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光电武器装备特点

发布时间:2021-02-24 01:10:29

❶ 光电功能材料的特点和用途是什么...

光学功能材料在力、声、热、电、磁和光等外加场作用下,其光学性质发生变化回,从而起光的开关、调制、隔离答、偏振等功能作用的材料。

功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。在国外,常将这类材料称为功能材料、特种材料或精细材料。功能材料涉及面广,具体包括光、电功能,磁功能,分离功能,形状记忆功能等等。

这类材料相对于通常的结构材料而言,一般除了具有机械特性外,还具有其他的功能特性。

(1)光电武器装备特点扩展阅读:

功能材料导论通常用哪些方法对功能材料的物性进行表征看是哪种固体了,陶瓷的金属的,不过一般都要用到SEM来对形貌进行分析,有一些固体需要打硬度,测密度,有空隙的固体还要测孔隙率,还有比表面积。

所以需要具体到什么固体材料看是哪种固体了,陶瓷的金属的,不过一般都要用到SEM来对形貌进行分析,有一些固体需要打硬度,测密度,有空隙的固体还要测孔隙率,还有比表面积,很多的,所以需要具体到什么固体材料。

❷ 高技术武器装备的主要特点有哪些

高技术侦察与监视器材,电子对抗装备、精确制导武器,高技术作战平台,核化生武器系统,军队指挥自动化系统,新机理武器

❸ 激光武器的特点是什么

不同功率密度,不同输出波形,不同波长的激光,在与不同目标材料相互作用时,会产生不同的版杀伤破坏效应?用激光作为权“死光”武器,不能像在激光加工中那样借助于透镜聚焦,而必须大大提高激光器的输出功率,作战时可根据不同的需要选择适当的激光器?

激光器的种类繁多,名称各异,有体积整整占据一幢大楼?功率为上万亿瓦?用于引发核聚变的激光器,也有比人的指甲还小?输出功率仅有几毫瓦?用于光电通信的半导体激光器?

根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类?

按工作介质区分,目前有固体激光器?液体激光器和分子型?离子型?准分子型的气体激光器等?同时,按其发射位置可分为天基?陆基?舰载?车载和机载等类型,按其用途还可分为战术型和战略型两类?

❹ 现代军事装备材料的特点

新材料在军事工业中的应用与发展

一 前言

新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。人类历史的发展表明,材料是社会发展的物质基础和先导,而新材料则是社会进步的里程碑。

材料技术一直是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起,被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。

二 军用新材料的战略意义

军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视,加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。

三 军用新材料的现状与发展

军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类,主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。

1 军用结构材料

1.1 铝合金

铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点,作为结构材料,因其加工性能优良,可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等,以充分发挥材料的潜力,提高构件刚、强度。所以,铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。

铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等;在航天工业中,铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料,在兵器领域,铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上,最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。

近年来,铝合金在航空航天业中的用量有所减少,但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。铝合金的发展趋势是追求高纯、高强、高韧和耐高温,在军事工业中应用的铝合金主要有铝锂合金、铝铜合金(2000系列)和铝锌镁合金(7000系列)。

新型铝锂合金应用于航空工业中,预测飞机重量将下降8~15%;铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构材料。随着航空航天业的迅速发展,铝锂合金的研究重点仍然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题。

2 钛合金

钛合金具有较高的抗拉强度(441~1470兆帕),较低的密度(4.5g/cm3),优良的抗腐蚀性能和在300~550oC温度下有一定的高温持久强度和很好的低温冲击韧性,是一种理想的轻质结构材料。钛合金具有超塑性的功能特点,采用超塑成形-扩散连接技术,可以以很少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。

钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等;在航天工业中,钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件。50年代初,在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板、机尾罩、减速板等结构件;60年代,钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、起落架梁等主要受力结构中;70年代以来,钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加,从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机,它在F14和F15飞机上的用量占结构重量的25%,在F100和TF39发动机上的用量分别达到25%和33%;80年代以后,钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展,一架B1B飞机需要90402公斤钛材。现有的航空航天用钛合金中,应用最广泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年来,西方和俄罗斯相继研究出两种新型钛合金,它们分别是高强高韧可焊及成形性良好的钛合金和高温高强阻燃钛合金,这两种先进钛合金在未来的航空航天业中具有良好的应用前景。

随着现代战争的发展,陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下,钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量,还可以减少火炮身管因重力引起的变形,有效地提高了射击精度;在主战坦克及直升机-反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造,这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。

在过去相当长的时间里,钛合金由于制造成本昂贵,应用受到了极大的限制。近年来,世界各国正在积极开发低成本的钛合金,在降低成本的同时,还要提高钛合金的性能。在我国,钛合金的制造成本还比较高,随着钛合金用量的逐渐增大,寻求较低的制造成本是发展钛合金的必然趋势。

