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光電武器裝備特點

發布時間:2021-02-24 01:10:29

❶ 光電功能材料的特點和用途是什麼...

光學功能材料在力、聲、熱、電、磁和光等外加場作用下,其光學性質發生變化回,從而起光的開關、調制、隔離答、偏振等功能作用的材料。

功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用後具有特定功能的材料。在國外,常將這類材料稱為功能材料、特種材料或精細材料。功能材料涉及面廣,具體包括光、電功能,磁功能,分離功能,形狀記憶功能等等。

這類材料相對於通常的結構材料而言,一般除了具有機械特性外,還具有其他的功能特性。

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功能材料導論通常用哪些方法對功能材料的物性進行表徵看是哪種固體了,陶瓷的金屬的,不過一般都要用到SEM來對形貌進行分析,有一些固體需要打硬度,測密度,有空隙的固體還要測孔隙率,還有比表面積。

所以需要具體到什麼固體材料看是哪種固體了,陶瓷的金屬的,不過一般都要用到SEM來對形貌進行分析,有一些固體需要打硬度,測密度,有空隙的固體還要測孔隙率,還有比表面積,很多的,所以需要具體到什麼固體材料。

❷ 高技術武器裝備的主要特點有哪些

高技術偵察與監視器材,電子對抗裝備、精確制導武器,高技術作戰平台,核化生武器系統,軍隊指揮自動化系統,新機理武器

❸ 激光武器的特點是什麼

不同功率密度,不同輸出波形,不同波長的激光,在與不同目標材料相互作用時,會產生不同的版殺傷破壞效應?用激光作為權「死光」武器,不能像在激光加工中那樣藉助於透鏡聚焦,而必須大大提高激光器的輸出功率,作戰時可根據不同的需要選擇適當的激光器?

激光器的種類繁多,名稱各異,有體積整整占據一幢大樓?功率為上萬億瓦?用於引發核聚變的激光器,也有比人的指甲還小?輸出功率僅有幾毫瓦?用於光電通信的半導體激光器?

根據作戰用途的不同,激光武器可分為戰術激光武器和戰略激光武器兩大類?

按工作介質區分,目前有固體激光器?液體激光器和分子型?離子型?準分子型的氣體激光器等?同時,按其發射位置可分為天基?陸基?艦載?車載和機載等類型,按其用途還可分為戰術型和戰略型兩類?

❹ 現代軍事裝備材料的特點

新材料在軍事工業中的應用與發展

一 前言

新材料,又稱先進材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研製中的具有優異特性和功能,能滿足高技術需求的新型材料。人類歷史的發展表明,材料是社會發展的物質基礎和先導,而新材料則是社會進步的里程碑。

材料技術一直是世界各國科技發展規劃之中的一個十分重要的領域,它與信息技術、生物技術、能源技術一起,被公認為是當今社會及今後相當長時間內總攬人類全局的高技術。材料高技術還是支撐當今人類文明的現代工業關鍵技術,也是一個國家國防力量最重要的物質基礎。國防工業往往是新材料技術成果的優先使用者,新材料技術的研究和開發對國防工業和武器裝備的發展起著決定性的作用。

二 軍用新材料的戰略意義

軍用新材料是新一代武器裝備的物質基礎,也是當今世界軍事領域的關鍵技術。而軍用新材料技術則是用於軍事領域的新材料技術,是現代精良武器裝備的關鍵,是軍用高技術的重要組成部分。世界各國對軍用新材料技術的發展給予了高度重視,加速發展軍用新材料技術是保持軍事領先的重要前提。

三 軍用新材料的現狀與發展

軍用新材料按其用途可分為結構材料和功能材料兩大類,主要應用於航空工業、航天工業、兵器工業和船艦工業中。

1 軍用結構材料

1.1 鋁合金

鋁合金一直是軍事工業中應用最廣泛的金屬結構材料。鋁合金具有密度低、強度高、加工性能好等特點,作為結構材料,因其加工性能優良,可製成各種截面的型材、管材、高筋板材等,以充分發揮材料的潛力,提高構件剛、強度。所以,鋁合金是武器輕量化首選的輕質結構材料。

鋁合金在航空工業中主要用於製造飛機的蒙皮、隔框、長梁和珩條等;在航天工業中,鋁合金是運載火箭和宇宙飛行器結構件的重要材料,在兵器領域,鋁合金已成功地用於步兵戰車和裝甲運輸車上,最近研製的榴彈炮炮架也大量採用了新型鋁合金材料。

近年來,鋁合金在航空航天業中的用量有所減少,但它仍是軍事工業中主要的結構材料之一。鋁合金的發展趨勢是追求高純、高強、高韌和耐高溫,在軍事工業中應用的鋁合金主要有鋁鋰合金、鋁銅合金(2000系列)和鋁鋅鎂合金(7000系列)。

新型鋁鋰合金應用於航空工業中,預測飛機重量將下降8~15%;鋁鋰合金同樣也將成為航天飛行器和薄壁導彈殼體的候選結構材料。隨著航空航天業的迅速發展,鋁鋰合金的研究重點仍然是解決厚度方向的韌性差和降低成本的問題。

2 鈦合金

鈦合金具有較高的抗拉強度(441~1470兆帕),較低的密度(4.5g/cm3),優良的抗腐蝕性能和在300~550oC溫度下有一定的高溫持久強度和很好的低溫沖擊韌性,是一種理想的輕質結構材料。鈦合金具有超塑性的功能特點,採用超塑成形-擴散連接技術,可以以很少的能量消耗和材料消耗將合金製成形狀復雜和尺寸精密的製品。

