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吃货终结者0416
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数学是所有科学的基础,军事科学也不例外。 综 述 从人类早期的战争开始,数学就无所不在,不论是发射弩箭还是挖掘地道,数学就像冥冥之中的命运之神一样在起作用。虽然战争是个令人讨厌的话题,但战争却是人类不可避免的。 提起数学与军事,人们可能更多地想到数学可以用来帮助设计新式武器,比如阿基米德的传闻故事:阿基米德所住的 Syracuse 王国遭到罗马人的攻击,国王 Heron 请其好友阿基米德帮忙设计了各式各样的弩炮、军用器械,利用抛物镜面聚太阳光线,焚毁敌人船舰等。当然,这样的军事应用并没有用到较高层次的数学。其实,古时数学用于军事只到这种层次。《五曹算经》中的兵曹,其所含的计算,仅止于乘除;再进一步,也不过是测量与航海。一直到二十世纪,科学发展促使武器进步,数学才真的可能与战事有密切的关系,例如数学的研究工作可能与空气动力学、流体动力学、弹道学、雷达及声纳、原子弹、密码与情报、空照地图、气象学、计算器等等有关,而直接或间接影响到武器或战术。 事例一 一支高智商的反法西斯队伍 二战迫使美国政府将数学与科学技术、军事目标空前紧密地结合起来,开辟了美国数学发展的新时代。1941至1945年,政府提供的研究与发展经费占全国同类经费总额的比重骤增至86%。美国的“科学研究和发展局”(OSRD)于1940年成立了“国家防卫科学委员会(NDRC),为军方提供科学服务。1942年,NDRC又成立了应用数学组(AMP),它的任务是帮助解决战争中日益增多的数学问题。AMP和全美11所著名大学订有合同,全美最有才华的数学家都投入了遏制法西斯武力的神圣工作。AMP的大量研究涉及“改进设计以提高设备的理论精确度”以及“现有设备的最佳运用”,特别是空战方面的成果,到战争结束时共完成了200项重大研究。 在纽约州立大学,柯朗和弗里德里希领导的小组研究空气动力学、水下爆破和喷气火箭理论。超音速飞机带来的激波和声爆问题,利用“柯朗——弗里德里希——勒维的有限差分法”求出了这些课题的双曲型偏微分方程的解。布朗大学以普拉格为首的应用数学小组集中研究经典动力学和畸变介质力学,以提高军备的使用寿命。哈佛大学的G·伯克霍夫为海军研究水下弹道问题。哥伦比亚大学重点研究空对空射击学。例如,空中发射炮弹弹道学;偏射理论;追踪曲线理论;追踪过程中自己速度的观测和刻画;中心火力系统的基本理论;空中发射装备测试程序的分析;雷达。 普林斯顿大学和新墨西哥大学为空军确定“应用B-29飞机的最佳战术”。冯·诺伊曼和乌拉姆研究原子弹和计算机。维纳和柯尔莫戈洛夫研究火炮自动瞄准仪。由丹泽西为首的运筹学家发明了解线性规划的单纯形算法,使美军在战略部署中直接受益。 事例二 破译密码的解剖刀——数学 英国数学家图灵出生于一个富有家庭,1935年在剑桥大学获博士学位后去了美国的普林斯顿,他为设计理想的通用计算机提供了理论基础。1939年图灵回到英国,立即受聘于外交部通讯处。当时德国法西斯用于绝密通讯的电报机叫“Enigma”(谜),图灵把拍电报的过程看成在一张纸带上穿孔,运用图灵的可计算理论,英国设计了一架破译机“Ultra”(超越)专门对付“Enigma”,破译了大批德军密码。 1941年5月21日,英国情报机关终于截获并破译了希特勒给海军上将雷德尔的一份密电。从而使号称当时世界上最厉害的一艘巨型战列舰,希特勒的“德国海军的骄傲”——“俾斯麦”号在首次出航中即葬身鱼腹。 1943年4月,日本海军最高司令部发出的绝密电波越过太平洋,到达驻南太平洋和日本占领的中国海港的各日本舰队,各舰队司令接到命令:日本联合舰队总司令长官山本五十六大将,将于4月18日上午9时45分,由6架零式战斗机保护,乘两架轰炸机飞抵卡西里湾,山本的全部属员与他同行。 这份电报当即被美国海军的由数学家组成的专家破译小组破译,通过海军部长弗兰克·诺克斯之手,马上被送到美国总统罗斯福的案头。于是,美国闪电式战斗机群在卡西里湾上空将山本的座机截住,座机在离山本的目的地卡西里只有几英里的荆棘丛中爆炸。 中途岛海战也是由于美国破译了日本密码,使日本4艘航空母舰,1艘巡洋舰被炸沉,330架飞机被击落;几百名经验丰富的飞行员和机务人员阵亡。而美国只损失了1艘航空母舰,1艘驱逐舰和147架飞机。 从此,日本丧失了在太平洋战场上的制空权和制海权。 事例三 巴顿的战舰与浪高 军事边缘参数是军事信息的一个重要分支,它是以概率论、统计学和模拟试验为基础,通过对地形、气候、波浪、水文等自然情况和作战双方兵力兵器的测试计算,在一般人都认为无法克服、甚至容易处于劣势的险恶环境中,发现实际上可以通过计算运筹,利用各种自然条件的基本战术参数的最高极限或最低极限,如通过计算山地的坡度、河水的深度、雨雪风暴等来驾驭战争险象,提供战争胜利的一种科学依据。 1942年10月,巴顿将军率领4万多美军,乘100艘战舰,直奔距离美国4000公里的摩洛哥,计划在11月8日凌晨登陆。11月4日,海面上突然刮起西北大风,惊涛骇浪使舰艇倾斜达42°。直到11月6日天气仍无好转。华盛顿总部担心舰队会因大风而全军覆没,电令巴顿的舰队改在地中海沿海的任何其他港口登陆。巴顿回电:不管天气如何,我将按原计划行动。 11月7日午夜,海面突然风平浪静,巴顿军团按计划登陆成功。事后人们说这是侥幸取胜,这位“血胆将军”拿将士的生命作赌注
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如果不是你对“弹道动力学”的理解有啥误解的话,就不会问这种看起来就怪怪的问题。弹道动力学在导弹设计中一开始就有考虑,只不过进行使用的是在导弹的被动段。并不存在“为什么不用”的观点。论文《基于动力学约束的实时弹道滑动处理方法》中截图为啥不在主动段用?这篇论文的结论部分也有说明。同时在另外一篇文章《导引弹道动力学分析和动态特性分析在导弹总体设计中的作用》截图也就是说弹道动力学是研究计算导弹理论弹道位置的一种理性方程。通俗的说就是通过力学计算出导弹的目标命中弹道,然后再通过导弹上的机器改变力学结构进而产生新的命中弹道。进一步解释就是弹道动力学目的只是依靠受力原理计算出最理想的下落弹道,并作为修正实际下落弹道的依据。那么既然只是修正下落弹道,那么就和所谓的传统导弹引导就不一样。本质的区别可以看论文《弹道修正弹动力学分析与控制方法研究》截图你所说的惯性啊,星光啊都是在主动段采用的弹道测量技术,在被动段一般就要么采用连续探测修正(比如潘兴那种雷达引导)或者不连续修正(红外照射和GPS),但是无论是哪一种修正方式,动力学弹道计算在每次导弹作出力学修正后,都会重新计算预测出新的命中弹道用于校验修正的弹道是否有效。例如,你骑自行车上下一个很长的斜坡。在你上坡时候,因为两脚交替发力和身体中心变化,你头要盯着坡顶,手要不停调整车把手朝向(这个就是惯性和星光导航),路线就是歪歪扭扭的,不过总体还是向坡顶前进。然后当你越过坡了,就开始滑行了,这时就有两个选择,一种是坡顶到坡下某个终点直接有一根钢丝,你扶着钢丝自由下滑。(这个就是连续引导)。另外一个选择就是你先看一下终点,算一下侧风、重心、气流等因素算出一个下滑轨迹(这就是用弹道动力学计算预测),然后闭上眼睛开始下滑,中途偶尔睁开眼(红外照射点或GPS点比对)看一次比对一下实际轨迹和刚才下滑轨迹是不是重合,不重合就再次吧新收集的干扰因素变量算一下新的下滑轨迹,然后修正一下方向,继续闭上眼睛下滑,重复直到到底。