1.3 复合材料

先进复合材料是比通用复合材料有更高综合性能的新型材料,它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等,它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。先进复合材料具有高的比强度、高的比模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点,是国防工业发展中最重要的一类工程材料。

1.4.1 树脂基复合材料

树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点,广泛应用于军事工业中。树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体,加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料;而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物,它可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后硬化成为固体。树脂基复合材料具有优异的综合性能,制备工艺容易实现,原料丰富。在航空工业中,树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道;在航天领域,树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料,而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体,也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强,微波介电性能佳,尺寸稳定性好等优点,广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。

1.4.3 金属基复合材料

金属基复合材料具有高的比强度、高的比模量、良好的高温性能、低的热膨胀系数、良好的尺寸稳定性、优异的导电导热性在军事工业中得到了广泛的应用。铝、镁、钛是金属基复合材料的主要基体,而增强材料一般可分为纤维、颗粒和晶须三类,其中颗粒增强铝基复合材料已进入型号验证,如用于F-16战斗机作为腹鳍代替铝合金,其刚度和寿命大幅度提高。碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时,还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性,成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等;碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点,可用于制作火箭、导弹构件,红外及激光制导系统构件,精密航空电子器件等;碳化硅纤维增强钛基复合材料具有良好的耐高温和抗氧化性能,是高推重比发动机的理想结构材料,目前已进入先进发动机的试车阶段。在兵器工业领域,金属基复合材料可用于大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托,反直升机 / 反坦克多用途导弹固体发动机壳体等零部件,以此来减轻战斗部重量,提高作战能力。

1.4.5 陶瓷基复1.4.6 合材料

陶瓷基复合材料是以纤维、晶须或颗粒为增强体,与陶瓷基体通过一定的复合工艺结合在一起组成的材料的总称,由此可见,陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相组元构成的多相材料,它克服了陶瓷材料固有的脆性,已成为当前材料科学研究中最为活跃的一个方面。陶瓷基复合材料具有密度低、比强度高、热机械性能和抗热震冲击性能好的特点,是未来军事工业发展的关键支撑材料之一。陶瓷材料的高温性能虽好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相变增韧、微裂纹增韧、弥散金属增韧和连续纤维增韧等。陶瓷基复合材料主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀,它在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

1.4.7 碳-碳复材料
碳-碳复合材料是由碳纤维增强剂与碳基体组成的复合材料。碳-碳复合材料具有比强度高、抗热震性好、耐烧蚀性强、性能可设计等一系列优点。碳-碳复合材料的发展是和航空航天技术所提出的苛刻要求紧密相关。80年代以来,碳-碳复合材料的研究进入了提高性能和扩大应用的阶段。在军事工业中,碳-碳复合材料最引人注目的应用是航天飞机的抗氧化碳-碳鼻锥帽和机翼前缘,用量最大的碳-碳产品是超音速飞机的刹车片。碳-碳复合材料在宇航方面主要用作烧蚀材料和热结构材料,具体而言,它是用作洲际导弹弹头的鼻锥帽、固体火箭喷管和航天飞机的机翼前缘。目前先进的碳-碳喷管材料密度为1.87~1.97克/厘米3,环向拉伸强度为75~115兆帕。近期研制的远程洲际导弹端头帽几乎都采用了碳-碳复合材料。

随着现代航空技术的发展,飞机装载质量不断增加,飞行着陆速度不断提高,对飞机的紧急制动提出了更高的要求。碳-碳复合材料质量轻、耐高温、吸收能量大、摩擦性能好,用它制作刹车片广泛用于高速军用飞机中。

1.5 超高强度钢和先进高温合金

超高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200兆帕和1400兆帕的钢,它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。超高强度钢大量用于制造火箭发??压容器和一些常规武器。由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大,钢在飞机上用量有所减少,但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。目前,在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M,是典型的飞机起落架用钢。此外,低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时,不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。

高温合金是航空航天动力系统的关键材料。高温合金是在600~1200oC高温下能承受一定应力并具有抗氧化和抗腐蚀能力的合金,它是航空航天发动机涡轮盘的首选材料。按照基体组元的不同,高温合金分为铁基、镍基和钴基三大类。发动机涡轮盘在60 年代前一直是用锻造高温合金制造,典型的牌号有A286和Inconel 718。70年代,美国GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了CFM56发动机涡轮盘,大大增加了它的推重比,使用温度显著提高。从此,粉末冶金涡轮盘得以迅速发展。最近美国采用喷射沉积快速凝固工艺制造的高温合金涡轮盘,与粉末高温合金相比,工序简单,成本降低,具有良好的锻造加工性能,是一种有极大发展潜力的制备技术。

