美军军事科技居前列哪些技术缺了稀土就会凉?

2019-06-10   阅读:86

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  3,中国拥有四个世界第一。储量第一,全球已探明储量为1.4亿吨,中国有4400万吨,占据39%;产量第一,10.5万吨占据世界的81%;出口量第一,中国供应了世界稀土的85%,美国进口中国稀土在2017年占据总量的80%,就是20%来自其他国家,80%都是从中国进口。美国也拥有稀土的储量,但他不具备完整的稀土技术产业链。消费量第一。

  讲堂君今分享有关稀土在军事上的具体用途的分析,以此庆祝六一国际儿童节,为中国孙子后代的国际竞争优势鼓掌和加油。

  几乎所有的现代高科技产品都需要稀土。在当前,几乎每五项新技术发明就有一项和稀土相关。稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),再加上钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。

  在军事领域,可以说,没有稀土,就没有电子元件,没有制导技术,没有核反应堆,甚至没有电视屏幕。稀土是制造精密商业和军事电子装置、激光装置、光学器件、监视通信装置、磁体和电池的重要原材料。

  美国海军F-22“猛禽”战斗机最大的优势之一,就是它强劲的发动机。20年前就投入使用的F119涡扇发动机,推动比超过10,具备矢量推力技术,中国国产发动机至今也难以匹敌。

  然而,F119发动机的叶片以及燃烧室大量使用阻燃钛合金,其中含有使用了铼、钇等稀土。此外,F-22的机身也是用铈等稀土强化的镁钛合金,这样才能在超音速中不至于空中解体。

  此外,稀土元素也广泛用于各种军用材料的制造,有效提升战机、军舰、战车制造材料的强度、耐热度、抗磁能力等。当前高科技技术日新月异,武器材料的应用环境越来越极端,如果没有稀土,根本无法满足新一代武器的很多苛刻设计要求。

  美国海军拥有两大王牌,一个是核动力航母,一个是核潜艇。由于在舰用核技术上领先世界,美国海军也有能力拥有全部核动力的潜艇,和全部核动力的航母,因此远远超越任何国家。

  然而,核反应堆的结构材料、屏蔽材料需要钐和铕,核燃料稀释剂需要钇,抑制剂需要钆,没有这些稀土材料的配合,美军航母与潜艇的反应堆就无法得到有效控制。试想一下,如果没有稀土,核潜艇的反应堆不仅造不出来,原有的旧反应堆也无法正常运作,将极大提高核反应堆事故的危险性。

  光纤技术是当前通信技术的核心,无论是飞机、舰艇还是坦克的操作,还是整个作战系统的指挥运作,离开光纤将会全部瘫痪。此外,美国核潜艇的主要武器是光纤制导鱼雷,凭借此项技术,美军鱼雷可以拥有非常远的精准制导射程。此外,光纤制导导弹也是战场的新生力量,光纤制导的反坦克导弹,比传统反坦克导弹,射程高出一个数量级。

  然而,光纤和光学元件的制造,离不开钬、铒、镨等稀土。铒元素能确保光纤传输的能量损失达到最小,镨元素则是制作光纤放大器的关键材料。没有稀土,光纤制导的作用距离就会大打折扣,所谓的“远程操控优势”会不复存在。

  当前美国军方正大力发展激光武器,并且首先开发出舰载和空基的激光拦截系统,成功进行了地面、海基和空基的激光反导、防空试验,并且取得相当惊人的效果。同时激光测距仪、激光雷达、激光通信等也广泛应用于海陆空力量,特别是激光测距仪,可以说是主战坦克的火炮能否精确命中的关键。

  然而,当代主力激光器是建立在掺钕钇铝石榴石基础上的,此外光纤激光器需铒,对眼睛无伤害的新一代激光器还需要钬。可以说,没有稀土,激光器的大部分技术都将会倒退回1970年代。

  在海湾战争和伊拉克战争中,强大的夜战能力成为美军最大的不对称优势,其中的关键技术就是热成像仪。美军至今已经发展出第四代的热成像技术,成像画质很高,依然遥遥领先于全球。

  然而,热成像仪的关键元件——非致冷焦平面阵列传感器离不开稀土元素镧,否则传感器的灵敏度和像素密度都无从谈起,美军几十年来的夜战优势将全部沦陷。

  稀土在科技领域最关键的用途就是永磁体,几乎可以说是稀土最核心的竞争力,稀土-铁-硼系永磁体具有凭借超强的磁性能,广泛用于电子领域。几乎各种先进电子设备都离不开稀土永磁体。美军导弹之所以有很高命中率,美国JDAM制导炸弹之所以“指哪儿炸哪儿”,都是因为拥有先进的制导元件。例如“爱国者”导弹制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦。

  此外,各种稀土元素也是各种电子元件、光学元件必备材料,只要有了稀土,电子设备和光学仪器性能就能获得巨大提升。而这些仪器,是主战坦克、驱逐舰、战斗机、雷达、导弹等所有武器的“眼睛”和“大脑”。可以说,没有稀土元素,美国军队的技术水平将会大幅退步20-30年,甚至认为将“直接归零”。

  这几年来,五角大楼一直在统计和检讨稀土元素在本国武器装备里的含量,但最终都不了了之。因为稀土用途太广泛了,几乎牵涉一切技术装备,而且往往不可替代。想取消或者减少稀土在装备上的使用,除非准备好了,让军事技术倒退回上个世纪。

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