未来军事能源——军用电能源技术总论电能源军事类国防工业当当图书正版_向勇，张晓琨，潘怡兰著;_9787118135404

电能源是支撑未来军事智能化发展的重要能量来源，武器装备的算力、动力和打击力，在很大程度上取决于电能源技术水平。本书面向国防科技管理人员及电能源技术应用平台技术专家，普及军用电能源技术知识，系统性分析军用电能源技术的应用及研究现状，并瞄准军事智能化的未来发展对军用电能源的新原理、新机制和新形态进行了展望，大胆畅想了未来军事应用中的颠覆性电能源技术及相关军事装备，以期为不同读者群在军用电能源发展规划布局、技术选型等方面提供参考。

前言

自古以来，战争打的就是能量和信息。不管是冷兵器时代还是热兵器时代，不管是机械化战争还是信息化战争，决定胜败的关键，就是作战双方能否通过信息手段形成能量聚集优势，率先给予对方毁灭性的打击和破坏。

在古代，信息传递主要依靠语言、文字、图形等载体，而能量聚集主要依赖人力、畜力、机械力、火炸药等手段。随着电子信息技术的诞生，电成为了信息传递的新载体，并且更加高效和高速。同时，电能源也成为了能量聚集的新手段，并且是更加高能和高毁伤性的手段。

随着现代战争从机械化战争向信息化战争进而向智能化战争发展，电能源系统在军用装备体系中的地位越来越高，作用越来越大。一方面是现代信息系统的运行主要依赖电能源，另一方面武器装备的动力系统甚至打击系统也开始越来越多地依靠电能源。

现代武器系统的侦察、探测、干扰、通信等，主要依靠电磁波技术，需要长期可靠工作的电能保障。一旦电能源系统失效或电力耗尽，武器系统就可能彻底失聪失明。

无人机、机器狗、无人潜航器等越来越多的现代武器装备采用电动力，提供更加灵活的操控性和更加敏捷的机动性，其续航能力和机动能力往往取决于电能源系统的能量密度和功率密度。一旦电能源系统失效或电力耗尽，它们可能面临瘫痪。

此外，电磁炮、微波武器和激光武器等高能武器，更是依赖电能源实现打击手段，其毁伤能力直接由电能源系统的技术指标水平决定。依赖大功率电能源系统的舰载电磁弹射装置也是舰载机作战效能的重要影响因素。

信息化战争和智能化战争对武器装备的信息感知、计算、传输提出了更高的要求，而电能源则是信息化和智能化武器装备作战能力的基本保障。因此，可以说电能源已成为现代和未来武器装备的粮食和血液，是制胜的关键。

正因为电能源技术的重要性，在新一代武器系统规划、研制和应用过程中，掌握电能源技术发展前沿和产品特点，对于规划和选择适合的电能源技术和产品非常重要，对于用好电能源技术和产品也非常重要。

遗憾的是，目前大部分电能源技术相关的书籍主要还是面向电能源技术相关专业的读者群体，要不就是覆盖了较为完整的某一类电能源基础知识的专业类教科书，要不就是在特定电能源技术方向深度聚焦的研究类专著。这些书籍对于非电能源技术专业方向的读者群体，可读性和针对性不强。特别是在军用电能源技术领域，目前还缺乏专业性和针对性较强，并且覆盖技术较为全面的、包含技术最新进展的军用电能源科普类图书，为相关非电能源专业类读者群体提供较为全面和基础的技术介绍。

本书针对决策类研制类用户类等三类非电能源专业的代表性读者群体，系统性地介绍军用电能源技术的场景需求、技术体系、重点方向、发展趋势和前沿进展等内容，为有关领导和专家提供高价值的知识支撑性概述，并为后续军用电能源技术科普丛书的编制提供指引。

1. 决策类读者群体

决策类主要是指从事国防科技管理工作的机关领导和参谋人员。该读者群体的知识结构偏向战略战术、武器装备、管理规划等方面。他们的阅读目的可总结为掌握现状、展望未来、科技规划，即全面掌握国内外军用电能源技术研究与应用的最新进展和未来发展趋势，结合我国军队战斗力和武器装备的发展需求，科学研判军用电能源技术的未来目标、发展主线和重点方向，从而在制定我国军用电能源技术发展规划、研究计划以及管理科研项目等工作过程中科学决策。

