太陽能電池保障軍事能源智能化

:未來智能化戰(zhàn)爭，作戰(zhàn)方式、武器裝備甚至戰(zhàn)場環(huán)境都將發(fā)生根本性變化，特別是大量無人作戰(zhàn)裝備將逐步替代作戰(zhàn)人員運(yùn)用于廣闊的戰(zhàn)場空間，將對軍事能源保障產(chǎn)生重大影響。未來智能化戰(zhàn)爭對能源的依賴性將有所增強(qiáng)，所需能源類型更為多樣，需要通過不同類型能源間的互聯(lián)互通、高效轉(zhuǎn)化，逐步形成多能并用、智能調(diào)控的能源綜合利用模式。

能源保障對象從有人裝備向無人裝備拓展

隨著無人智能化作戰(zhàn)裝備的快速發(fā)展及逐步應(yīng)用，特別是部分無人裝備已實現(xiàn)小型化甚至微型化，將對軍事能源保障提出更高的要求。一方面，需要提供更為持久的動力。傳統(tǒng)的有人裝備需要定期返回進(jìn)行人員休整或更換，并借機(jī)進(jìn)行油料或其他能源的補(bǔ)充。而無人裝備往往需要持久應(yīng)用于戰(zhàn)場發(fā)揮作用，特別是高空無人偵察機(jī)、無人水下潛航器等偵察監(jiān)視裝備，更需要長期執(zhí)行偵察警戒任務(wù)，對能源的持久性要求較高。另一方面，需要實現(xiàn)微型高能?，F(xiàn)代化技術(shù)催生了微型無人裝備。微型無人作戰(zhàn)裝備具備隱蔽性好、安全性高等優(yōu)勢，將在未來智能化戰(zhàn)場發(fā)揮越來越重要的作用。但動力系統(tǒng)等比例縮小體積后，能否提供充足的能源供給，成為制約微型無人裝備作戰(zhàn)半徑，甚至決定作戰(zhàn)效能發(fā)揮的關(guān)鍵因素。比如，撲翼式微型無人機(jī)直徑僅為5-10毫米，與蒼蠅大小相同，由于體積極小需要專門的微型太陽能電池提供動力，這對能源保障提出很高要求。

能源保障功能從提供動力向提供火力拓展

未來智能化戰(zhàn)場，新概念武器的大量應(yīng)用在改變殺傷機(jī)理、增強(qiáng)毀傷能力甚至改變作戰(zhàn)方式的同時，還將顛覆長期以來武器裝備對彈藥的依賴模式，通過將能源轉(zhuǎn)化為光、電或動能等其他作用對敵進(jìn)行打擊，軍事能源將在一定程度上代替彈藥成為新概念武器實施殺傷的基礎(chǔ)。當(dāng)前，各軍事強(qiáng)國都非常重視激光武器、電磁軌道炮、高功率微波武器等新概念武器的研發(fā)和應(yīng)用。美陸軍已完成加速高能激光器的演示驗證，并計劃在中型戰(zhàn)術(shù)卡車中配備100千瓦級激光器，美海軍則利用電磁軌道炮在航母上實現(xiàn)了實物彈射。未來智能化戰(zhàn)場，軍事能源在為裝備提供動力的同時，還要為部分武器裝備提供充足火力，對能源保障的需求量及保障要求都將有所提升，特別是激光、粒子束等新型作戰(zhàn)裝備需要能源系統(tǒng)在短時間提供巨大的脈沖功率，對軍事能源保障在高效蓄能、短時釋能等方面提出了更高的要求。

