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国防部实验室:对国防使命的重要贡献

2021-04-07   

中国电源产业网

导语:本文介绍了将国防部实验室的发明转移到工业中如何使美国的国防使命受益。首先,它简要介绍了技术转移(T2)。然后,它说明了许可协议(主要的T2机制之一)直接支持国防使命的各种方式。

国防部(DoD)完成使命的一种重要方式是将其发明转移到工业中,以进行最终的开发和制造。这使美军可以利用美国私营部门的创新技能,财务资源和快速反应能力,并受益于国防部自己的全国性研究与开发实验室网络中的发现。

本文介绍了将国防部实验室的发明转移到工业中如何使美国的国防使命受益。首先,它简要介绍了技术转移(T2)。然后,它说明了许可协议(主要的T2机制之一)直接支持国防使命的各种方式。接下来,它介绍了企业和企业家如何找到可用于许可的国防部实验室发明。最后,它重点介绍了国防部实验室开发的技术的一些实例,这些技术现在已使美国国防受益。

什么是技术转移?

简单来说,技术转移是公共部门和私营部门之间的技术交换。这种交换可以双向进行,例如,从国防部实验室到公司,反之亦然。另外,国防部实验室和公司可以针对各自的应用共同开发新技术。无论如何,T2显然会协助国防部完成其防御任务。

国防部5535.03号指令概述了国防部T2的主要指导原则:“国内T2活动是……国防部国家安全任务的组成部分。……T2支持国防部可用来满足国防部需求的强大工业基础。这些活动必须在所有国防部采购计划中都具有高度优先级的角色,并且被公认为是国防部实验室和所有其他国防部活动(例如测试,后勤,产品中心以及仓库和武库)的关键活动。”

国防部拥有一套完善的T2机制,可与行业合作。其中,许可协议是最重要的协议之一。国防部经常为其大约35,000名科学家和工程师的发明申请专利。全国65个左右的主要国防部研究机构每年实际上在所有技术领域中产生约600项专利发明。通过使用许可协议,这些发明中的许多,连同某些未获得专利的发明(例如软件和生物材料)一起,已转移到工业中。

许可协议使公司能够将国防部的发明转变为支持国防使命并有利于美国经济的新产品。当公司打算生产所谓的“双重用途”技术(既有军事用途又有商业用途),具有严格商业用途的产品或出售给友好的美国军事盟友的产品时,就会使用它们。当公司专门为美国政府使用而生产国防部发明时,不需要许可协议。

支持国防使命

许可协议以几种基本方式支持国防使命。首先,除非将国防部实验室的发明转移到工业上,否则它们不太可能投入运营使用。国防部不从事制造设备,武器和用品的业务。相反,它需要将其发明转让给公司,以转换为美国军方可以购买的新产品。

其次,许可协议提供了一种经济有效的方式来将新技术引入美国国防。新产品成本的一小部分是将基础技术开发到专利阶段的费用。通过将其发明授权给工业,国防部可以减轻将早期技术或实验室工作台原型转换为新的国防相关产品的巨额成本。行业承担了大部分产品开发成本。与国防承包商进行定制设计和生产国防相关产品的合同通常要贵得多。

第三,许可协议利用了行业开发和成熟技术的能力。大学和联邦实验室在美国进行大多数基础研究,而工业则承担着美国大部分的应用研究和先进技术开发。许可协议利用了行业的能力,帮助及时将国防部的发明移交给美国战士。

第四,许可协议降低了成本,并改善了民用军事产品的供应链。通常,“双重用途”技术的商业市场比军事市场更大,更连续,而军事市场是直接响应军事行动的潮起潮落而不断变化的。许可促成的商业销售可创造规模经济,从而降低国防部的采购成本。此外,持续的商业销售有助于维持国防工业基础,并确保更可靠地提供这些产品的军用版本。

最后,许可协议吸引了并非传统国防承包商的创新型敏捷公司。大多数国防部许可合作伙伴是以前未与国防部进行交互的中小型企业。许多企业具有很高的创新性和企业家精神。他们的能力加强了美国的国防使命。将其发明授权给这些公司,可以使国防部将其工业基础扩展到创新的,非传统的国防承包商。

企业如何发现和许可国防部的发明

企业如何找到可用于许可的国防部发明?某些国防部实验室在其网站上列出了可用的发明,在贸易展览会上对其进行了宣传,或发出了技术可用性公告。但是,大多数国防部许可协议是通过DoLink的国家T2合作伙伴中介TechLink的经纪工作产生的。自2000年以来,TechLink已帮助国防部实验室与业界建立了850多个许可协议。目前,它促进或代理了近80%的国防部许可协议。TechLink的活动是通过空军年度研究,开发,测试和评估预算中的一个项目来资助的。

为帮助公司和企业家找到可用于许可的国防部发明,TechLink管理着所有有效的国防部专利的唯一公开访问,不断更新的数据库,可从techlinkcenter.org访问。寻求许可机会的实体可以按关键字,技术领域和国防部实验室搜索此数据库。该数据库为TechLink的国防部发明在全国范围内的营销提供了平台。这涉及到针对性的行业推广,以及使用社交媒体来推广特定的许可机会,交流许可成功案例以及提高对国防部实验室系统作为创新的主要来源的认识。

