俗話說得好，國無防不立，民無防不安。對一個國家來說，最重要的事情莫過于經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和國家防務(wù)的安全。國防建設(shè)是人類社會發(fā)展與安全需要的產(chǎn)物，關(guān)系到整個國家和民族的生死存亡?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭早已從冷兵器時代的人力角逐演化為高新技術(shù)武器的對抗，一個國家的武器裝備實(shí)力很大程度上體現(xiàn)了這個國家的軍事實(shí)力，決定了這個國家在國際政治、軍事和經(jīng)濟(jì)競爭中的地位。

歷史上因?yàn)檐娛滦录夹g(shù)的應(yīng)用獲得軍事勝利的戰(zhàn)例比比皆是。第二次世界大戰(zhàn)后期，美國對日本使用了最新研制成功的原子彈，直接促使日本放下屠刀。20世紀(jì)60年代末越南戰(zhàn)爭時期，美軍為炸毀越南的清化大橋，一開始動用了600架飛機(jī)，損失了18架飛機(jī)也沒能成功。后來采用當(dāng)時最新的科技成果——激光制導(dǎo)的靈巧炸彈，僅用了12架飛機(jī)就把清化大橋炸毀了。靈巧炸彈配備有智能控制，所以有人把越南戰(zhàn)爭看作是現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的萌芽。

真正的高科技局部戰(zhàn)爭概念是在海灣戰(zhàn)爭前提出來的。1991年的海灣戰(zhàn)爭歷時42天，其中地面戰(zhàn)爭僅用了4天，共使用精確制導(dǎo)炸彈9250枚，巡航導(dǎo)彈300枚，以美國為首的多國部隊(duì)僅以傷亡600多人的代價，就斃傷俘伊軍共30萬人，圍殲或重創(chuàng)伊參戰(zhàn)的42個師中的41個。要知道，戰(zhàn)前的伊拉克曾號稱中東第一強(qiáng)國，世界第四軍事大國。但在海灣戰(zhàn)爭中，美軍使用了先進(jìn)的巡航導(dǎo)彈和靈巧炸彈，一舉破壞了伊拉克的指揮通訊系統(tǒng)，才造成這樣一邊倒的局面。作為遠(yuǎn)程精確打擊武器之一的巡航導(dǎo)彈，采用慣性加GPS復(fù)合制導(dǎo)，再加紅外成像技術(shù)，能從衛(wèi)星、無人機(jī)、飛機(jī)甚至海軍陸戰(zhàn)隊(duì)岸上的探測器接收瞄準(zhǔn)和定位數(shù)據(jù)，具有高度的戰(zhàn)術(shù)靈活性，在飛行中還能在前方空中控制員的指揮下改變方向，攻擊其他預(yù)定目標(biāo)。尤其值得一提的是，F(xiàn)-117A戰(zhàn)斗攻擊機(jī)仰仗其獨(dú)特的隱身特性，參與攻擊伊軍一體化防空系統(tǒng)和關(guān)鍵的指揮控制中心及其他重要目標(biāo)，第一個晚上就完成攻擊目標(biāo)計(jì)劃的35%，自己卻無一損失。作為第一場高科技局部戰(zhàn)爭，海灣戰(zhàn)爭創(chuàng)造了戰(zhàn)爭史上的奇觀，也讓全世界見識了科學(xué)技術(shù)在軍事戰(zhàn)爭領(lǐng)域所起到的無法替代的作用。

