

2.3 ?高準確性

由于采用諸多輔助工作系統，例如彈道修正系統，自動瞄準系統和自動跟蹤系統，大大提升了軍事裝備的準確性，保證其在工作中保持良好的準準確性。機電一體化技術為現代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助，增加其工作準確性。

3 ?現代軍事裝備機電一體化技術應用分析

3.1 ?軍事裝備功能機電一體化分析

現代軍事裝備呈現高度的自動化，這與應用機電一體化有著密切關系。在軍事裝備設計中應用機電一體化技術主要包括：

（1）彈藥自動填充系統。現代軍事裝備強調彈藥的自動填充，實現不同型號和不同數量彈藥的快速傳遞，達到在戰場把握戰機的目的。在武器裝備設計中就需要根據功能設計相應的執行機構，利用機電一體化技術進行彈藥分類、傳輸和填充。

（2）自動導向系統。針對遠程性打擊武器，往往需要精確指導，這就要求導彈發射機構必須能夠建立自動導向系統，依靠衛星發射信號執行相應的動作。武器自動導向系統應用機電一體化技術進行精密調節，控制各個機構的運轉，達到精確打擊的要求。

（3）自動化裝備。隨著現代武器的發展，自動化裝備成為部隊發展的關鍵技術，例如，無人機偵探，自動化機器人，自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術，按照設計的功能完善部隊作用，提高部隊的戰斗能力。

3.2 ?現代武器裝備的生產上的應用

當期我國現代武器裝備的生產水平可體現出裝備具有的性能以及國家的軍事實力，因此在武器裝備的生產是其中的重要環節。在生產過程中，為確保生產設備的性能，使用機電一體化技術代替各種人為操作，通常在現代武器裝備的生產上，在以下兩方面體現出其具體應用：

（1）對生產工藝的控制。例如：在生產武器裝備的零件時，通常使用自動生產系統，通過建立自動生產的流水線，可對生產所用原料進行自動輸送，并且對生產過程進行實時監控，對原料的輸送傳輸狀態合理控制，可按照實際生產需求，自由進行系統的啟動以及停止操作。在整個生產系統當中，要充分利用各種先進的網絡和計算機技術，要注意PLC的硬件組態配置，并且選擇合理的元件類型，為計算機發揮強大的功能奠定良好的基礎。

（2）控制并分析系統參數。在武器裝備的生產方面，使用機電一體化技術可實現對相應的系統進行控制，并對有關參數進行分析。具體可從以下三方面體現出來：第一，對溫度合理控制。由于在溫度傳感器可以對各種溫度信息進行收集，同時利用PLC內部存在的模擬量模塊，并且利用PID對輸出信號進行調節，并將其輸出給調節器。第二，對液體位置進行控制。PLC可利用液位變送器對現場的液位信息進行采集，并將信號傳輸到控制液面位置的控制閥。第三，實現對真空設備的控制。通過在線檢測以及液晶顯示器組態顯示出的內部的真空度，可實現遠程操控真空泵等設備的啟動和停止等。

機電一體化技術促進了現代裝備技術發展，使武器裝備呈現高程度的自動化。同時，在生產現代裝備中，機電一體化技術能夠保證生產效率和質量。軍事裝備必須緊密結合機電一體化技術，將最新的研究成果應用到武器裝備。

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