使用此平台,TechLink可以确定对授权国防部发明感兴趣的合格公司和企业家。随后,它将帮助他们进行许可证申请和商业化计划,以确保他们完全满足联邦政府的要求。同时,TechLink还可以帮助国防部实验室制定有效的许可策略。目的是使他们的发明的利益最大化。更广泛地说,TechLink正在帮助国防部扩大对T2权威的使用,从而对国防使命和美国经济产生更大的影响。

一旦潜在的被许可人申请了许可证,TechLink就会继续作为客观的,第三方的协助者或“诚实的经纪人”参与随后的谈判。这有助于达成双方可以接受的协议,并增加了实际应用国防部发明的可能性。

具体例子

以下是在国防部实验室中开发的三个代表性示例技术,它们分别来自陆军,海军和空军,并已成功转移到工业中,然后转化为支持美国国防使命的产品。这三者都在为国民经济和/或改善美国公民的生活造福。插图框总结了成功转让的国防部实验室发明的更多示例。

(1) 用于测距仪/目标指示物的新型微型激光谐振器

一名士兵,其上装有STORM 2步枪的激光测距仪。美国陆军照片

为了减少激光测距仪和目标指示物的尺寸,重量和成本,使其能够用于单个士兵武器,陆军作战能力发展司令部,C5ISR中心,夜视和电子传感器局(弗吉尼亚州贝尔沃堡)发明了一种小型整体式激光谐振器。本发明将多个激光组件组合成一个单一的坚固结构(“整体”),该结构可产生短脉冲,对人眼安全的激光器。最值得注意的是,它能够在恶劣的环境中运行并承受巨大的冲击,例如整体激光束所连接的武器系统所产生的冲击。

在此新型激光器获得专利后,陆军将其授权给了科学材料公司(蒙大拿州Bozeman),后者利用其独特的功能来制造所需的激光晶体和组件,以用于美国陆军的小型战术光学步枪安装(STORM)微型激光器测距仪(MLRF)。随后,科学材料公司被FLIR Systems(俄勒冈州威尔逊维尔)收购,FLIR Systems是全球最大的热像仪,组件和成像传感器的设计商和制造商。

现在,陆军激光发明已广泛部署到整个美军的武器系统上,从特种操作员步枪到无人飞行器(UAV),攻击直升机和装甲战车。NASA还使用这种激光协助对接国际空间站。在商业上,单块激光器用于闪光激光雷达系统中,用于各种3D映射。

(2)通信系统干扰最小化器和清晰度增强器

空军研究实验室,第711人类机能联队(俄亥俄州莱特-帕特森空军基地),开发并申请了一项独特的空间处理器并申请了专利,以解决整个美军指挥和控制中心的操作员问题。面临的挑战包括监视多个(通常是重叠的)对话,并根据听到的信息做出瞬间的决策。空军发明了一种装置,可以感觉到被监视的多种声音来自不同的空间位置。这样可以最佳地区分这些声音,使它们更容易理解,并减轻操作员的压力和疲劳感。与没有该技术的最多三个对话相比,本发明允许操作员一次有效地监视五到八个对话。

美军士兵在希卡姆空军基地第613航空航天运营中心。美国空军照片。

空军将此独特的空间处理器许可给了数字协作系统的领先开发商和制造商Compunetix(宾夕法尼亚州门罗维尔)。该公司利用本发明开发了专门为任务控制中心设计的最新语音通信系统。

如今,这些系统已被美军所有分支机构广泛用于关键任务操作。此外,它们还被美国国家航空航天局(NASA),国土安全部,禁毒署,疾病控制中心,联邦紧急事务管理局和其他联邦机构所使用。在美国政府之外,石油,天然气和电力公司都使用这些空间处理器。航空公司,铁路和大众运输组织;以及需要监控大规模工业过程的主要制造商。

(3)简易爆炸装置检测套件

海军水面作战中心爆炸物处理技术处(马里兰州印第安司令部)开发了一种看似简单的发明,以解决现代战争中最具挑战性的问题之一——简易爆炸装置(IED)的持续威胁。这种爆炸装置是在路边部署的炸弹,汽车炸弹或自杀式背心。其流行的一个原因是IED可以使用低技术方法和易于获得的材料来制造。为了应对这种威胁,海军发明了一种简单,快速,低成本的方法来检测简易爆炸装置中使用的基本含能材料。这些“爆炸性前体”包括硝酸铵,硝酸脲,氯酸钾和氯酸钠。

美军在阿富汗使用爆炸物检测套件。美国中央司令部照片,由American Innovations,Inc.提供。

在IED流行的地区,例如阿富汗,这些材料虽然非法,但可以自由地流经当地经济,并且难以发现。它们很容易伪装成一袋水泥,糖,面粉或其他散装物品。而且,它们很难与合法肥料材料区分开。更为复杂的是,战斗区域经常被爆炸性残留物高度污染,这使得痕量检测方法(例如美国机场使用的样本拭子)几乎无用。

