动物特异功能与导弹

导弹是现代武器库中最耀眼的“明星”。它的家族有地地导弹(包括潜地导弹)、地空导弹、空地导弹(包括反辐射导弹)和空空导弹四大类型。你知道它们是如何仿生的吗?

在最近几场局部战争和空袭中，各种导弹大发神威。进入21世纪后，美国的NMD和TMD更是甚嚣尘上。为此，各国都把拥有多少先进导弹，作为军事实力的重要标志。自从1945年9月美国在新墨西哥州怀特沙漠试验成功第一枚“下士”导弹以来，导弹得到突飞猛进的发展。导弹的种类从战略型的洲际弹道导弹到单兵反坦克导弹有数百种，射程数百米到上万公里，弹头既可是核生化弹头，又可是高能炸药的普通弹头。在这个庞大的导弹家中，有一些就是人们从动物的某些特异功能受到启发而研制的。以下介绍的是比较典型的几种。

飞鱼与“飞鱼”导弹

在热带海洋里，生活着一种不仅会游泳而且还会飞的鱼。夏季的夜晚，在我国东海、南海、黄海茫茫的海面上，也常常可以看到成群的飞鱼跃出水面，飞上落下。飞鱼跃出水面本来是一种逃生的手段。而能够掠海飞行的空对舰“飞鱼”导弹却是一种很厉害的进攻性武器。当飞鱼被金枪鱼、鳍鳅鱼等敌害追赶时，它会跃出水面8—10米高，以18米／秒的速度滑翔150— 200米距离，有时只贴着海面作超低空飞行。在现代战争中，由于舰艇装备有先进的观测雷达，飞机发射的导弹飞行过高很容易被敌方发现。为了制造一种能避开敌方雷达的导弹，法国的科学家从飞鱼的飞行中得到启示，模仿飞鱼飞行，研制了一种超低空飞行的空对舰导弹。这种导弹发射后掠海面飞行，对方雷达难以发现，好像一条大飞鱼，故取名“飞鱼”。

1982年英阿马岛之战中，阿根廷的“超级军旗”式飞机凭借先进的电子设备，在距离海浪只有15米的高度飞掠大西洋，巧妙地躲过了英国“谢菲尔德”号驱逐舰的雷达观测。当它飞到距目标45公里时，先后发射4枚AM—39“飞鱼”导弹。导弹严格按照运载飞机的指令飞行，在距离目标大约10公里时，自动由15米高度降为500毫米～3米掠海面飞行，并开始由自身的雷达导航，神不知鬼不觉地接近目标，一举击沉了被称为“皇家海军的骄傲”的英国现代化驱逐舰“谢菲尔德”号和大型运输船“大西洋征服者”号，击伤了“格拉摩根”号驱逐舰。在两伊战争中，伊拉克从“超黄蜂”直升机上发射AM—39“飞鱼”导弹，先后击沉了伊朗的两艘巡逻舰和一艘快速护卫舰。

“飞鱼”导弹是法国航宇工业公司与法国海军联合研制的，起初有两种型号。第一枚AM—38型导弹是1970年1月开始设计的，1973年6月从“超黄蜂”直升机上进行了首次发射试验。后来在AM—38的基础上研制出AM—39，其身长 4．09米，直径350毫米，翼展1．1米。这种貌不惊人的小不点儿后共有 20多个国家购买、列装。

“飞鱼”导弹在击沉“谢菲尔德”号驱逐舰后，身价百倍，使西方军事专家们大为震惊。一枚价值仅20万美元的小小“飞鱼”竟能将价值2亿美元的现代化巨舰吃掉，这引起了美国一些高级将领的议论。他们开始怀疑，在未来战争中大型军舰还有没有价值，同时也把人们的目光引到了军事仿生上来。随着“飞鱼”声望的提高，其种类不断增多，性能不断提高，已发展为一个导弹家族，既包括AM—39空对舰型，也包括MM—38舰对舰型、MM—40延长射程的舰对舰型和SM—39潜对舰型。这个导弹家族可在各种能见度条件下不分昼夜随时用于作战，不受海浪、雾、雨等自然条件的影响，自导头在恶劣天候中对航速在40节的目标捕获率达99．5％。它在整个飞行中都是自主飞行，采用惯性系统进行中段制导，末段采用主动雷达导引弹头制导。一旦发射，载机(舰)能自由地撤离战区，重新装弹。“飞鱼”导弹采用掠海弹道，飞行弹道中段高15米、末端最低500毫米，能长时间在敌舰搜索雷达波瓣下面飞行，能避开敌方主要防御手段的攻击，隐蔽突然打击敌舰。现在“飞鱼”导弹在世界上仍是最理想的反舰导弹之一，被称为“海上杀手”，到目前还没遇到真正的克星。