1.6 钨合金

钨的熔点在金属中最高,其突出的优点是高熔点带来材料良好的高温强度与耐蚀性,在军事工业特别是武器制造方面表现出了优异的特性。在兵器工业中它主要用于制作各种穿甲弹的战斗部。钨合金通过粉末预处理技术和大变形强化技术,细化了材料的晶粒,拉长了晶粒的取向,以此提高材料的强韧性和侵彻威力。我国研制的主战坦克125Ⅱ型穿甲弹钨芯材料为W-Ni-Fe,采用变密度压坯烧结工艺,平均性能达到抗拉强度1200兆帕,延伸率为15%以上,战技指标为2000米距离击穿600毫米厚均质钢装甲。目前钨合金广泛应用于主战坦克大长径比穿甲弹、中小口径防空穿甲弹和超高速动能穿甲弹用弹芯材料,这使各种穿甲弹具有更为强大的击穿威力。

1.7 金属间化合物

金属间化合物具有长程有序的超点阵结构,保持很强的金属键结合,使它们具有许多特殊的理化性质和力学性能。金属间化合物具有优异的热强性,近年来已成为国内外积极研究的重要的新型高温结构材料。在军事工业中,金属间化合物已被用于制造承受热负荷的零部件上,如美国普奥公司制造了JT90燃气涡轮发动机叶片,美国空军用钛铝制造小型飞机发动机转子叶片等,俄罗斯用钛铝金属间化合物代替耐热合金作活塞顶,大幅度地提高了发动机的性能。在兵器工业领域,坦克发动机增压器涡轮材料为K18镍基高温合金,因其比重大、起动惯量大而影响了坦克的加速性能,应用钛铝金属间化合物及其由氧化铝、碳化硅纤维增强的复合轻质耐热新材料,可以大大改善坦克的起动性能,提高战场上的生存能力。此外,金属间化合物还可用于多种耐热部件,减轻重量,提高可靠性与战技指标。

1.8 结构陶瓷

陶瓷材料是当今世界上发展最快的高技术材料,它已经由单相陶瓷发展到多相复合陶瓷。结构陶瓷材料因其耐高温、低密度、耐磨损及低的热膨胀系数等诸多优异性能,在军事工业中有着良好的应用前景。

近年来,国内外对军用发动机用结构陶瓷进行了内容广泛的研究工作,如发动机增压器小型涡轮已经实用化;美国将陶瓷板镶嵌在活塞顶部,使活塞的使用寿命大幅度提高,同时也提高了发动机的热效率。德国在排气口镶嵌陶瓷构件,提高了排气口的使用效能。国外红外热成像仪上的微型斯特林制冷机活塞套和气缸套用陶瓷材料制造,其寿命长达2000小时;导弹用陀螺仪的动力靠火药燃气供给,但燃气中的火药残渣对陀螺仪有严重损伤,为消除燃气中的残渣并提高导弹的命中精度,需研究适于导弹火药气体在2000oC下工作的陶瓷过滤材料。在兵器工业领域,结构陶瓷广泛应用于主战坦克发动机增压器涡轮、活塞顶、排气口镶嵌块等,是新型武器装备的关键材料。目前,20~30毫米口径机关枪的射频要求达到1200发/分以上,这使炮管的烧蚀极为严重。利用陶瓷的高熔点和高温化学稳定性能有效地抑制了严重的炮管烧蚀,陶瓷材料具有高的抗压和抗蠕变特性,通过合理设计,使陶瓷材料保持三向压缩状态,克服其脆性,保证陶瓷衬管的安全使用。

2 军用功能材料

2.1 光电功能材料

光电功能材料是指在光电子技术中使用的材料,它能将光电结合的信息传输与处理,是现代信息科技的重要组成部分。光电功能材料在军事工业中有着广泛的应用。碲镉汞、锑化铟是红外探测器的重要材料;硫化锌、硒化锌、砷化镓主要用于制作飞行器、导弹以及地面武器装备红外探测系统的窗口、头罩、整流罩等。氟化镁具有较高的透过率、较强的抗雨蚀、抗冲刷能力,它是较好的红外透射材料。激光晶体和激光玻璃是高功率和高能量固体激光器的材料,典型的激光材料有红宝石晶体、掺钕钇铝石榴石、半导体激光材料等。

2.2 贮氢材料

某些过渡簇金属,合金和金属间化合物,由于其特殊的晶格结构的原因,氢原子比较容易透入金属晶格的四面体或八面体间隙位中,形成了金属氢化物,这种材料称为贮氢材料。

在兵器工业中,坦克车辆使用的铅酸蓄电池因容量低、自放电率高而需经常充电,此时维护和搬运十分不便。放电输出功率容易受电池寿命、充电状态和温度的影响,在寒冷的气候条件下,坦克车辆起动速度会显著减慢,甚至不能起动,这样就会影响坦克的作战能力。贮氢合金蓄电池具有能量密度高、耐过充、抗震、低温性能好、寿命长等优点,在未来主战坦克蓄电池发展过程中具有广阔的应用前景。