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笑傲江湖之悟空

(1) 本刊为国内外公开发行的中文核心期刊,刊登弹道学领域的相关研究论文,作者的稿件必须在弹道学研究的范围内。(2) 编辑部对所有来稿均进行初审,对符合学科要求的稿件发受理通知,办理相关手续后进入专家审稿程序;对不符合要求的稿件,将通知作者另行处理。(3) 本刊只接受作者原创性且首发的稿件,拒绝一稿多投以及以外语形式已发表的稿件。为严肃学术纪律,本刊已启用 《科技期刊学术不端文献检测系统(AMLC)》, 编辑部在对所有来稿进行初审时及审毕稿件在发表前的修改时均进行检测,如果检测结果显示“多来源抄袭”,则直接退稿处理。(4) 本刊严格执行三审制,经编辑部初审合格的稿件将送2名相关领域专家盲审,最后由编委根据专家审稿意见进行终审。终审意见为稿件的最终处理意见,不予更改,已退稿的稿件编辑部不再接受作者同一篇稿件修改后的再次投稿。(5) 本刊是国内外多家权威数据库及期刊网的收录刊源,为了促进作者论文信息的传播和交流,经审稿后合格的稿件其作者在修改发表前需与编辑部签署版权转让授权书,转让部分版权,相关内容见《版权转让授权书》,请作者在投稿时仔细阅读。如果作者有特殊要求请来稿时提出书面说明。(6) 论文的署名及单位表明作者的成果及作者本人得到社会的承认和尊重,也是作者文责自负的承诺。多位作者联合署名时,署名顺序应按对论文的贡献大小排列。第一作者是主要贡献才和创作者,同时也是论文的直接责任者。为维护署名的严肃性,务请作者在投稿时慎重署名,一但投稿,本刊不再接受第一作者更名,其他作者的调整需第一作者文字说明并签名。(7) 省(部)级以上政府基金(如自然科学基金、科技攻关、973、博士点基金、国防科技基金等)资助项目产生的研究成果论文,请作者在投稿时务必注明基金项目的类别及项目编号(如有保密需要,项目编号在论文发表时本刊可不予公开)经审稿合格,编辑部可酌情优先安排予以发表。(8) 本刊审稿周期自作者网上投稿经编辑部初审合格通知作者确认后,一般4个月左右(因审稿专家的时间不可控,可能存在少数稿件审稿时间较长,见谅)。投稿时请作者务必提供正确无误的作者信息,特别是联系方式(电话、E-mail等);期间作者的联系方式如有变动,作者请务必及时通知编辑部变更相关信息,以便编辑部及时回复稿件处理的进度,作者也可以随时登录本刊网站查询或联系编辑部询问。(9) 按国家新闻出版的有关规定,本刊不接受外文稿件。(10) 对稿件的详细约定及稿件内容的要求可参阅《弹道学报》征稿简则。

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