圖22-1 美國GBU-24激光制導(dǎo)炸彈

圖22-2 精確制導(dǎo)炸彈攻擊示意圖

2003年的伊位克戰(zhàn)爭，英美聯(lián)軍從戰(zhàn)爭開始到正式轉(zhuǎn)入維和及重建任務(wù)，時間還不到4周，消耗約18000枚精確制導(dǎo)炸彈和800枚巡航導(dǎo)彈，美軍死亡128人 （其中僅94人死于戰(zhàn)斗行動中），英軍死亡31人。造成伊拉克方面約1252個平民死亡，5103人受傷（伊拉克方面中期公布的數(shù)字），戰(zhàn)爭后期由一家新聞媒體提供的數(shù)字為：2320名軍人陣亡，1500名平民死亡，7000名戰(zhàn)俘。這些數(shù)據(jù)顯示，由戰(zhàn)爭所造成的平民傷亡和附帶損傷與歷史上的其他戰(zhàn)爭相比微乎其微，但卻以極大的震懾力、出敵不意、靈活機(jī)動、精確制導(dǎo)彈藥空前的使用量以及壓倒性優(yōu)勢兵力的使用引起了全世界高度關(guān)注。這次戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍大量運(yùn)用了具有當(dāng)代高新技術(shù)水平的常規(guī)武器裝備和速度更快、精確程度更高的精確制導(dǎo)武器，戰(zhàn)爭的過程充分反映出高科技對武器裝備性能的影響和對戰(zhàn)爭走向所起的決定性作用。武器的精確性使美軍能從根本上改變其目標(biāo)及彈藥的選擇來減少平民傷亡和附帶損傷，在25萬人參戰(zhàn)的情況下，每480人中才有一名傷亡。而從第一次世界大戰(zhàn)到越南戰(zhàn)爭，戰(zhàn)爭傷亡的比例平均是1∶15。

現(xiàn)代化武器及戰(zhàn)術(shù)的應(yīng)用不僅能使其殺傷力大大增長，還能在打敗敵人的同時，大大減少戰(zhàn)爭的開銷。例如激光制導(dǎo)系統(tǒng)的改進(jìn)及GPS的使用能使彈藥用量大大減少，原來需要用2000千克的炸彈，現(xiàn)在只要500千克就行。二戰(zhàn)中，一架B-17的投彈圓概率誤差是914米，如果要對一個縱深2千米的目標(biāo)實(shí)施攻擊并達(dá)到最大可能性的摧毀程度，需要1500架飛機(jī)和9000枚炸彈。到越南戰(zhàn)爭時，美軍飛機(jī)執(zhí)行轟炸任務(wù)采用戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，投彈高度較低，在客觀上提高了轟炸的精度，但投擲炸彈或發(fā)射導(dǎo)彈落在150米以內(nèi)的只有50%。但要達(dá)到預(yù)期效果仍需大量飛機(jī)。海灣戰(zhàn)爭中，這一范圍已精確到5米左右。激光制導(dǎo)炸彈的發(fā)展，能讓一架飛機(jī)以圓概率誤差10米甚至3米的精度同時準(zhǔn)確地打擊兩個獨(dú)立目標(biāo)。

由此可見，軍事技術(shù)的突破性發(fā)展正在引發(fā)一次新的軍事革命。美國方面認(rèn)為，軍事技術(shù)和武器裝備的發(fā)展是軍事革命的根本動因，為推進(jìn)新軍事革命，必須大力發(fā)展軍事科學(xué)技術(shù)，在技術(shù)上優(yōu)于任何潛在對手，從而保持軍事優(yōu)勢。軍事高技術(shù)和武器裝備最重要的支撐就是高新材料技術(shù)。

所謂新材料是指那些新近研究成功的，以及正在研制中的具有優(yōu)異特性和功能、能滿足高技術(shù)需求的新型材料，主要是一些有特殊作用的結(jié)構(gòu)材料和功能材料。功能材料是指利用聲、光、電、磁、熱、化、生化等效應(yīng)，將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的材料。功能材料很多，如光電功能材料、貯氫功能材料、阻尼減震材料、隱身材料等。

人類社會漫長的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，材料的開發(fā)和利用是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，新材料的應(yīng)用是社會進(jìn)步的里程碑。兩次世界大戰(zhàn)和多次現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭更告訴我們，對國防工業(yè)和武器裝備的發(fā)展來說，新材料的研究和開發(fā)起著至關(guān)重要甚至是決定性的作用，國防和軍工通常是新材料成果的優(yōu)先使用領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，武器裝備的技術(shù)密集程度越來越高，在向信息化戰(zhàn)爭演變的過程中，武器裝備的精確制導(dǎo)越來越重要，對軍用材料提出了更高、更新的要求。軍用材料的生產(chǎn)對軍事裝備來說是一切的根本和核心，沒有自我生產(chǎn)高新材料的能力，包括軍工在內(nèi)的一切工業(yè)都會像海灘上的沙堡那樣脆弱，不堪一擊。