2.3 阻尼减震2.4 材料

阻尼是指一个自由振动的固体即使与外界完全隔离,它的机械性能也会转变为热能的现象。采用高阻尼功能材料的目的是减震降噪。因此阻尼减震材料在军事工业中具有十分重要的意义。

国外金属阻尼材料的应用主要集中在船舶、航空、航天等工业部门。美国海军已采用Mn-Cu高阻尼合金制造潜艇螺旋桨,取得了明显的减震效果。在西方,阻尼材料及技术在武器上的应用研究工作受到了极大的关注,一些发达国家专门成立了阻尼材料在武器装备上应用的研究机构。80年代后,国外阻尼减震降噪技术有了更大的发展,他们借助CAD/CAM在减震降噪技术中的应用,把设计-材料-工艺-试验一体化,进行了整体结构的阻尼减震降噪设计。我国在70年代前后进行了阻尼减震降噪材料的研究工作,并取得了一定的成果,但与发达国家相比,仍有一定的差距。阻尼材料在航空航天领域主要用于制造火箭、导弹、喷气机等控制盘或陀螺仪的外壳;在船舶工业中,阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板,有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声。在兵器工业中,坦克传动部分(变速箱,传动箱)的振动是一个复杂振动,频率范围较宽,高性能阻尼锌铝合金和减振耐磨表面熔敷材料技术的应用,大大减轻了主战坦克传动部分产生的振动和噪声。

2.5 隐身材料

现代攻击武器的发展,特别是精确打击武器的出现,使武器装备的生存力受到了极大的威胁,单纯依靠加强武器的防护能力已不实际。采用隐身技术,使敌方的探测、制导、侦察系统失去功效,从而尽可能地隐蔽自己,掌握战场的主动权。抢先发现并消灭敌人,已成为现代武器防护的重要发展方向。隐身技术的最有效手段是采用隐身材料。国外隐身技术与材料的研究始于第二次世界大战期间,起源在德国,发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯等先进国家。目前,美国在隐身技术和材料研究方面处于领先水平。在航空领域,许多国家都已成功地将隐身技术应用于飞机的隐身;在常规兵器方面,美国对坦克、导弹的隐身也已开展了不少工作,并陆续用于装备,如美国M1A1坦克上采用了雷达波和红外波隐身材料,前苏联T-80坦克也涂敷了隐身材料。

隐身材料有毫米波结构吸波材料、毫米波橡胶吸波材料和多功能吸波涂料等,它们不仅能够降低毫米波雷达和毫米波制导系统的发现、跟踪和命中的概率,而且能够兼容可见光、近红外伪装和中远红外热迷彩的效果。

近年来,国外在提高与改进传统隐身材料的同时,正致力于多种新材料的探索。晶须材料、纳米材料、陶瓷材料、手性材料、导电高分子材料等逐步应用到雷达波和红外隐身材料,使涂层更加薄型化、轻量化。纳米材料因其具有极好的吸波特性,同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点,发达国家均把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和开发;国内毫米波隐身材料的研究起步于80年代中期,研究单位主要集中在兵器系统。经过多年的努力,预研工作取得了较大进展,该项技术可用于各类地面武器系统的伪装和隐身,如主战坦克、155毫米先进加榴炮系统及水陆两用坦克。

目前,世界上正在研制的第四代超音速歼击机,其机体结构采用复合材料、翼身融合体和吸波涂层,使其真正具有了隐身功能,而电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已开始在隐身飞机上涂装;美国和俄罗斯的地对空导弹正在使用轻质、宽频带吸收、热稳定性好的隐身材料。可以预见,隐身技术的研究和应用已成为世界各国国防技术中最重要的课题之一。

四 我国军用新材料的产业化趋势

应用于军事工业中的新材料均具有较高的技术含量,因而军用新材料的产业化速度普遍比较缓慢。世界范围内的军用新材料正向功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展。由此看来,钛合金、复合材料和纳米材料在军事工业中具有十分良好的产业化前景。

4.1 钛合金

钛是20世纪五十年代发展起来的一种性能优异、资源丰富的金属。随着军事工业对高强低密度材料需求的日益迫切,钛合金的产业化进程显著加快。在国外,先进飞机上钛材重量已达到飞机结构总重的30~35%。我国在“九五”期间,为满足航空、航天、舰艇等部门需要,国家把钛合金作为新材料的发展重点之一,预计“十五”将成为我国钛合金新材料新工艺的高速发展时期。