鈦合金在航空工業中的應用主要是製作飛機的機身結構件、起落架、支撐梁、發動機壓氣機盤、葉片和接頭等;在航天工業中,鈦合金主要用來製作承力構件、框架、氣瓶、壓力容器、渦輪泵殼、固體火箭發動機殼體及噴管等零部件。50年代初,在一些軍用飛機上開始使用工業純鈦製造後機身的隔熱板、機尾罩、減速板等結構件;60年代,鈦合金在飛機結構上的應用擴大到襟翼滑軋、承力隔框、起落架梁等主要受力結構中;70年代以來,鈦合金在軍用飛機和發動機中的用量迅速增加,從戰斗機擴大到軍用大型轟炸機和運輸機,它在F14和F15飛機上的用量占結構重量的25%,在F100和TF39發動機上的用量分別達到25%和33%;80年代以後,鈦合金材料和工藝技術達到了進一步發展,一架B1B飛機需要90402公斤鈦材。現有的航空航天用鈦合金中,應用最廣泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年來,西方和俄羅斯相繼研究出兩種新型鈦合金,它們分別是高強高韌可焊及成形性良好的鈦合金和高溫高強阻燃鈦合金,這兩種先進鈦合金在未來的航空航天業中具有良好的應用前景。

隨著現代戰爭的發展,陸軍部隊需求具有威力大、射程遠、精度高、有快速反應能力的多功能的先進加榴炮系統。先進加榴炮系統的關鍵技術之一是新材料技術。自行火炮炮塔、構件、輕金屬裝甲車用材料的輕量化是武器發展的必然趨勢。在保證動態與防護的前提下,鈦合金在陸軍武器上有著廣泛的應用。155火炮製退器採用鈦合金後不僅可以減輕重量,還可以減少火炮身管因重力引起的變形,有效地提高了射擊精度;在主戰坦克及直升機-反坦克多用途導彈上的一些形狀復雜的構件可用鈦合金製造,這既能滿足產品的性能要求又可減少部件的加工費用。

在過去相當長的時間里,鈦合金由於製造成本昂貴,應用受到了極大的限制。近年來,世界各國正在積極開發低成本的鈦合金,在降低成本的同時,還要提高鈦合金的性能。在我國,鈦合金的製造成本還比較高,隨著鈦合金用量的逐漸增大,尋求較低的製造成本是發展鈦合金的必然趨勢。

1.3 復合材料

先進復合材料是比通用復合材料有更高綜合性能的新型材料,它包括樹脂基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料和碳基復合材料等,它在軍事工業的發展中起著舉足輕重的作用。先進復合材料具有高的比強度、高的比模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子雲、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優點,是國防工業發展中最重要的一類工程材料。

1.4.1 樹脂基復合材料

樹脂基復合材料具有良好的成形工藝性、高的比強度、高的比模量、低的密度、抗疲勞性、減震性、耐化學腐蝕性、良好的介電性能、較低的熱導率等特點,廣泛應用於軍事工業中。樹脂基復合材料可分為熱固性和熱塑性兩類。熱固性樹脂基復合材料是以各種熱固性樹脂為基體,加入各種增強纖維復合而成的一類復合材料;而熱塑性樹脂則是一類線性高分子化合物,它可以溶解在溶劑中,也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體,冷卻後硬化成為固體。樹脂基復合材料具有優異的綜合性能,制備工藝容易實現,原料豐富。在航空工業中,樹脂基復合材料用於製造飛機機翼、機身、鴨翼、平尾和發動機外涵道;在航天領域,樹脂基復合材料不僅是方向舵、雷達、進氣道的重要材料,而且可以製造固體火箭發動機燃燒室的絕熱殼體,也可用作發動機噴管的燒蝕防熱材料。近年來研製的新型氰酸樹脂復合材料具有耐濕性強,微波介電性能佳,尺寸穩定性好等優點,廣泛用於製作宇航結構件、飛機的主次承力結構件和雷達天線罩。

1.4.3 金屬基復合材料

金屬基復合材料具有高的比強度、高的比模量、良好的高溫性能、低的熱膨脹系數、良好的尺寸穩定性、優異的導電導熱性在軍事工業中得到了廣泛的應用。鋁、鎂、鈦是金屬基復合材料的主要基體,而增強材料一般可分為纖維、顆粒和晶須三類,其中顆粒增強鋁基復合材料已進入型號驗證,如用於F-16戰斗機作為腹鰭代替鋁合金,其剛度和壽命大幅度提高。碳纖維增強鋁、鎂基復合材料在具有高比強度的同時,還有接近於零的熱膨脹系數和良好的尺寸穩定性,成功地用於製作人造衛星支架、L頻帶平面天線、空間望遠鏡、人造衛星拋物面天線等;碳化硅顆粒增強鋁基復合材料具有良好的高溫性能和抗磨損的特點,可用於製作火箭、導彈構件,紅外及激光制導系統構件,精密航空電子器件等;碳化硅纖維增強鈦基復合材料具有良好的耐高溫和抗氧化性能,是高推重比發動機的理想結構材料,目前已進入先進發動機的試車階段。在兵器工業領域,金屬基復合材料可用於大口徑尾翼穩定脫殼穿甲彈彈托,反直升機 / 反坦克多用途導彈固體發動機殼體等零部件,以此來減輕戰斗部重量,提高作戰能力。