能源保障類型從傳統(tǒng)能源向新型能源拓展

未來智能化作戰(zhàn)樣式將發(fā)生革命性變化，作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜多變，大量智能化新型作戰(zhàn)裝備廣泛應(yīng)用，以石油為主的傳統(tǒng)能源受限于能量轉(zhuǎn)化率偏低、易燃易爆等缺陷，難以適應(yīng)未來智能化戰(zhàn)爭軍事能源保障的多樣化需求。美軍研制的X-37B無人空天戰(zhàn)機(jī)，配備渦輪噴氣推進(jìn)器、液體火箭推進(jìn)器、沖壓噴氣推進(jìn)器等多種動力設(shè)備，升空動力以液態(tài)氧作為燃料，在軌動力則由含鋰離子的砷化鎵太陽能電池提供，可實現(xiàn)數(shù)百天的持續(xù)空天飛行，且最快飛行速度能夠達(dá)到25倍音速。美軍已計劃于2050年全面推廣使用新能源，完成新舊能源的轉(zhuǎn)換?？梢灶A(yù)見，未來智能化戰(zhàn)爭軍事能源的類型將大為拓展，太陽能、生物燃料、小型核堆、燃料電池等新型能源將在軍事能源保障中發(fā)揮更為重要的作用。

能源保障儲備向零散分布、柔性調(diào)整轉(zhuǎn)變

未來智能化戰(zhàn)場作戰(zhàn)力量高度分散，大量無人智能化作戰(zhàn)裝備廣泛分布于戰(zhàn)場空間，傳統(tǒng)的集中儲備方式和相對固定的儲備規(guī)模將難以適應(yīng)，需要結(jié)合智能化作戰(zhàn)軍事能源保障需求的變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。一是儲備方式由集中儲備向零散分布轉(zhuǎn)變。未來智能化戰(zhàn)場空間將更為拓展，不同作戰(zhàn)力量異地聯(lián)動，“分布式殺傷”等作戰(zhàn)概念逐步應(yīng)用于戰(zhàn)場，作戰(zhàn)部隊的分散部署將成為常態(tài)，傳統(tǒng)的以油料為主的集中統(tǒng)一儲備方式將逐步向多種能源并存的零散分布儲備方式轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)各級部隊及不同類型裝備的能源保障需求，提升能源保障的時效性。未來軍事能源保障，借助智能指揮控制系統(tǒng)，能夠?qū)α闵⒎植嫉幕剂稀⑸锶剂?、太陽能充電站、電池板等多種類型的能源儲備進(jìn)行統(tǒng)籌管理和使用，便于廣泛分布、靈活機(jī)動的作戰(zhàn)裝備進(jìn)行能源補(bǔ)給，為實現(xiàn)高效及時的軍事能源保障奠定基礎(chǔ)。二是儲備規(guī)模由固定標(biāo)準(zhǔn)向柔性調(diào)整轉(zhuǎn)變。未來智能化戰(zhàn)爭軍事能源儲備規(guī)模將不再依照“一成不變”的儲備標(biāo)準(zhǔn)，而是借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，利用智能系統(tǒng)依據(jù)受敵威脅程度及可能擔(dān)負(fù)的能源保障任務(wù)，結(jié)合各類能源的預(yù)計需求量、使用時效性及周邊獲取能源的難易程度等因素，通過智能算法對每種能源在不同地理位置所需的儲備數(shù)量進(jìn)行科學(xué)計算，形成適應(yīng)軍事能源保障需求變化的動態(tài)柔性儲備，確保軍事能源儲備規(guī)模適度、科學(xué)合理。