4.2 复合材料

军事高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料,在这种条件下??国在先进复合材料的研制和应用方面取得了很大的成绩,它在“十五”期间的发展会更加引人注目。21世纪复合材料的发展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。

4.4 纳米材料

纳米技术是现代科学和技术相结合的产物,它不仅涉及到现有的一切基础性科学技术领域,而且在军事工业中有着广泛的应用前景。随着未来战争突然性的急剧增大,各种探测手段越来越先进。为适应现代化战争的需要,隐身技术在军事领域占有十分重要的地位。纳米材料对雷达波的吸收率较高,从而为兵器隐身技术的发展提供了物质基础。

❺ 光电保护器的特点和应用

光电保护器是一种设备安全防护装置,其广泛应用在大型冲压设备、自动化装配线、版机械传送搬运系权统、机械加工设备以及危险区域的防护等领域。
光电保护器也被称之为光电保护装置,也有直接称为安全光栅或安全光幕。光电保护器的性能特点有如下:
1、性能稳定,可靠性强,最小检测物体直径可达2.5mm,甚至更小。感应性灵敏,响应时间可在15ms左右。
2、不影响工作效率,在安全防护的同时又不会影响到设备的正常操作,属于非接触式红外传感器,可靠性高。
3、安装简易,操作简单,光轴容易对准,便于调节高度和角度。
4、响应时间快,安全性高,比如意普的光电保护器响应时间可达10ms,甚至更低。
5、抗干扰能力强,比如意普的光电保护器不仅能抗电磁干扰,还能抗强光干扰,能防水防尘,应用广泛,能适应各种复杂的环境。

❻ 理想班组武器系统有哪些特点

(1)火力覆盖范围一直延伸至2000米,提高了步兵支援火力的范围。

(2)配有先进的火控系统,集目标探测、远程测距和火力控制于一体,使命中概率提高。

(3)杀伤威力比MK19自动榴弹发射器提高5-6倍。

(4)光电瞄准具配有热成像仪,武器具备昼夜作战能力。

(5)武器上留有接口,将来能与数字化战场融合。

英国装备的地面作战电子个人武器

英国根据未来士兵技术(FIST)计划研制的武器具有可拆卸的近距离作战(DCC)能力。1997年初与以Pilkington光电公司为首的财团签订了价值六百万英磅(1150万美元)的三年期TD合同。Pilkington光电公司主要提供系统工程、头盔光学、武器瞄准增强、视频信号处理和人的因素管理。包括雷卡尔声学公司在内的其它公司负责通信、声频系统、头盔设计、导航系统和电源。皇家军械公司负责武器增强、武器系统设计和仿真。

皇家军械公司设计的电子个人武器(EIW)体现了更新的概念。EIW发射电动发射的弹药,到目前已看出的优点有改变射速,把发射调到单发,简化武器状态数据生成和显示阔余弹药数、准备状态、枪管寿命)等。

总的来说,人机接口可能是武器的最大限制。在近战中,用户能用两手握住武器至关重要。在英国FIST系统中提供了双重武器控制装置。FIST武器抢护木上的5个按钮能使士兵翻转HNID中的图象,双钮控制能防止某些功能的意外触发,如激光瞄准。

来自武器上的改进的增强器瞄准具的图象显示在HMD上,但保留了改进的直接观察方式。在试验中使用了雷声公司的无冷却热瞄准具,但在下次FIST重复试验中打算测试更先进的英国开发的STAIRSA无冷却瞄准具技术,以及开发中的具有视频拾取的双波段昼夜增强的新式瞄准具。

❼ 军事 什么是光电

这个名字好亲切,我的专业就是光电信息工程

军事上的光电是光学和电学的简称。光电系统就是运用了光电技术的仪器组成的系统。
至于光电的相互转化,是能量转化方面的问题。
光电信号间的转化其实在科学家们发现了光的波粒二相性后就不存在问题了,因为光也有波长振幅等等,光电信号间只存在具体特征参数上的差异,直接运用信号处理方面的公式就可轻易算出来。

军事上广泛运用的所谓光电对抗系统,就是指基于光学和电学的信息对抗系统,包括由各类激光仪器,电子成像仪器组成的观瞄系统,以及由各类光纤收发转换仪器,电波收发转换器组成的通讯系统,和可能已得到运用的如激光武器,电磁脉冲武器构成的打击系统。

