盘点美国烧钱仿生武器项目 蠕虫机器人变侦察兵

　　美国麻省理工学院、哈佛大学和韩国首尔国立大学的研究人员正在联合开发一种类似自然界蠕虫一类软体动物的机器人。这种机器人能够在狭小的空间中行动，并且可在一定范围里改变体形以适应所处空间的变化。此外，即使遭到下坠重物的打击，其柔软的身体也能吸收冲击力，从而保持运转能力。蠕虫机器人最大的长处在于行动时悄无声息，基本不发出噪音，因而是侦察敌情的一把好手。这一特长受到五角大楼的青睐，研究团队的全部经费都由美国国防部下属的“高级研究项目局”承担。

　　以柔克刚 不惧敲打

　　通常，机器人体内必须安装发动机以提供动力，但是空气压缩泵等一套设备体积庞大，无法塞进“蠕虫”的体内。研究人员经过反复试验，制造出“人工肌肉”操纵蠕虫的行动，终于简化了结构，使“蠕虫”真正像低等动物一样简单生活，简单出行。

　　刚刚出炉的蠕虫机器人样品看上去就像一只海参，长形筒状的身体由高分子聚合材料织成的网状“肌肉”组成。整条蠕虫由5段身体连接而成。每段身体外圈缠绕着用镍钛合金制成的、具有形状记忆能力的金属线。这种合金不但具有很高的韧度，而且对温度特别敏感，因此，当研究人员用电流刺激镍钛金属线——即蠕虫机器人的“神经”时，它立刻发生收缩，从而使得“身体”向前移动。

　　让“蠕虫”的身体能够协调行动可不是一件容易的事情。研究人员设计出一种程序软件，让电流分别逐一刺激“蠕虫”5段肌肉的神经，制造出波浪形伸缩动作，机器人终于能够像真正的蠕虫一样不断前行。据报道，“蠕虫”的移动速度为每秒半厘米。

　　更为关键的是，在“蠕虫”身体的左右两边，还各安装了一对“神经”，用来控制“蠕虫”的前进方向。

　　麻省理工学院研究团队中一位姓金的韩裔教授说，“蠕虫”之所以能够以柔克刚，是因为它所有的身体部件都是纤维结构，可折可弯。肌肉是软的，神经是软的，身体都是软的。若从高处抛下，它不会碎裂；遭重物打击，它坦然承受；在狭小空间，它蜿蜒而行。与此同时，它的工作不会间断。

　　金教授指出，今后的研究将放在“蠕虫”的各种变形能力上。而最重要的目标就是提高“蠕虫”的侦察能力。

　　四足机器 年底测试

　　除了模仿蠕虫之外，其他有关仿生机器人的项目大多得到国防部高级研究项目局的资助。之前广为报道的有：奔跑速度在每小时29公里的“猎豹”机器人(见左下图)；装有一个摄像机的“蜂鸟”微型飞机，以及“阿尔法狗”——一种四条“腿”的机器人，专为士兵搬运个人军事装备而设计。

　　今年3月，美国国防部高级研究项目局宣布，该局资助的一家机器人制造公司“波士顿动力”研制的“猎豹”四足机器人跑出了每小时29公里的速度，而此前类似机器人的奔跑速度最高为每小时21公里。

　　“猎豹”机器人完全模仿自然界中猎豹的奔跑动作，通过背部拱起和向前延伸的动作，尽量扩大身体跨度，以获得最快奔跑速度。在该次试验中，“猎豹”机器人的动力来自一台外接的液压泵，因而一位研究助理不得不用手抬着连接“猎豹”的液压管，以防其干扰“猎豹”的前行。

　　据研制人员介绍，能独立行动的改进型“猎豹”将在今年晚些时候进行测试。美国国防部称，“猎豹”项目是2011年2月启动的，整个计划为期四年，完成后的机器人将有能力在战场上的“追击和躲避过程中做出左右迂回动作，并且能够突然停下，保持静止状态”。

　　高级研究项目局目前正在进行的其他仿生研究项目还包括“蜥蜴”机器人，特长是善于翻墙、爬树，外形特征是六条腿上装有活络爪子，后部安装尾巴，用来保持身体平衡。

　　高速飞行 十年一剑

　　国防部高级研究项目局资助的另一个大类是高速飞行器。据美国《洛杉矶时报》报道，美国国防部现阶段资助6个超高音速的主要技术项目，过去10年间投入项目经费大约20亿美元。

　　2011年8月，国防部高级研究项目局测试一种箭头型无人驾驶超高音速飞机，设计速度20倍于音速，一度引发各方关注。然而，测试飞行开始几分钟后，机身喷涂材料因飞行速度过快开始脱落，测试没有按计划完成。

　　2010年5月，波音公司研究中心工程师让高速飞行器“破浪者”做首次测试飞行。那一次，“破浪者”以大约5600公里的时速持续飞行143秒。

　　2011年6月，“破浪者”再次升空，却因发动机气流问题没有完成测试。

　　2012年8月14日，无人驾驶的X-51A“破浪者”由一架B-52型轰炸机从爱德华兹空军基地运载至太平洋上方大约1.5万米处进行全新测试。在这一高度，它将脱离母机，启动冲压发动机，加速至大约6倍于音速，冲上将近2.1万米高度，持续飞行300秒。

　　但是，在助推火箭顺利点火，“破浪者”飞行16秒以后，一个平衡尾翼出现问题，“破浪者”飞行器很快失去控制，坠入太平洋，未能回收。

　　美国空军方面称，设计X-51A并非为开发特定的武器系统，而是为了验证它使用的超燃冲压发动机技术。这一技术一旦成熟，可以用于超高音速武器和侦察机。

　　导弹应用 如虎添翼

　　一些航空工程师说，持续超高音速飞行技术在研制新一代导弹、军用飞机、航天飞机乃至普通商用客机方面的运用前景广阔。

　　美国国防部认为，超高音速导弹是在较短时间内击中目标的最佳选择。《洛杉矶时报》报道说，美国军方现阶段只有一种体积庞大、可携带核弹头的洲际弹道导弹具备这种能力。

　　有关导弹飞行速度过慢导致打击对象逃脱的失败案例，美国军方官员对于未能更早击毙“基地”组织一号人物本·拉丹而耿耿于怀。1998年，美国军方发现了拉丹的行踪。随即下令位于阿拉伯海的美国海军舰船向拉丹的藏身地发射巡航导弹。导弹飞行了80分钟后击中预定目标，但本·拉丹早已离开。

　　退休空军高级顾问理查德·哈利恩说，如果超高音速导弹应用“破浪者”测试的飞行技术，那次针对本·拉丹的袭击“可能只要12分钟左右”。

　　除军事运用之外，得克萨斯大学物理学助理教授多拉·穆谢拉克说，持续超高音速飞行技术有朝一日或许可以在商用客机领域运用，实现人们从地球一端不间断高速飞抵另一端的梦想。从理论上计算，一架普通商用客机只需46分钟即可从美国西海岸城市洛杉矶飞抵东海岸城市纽约。 (林荫)