响尾蛇与“响尾蛇”导弹

响尾蛇是生活在北美洲的一种毒蛇，在动物分类学上属爬行纲，蝮蛇科，长约两米，体呈绿黄色，有菱形黑褐斑，尾端有角质环，围成一个空腔，空腔内又由角质膜隔成两个环状空泡，也就是两个空振器。当响尾蛇剧烈摇动尾巴时，在空泡内形成一股气流，随着气流一进一出地往返振动，空泡就发出阵阵响声，所以人们就称这种毒蛇为响尾蛇。为什么响尾蛇要发出响声呢?有人认为，它利用这种像溪流的水声，来引诱口渴的动物，所以这也是一种捕食的方法。响尾蛇的尾端呈现十分显眼的黄色，这也是一种保护色，可以使敌害不去注意它的七寸部位。视力几乎为零的响尾蛇却能在茫茫黑夜及时发现并准确地捕食几十米以外机灵的田鼠等小动物。原来，它的绝招在于它的颊部两侧各有一个凹窝，称为颊窝，响尾蛇就靠鼻子上的颊窝器官进行热定位，灵敏到0． 001℃的温度差都能感觉出来，反应时间不超过100毫秒。由于田鼠等小动物在夜间会辐射出人眼看不见的红外线，所以即使爬虫、小兽在夜间入睡后，凭着它们身体所发出的热能，响尾蛇就能感知并灵敏地前往捕食。

科学家从响尾蛇的这一奇特功能得到有益的启示，经过多年的研究，成功地研制出现代夜视仪。它可把月亮和星辰投下的微弱光线增强6．4万倍。特别是人们根据响尾蛇的热定位原理，制造出了空对空“响尾蛇”导弹。这种导弹不仅可以根据发动机发出的少量热量来追踪飞机，而且还能根据飞机在空中留下的“热痕”来顺藤摸瓜地跟踪追击目标。美国海军首先装备这种导弹，用于从海面到1．5万米以上高空，搜索和击毁敌方高性能飞机。20世纪60年代以后，更为完善的仿生红外探测器出现了，使导弹的功能更加扩展。1982年6月9日，以色列突然出动近百架F-15、 F—16战斗机，对部署在贝卡谷地的叙利亚19个萨姆—6防空导弹基地进行轮番轰炸。叙利亚当即起飞米格—21、米格—23飞机升空迎击。结果，叙利亚29架米格飞机被以色列击落，以色列的飞机无一架战损。而以色列击落叙利亚飞机使用的武器就是“响尾蛇”导弹。

AIM—9是美国研制的一种红外近距格斗空空导弹，它的名字就叫“响尾蛇”，1957年投产，现已有十几种改型，目前仍在使用的有 J、L、M、N、P、S等型。AIM－ 9L／M是“响尾蛇”空空导弹家族中性能较好的型号，特别是AIM—9L导弹自1976年问世后，在一些局部战争中有突出的表现。AIM—9L是典型的第3代红外近距格斗导弹，具有全方向、全高空、全天候攻击能力。导弹长2．87米，翼展640毫米，弹径127毫米，重量87公斤，射程18公里，飞行速度2．5倍音速，战斗部装药9．5公斤。AIM—9M型是在AIM—9L型基础上改进的，采用了硝烟少的火箭发动机，抗红外干扰能力也有提高。“响尾蛇”空空导弹在美国应用很广。空军、海军的多种战斗机、攻击机可挂载这种导弹，陆军的眼镜蛇等直升机也可挂载。许多其他国家，如日本、巴基斯坦、马来西亚、韩国、泰国、新加坡等也装备了美国生产的“响尾蛇”导弹。日本还根据 AIM—9L改制出AAM一3小型近距格斗导弹。台湾在 AIM－9N的基础上研制成“天剑”型红外近距格斗导弹。有趣的是，苏联也曾得到一枚“响尾蛇”，不过不是花钱买的，而是偷的。1967年，克格勃命令它的3名特工(其中1人是联邦德国空军的战斗机飞行员)在联邦德国的一个空军基地偷一架“鬼怪”式飞机。飞机没偷到手，特工们却自作主张从基地军械库里偷了一枚“响尾蛇”导弹(AIM—9E)，把它伪装成一卷地毯，装在汽车上，一口气跑出 320公里，然后又装进木箱，贴上“商业样品”的标签，空运到莫斯科。

法国有一种近程地空导弹也叫“响尾蛇”。这种导弹经过改进后则叫“超级响尾蛇”，装在军舰上则称为“海响尾蛇”。起初，“海响尾蛇”是用雷达进行指令制导的。这种制导方式存在着低空盲区和易受海浪干扰的缺点。因此，这种导弹系统只能截击距海面50米以上的目标，而对距海面十几米乃至几米掠海飞行的导弹，就无能为力了。经过改进的“海响尾蛇”增加了被动红外跟踪器，能探测高出水面只几米的目标，由于采用的是红外被动探测，因此不易被敌方察觉。新型“海响尾蛇”导弹系统采用了新的目标逻辑系统，发射第一枚导弹 4秒钟后，即可控制第二枚导弹，打击第二个目标。