因此，材料技術(shù)一直都是世界各國科技發(fā)展規(guī)劃之中一個十分重要的領(lǐng)域，它與信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)一起，被公認(rèn)為是當(dāng)今社會總攬全局的高技術(shù)。新材料技術(shù)還是支撐現(xiàn)代工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，也是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。軍用新材料作為新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，自然成為當(dāng)今世界軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。軍用新材料技術(shù)是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵，是軍用高技術(shù)的重要組成部分。世界各國對軍用新材料技術(shù)的發(fā)展給予了高度重視，加速發(fā)展軍用新材料技術(shù)是保持軍事領(lǐng)先的重要前提。曾任美國總統(tǒng)科學(xué)顧問的奧基恩就曾說 “材料科學(xué)是當(dāng)今美國最重要的科學(xué)”。日本在科技立國的思想指導(dǎo)下，一直致力于開拓高新技術(shù)，尤其是與國防有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。日本強(qiáng)調(diào)：“科技優(yōu)勢不僅在實(shí)戰(zhàn)中能提高戰(zhàn)斗力，而且可成為對付潛在對手、遏制戰(zhàn)爭的強(qiáng)有力的手段?！睋?jù)統(tǒng)計(jì)，日本花費(fèi)在高技術(shù)中的經(jīng)費(fèi)中有60%消耗在新材料的研究上。

在本書第一章中我們就曾提到，現(xiàn)代新材料中每三四項(xiàng)就與稀土有關(guān)，近幾十年來稀土材料的開發(fā)和應(yīng)用，為軍事科技提供了推力強(qiáng)勁的引擎。海灣戰(zhàn)爭中那些匪夷所思的軍事奇跡，美軍在冷戰(zhàn)后局部戰(zhàn)爭中所表現(xiàn)出的對戰(zhàn)爭進(jìn)程的非對稱性控制能力，從一定意義上說，正是稀土成就了這一切。稀土能夠成為許多國家爭奪資源的焦點(diǎn)，很大程度上就是因?yàn)橄⊥猎赜兄鴺O為豐富的光、電、熱、磁特性，在功能材料應(yīng)用上作用獨(dú)特，雖然總體用量少，但對提高產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)功能上效果十分明顯，有 “四兩撥千斤”的增效作用，因而廣泛用于導(dǎo)彈、智能武器、噴氣發(fā)動機(jī)、導(dǎo)航儀及等現(xiàn)代軍事高新技術(shù)上，廣泛應(yīng)用在陸?？仗觳筷?duì)的武器裝備中。所以可以說稀土是關(guān)系到世界和平與國家安全的戰(zhàn)略性金屬。

那么稀土在現(xiàn)代高科技武器裝備和國防工業(yè)領(lǐng)域究竟有哪些重要應(yīng)用呢？

海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭給了我們太多啟示，戰(zhàn)爭過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，尤其是看起來差不多的武器，怎么一上戰(zhàn)場真刀真槍比拼的時候，差距咋就那么大呢？這讓我們很是疑惑。比如：

為什么 “愛國者”導(dǎo)彈能比較輕易地?fù)袈?“飛毛腿”？

美制M1A2和蘇制T-72坦克的主炮直射距離差距并不大，同屬戰(zhàn)后第三代坦克，但M1坦克能做到先敵發(fā)現(xiàn)，總能更早開火，而且打得更準(zhǔn)，這到底是什么原因？

為什么F-22戰(zhàn)斗機(jī)可以超音速巡航？

通過對這些問題答案的探索，我們發(fā)現(xiàn)，在它們的后面，都涉及新技術(shù)結(jié)構(gòu)材料和功能材料的應(yīng)用，而在這些高新技術(shù)材料后面，又都有稀土的影子。從材料科學(xué)的角度，也許我們能夠管窺一些端倪。

“愛國者”導(dǎo)彈能比較輕易擊毀 “飛毛腿”導(dǎo)彈，是因?yàn)?“愛國者”導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)系統(tǒng)中使用了大約4千克的釤鈷磁體和釹鐵硼磁體用于電子束聚焦，通過這個制導(dǎo)系統(tǒng)的出色工作，打擊自然十分準(zhǔn)確。導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)與激光測距原理相同，如果將稀土元素?fù)Q成其他任何元素，效果就會差很多。從海灣戰(zhàn)爭到伊拉克戰(zhàn)爭，美軍精確制導(dǎo)武器的使用率從8%提高到68%。