1.4.5 陶瓷基復1.4.6 合材料

陶瓷基復合材料是以纖維、晶須或顆粒為增強體,與陶瓷基體通過一定的復合工藝結合在一起組成的材料的總稱,由此可見,陶瓷基復合材料是在陶瓷基體中引入第二相組元構成的多相材料,它克服了陶瓷材料固有的脆性,已成為當前材料科學研究中最為活躍的一個方面。陶瓷基復合材料具有密度低、比強度高、熱機械性能和抗熱震沖擊性能好的特點,是未來軍事工業發展的關鍵支撐材料之一。陶瓷材料的高溫性能雖好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相變增韌、微裂紋增韌、彌散金屬增韌和連續纖維增韌等。陶瓷基復合材料主要用於製作飛機燃氣渦輪發動機噴嘴閥,它在提高發動機的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

1.4.7 碳-碳復材料
碳-碳復合材料是由碳纖維增強劑與碳基體組成的復合材料。碳-碳復合材料具有比強度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強、性能可設計等一系列優點。碳-碳復合材料的發展是和航空航天技術所提出的苛刻要求緊密相關。80年代以來,碳-碳復合材料的研究進入了提高性能和擴大應用的階段。在軍事工業中,碳-碳復合材料最引人注目的應用是太空梭的抗氧化碳-碳鼻錐帽和機翼前緣,用量最大的碳-碳產品是超音速飛機的剎車片。碳-碳復合材料在宇航方面主要用作燒蝕材料和熱結構材料,具體而言,它是用作洲際導彈彈頭的鼻錐帽、固體火箭噴管和太空梭的機翼前緣。目前先進的碳-碳噴管材料密度為1.87~1.97克/厘米3,環向拉伸強度為75~115兆帕。近期研製的遠程洲際導彈端頭帽幾乎都採用了碳-碳復合材料。

隨著現代航空技術的發展,飛機裝載質量不斷增加,飛行著陸速度不斷提高,對飛機的緊急制動提出了更高的要求。碳-碳復合材料質量輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能好,用它製作剎車片廣泛用於高速軍用飛機中。

1.5 超高強度鋼和先進高溫合金

超高強度鋼是屈服強度和抗拉強度分別超過1200兆帕和1400兆帕的鋼,它是為了滿足飛機結構上要求高比強度的材料而研究和開發的。超高強度鋼大量用於製造火箭發??壓容器和一些常規武器。由於鈦合金和復合材料在飛機上應用的擴大,鋼在飛機上用量有所減少,但是飛機上的關鍵承力構件仍採用超高強度鋼製造。目前,在國際上有代表性的低合金超高強度鋼300M,是典型的飛機起落架用鋼。此外,低合金超高強度鋼D6AC是典型的固體火箭發動機殼體材料。超高強度鋼的發展趨勢是在保證超高強度的同時,不斷提高韌性和抗應力腐蝕能力。

高溫合金是航空航天動力系統的關鍵材料。高溫合金是在600~1200oC高溫下能承受一定應力並具有抗氧化和抗腐蝕能力的合金,它是航空航天發動機渦輪盤的首選材料。按照基體組元的不同,高溫合金分為鐵基、鎳基和鈷基三大類。發動機渦輪盤在60 年代前一直是用鍛造高溫合金製造,典型的牌號有A286和Inconel 718。70年代,美國GE公司採用快速凝固粉末Rene95合金製作了CFM56發動機渦輪盤,大大增加了它的推重比,使用溫度顯著提高。從此,粉末冶金渦輪盤得以迅速發展。最近美國採用噴射沉積快速凝固工藝製造的高溫合金渦輪盤,與粉末高溫合金相比,工序簡單,成本降低,具有良好的鍛造加工性能,是一種有極大發展潛力的制備技術。

1.6 鎢合金

鎢的熔點在金屬中最高,其突出的優點是高熔點帶來材料良好的高溫強度與耐蝕性,在軍事工業特別是武器製造方面表現出了優異的特性。在兵器工業中它主要用於製作各種穿甲彈的戰斗部。鎢合金通過粉末預處理技術和大變形強化技術,細化了材料的晶粒,拉長了晶粒的取向,以此提高材料的強韌性和侵徹威力。我國研製的主戰坦克125Ⅱ型穿甲彈鎢芯材料為W-Ni-Fe,採用變密度壓坯燒結工藝,平均性能達到抗拉強度1200兆帕,延伸率為15%以上,戰技指標為2000米距離擊穿600毫米厚均質鋼裝甲。目前鎢合金廣泛應用於主戰坦克大長徑比穿甲彈、中小口徑防空穿甲彈和超高速動能穿甲彈用彈芯材料,這使各種穿甲彈具有更為強大的擊穿威力。

1.7 金屬間化合物

金屬間化合物具有長程有序的超點陣結構,保持很強的金屬鍵結合,使它們具有許多特殊的理化性質和力學性能。金屬間化合物具有優異的熱強性,近年來已成為國內外積極研究的重要的新型高溫結構材料。在軍事工業中,金屬間化合物已被用於製造承受熱負荷的零部件上,如美國普奧公司製造了JT90燃氣渦輪發動機葉片,美國空軍用鈦鋁製造小型飛機發動機轉子葉片等,俄羅斯用鈦鋁金屬間化合物代替耐熱合金作活塞頂,大幅度地提高了發動機的性能。在兵器工業領域,坦克發動機增壓器渦輪材料為K18鎳基高溫合金,因其比重大、起動慣量大而影響了坦克的加速性能,應用鈦鋁金屬間化合物及其由氧化鋁、碳化硅纖維增強的復合輕質耐熱新材料,可以大大改善坦克的起動性能,提高戰場上的生存能力。此外,金屬間化合物還可用於多種耐熱部件,減輕重量,提高可靠性與戰技指標。