除了上面介绍的美制空空导弹和法制地空(舰空)导弹之外，还有其他一些国家的不同类型的武器装备，例如南非的多用途武器系统、圭亚那海军的巡逻艇，以色列的雷达干扰系统、巴西的EE－9型装甲车等取名“响尾蛇”。

鹰眼与“鹰眼”导弹

鹰不仅有独特的飞行本领，而且，它的眼睛的敏锐程度在鸟类中也是名列前茅的。鹰的视距是人的几倍，而且视野非常开阔。它展翅飞翔在两三千米的高空，一下子便能发现地面的小兔子，并敏捷地俯冲下去，一举将其捕获。而在高空飞行的飞行员单凭肉眼很难发现和识别地面的目标。科学家们经过对鹰眼的研究，发现鹰是用低分辨率、宽视野的部分(视网膜外周)搜索目标，而用高分辨率、窄视野的部分(视网膜中央)仔细观察已经发现的目标。假如我们模仿鹰眼制造出一种“鹰眼”导弹，它就能像鹰一样自动寻找和识别打击目标，并自动跟踪目标直到攻击成功为止，制造一种类似鹰眼的“电子鹰眼”，就可以用来控制远程激光制导武器的发射，制造一种类似鹰眼的搜索、观察系统，就能使飞行员的视野和视敏度得以扩大。

大脑的机能与“智能”导弹

随着微电子、生物技术和人工智能技术的快速发展，人们可以根据人的大脑的机能制造出“智能”导弹，从而让导弹模拟和代替人的某些智能，去完成作战任务。

最早研制的导弹发射后要由操作手控制飞行，或由制导站不断地发出指令进行远距离操作。这种导弹一旦失去控制，或操纵手、制导站遭到破坏，就会丧失目标和飞行方向，不仅达不到预期的目的，甚至会“六亲不认”而不可收拾。因此，人们早就希望研制一种会观察、能思考、自己寻的新型导弹。

最近几十年来，由于一些国家的人工智能专家、计算机专家和仿生学家共同努力，探索人的大脑构造和感觉思维的秘密，发明了电子计算机和人工智能科学，为制造“智能”导弹提供了良好的基础和条件。因此，后来有人设计了一种会观察战场、会思考的“发射后不用管”的新型导弹，并在20世纪90年代几场局部战争和空袭中广泛使用。这种导弹既不用操纵手控制飞行，也不用制导站发出指令进行远距离的操纵，一经发射，就能自动飞向目标方向，到达目标上空还能“察颜观色”，经过“独立思考”，自己选择攻击目标。如果是对空导弹，它能识别敌我飞机，如果是反坦克导弹，它能区别出是已方还是敌方的坦克，如果是反舰导弹，它不仅能识别敌我舰船，还能分别出攻击目标是航空母舰还是巡洋舰、驱逐舰……自动选择对我威胁较大的目标实施攻击，如果是反辐射导弹，它就能飞到雷达站上空，先施放红外诱饵，诱使敌方雷达开机并将其定位，如果被对方雷达捕捉发射反导导弹，它还会采取规避措施，然后回过头来将敌雷达站摧毁。

制造这种导弹，主要是利用人工智能的一个分支——图像识别技术。它之所以能分清敌我，自动选择攻击目标，是因为导弹体内安装了仿人脑的人工智能微型电子计算机和图像处理装置。它把从导弹视觉传感器得到的图像同存在数据库中已知的武器图像进行比较，就能识别出敌我和选定攻击目标。如人工智能防空导弹在设计时，就把敌国已经服役或即将服役的飞机形状及图像变成电子信号存储在电子计算机里。战场上把这种导弹发射出去以后，它面对众多的各式各样的飞机，弹体内的计算机存储器就把光传感器(或视觉传感器)看到的飞机图像检索出来，于是，便知道是敌方飞机还是已方飞机，并且知道是哪种飞机，什么型号，并且知道哪种型号的飞机是攻击的目标。其他类型的导弹按照上述方面设计和制造，在战场上就能明察秋毫，正确及时找出打击的目标。

随着军事仿生学的不断发展和量子计算机。生物计算机的出现，更高级的各种各样的人工智能导弹会不断出观。它们不但有视觉、思维能力和高速飞行能力，而且还有听觉和语言能力。军事专家预言，在人机接口技术实观突破并达到一定水平后，导弹通过智能计算机和处理机的帮助，还能听懂人的语言。到那时，只要人向它发布命令，它就会迅速奔向指定的攻击目标。

(闫明复摘自2m5年第8期《国防科技》)

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