❽ 现代高技术武器装备的特点

高技术一词最初是英语High Technology直译来的。一般认为,是指建立在综合科学技术研究的基础上,处于当代科学技术前沿,对发展生产力、促进社会文明、增强国防实力起先导作用的知识、技术和投资密集的技术群。高技术是一个动态的概念,随着时间的推移,高技术的主要内容和涉及范围都会有所改变,新的高技术将陆续出现,一些发展成熟的技术也会变为—般技术。
军用高技术是高技术的重要组成部分,是诸多高技术中为了满足国防现代化需要、能够产生新武器系统、作战指挥系统与作战方法而发展起来的那部分新技术群。高技术武器装备是以—种或多种军用高技术为基础研制而成的武器装备,是军用高技术的物化成果,包括开发型武器系统,研制新—代武器装备和对现有武器装备的技术改造等。严格地说,并不能把高技术截然地分为军用和民用,90%以上的科学技术成就均是军民兼用的,但是许多高技术都是首先应用在军事上,而且在高技术发展中,军用高技术往往起看带头作用。这是因为军事始终是社会生活中对科学技术的最新成就利用得最快最多的一个领域。另一方面,军事上的新需求又促进了高技术的发展。
高技术的基本特征是,“战略性、风险性、增值性、渗透性、带动性”。战略性,即指高技术状况是反映国家经济实力和国防实力的,直接关系到国家经济和军事地位;风险性,即高技术几乎都处在科学技术的前沿,它的发展具有明显的超前研究的特点;增值性,即它的应用可以大大提高经济效益和武器系统的效能,起着“力量倍增器”的作用;惨透性,即高技术本身往往都是一些综合性、交叉性很强的技术领域,表现于多学科之中;带动性,即高技术集约了各技术领域的精华.它广泛地应用到传统产业中去,就能带动各行业的技术进步。
从总体上讲,当代高技术包括相互支撑、相互联系的六大高技术群,即信息技术群、新材料技术群、新能源技术群、生物技术群、海洋技术群和航天技术群。主要包括九大技术产业:生物工程、生物医药、光电子信息、智能机械、软件、超导体、太阳能、空间、海洋产业等。每个高技术群又包括许许多多的高技术,而且相互交叉、渗透,还不断涌现着新的高技术学科。军用高技术主要来自信息、电磁、新材料、航天、航海、侦察、预警、制导、控制、隐形、夜视、核化、定向能技术等,而未来生物技术的发展,也将在军用高技术发展中,占有重要的一席之地。
下面简要地介绍在军用高技术中最具影响的几项技术,由此可以看出军用高技术的现状和发展趋势。
(一)军用微电子技术
微电子技术是军用高技术的核心和基础。军用高技术的迅猛发展,武器装备的巨大变革,在某种意义来说就是微电子技术迅猛发展和广泛应用的结果。微电子技术的渗透性最强,对国民经济和现代科学技术发展起着巨大的推动作用,其发展水平和发展规模已成为衡量一个国家军事、经济实力和技术进步的重要标志。正因为如此、世界各国都把微电子技术作为最关键的技术列在高技术的首位,使其成为争夺技术优势的最重要的领域。
微电子技术是使电子元器件和由它组成的电子设备微型化的技术,其核心是集成电路技术。通常用集成度或速度来标志微电子技术的发展水平。从1959年生产集成电路以来,集成度每10年增大250倍、速度每10年加快30倍。目前先进国家已具有o.5微米线宽的微电路生产能力,并加速开发o.3微米加工技术。预计90年代每个集成电路上的元件数将从1亿个增加到10亿个以上,运算速度可达100MIPA,并进入实用化。利用微电子技术最新成果,研究开发专用集成电路,以完成特定的功能,是军用微电子技术发展的主要任务。把整个电子系统或子系统包括它的信息采集、数据处理、存储等功能电路,都集成到一个芯片上,这种超大规模系统集成电路,是军用微电于技术的发展方向。
美国国防部早在1980年就制定并实施“超高速集成电路”计划,用了10年时间,投资10亿美元,加速发展起大规模集成电路,对提高武器装备性能起到了很大作用。其特点有三:一是可减小军用电子系统的体积和重量。如战斗机中的电子系统,采用一般的集成电路需要7500块,而使用超大规模专用集成电路,只需25块,重量由450公斤下降到4.5公斤,功耗由5千瓦减到25瓦。二是可以把多种武器装备联为一体、提高系统性能。如机载火控雷达采用这种专用集成电路后,可以使信息处理能力提高10倍。三是提高系统的可靠性,延长了寿命。美国运用微电子等技术,改造F—14、F—16、F—18等战斗机的武器系统,使用寿命延长十几年甚至更长的时间。大规模集成电路的作用还不仅仅在于以上各点,更重要的是在于它使一些高技术兵器的发展成为可能。例如,“战斧”巡航导弹、“爱国者”导弹、“铺路石”激光制导炸弹,都是由超大规模集成电路把导弹、炸弹的信息存储、处理、控制等功能部件缩小到能够装在导弹这个小小的空间上。又如,只有采用了高可靠的大规模集成电路,才有可能把建立在大量信息处理基础上的超高分辨率的合成孔径雷达,放到卫星上,进行高精度的对地面侦察。
(二)军用光电技术