1.8 結構陶瓷

陶瓷材料是當今世界上發展最快的高技術材料,它已經由單相陶瓷發展到多相復合陶瓷。結構陶瓷材料因其耐高溫、低密度、耐磨損及低的熱膨脹系數等諸多優異性能,在軍事工業中有著良好的應用前景。

近年來,國內外對軍用發動機用結構陶瓷進行了內容廣泛的研究工作,如發動機增壓器小型渦輪已經實用化;美國將陶瓷板鑲嵌在活塞頂部,使活塞的使用壽命大幅度提高,同時也提高了發動機的熱效率。德國在排氣口鑲嵌陶瓷構件,提高了排氣口的使用效能。國外紅外熱成像儀上的微型斯特林製冷機活塞套和氣缸套用陶瓷材料製造,其壽命長達2000小時;導彈用陀螺儀的動力靠火葯燃氣供給,但燃氣中的火葯殘渣對陀螺儀有嚴重損傷,為消除燃氣中的殘渣並提高導彈的命中精度,需研究適於導彈火葯氣體在2000oC下工作的陶瓷過濾材料。在兵器工業領域,結構陶瓷廣泛應用於主戰坦克發動機增壓器渦輪、活塞頂、排氣口鑲嵌塊等,是新型武器裝備的關鍵材料。目前,20~30毫米口徑機關槍的射頻要求達到1200發/分以上,這使炮管的燒蝕極為嚴重。利用陶瓷的高熔點和高溫化學穩定性能有效地抑制了嚴重的炮管燒蝕,陶瓷材料具有高的抗壓和抗蠕變特性,通過合理設計,使陶瓷材料保持三向壓縮狀態,克服其脆性,保證陶瓷襯管的安全使用。

2 軍用功能材料

2.1 光電功能材料

光電功能材料是指在光電子技術中使用的材料,它能將光電結合的信息傳輸與處理,是現代信息科技的重要組成部分。光電功能材料在軍事工業中有著廣泛的應用。碲鎘汞、銻化銦是紅外探測器的重要材料;硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用於製作飛行器、導彈以及地面武器裝備紅外探測系統的窗口、頭罩、整流罩等。氟化鎂具有較高的透過率、較強的抗雨蝕、抗沖刷能力,它是較好的紅外透射材料。激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料,典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導體激光材料等。

2.2 貯氫材料

某些過渡簇金屬,合金和金屬間化合物,由於其特殊的晶格結構的原因,氫原子比較容易透入金屬晶格的四面體或八面體間隙位中,形成了金屬氫化物,這種材料稱為貯氫材料。

在兵器工業中,坦克車輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經常充電,此時維護和搬運十分不便。放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態和溫度的影響,在寒冷的氣候條件下,坦克車輛起動速度會顯著減慢,甚至不能起動,這樣就會影響坦克的作戰能力。貯氫合金蓄電池具有能量密度高、耐過充、抗震、低溫性能好、壽命長等優點,在未來主戰坦克蓄電池發展過程中具有廣闊的應用前景。

2.3 阻尼減震2.4 材料

阻尼是指一個自由振動的固體即使與外界完全隔離,它的機械性能也會轉變為熱能的現象。採用高阻尼功能材料的目的是減震降噪。因此阻尼減震材料在軍事工業中具有十分重要的意義。

國外金屬阻尼材料的應用主要集中在船舶、航空、航天等工業部門。美國海軍已採用Mn-Cu高阻尼合金製造潛艇螺旋槳,取得了明顯的減震效果。在西方,阻尼材料及技術在武器上的應用研究工作受到了極大的關注,一些發達國家專門成立了阻尼材料在武器裝備上應用的研究機構。80年代後,國外阻尼減震降噪技術有了更大的發展,他們藉助CAD/CAM在減震降噪技術中的應用,把設計-材料-工藝-試驗一體化,進行了整體結構的阻尼減震降噪設計。我國在70年代前後進行了阻尼減震降噪材料的研究工作,並取得了一定的成果,但與發達國家相比,仍有一定的差距。阻尼材料在航空航天領域主要用於製造火箭、導彈、噴氣機等控制盤或陀螺儀的外殼;在船舶工業中,阻尼材料用於製造推進器、傳動部件和艙室隔板,有效地降低了來自於機械零件嚙合過程中表面碰撞產生的振動和雜訊。在兵器工業中,坦克傳動部分(變速箱,傳動箱)的振動是一個復雜振動,頻率范圍較寬,高性能阻尼鋅鋁合金和減振耐磨表面熔敷材料技術的應用,大大減輕了主戰坦克傳動部分產生的振動和雜訊。

2.5 隱身材料

現代攻擊武器的發展,特別是精確打擊武器的出現,使武器裝備的生存力受到了極大的威脅,單純依靠加強武器的防護能力已不實際。採用隱身技術,使敵方的探測、制導、偵察系統失去功效,從而盡可能地隱蔽自己,掌握戰場的主動權。搶先發現並消滅敵人,已成為現代武器防護的重要發展方向。隱身技術的最有效手段是採用隱身材料。國外隱身技術與材料的研究始於第二次世界大戰期間,起源在德國,發展在美國並擴展到英、法、俄羅斯等先進國家。目前,美國在隱身技術和材料研究方面處於領先水平。在航空領域,許多國家都已成功地將隱身技術應用於飛機的隱身;在常規兵器方面,美國對坦克、導彈的隱身也已開展了不少工作,並陸續用於裝備,如美國M1A1坦克上採用了雷達波和紅外波隱身材料,前蘇聯T-80坦克也塗敷了隱身材料。

隱身材料有毫米波結構吸波材料、毫米波橡膠吸波材料和多功能吸波塗料等,它們不僅能夠降低毫米波雷達和毫米波制導系統的發現、跟蹤和命中的概率,而且能夠兼容可見光、近紅外偽裝和中遠紅外熱迷彩的效果。