在海灣戰(zhàn)爭中，美軍M1A2坦克裝備了摻釹釔鋁石榴石激光測距機(jī)，在晴朗的白天可以達(dá)到近4000米的觀瞄距離，伊拉克的蘇制T-72坦克的激光測距儀只能達(dá)到2000米。美軍坦克還裝備了含有稀土金屬鑭元素的夜視儀，在沙塵漫天的戰(zhàn)場上，無論白天還是黑夜，美軍坦克都占有無可比擬的絕對技術(shù)優(yōu)勢，能夠在戰(zhàn)場上做到先敵發(fā)現(xiàn)和先敵開火，成為伊拉克軍隊(duì)的夢魘。

至于F-22超音速巡航的功能，則拜其用特種稀土材料制造的強(qiáng)大發(fā)動機(jī)以及輕而堅(jiān)固的機(jī)身所賜，它們都大量使用稀土科技造就的特種材料，其機(jī)身采用稀土強(qiáng)化的鎂鈦合金武裝。否則，超音速巡航中，強(qiáng)大的振動足以摧毀它自己。

此外，抗電磁干擾、水雷探測、衛(wèi)星通訊等先進(jìn)裝備，更離不開稀土產(chǎn)品的應(yīng)用。如“艾布拉姆斯”坦克導(dǎo)航系統(tǒng)中采用了釤鈷磁體，“宙斯盾”系統(tǒng)的SPY-1雷達(dá)采用了釤鈷磁體。除F-35和F-22戰(zhàn)機(jī)之外，美海軍的DDG-51驅(qū)逐艦、美陸軍的 “布萊德利”裝甲車和AIM-9X“響尾蛇”導(dǎo)彈都使用了釹鐵硼磁體。有資料稱美國武器每年都要使用大約175噸的釹鐵硼磁體。美國大力發(fā)展的偵察、監(jiān)視和預(yù)警裝備，也得益于稀土科技的造就。

自從1991年海灣戰(zhàn)爭以來，美國已成為世界上參與局部戰(zhàn)爭最多的國家，并且在軍事領(lǐng)域取得了幾乎百分百的勝率?，F(xiàn)代高科技裝備的軍事部隊(duì)在摧毀對方基本軍事力量過程中，起著越來越重要的作用。這在過去20年美國發(fā)動的局部戰(zhàn)爭中十分明顯。在回顧美國先進(jìn)武器裝備的發(fā)展時，我們不得不提到稀土。在幾年前被熱炒的一份 《國防供應(yīng)鏈中的稀土材料》報(bào)告中，作者聲稱美軍的武器裝備嚴(yán)重依賴來自中國的稀土產(chǎn)品，這種態(tài)勢已對美國的軍備建設(shè)造成不利影響。稀土金屬在美國武器裝備生產(chǎn)上具有 “無可替代”的作用，美國由于鑭、鈰、銪、釓等稀土金屬的缺乏，已拖延了某些武器系統(tǒng)的生產(chǎn)周期。雖然軍事利用在美國的稀土消耗總量中并不占主要位置，但稀土的開發(fā)利用確實(shí)大大促進(jìn)了美國軍事科技的發(fā)展。

稀土在精確制導(dǎo)武器中的應(yīng)用

所謂制導(dǎo)，就是指控制和導(dǎo)引飛行器，使其按照選擇的基準(zhǔn)飛行路線進(jìn)行運(yùn)動的過程。激光制導(dǎo)是以激光作為傳遞信息的工作物質(zhì)的制導(dǎo)方式，具有投擲精度高、捕獲目標(biāo)靈活、導(dǎo)引頭成本低、抗干擾性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前已有大量激光制導(dǎo)武器裝備部隊(duì)。盡管激光器的種類很多，但用于制導(dǎo)的只有幾種，用得最多的是波長為0.9μm的半導(dǎo)體激光器、波長為1.06μm的摻釹釔石榴石激光器和波長為10.6μm的CO2激光器。目前大約90%的激光材料都涉及稀土。在激光半主動尋的制導(dǎo)中，只有波長為1.06μm的Nd：YAG激光系統(tǒng)得到了應(yīng)用。多年來在若干次戰(zhàn)爭中大量使用了這類武器，取得了輝煌的戰(zhàn)果，其命中率 （90%以上）比常規(guī)武器的命中率 （25%）高得多。