2. 研制类读者群体

研制类主要是指从事各类军用平台系统研制的非电能源领域专家学者和科研工作者。该读者群体的知识结构具有专业性强、差异化大的特点。他们的阅读目的可总结为要什么、有什么、怎么用，即了解不同军事应用场景下装备战技指标与电能源技术指标间的关联性，掌握可选用的军用电能源技术的优缺点和技术水平，从而支撑通过科学的技术选型，形成各类武器装备的军用电能源系统技术解决方案。

3. 用户类读者群体

用户类主要是指武器装备的使用者，需要在具体工作中操作全电化、信息化或智能化武器系统，电能源子系统的高效、安全、可靠运行对他们至关重要。通过阅读本书，此类读者能够对各类电能源系统技术特点和安全操作规范有一个较为基础和全面的了解。比如，氢气易燃易爆易扩散，泄漏后与空气混合，遇到明火、静电容易发生燃烧甚至爆炸等安全事故。那么氢能的使用是否安全呢？对此，本书针对氢能的安全性进行了深入浅出的阐述，让用户类读者可以了解到虽然氢气的物理化学性质决定了其危化品属性，但是通过技术创新、行业标准和操作规范等方面共同努力，完全可以保障氢能使用的安全性。类似的科普宣传，可以让用户类读者在接触电能源新技术的过程中，能够正确对待，既要排除心理障碍，也要防止新技术导入过程中出现不当操作。

本书紧扣上述三类读者的需求，按照军用电能源技术发展背景、军用电能源技术发展体系、军用电能源技术应用案例和军用电能源技术未来趋势等 4 个部分组织内容，形成了军用电能源技术总论。通过系统性的电能源知识体系介绍，结合趣味性和针对性较强的电能源技术案例，以及国内外最新的电能源技术相关事件报道，为上述三类读者群体勾画出军用电能源技术的宏观整体场景和画面，并对电能源具体技术和产品形成较为本质的感性认识，从而建立起军用电能源技术和产品的方向感和导航图。

第一部分是军用电能源技术发展现状与趋势，重点围绕军事应用需求、技术现状和未来趋势等方面，帮助读者形成有关军用电能源技术较为全面的基本认识。

第二部分是军用电能源技术学科体系与产品概览，通过全面、系统地介绍军用电能源技术的学科体系和产品概览，帮助读者建立有关军用电能源技术的全景图像。

第三部分是军用电能源技术应用典型案例，通过覆盖场景较为全面的典型应用案例分析，重点帮助应用专家类读者建立军用电能源技术指标与装备战技指标的关联关系，了解可供选用的成熟、在研和未来电能源技术的应用潜力，启发应用创新思路。

第四部分是军用电能源技术发展战略建议，通过介绍全球主要国家和地区的电能源技术发展规划，以及从本书作者视角展望未来军用电能源技术的发展方向和预期成效，重点为管理专家类读者制定瞄准未来的我国军用电能源技术发展战略提供参考。

最后，本书还以简短的篇幅，简要介绍了电能源技术相关的一些基本科学概念、定律，以及在电能源技术研究过程中科研人员所关注的基础科学问题，旨在提醒我们的电能源技术研究与应用专家们，万变不离其宗，在技术发展与推广应用的过程，始终要绷紧科学求真的弦。

本书的撰写得到了电子科技大学、清华大学、北京航空航天大学、成都理工大学等高校从事电能源技术研究与教学工作的多位老师的大力支持与帮助。其中，本书第 1 章部分内容由北京航空航天大学官勇吉教授和清华大学刘凯副教授等参与编写；第 2 章部分内容由北京航空航天大学官勇吉教授，电子科技大学王辛瑜博士、冯雪松博士等参与编写；第 3 章部分内容由北京航空航天大学官勇吉教授，清华大学刘凯副教授，电子科技大学胡潇然副研究员、伍芳副研究员、彭晓丽副研究员、冯雪松博士、陈颉颃博士，成都理工大学贾若男研究员等参与编写；第 4 章部分内容由电子科技大学胡潇然副研究员、伍芳副研究员、薛志宇博士、冯雪松博士等参与编写；第 6 章部分内容由北京航空航天大学官勇吉教授参与编写。在此，笔者向上述各位，以及参与本书统稿、校对等工作的电子科技大学其他老师和同学致以诚挚谢意，感谢大家为本书顺利出版所付出的心血。

向勇
2023 年 7 月于成都

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