近年來,國外在提高與改進傳統隱身材料的同時,正致力於多種新材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導電高分子材料等逐步應用到雷達波和紅外隱身材料,使塗層更加薄型化、輕量化。納米材料因其具有極好的吸波特性,同時具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點,發達國家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開發;國內毫米波隱身材料的研究起步於80年代中期,研究單位主要集中在兵器系統。經過多年的努力,預研工作取得了較大進展,該項技術可用於各類地面武器系統的偽裝和隱身,如主戰坦克、155毫米先進加榴炮系統及水陸兩用坦克。

目前,世界上正在研製的第四代超音速殲擊機,其機體結構採用復合材料、翼身融合體和吸波塗層,使其真正具有了隱身功能,而電磁波吸收型塗料、電磁屏蔽型塗料已開始在隱身飛機上塗裝;美國和俄羅斯的地對空導彈正在使用輕質、寬頻帶吸收、熱穩定性好的隱身材料。可以預見,隱身技術的研究和應用已成為世界各國國防技術中最重要的課題之一。

四 我國軍用新材料的產業化趨勢

應用於軍事工業中的新材料均具有較高的技術含量,因而軍用新材料的產業化速度普遍比較緩慢。世界范圍內的軍用新材料正向功能化、超高能化、復合輕量和智能化的方向發展。由此看來,鈦合金、復合材料和納米材料在軍事工業中具有十分良好的產業化前景。

4.1 鈦合金

鈦是20世紀五十年代發展起來的一種性能優異、資源豐富的金屬。隨著軍事工業對高強低密度材料需求的日益迫切,鈦合金的產業化進程顯著加快。在國外,先進飛機上鈦材重量已達到飛機結構總重的30~35%。我國在「九五」期間,為滿足航空、航天、艦艇等部門需要,國家把鈦合金作為新材料的發展重點之一,預計「十五」將成為我國鈦合金新材料新工藝的高速發展時期。

4.2 復合材料

軍事高技術的發展要求材料不再是單一的結構材料,在這種條件下??國在先進復合材料的研製和應用方面取得了很大的成績,它在「十五」期間的發展會更加引人注目。21世紀復合材料的發展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。

4.4 納米材料

納米技術是現代科學和技術相結合的產物,它不僅涉及到現有的一切基礎性科學技術領域,而且在軍事工業中有著廣泛的應用前景。隨著未來戰爭突然性的急劇增大,各種探測手段越來越先進。為適應現代化戰爭的需要,隱身技術在軍事領域佔有十分重要的地位。納米材料對雷達波的吸收率較高,從而為兵器隱身技術的發展提供了物質基礎。

❺ 光電保護器的特點和應用

光電保護器是一種設備安全防護裝置,其廣泛應用在大型沖壓設備、自動化裝配線、版機械傳送搬運系權統、機械加工設備以及危險區域的防護等領域。
光電保護器也被稱之為光電保護裝置,也有直接稱為安全光柵或安全光幕。光電保護器的性能特點有如下:
1、性能穩定,可靠性強,最小檢測物體直徑可達2.5mm,甚至更小。感應性靈敏,響應時間可在15ms左右。
2、不影響工作效率,在安全防護的同時又不會影響到設備的正常操作,屬於非接觸式紅外感測器,可靠性高。
3、安裝簡易,操作簡單,光軸容易對准,便於調節高度和角度。
4、響應時間快,安全性高,比如意普的光電保護器響應時間可達10ms,甚至更低。
5、抗干擾能力強,比如意普的光電保護器不僅能抗電磁干擾,還能抗強光干擾,能防水防塵,應用廣泛,能適應各種復雜的環境。

❻ 理想班組武器系統有哪些特點

(1)火力覆蓋范圍一直延伸至2000米,提高了步兵支援火力的范圍。

(2)配有先進的火控系統,集目標探測、遠程測距和火力控制於一體,使命中概率提高。

(3)殺傷威力比MK19自動榴彈發射器提高5-6倍。

(4)光電瞄準具配有熱成像儀,武器具備晝夜作戰能力。

(5)武器上留有介面,將來能與數字化戰場融合。

英國裝備的地面作戰電子個人武器

英國根據未來士兵技術(FIST)計劃研製的武器具有可拆卸的近距離作戰(DCC)能力。1997年初與以Pilkington光電公司為首的財團簽訂了價值六百萬英磅(1150萬美元)的三年期TD合同。Pilkington光電公司主要提供系統工程、頭盔光學、武器瞄準增強、視頻信號處理和人的因素管理。包括雷卡爾聲學公司在內的其它公司負責通信、聲頻系統、頭盔設計、導航系統和電源。皇家軍械公司負責武器增強、武器系統設計和模擬。

皇家軍械公司設計的電子個人武器(EIW)體現了更新的概念。EIW發射電動發射的彈葯,到目前已看出的優點有改變射速,把發射調到單發,簡化武器狀態數據生成和顯示闊余彈葯數、准備狀態、槍管壽命)等。

總的來說,人機介面可能是武器的最大限制。在近戰中,用戶能用兩手握住武器至關重要。在英國FIST系統中提供了雙重武器控制裝置。FIST武器搶護木上的5個按鈕能使士兵翻轉HNID中的圖象,雙鈕控制能防止某些功能的意外觸發,如激光瞄準。

來自武器上的改進的增強器瞄準具的圖象顯示在HMD上,但保留了改進的直接觀察方式。在試驗中使用了雷聲公司的無冷卻熱瞄準具,但在下次FIST重復試驗中打算測試更先進的英國開發的STAIRSA無冷卻瞄準具技術,以及開發中的具有視頻拾取的雙波段晝夜增強的新式瞄準具。

