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先进武器研发离不开稀土 美造先进驱逐舰要求助中国

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文|利刃军事

稀土对于武器装备的巨大价值

稀土,是许多种稀有矿藏的统称,是重要的战略资源,其世界范围内蕴藏量极其稀少,因此才有了“稀土”的美誉。也正因为这些元素所具有的各种特性,所以稀土才被广泛应用在各类武器装备上,而如今也有越来越多的武器装备,离不开各种稀有元素的添加。

美军作为全球防务装备研制的老大,很多武器装备以性能先进、质高价更高而著称,之所以性能优秀,也离不开稀土的添加。下面就列举一二:

在雷达探测系统中,钐钴永磁用于行波管实现微波聚能外,钇铁石榴石(YIG)和钇钆石榴石(YGG)广泛应用于移相器、调谐器和滤波器中。如爱国者导弹系统的AN/MPQ253相控阵雷达,其相控阵阵列单元的磁环以及其它许多雷达和导弹中装备的射频环行器都离不开钇钆石榴石。在雷达磁控管中,使用钐钴永磁作为汇聚电子束的载体。而陆基空管、侦察、搜索和火控雷达也都大量配备磁控管。

陆基、机载和相控阵雷达系统内有时还包含正交场放大器,其带宽、增益和输出信号适中,但比传统微波管体积小,重量轻。输出信号需用钐钴磁体汇聚。典型应用如美海军宙斯盾系统AN/SPY-1D相控阵雷达。除此以外,其他一些雷达行波管、磁控管和其它部件的射电阴极管中还使用了氧化钇。

在音响测定/声纳系统中:美海军正采用Terfenol-D超磁伸缩材料替代舰艇和潜艇上大功率声纳等装备中原来使用的传统陶瓷材料。Terfenol-D对磁场的响应速度比机械装置快200倍。它还能瞬时变化尺寸以喷射适量燃油,因此可用作新型柴油机的燃油喷射器。Terfenol-D还可用于驱动器中,快速、有力和精确地调整、瞄准、平衡和控制激光、反射镜和透镜等各种装置。而振荡频率在16kHz到1GHz之间的稀土超声波换能器可用于军工超声焊接和超声机加工。

在日益复杂的电磁环境中,电子对抗显得越来越重要,很多电子对抗设备也因此用上了稀土:美军多种现役电子对抗装备中使用了稀土钆、钇和钐。如B-1B枪骑兵战略轰炸机上装有伊顿出品的AN/ALQ-161型尾部警戒防御组件(TWF)。它使用一部脉冲多普勒雷达探测从后方来袭的导弹,及时释放电子诱饵并实施电子干扰。

除了以上的应用,稀土还大量被各型装备采用:美海军阿利·伯克级驱逐舰最新型号的混合动力驱动系统使用钕铁硼永磁。在NMD和TMD导弹防御计划中,需要消耗大量铟用以制造高灵敏度的导引头。F-22的远程探测雷达和隐形座舱盖也都需要铟的添加。艾布拉姆斯M1A1/2坦克虽然大量使用贫铀装甲,但也采用了部分稀土装甲钢,大幅提高防护能力。需要注意的是,在上世纪80年代中,我国就已研制成功稀土碳钢,其横向冲击值比最初使用的原碳钢提高了70-100%,这在我军99A型主战坦克上和部分舰艇上已经成功应用。

在杀伤性装备方面,稀土还被广泛使用在稀土装甲钢制作大口径子弹上,用稀土球墨铸铁制造迫击炮炮弹,用稀土添加到短程弹道导弹的杀伤性破片上。使炮弹有效杀伤碎片数量增加数倍,并锐化碎片边缘,大幅度改善杀伤力。

由此可见,稀土对于武器装备的研发是多么重要,这样的战略资源,我们应如何保护好,使用好,着实是一项战略课题。(利刃/东风破)

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