空中力量決定戰(zhàn)爭勝負(fù)，得益于精確制導(dǎo)武器的發(fā)展。激光制導(dǎo)炸彈用于對地攻擊，特別是對城區(qū)目標(biāo)的打擊，效果十分顯著。在海灣戰(zhàn)爭中，美軍用F-117隱形殲轟機(jī)裝載BLU-118/B激光制導(dǎo)掩體炸彈和GBU-28鉆地彈，成功擊毀伊拉克的一處掩體設(shè)施，美國戰(zhàn)機(jī)還在100千米外用兩枚價值十幾萬美元的 “斯拉姆”空對地導(dǎo)彈摧毀了伊拉克的一個重要水電站：一枚先在大壩上炸出洞口，第二枚從洞口穿入，將發(fā)電廠徹底摧毀。

高技術(shù)兵器的優(yōu)點(diǎn)在于其更方便、更靈敏、更準(zhǔn)確、更容易操縱，集中體現(xiàn)了當(dāng)今材料科學(xué)、電子科學(xué)以及工程制造的諸多最高成就。這些成就的獲得往往是源于稀土的某些特殊功能的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。事實(shí)上，凡稱得上高技術(shù)的兵器幾乎無一沒有稀土的身影，而且稀土往往集中用在最關(guān)鍵的部位。“愛國者”導(dǎo)彈除制導(dǎo)系統(tǒng)外，彈體控制翼面等關(guān)鍵部位采用了稀土合金。還有那些掌控戰(zhàn)場形勢的 “千里眼”“順風(fēng)耳”中用稀土科技造就的大功率行波管，使其工作更可靠，抗干擾能力更強(qiáng)。

稀土磁性材料的應(yīng)用

稀土磁性材料在軍事領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。英國的潛水艇雷達(dá)無線驅(qū)動用稀土永磁電機(jī)。美國用小型釤鈷永磁發(fā)電機(jī)作為航空點(diǎn)火系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的電源，以滿足航空發(fā)動機(jī)嚴(yán)格的振動及高溫環(huán)境要求，在F-15戰(zhàn)斗機(jī)和F-100噴氣發(fā)動機(jī)上均有應(yīng)用。

“愛國者”導(dǎo)彈之所以能精準(zhǔn)攔截來襲導(dǎo)彈，得益于其制導(dǎo)系統(tǒng)中使用了大約4千克的釤鈷磁體和釹鐵硼磁體，用于電子束聚焦，將數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至導(dǎo)彈的操縱面，進(jìn)而精準(zhǔn)命中目標(biāo)。一般在導(dǎo)彈的每一個聚焦制導(dǎo)裝置中約有2～4千克稀土永磁體。

釹鐵硼磁體被譽(yù)為新一代磁王，是目前已知的綜合性能最高的一種永磁材料，比70年代在軍事裝備中使用的磁鋼的磁性能高100多倍，已成為現(xiàn)代電子技術(shù)通訊中的重要材料，用在人造地球衛(wèi)星、雷達(dá)等方面的行波管、環(huán)行器中，在軍事上有其重要的意義。此外，稀土磁體還用于驅(qū)動電動機(jī)，轉(zhuǎn)動制導(dǎo)導(dǎo)彈的方向舵，其優(yōu)勢在于較原用的鋁鎳鈷磁性強(qiáng)、體積小、重量輕。美軍所有現(xiàn)役飛機(jī)上的發(fā)電設(shè)備幾乎都使用稀土永磁體。

美軍大量的現(xiàn)役導(dǎo)彈和靈巧炸彈都使用釤鈷永磁電機(jī)驅(qū)動翼片進(jìn)行飛行姿態(tài)控制，或用釤鈷和釹鐵硼永磁器件實(shí)現(xiàn)精確制導(dǎo)。具有代表性的是：

空空型：紅外熱制導(dǎo)AIM-9“響尾蛇”（前翼）、半主動/主動雷達(dá)制導(dǎo)AIM-54“火鳳凰”（尾翼）、AIM-120“先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈”（中翼）。