光电子技术是以先进探测器和激光器为基础,由光学技术、电子技术、精密机械技术和计算机技术等密切结合而形成的一项高技术。它既改变了传统光学的单纯观察功能,又大大扩展了电子技术的功能。由于光电子技术具有探测精度高、传递信息速度快、信息容量大、抗干扰和保密能力强等优点,因而在军事上得到了广泛应用,在现代战争中已显示了其特有的威力。军用光电子技术已成为高技术兵器发展的主要支撑技术之—。
光电子技术发展的基础是各种光电子器件。军用光电子器件主要有红外探测器、电荷藕合器件(CCD)、激光器、光纤、集成电路等。红外探测器是利用致冷的锑化铟、碲镉汞等半导体芯片,对物体辐射的红外波进行接收探测的器件,目前主要发展探测常温物体辐射波的碲镉汞器件。CCD器件则是固体摄像器件,可以不用扫描,直接凝视成像,目前主要用于可见光。激光器则是激励具有高亮度、单色、强方向性激光束的器件,目前80%军事装备应用的固体激光器是主要发展方向。光纤是采取特殊工艺控制的高纯度玻璃纤维,比头发丝还细得多,用它制成的光纤与同轴电缆相比,传输速率要高10倍、100倍以上,中继距离远几倍几十倍以上,而且体积小,重量轻。
光电子技术在武器装备的发展中占有极其重要的位置。它不仅可被用来独立地发展一些装备,用于侦察、预警、遥感、导航通信等,而且又是制导、火控、信息处理重要的技术基础。其主要应用是,侦察和夜视,包括机载红外前视、坦克和手持夜视仪、星载多光谱扫描仪等。例如.海湾战争使用的F—16、F—15E等飞机装备的“夜间红外低空导航和目标瞄准系统”,使飞机能全天候低空飞行。又如,在海湾战争中发挥重要作用的KH—11和KH—12照相侦察卫星,主要用的是CCD和红外传感器摄取地面目标图象。光电火控与制导,包括各种光电跟踪、瞄准装备和光电制导导弹。例如,“宝石路”激光制导炸弹,已装备F—4等十几种飞机上,年产1万枚,在海湾战争中大量使用。又如,最新发展的“发射后不用管”精确制导导弹,也是采用红外探测器为基础的。光纤通信巳成为军事通信的一个重要组成部分,光纤传输和光纤传感器的应用,也将大大提高电子设备的性能。
(三)军用计算机技术
军用计算机技术是军用高技术中具有战略意义和竞争最激烈的技术之一。计算机是战术、战略武器及航天系统的信息处理中心,是战场指挥管理和武器控制的重要工具。电子计算机的技术水平己成为军事技术发展和武器装备现代化程度的重要标志。海湾战争中,美军使用高速运算的巨型计算机,使海湾战场大量信息处理工作得以及时完成;充分利用高效率的小型机和微型机,快速建立了各种指挥中心和网络;大量使用了各种便携式、台式或折叠式微型机,连成网络或成为个人通信终端,有效地保证了团以下单位人员的作战指挥。
随着自动化作战指挥、新型武器研制的模拟仿真、高速信号及图象处理、密码破译等军事需求的增长,目前发达国家都在竞相开发采用并行计算机体系结构、高速运算的超级计算机。预计美国在1995年将达到每秒1万亿次运算速度,到2000年将达到每秒百万亿次运算速度。90年代计算机技术发展的又一个重要标志是把联网和计算两种技术融为一体,实现计算机网络化。这种计算机网络将建立在开放式体系结构基础上,可在任意地方的任意种类和任意数量计算机上运行程序,并在任意时刻进行相互通信。也就是说,这种网络一旦建立,就可以在各军种、兵种的作战单元之间实现运用自如的数据共享和数据通信,达到无懈可击地协同一致。人工智能技术也将是计算机技术发展的一个重要方向。媒体数字化、计算机化的多媒体技术的发展,将使文字、声音、图像综合于一体,可以实现交互实时远程传递、记录和表现声、图、文信息,它将是人类处理信息能力的第三次飞跃。这将使作战指挥、作战模拟以及情报综合实现声、象、数、表一体化表现,并更加实时、高效、丰富多彩、方便宜人。未来智能机器人技术也将得到迅速发展。美国目前正在发展侦察、搜索机器人,2000--2010年,将发展坦克驾驶、防空自动侦察射击、自动火炮射击及战斗机驾驶机器人,预计未来大批军用机器人将逐步由实验室走向战场。
这些军用计算机技术的重大突破,将深刻地影响武器装备的进步,促使武器系统向全自动化和智能化方向发展,将极大改变作战指挥、通信、训练、侦察、后勤等各方面的工作面貌。
(四)精确制导技术
精确制导技术是精确制导武器系统的关键技术,是世界新技术革命中最成熟的技术之一。精确制导武器一般指直接命中目标概率大于50%的导弹、制导炸弹、制导炮弹的总称。精确制导武器的本质特点是打得准。例如,能在10公里以外发射击中坦克的顶盖。
(五)军用新材料技术
军用新材料是军用高技术的基础,谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料,谁就拥有最强大的技术潜力。因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位,各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。