❼ 軍事 什麼是光電

這個名字好親切,我的專業就是光電信息工程

軍事上的光電是光學和電學的簡稱。光電系統就是運用了光電技術的儀器組成的系統。
至於光電的相互轉化,是能量轉化方面的問題。
光電信號間的轉化其實在科學家們發現了光的波粒二相性後就不存在問題了,因為光也有波長振幅等等,光電信號間只存在具體特徵參數上的差異,直接運用信號處理方面的公式就可輕易算出來。

軍事上廣泛運用的所謂光電對抗系統,就是指基於光學和電學的信息對抗系統,包括由各類激光儀器,電子成像儀器組成的觀瞄系統,以及由各類光纖收發轉換儀器,電波收發轉換器組成的通訊系統,和可能已得到運用的如激光武器,電磁脈沖武器構成的打擊系統。

❽ 現代高技術武器裝備的特點

高技術一詞最初是英語High Technology直譯來的。一般認為,是指建立在綜合科學技術研究的基礎上,處於當代科學技術前沿,對發展生產力、促進社會文明、增強國防實力起先導作用的知識、技術和投資密集的技術群。高技術是一個動態的概念,隨著時間的推移,高技術的主要內容和涉及范圍都會有所改變,新的高技術將陸續出現,一些發展成熟的技術也會變為—般技術。
軍用高技術是高技術的重要組成部分,是諸多高技術中為了滿足國防現代化需要、能夠產生新武器系統、作戰指揮系統與作戰方法而發展起來的那部分新技術群。高技術武器裝備是以—種或多種軍用高技術為基礎研製而成的武器裝備,是軍用高技術的物化成果,包括開發型武器系統,研製新—代武器裝備和對現有武器裝備的技術改造等。嚴格地說,並不能把高技術截然地分為軍用和民用,90%以上的科學技術成就均是軍民兼用的,但是許多高技術都是首先應用在軍事上,而且在高技術發展中,軍用高技術往往起看帶頭作用。這是因為軍事始終是社會生活中對科學技術的最新成就利用得最快最多的一個領域。另一方面,軍事上的新需求又促進了高技術的發展。
高技術的基本特徵是,「戰略性、風險性、增值性、滲透性、帶動性」。戰略性,即指高技術狀況是反映國家經濟實力和國防實力的,直接關繫到國家經濟和軍事地位;風險性,即高技術幾乎都處在科學技術的前沿,它的發展具有明顯的超前研究的特點;增值性,即它的應用可以大大提高經濟效益和武器系統的效能,起著「力量倍增器」的作用;慘透性,即高技術本身往往都是一些綜合性、交叉性很強的技術領域,表現於多學科之中;帶動性,即高技術集約了各技術領域的精華.它廣泛地應用到傳統產業中去,就能帶動各行業的技術進步。
從總體上講,當代高技術包括相互支撐、相互聯系的六大高技術群,即信息技術群、新材料技術群、新能源技術群、生物技術群、海洋技術群和航天技術群。主要包括九大技術產業:生物工程、生物醫葯、光電子信息、智能機械、軟體、超導體、太陽能、空間、海洋產業等。每個高技術群又包括許許多多的高技術,而且相互交叉、滲透,還不斷涌現著新的高技術學科。軍用高技術主要來自信息、電磁、新材料、航天、航海、偵察、預警、制導、控制、隱形、夜視、核化、定向能技術等,而未來生物技術的發展,也將在軍用高技術發展中,佔有重要的一席之地。
下面簡要地介紹在軍用高技術中最具影響的幾項技術,由此可以看出軍用高技術的現狀和發展趨勢。
(一)軍用微電子技術
微電子技術是軍用高技術的核心和基礎。軍用高技術的迅猛發展,武器裝備的巨大變革,在某種意義來說就是微電子技術迅猛發展和廣泛應用的結果。微電子技術的滲透性最強,對國民經濟和現代科學技術發展起著巨大的推動作用,其發展水平和發展規模已成為衡量一個國家軍事、經濟實力和技術進步的重要標志。正因為如此、世界各國都把微電子技術作為最關鍵的技術列在高技術的首位,使其成為爭奪技術優勢的最重要的領域。
微電子技術是使電子元器件和由它組成的電子設備微型化的技術,其核心是集成電路技術。通常用集成度或速度來標志微電子技術的發展水平。從1959年生產集成電路以來,集成度每10年增大250倍、速度每10年加快30倍。目前先進國家已具有o.5微米線寬的微電路生產能力,並加速開發o.3微米加工技術。預計90年代每個集成電路上的元件數將從1億個增加到10億個以上,運算速度可達100MIPA,並進入實用化。利用微電子技術最新成果,研究開發專用集成電路,以完成特定的功能,是軍用微電子技術發展的主要任務。把整個電子系統或子系統包括它的信息採集、數據處理、存儲等功能電路,都集成到一個晶元上,這種超大規模系統集成電路,是軍用微電於技術的發展方向。