能源保障供應(yīng)向就地取能、遠(yuǎn)程供能調(diào)整

油料作為傳統(tǒng)軍事能源的主要類型，在近幾次局部戰(zhàn)爭中的消耗量均占后勤物資的70%以上，以后方前送為主的供應(yīng)方式占用了大量的運(yùn)力。即使是運(yùn)輸投送能力較強(qiáng)的美軍，也逐步認(rèn)識到隨著作戰(zhàn)區(qū)域的不斷拓展，自身的油料運(yùn)輸能力已經(jīng)飽和甚至開始下降，難以滿足日益增長的油料運(yùn)輸需求。未來智能化戰(zhàn)場能源運(yùn)輸壓力將進(jìn)一步增大，以后方前送為主的能源供應(yīng)方式難以適應(yīng)新的要求。一是借助周邊環(huán)境，實現(xiàn)就地取能。隨著能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的不斷發(fā)展，未來智能化軍事能源保障將更多利用戰(zhàn)場周邊的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通過高效利用太陽能、生物能源、垃圾發(fā)電等方式，增大前方作戰(zhàn)部隊從周邊主動獲取能源的能力，有效降低能源前送壓力，同時提升戰(zhàn)場能源保障持續(xù)性。美軍通過應(yīng)用單兵太陽能、動能汽車及垃圾發(fā)電機(jī)等技術(shù)裝置，有效提高了部隊從戰(zhàn)場周邊環(huán)境或營地周圍采集各類能源的能力，大幅降低了前方部隊的能源補(bǔ)充需求。二是依托技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線供能。隨著無線充電等遠(yuǎn)程供能技術(shù)的不斷發(fā)展，無線供能的距離逐步增大，傳輸效率顯著提高。據(jù)悉，美國Power公司研制的無線充電器，可以實現(xiàn)在24米范圍內(nèi)同時為30臺設(shè)備進(jìn)行無線充電。隨著電磁感應(yīng)、磁耦合諧振等遠(yuǎn)程無線供能技術(shù)的不斷突破和發(fā)展，未來將逐步實現(xiàn)遠(yuǎn)距離供電或其他類型能量的傳輸，作戰(zhàn)裝備只需進(jìn)入能源補(bǔ)給點的無線供能范圍內(nèi)，不必與補(bǔ)給點設(shè)備直接接觸即可實現(xiàn)能量自動補(bǔ)充，甚至能夠在執(zhí)行作戰(zhàn)及運(yùn)輸任務(wù)途中借助周邊能源補(bǔ)給點實現(xiàn)能量自動補(bǔ)給。

能源保障補(bǔ)給向感知反應(yīng)、自主尋的拓展

未來智能化戰(zhàn)場軍事能源補(bǔ)給在時效性等方面的要求將顯著提升，需要積極拓展軍事能源補(bǔ)給方式，滿足不同類型作戰(zhàn)任務(wù)的軍事能源補(bǔ)給需求。一是感知反應(yīng)式能源補(bǔ)給。傳統(tǒng)的能源補(bǔ)給方式，通常根據(jù)部隊或作戰(zhàn)裝備提報的補(bǔ)給需求，組織相關(guān)力量實施補(bǔ)給。隨著未來智能化戰(zhàn)場作戰(zhàn)節(jié)奏不斷加快，傳統(tǒng)的被動式能源補(bǔ)給方式將導(dǎo)致補(bǔ)給需求響應(yīng)不及時等問題。未來智能化軍事能源補(bǔ)給，借助廣泛分布的各類智能傳感器，實時監(jiān)測各類作戰(zhàn)裝備能源消耗數(shù)據(jù)，通過智能系統(tǒng)主動感知能源補(bǔ)給需求，智能調(diào)控周邊保障力量進(jìn)行主動式能源配送補(bǔ)給，大幅提升戰(zhàn)場軍事能源補(bǔ)給的時效性。二是自主尋的式能源補(bǔ)給。未來智能化作戰(zhàn)，大量無人作戰(zhàn)裝備在多維戰(zhàn)場分散運(yùn)用、快速機(jī)動，特別是對于數(shù)量龐大、種類繁多的小型、微型無人裝備，傳統(tǒng)的伴隨補(bǔ)給、巡回補(bǔ)給等方式將難以適應(yīng)。未來高度智能的能源補(bǔ)給控制系統(tǒng)，可根據(jù)不同作戰(zhàn)裝備的能源補(bǔ)給需求及周邊補(bǔ)給力量分布情況，實施自主尋的式能源補(bǔ)給。當(dāng)作戰(zhàn)裝備投入戰(zhàn)場一段時間后，自身能源攜帶量低于某一閥值時，裝備將主動發(fā)出自身位置信息及能源補(bǔ)給需求，由智能系統(tǒng)根據(jù)周邊能源補(bǔ)給點的能源儲備量及補(bǔ)給任務(wù)飽和程度，結(jié)合作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃，遠(yuǎn)程引導(dǎo)無人作戰(zhàn)裝備前往合適的補(bǔ)給點進(jìn)行自主能源補(bǔ)給。

原標(biāo)題:智能化軍事能源保障有啥特點