海军的发明使简单的快速测试几乎不需要培训:将豌豆大小的可疑爆炸物样品放入装有少量水的试管中,摇晃试管,然后将试纸条插入试管。如果试纸在5秒钟内变成红色或紫色,则说明存在硝酸盐。如果仍然是白色,则将另一试纸与一种试剂结合以测试氯酸盐,如果存在该化合物,则该试纸会在10秒内变成蓝色或黑色。

这项海军发明被授权给美国创新公司(纽约蒙西),该公司将其用于生产大批量自制炸药(HME)前体检测套件,即AiHME。每个AiHME套件都可以执行33次完整检测测试,并且保质期至少为三年。它仅重6盎司,可以绑在模块化轻型载重设备上或固定在皮带上。该工具包随附25种语言的简单图示说明,包括达里语,普什图语,阿拉伯语,索马里语和乌尔都语,以使伙伴国安全部队可以使用。仅在2012年,AiHME套件就可以在阿富汗检测到440吨非法IED组件材料。通过帮助破坏IED原材料的供应链,这项海军实验室的发明大大提高了美军在冲突地区的安全性。

其他成功转让的国防部实验室发明

▏可快速部署的港口安全屏障(PSB),可保护港口区域内的宝贵资产免受载有爆炸物的高速航行的船只的攻击。这种创新的,具有成本效益的PSB是由海军设施工程和远征战争中心(加利福尼亚州韦尼姆港)开发的,以响应对科尔号航空母舰的袭击。随后,它被独家授权给Truston Technologies,即现在的Oceanetics(马里兰州安那波利斯)。该公司已在世界各地的海军设施中广泛安装了PSB。其他客户包括美国海岸警卫队,美国国家海洋和大气管理局以及商业港口设施。

▏空军研究实验室,信息局(纽约,罗马)开发的名为ATAK的智能手机的地理空间应用程序。ATAK显示交互式分层地图,显示团队成员的位置和其他关键位置,并允许从多个通信源进行信息共享。现在,ATAK已在整个美军中使用,特别是由特种操作员团队以及急救人员,执法和娱乐行业使用。它已被许可给100多家公司。

▏由美国陆军刑事调查实验室开发的下一代DNA分析工具,这是国防部唯一的提供全方位服务的法医实验室,现已成为国防法医科学中心(乔治亚州森林公园)的一部分。这种独特的基于软件的系统可以在一个生物样品中快速分析多达三个人的DNA。陆军将系统独家授权给NicheVision Forensics(俄亥俄州阿克伦市)使用,该系统用于开发名为ArmedXpert的产品,该产品现已在全球犯罪实验室中使用。

▏海军航空战中心飞机部(马里兰州帕图森河)开发的创新金属涂层可防止腐蚀,增加涂料的内聚力并符合严格的环境法规。这些金属涂料已获得多家主要油漆和涂料制造商的许可。它们被广泛用于美国军用飞机,无人机,海军舰船和地面车辆,每年为国防部节省数亿美元的维护成本。这些海军开发的涂料还用于数百种消费产品。

▏衰减自定义通信耳机系统(ACCES),由空军研究实验室第711人类机能联队(俄亥俄州赖特-帕特森空军基地)与韦斯顿实验室(科罗拉多州科罗拉多斯普林斯)合作开发。开发ACCES的目的是优化飞行员的听力保护,同时在高噪声环境中提供清晰的通信。空军随后向Westone独家授权了ACCES,该公司开发了一种改进的产品,该产品已被空中和地勤人员广泛使用。通过平均降低30 A加权分贝(dBA)的噪音,ACCES大大降低了治疗成本和听力丧失的能力。

▏由美国陆军岩土和结构实验室(密西西比州维克斯堡)开发的减震混凝土,称为SACON,用于射击靶场和目标结构。这种独特的纤维增强混凝土吸收了子弹和手榴弹碎片,消除了弹跳,大大提高了实弹射击练习的安全性。此外,通过捕自行车形成获弹药中的铅,SACON大大降低了危险废物处置和环境修复的成本。SACON已获得多家公司的许可,已广泛用于为美军,国民警卫队,执法人员和商业射击场建造实弹训练设施。

下一代DNA分析只是国防部Labs众多开发成果之一。

Cusker是美国国防部国家技术转移合作伙伴中介TechLink的执行董事。他于2016年由美国空军上校退休。TechLink的副总监Leach负责监督该组织针对国防部实验室系统的技术许可计划。他拥有材料科学和工程博士学位。TechLink的高级顾问Swearingen在2000年至2018年期间担任TechLink的执行董事。他拥有地理博士学位。

可以通过brett.cusker@techlinkcenter.org,austin.leach@techlinkcenter.org与作者联系;wds@techlinkcenter.org。

译自:

https://www.dau.edu/library/defense-atl/blog/A-Key-Contribution-to-the-Defense-Mission


编辑:中国电源产业网

来源:远望智库开源情报中心/肖进 编译

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