美國國防部早在1980年就制定並實施「超高速集成電路」計劃,用了10年時間,投資10億美元,加速發展起大規模集成電路,對提高武器裝備性能起到了很大作用。其特點有三:一是可減小軍用電子系統的體積和重量。如戰斗機中的電子系統,採用一般的集成電路需要7500塊,而使用超大規模專用集成電路,只需25塊,重量由450公斤下降到4.5公斤,功耗由5千瓦減到25瓦。二是可以把多種武器裝備聯為一體、提高系統性能。如機載火控雷達採用這種專用集成電路後,可以使信息處理能力提高10倍。三是提高系統的可靠性,延長了壽命。美國運用微電子等技術,改造F—14、F—16、F—18等戰斗機的武器系統,使用壽命延長十幾年甚至更長的時間。大規模集成電路的作用還不僅僅在於以上各點,更重要的是在於它使一些高技術兵器的發展成為可能。例如,「戰斧」巡航導彈、「愛國者」導彈、「鋪路石」激光制導炸彈,都是由超大規模集成電路把導彈、炸彈的信息存儲、處理、控制等功能部件縮小到能夠裝在導彈這個小小的空間上。又如,只有採用了高可靠的大規模集成電路,才有可能把建立在大量信息處理基礎上的超高解析度的合成孔徑雷達,放到衛星上,進行高精度的對地面偵察。
(二)軍用光電技術
光電子技術是以先進探測器和激光器為基礎,由光學技術、電子技術、精密機械技術和計算機技術等密切結合而形成的一項高技術。它既改變了傳統光學的單純觀察功能,又大大擴展了電子技術的功能。由於光電子技術具有探測精度高、傳遞信息速度快、信息容量大、抗干擾和保密能力強等優點,因而在軍事上得到了廣泛應用,在現代戰爭中已顯示了其特有的威力。軍用光電子技術已成為高技術兵器發展的主要支撐技術之—。
光電子技術發展的基礎是各種光電子器件。軍用光電子器件主要有紅外探測器、電荷藕合器件(CCD)、激光器、光纖、集成電路等。紅外探測器是利用致冷的銻化銦、碲鎘汞等半導體晶元,對物體輻射的紅外波進行接收探測的器件,目前主要發展探測常溫物體輻射波的碲鎘汞器件。CCD器件則是固體攝像器件,可以不用掃描,直接凝視成像,目前主要用於可見光。激光器則是激勵具有高亮度、單色、強方向性激光束的器件,目前80%軍事裝備應用的固體激光器是主要發展方向。光纖是採取特殊工藝控制的高純度玻璃纖維,比頭發絲還細得多,用它製成的光纖與同軸電纜相比,傳輸速率要高10倍、100倍以上,中繼距離遠幾倍幾十倍以上,而且體積小,重量輕。
光電子技術在武器裝備的發展中佔有極其重要的位置。它不僅可被用來獨立地發展一些裝備,用於偵察、預警、遙感、導航通信等,而且又是制導、火控、信息處理重要的技術基礎。其主要應用是,偵察和夜視,包括機載紅外前視、坦克和手持夜視儀、星載多光譜掃描儀等。例如.海灣戰爭使用的F—16、F—15E等飛機裝備的「夜間紅外低空導航和目標瞄準系統」,使飛機能全天候低空飛行。又如,在海灣戰爭中發揮重要作用的KH—11和KH—12照相偵察衛星,主要用的是CCD和紅外感測器攝取地面目標圖象。光電火控與制導,包括各種光電跟蹤、瞄準裝備和光電制導導彈。例如,「寶石路」激光制導炸彈,已裝備F—4等十幾種飛機上,年產1萬枚,在海灣戰爭中大量使用。又如,最新發展的「發射後不用管」精確制導導彈,也是採用紅外探測器為基礎的。光纖通信巳成為軍事通信的一個重要組成部分,光纖傳輸和光纖感測器的應用,也將大大提高電子設備的性能。
(三)軍用計算機技術
軍用計算機技術是軍用高技術中具有戰略意義和競爭最激烈的技術之一。計算機是戰術、戰略武器及航天系統的信息處理中心,是戰場指揮管理和武器控制的重要工具。電子計算機的技術水平己成為軍事技術發展和武器裝備現代化程度的重要標志。海灣戰爭中,美軍使用高速運算的巨型計算機,使海灣戰場大量信息處理工作得以及時完成;充分利用高效率的小型機和微型機,快速建立了各種指揮中心和網路;大量使用了各種攜帶型、台式或折疊式微型機,連成網路或成為個人通信終端,有效地保證了團以下單位人員的作戰指揮。
隨著自動化作戰指揮、新型武器研製的模擬模擬、高速信號及圖象處理、密碼破譯等軍事需求的增長,目前發達國家都在競相開發採用並行計算機體系結構、高速運算的超級計算機。預計美國在1995年將達到每秒1萬億次運算速度,到2000年將達到每秒百萬億次運算速度。90年代計算機技術發展的又一個重要標志是把聯網和計算兩種技術融為一體,實現計算機網路化。這種計算機網路將建立在開放式體系結構基礎上,可在任意地方的任意種類和任意數量計算機上運行程序,並在任意時刻進行相互通信。也就是說,這種網路一旦建立,就可以在各軍種、兵種的作戰單元之間實現運用自如的數據共享和數據通信,達到無懈可擊地協同一致。人工智慧技術也將是計算機技術發展的一個重要方向。媒體數字化、計算機化的多媒體技術的發展,將使文字、聲音、圖像綜合於一體,可以實現交互實時遠程傳遞、記錄和表現聲、圖、文信息,它將是人類處理信息能力的第三次飛躍。這將使作戰指揮、作戰模擬以及情報綜合實現聲、象、數、表一體化表現,並更加實時、高效、豐富多彩、方便宜人。未來智能機器人技術也將得到迅速發展。美國目前正在發展偵察、搜索機器人,2000--2010年,將發展坦克駕駛、防空自動偵察射擊、自動火炮射擊及戰斗機駕駛機器人,預計未來大批軍用機器人將逐步由實驗室走向戰場。
這些軍用計算機技術的重大突破,將深刻地影響武器裝備的進步,促使武器系統向全自動化和智能化方向發展,將極大改變作戰指揮、通信、訓練、偵察、後勤等各方面的工作面貌。