当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。结构材料包括金属材料和复合材料。先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。先进复合材料是结构材料的主要发展方向。这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能,并且能大批量生产。复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。随着复合材料技术不断发展,应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件,而巳应用面逐步扩大。先进复合材料已成功地应用在F--16、F--18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹,以及M—l、T—72、“豹”--Ⅱ等坦克上,并取得了良好的效果。为进一步推动复合材料在武器装备上的应用,美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划,预计复合材料将占飞机结构质量的68.5%,并使整个结构质量减轻35%。隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。隐形材料可以吸收大量的雷达波信号,从而达到防探测的目的。它可以涂复在飞行器外表上,也可作为飞行器的蒙皮构件。好的吸波材料可以吸收雷达波99%以上的能量。海湾战争中使用的F—l17A隐形飞机,除了具有良好的隐形外形和进气道设计外,主要是涂复了良好吸波材料。美国最新研制的新一代战斗机F--22,也大量采用丁吸波材料,因而具有良好的隐形性能。
(六)军用航天技术
航天技术是由运载火箭技术、航天器技术和地面测控技术组成的高度综合性技术。自从1957年10月和1958年1月,苏联和美国先后成功地发射人造地球卫星以来,航天技术迅速发展,太空成为军事争夺的一个新领域,美国和苏联都把控制太空看作是取得战争胜利的一个必要条件。世界各国迄今共发射3000个航天器,70%以上是用于军事,美国和苏联占发射总数的90%以上,这充分说明了航天技术军事应用的重要性。
航天技术的传统军事应用是,利用卫星或载人航天器携带的各种遥感器、无线电接收机、通信设备和其他观测设备,执行监视与侦察、弹道导弹预警、通信与导航、气象观测和大地测量等任务。随着微电子技术、计算机技术、传感技术等高技术的发展,这些军用卫星提供的能力不断提高。目前美国的国防卫星通信系统、舰队卫星通信系统和空军卫星通信系统已成为美国军事指挥控制系统的重要组成部分,承担70%左右的远距离通信任务。在海湾战争中,美国将军用卫星综合用于实践,对取得战争胜利发挥了重要作用。多国部队动用了照相侦察、电子侦察、海洋监视、导航定位、战术战略通信、数据中断、导弹预警、商用通信、商用遥感、军用气象等十类卫星约100颗,为美国最高当局、有关国家和战区的多国部队建立了一快速神经枢纽。其中采用合成孔径雷达技术的“长曲棍球”雷达成像侦察卫星,其地面分辨率为1米,具有全天候实时侦察能力;还有KH—11和KH--12照像侦察卫星具有先进的光电遥感器,并采用了热成像的自适应光学技术,地面分辨率达0.1米;利用卫星构成全球导航定位系统(GPS),定位精度可达十几米,而且定位接收机体积非常小,可随身携带。
军用卫星的发展,除了继续提高精度,扩大容量外,随着各种小型化技术的应用,迅速发展的小卫星技术是一个值得注视的发展方向。小卫星具有重量轻(几十公斤到500公斤)、研制周期短(从计划到射一般1年间,最多也不过2年)、价格低廉(一般几十万到2500万美元)等特点,因而可快速部署,具有较强的生存能力和抗干扰能力,对军事应用有特殊意义。例如,应用小卫星可使军、师一级前线指挥官直接掌握空间资料,成为C3I的重要组成部分;应用于战术侦察可以随时更换战场数据库。小卫星已成为SDI(美国前总统里根于1984年提出的“战略防御倡议”即“星球大战”计划,旨在以天基武器为主建立一个确保生存的战略防御系统)空间平台的重要组成部分,作为SDI的空间监视跟踪系统的“智能慧眼”,就是由低轨道上的小卫星群构成的。
军事高技术对武器装备的发展起着巨大的促进作用,一是提高了武器装备的全天时、全天候作战能力和杀伤效果;二是提高了武器装备相互配合使用的综合作战能力;三是提高了武器装备的生存能力;四是加速了新型武器装备的研制和生产,缩短了武器装备更新换代的周期。

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