(四)精確制導技術
精確制導技術是精確制導武器系統的關鍵技術,是世界新技術革命中最成熟的技術之一。精確制導武器一般指直接命中目標概率大於50%的導彈、制導炸彈、制導炮彈的總稱。精確制導武器的本質特點是打得准。例如,能在10公里以外發射擊中坦克的頂蓋。
(五)軍用新材料技術
軍用新材料是軍用高技術的基礎,誰能更快地開發和應用具有特定性能的新材料,誰就擁有最強大的技術潛力。因此世界各國軍事部門都把軍用新材料的研究開發放在特殊的地位,各國的軍用高技術計劃無不以新材料作為其重要的內容之。
當前新材料的發展重點是具有優異性能的結構材料和具有特殊功能的功能材料。結構材料包括金屬材料和復合材料。先進復合材料是指用高性能纖維及編織物增強不同基體所製成的一種高級材料。先進復合材料是結構材料的主要發展方向。這種材料的特點是強度大、比重小、具有良好的氣動彈性性能,並且能大批量生產。復合材料已經在航空航天工業以及各種武器裝備上得到了廣泛地應用。隨著復合材料技術不斷發展,應用的結構部件已由次承力件發展到主承力件,而巳應用面逐步擴大。先進復合材料已成功地應用在F--16、F--18、「幻影」2000等軍用飛機、「民兵」、「三叉戟」、「株儒」等戰略導彈,以及M—l、T—72、「豹」--Ⅱ等坦克上,並取得了良好的效果。為進一步推動復合材料在武器裝備上的應用,美國正在實施「先進設計復合材料飛機」計劃,預計復合材料將占飛機結構質量的68.5%,並使整個結構質量減輕35%。隱形材料是特種功能復合材料的重要發展方向。隱形材料可以吸收大量的雷達波信號,從而達到防探測的目的。它可以塗復在飛行器外表上,也可作為飛行器的蒙皮構件。好的吸波材料可以吸收雷達波99%以上的能量。海灣戰爭中使用的F—l17A隱形飛機,除了具有良好的隱形外形和進氣道設計外,主要是塗復了良好吸波材料。美國最新研製的新一代戰斗機F--22,也大量採用丁吸波材料,因而具有良好的隱形性能。
(六)軍用航天技術
航天技術是由運載火箭技術、航天器技術和地面測控技術組成的高度綜合性技術。自從1957年10月和1958年1月,蘇聯和美國先後成功地發射人造地球衛星以來,航天技術迅速發展,太空成為軍事爭奪的一個新領域,美國和蘇聯都把控制太空看作是取得戰爭勝利的一個必要條件。世界各國迄今共發射3000個航天器,70%以上是用於軍事,美國和蘇聯占發射總數的90%以上,這充分說明了航天技術軍事應用的重要性。
航天技術的傳統軍事應用是,利用衛星或載人航天器攜帶的各種遙感器、無線電接收機、通信設備和其他觀測設備,執行監視與偵察、彈道導彈預警、通信與導航、氣象觀測和大地測量等任務。隨著微電子技術、計算機技術、感測技術等高技術的發展,這些軍用衛星提供的能力不斷提高。目前美國的國防衛星通信系統、艦隊衛星通信系統和空軍衛星通信系統已成為美國軍事指揮控制系統的重要組成部分,承擔70%左右的遠距離通信任務。在海灣戰爭中,美國將軍用衛星綜合用於實踐,對取得戰爭勝利發揮了重要作用。多國部隊動用了照相偵察、電子偵察、海洋監視、導航定位、戰術戰略通信、數據中斷、導彈預警、商用通信、商用遙感、軍用氣象等十類衛星約100顆,為美國最高當局、有關國家和戰區的多國部隊建立了一快速神經樞紐。其中採用合成孔徑雷達技術的「長曲棍球」雷達成像偵察衛星,其地面解析度為1米,具有全天候實時偵察能力;還有KH—11和KH--12照像偵察衛星具有先進的光電遙感器,並採用了熱成像的自適應光學技術,地面解析度達0.1米;利用衛星構成全球導航定位系統(GPS),定位精度可達十幾米,而且定位接收機體積非常小,可隨身攜帶。
軍用衛星的發展,除了繼續提高精度,擴大容量外,隨著各種小型化技術的應用,迅速發展的小衛星技術是一個值得注視的發展方向。小衛星具有重量輕(幾十公斤到500公斤)、研製周期短(從計劃到射一般1年間,最多也不過2年)、價格低廉(一般幾十萬到2500萬美元)等特點,因而可快速部署,具有較強的生存能力和抗干擾能力,對軍事應用有特殊意義。例如,應用小衛星可使軍、師一級前線指揮官直接掌握空間資料,成為C3I的重要組成部分;應用於戰術偵察可以隨時更換戰場資料庫。小衛星已成為SDI(美國前總統里根於1984年提出的「戰略防禦倡議」即「星球大戰」計劃,旨在以天基武器為主建立一個確保生存的戰略防禦系統)空間平台的重要組成部分,作為SDI的空間監視跟蹤系統的「智能慧眼」,就是由低軌道上的小衛星群構成的。
軍事高技術對武器裝備的發展起著巨大的促進作用,一是提高了武器裝備的全天時、全天候作戰能力和殺傷效果;二是提高了武器裝備相互配合使用的綜合作戰能力;三是提高了武器裝備的生存能力;四是加速了新型武器裝備的研製和生產,縮短了武器裝備更新換代的周期。

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