空地型：AGM-84ESLAM防區(qū)外陸攻導(dǎo)彈 （機(jī)載和艦載）、AGM-88高速反輻射導(dǎo)彈（裝有稀土微波傳感器做導(dǎo)引頭，專門攻擊敵方雷達(dá)）、AGM-114A/B/K/D等多種地獄火導(dǎo)彈。

地空型：愛國者系列導(dǎo)彈 （其導(dǎo)引頭使用約4千克的釤鈷和釹鐵硼永磁用于電子束聚焦）、便攜式毒刺導(dǎo)彈。

巡航導(dǎo)彈：BGM-109戰(zhàn)斧式 （尾翼使用直驅(qū)稀土永磁電機(jī)）。

靈巧炸彈：空地型 “聯(lián)合直接攻擊彈藥”GBU-12、-29、-30、-31、-32、-35等使用釹鐵硼永磁控制墜落方向。

GPS制導(dǎo)炸彈：GBU-36/B、-37/B、-38和-39等加裝波音出品的彈尾精確制導(dǎo)組件（含稀土永磁部件）。

美空軍最新服役的GPS和激光復(fù)合制導(dǎo)GBU-54型 （制導(dǎo)和飛控部分均有稀土部件）。

稀土能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，其最顯著的功能就是大幅度提高相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，從而大幅度提高用它制造的坦克、飛機(jī)、導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)性能。稀土科技一旦用于軍事，必然帶來軍事科技的躍升。從某種意義上說，美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭中取得壓倒性優(yōu)勢，能夠?qū)撤?“肆無忌憚”地公開殺戮，正是緣于他們在稀土科技方面的研究和應(yīng)用超人一等。

稀土在激光測距和夜視方面的應(yīng)用

局部戰(zhàn)爭，特別是未來局部戰(zhàn)爭，從某種意義上，已成為稀土的利用能力之戰(zhàn)。在有關(guān)海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭的報(bào)道中，經(jīng)常出現(xiàn)幾輛M1A1坦克在夜戰(zhàn)中完勝十幾輛T-72的記錄，甚至美軍M1A1坦克以近乎0的代價將200多輛伊軍坦克全殲。在兩次美伊地面戰(zhàn)爭中，M1A1鮮有被T-72在夜間擊毀的情況。這種一面倒的戰(zhàn)況，直到現(xiàn)在仍是軍迷們在互聯(lián)網(wǎng)上爭論的焦點(diǎn)話題之一。很多人認(rèn)為T-72M與M1A1同屬戰(zhàn)后第三代坦克，盡管T-72M的機(jī)動性能、裝甲防護(hù)能力和火炮威力均略遜M1A1一籌，但不至于毫無還手之力。究竟T-72輸在哪里？

海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克陸軍的主要力量是大約1000輛蘇制T-72坦克。70年代投產(chǎn)的T-72坦克曾被認(rèn)為是蘇聯(lián)軍工產(chǎn)業(yè)的驕傲。它秉承了蘇制坦克大口徑火炮、重裝甲的特性，使用125毫米火炮和300毫米裝甲。早期的T-72坦克使用光學(xué)測距儀，后改進(jìn)為可視距離2000米的激光測距儀。伊軍T-72M配備的只是第二代微光夜視儀，最大探測距離800米、甚至更短。伊方希望利用其可靠性來對抗西方的類似裝備。

圖22-3 美國M1A1主戰(zhàn)坦克

圖22-4 海灣戰(zhàn)爭中被擊毀的伊軍T-72坦克

在以往的戰(zhàn)爭中，美軍的坦克必須先找到隱蔽物，停車瞄準(zhǔn)后才能開火，而且夜間在2000米以外擊中目標(biāo)的機(jī)會幾乎等于零。而在海灣戰(zhàn)爭中，美軍使用的M1A1坦克擁有可以射穿700毫米裝甲的貧鈾穿甲彈以及更厚的稀土裝甲鋼，其橫向沖擊值比一般使用的碳鋼提高了70%至100%。它使用的激光測距儀由于摻用了稀土元素，可以達(dá)到4000米的瞄準(zhǔn)距離，不僅可以在行進(jìn)中開火，而且它所裝備的夜視儀、激光器以及能根據(jù)濕度、風(fēng)力和其他情況自動調(diào)整射擊諸元的計(jì)算機(jī)可保證在任何情況下90%的命中率。該坦克裝備的熱成像儀在夜間或煙霧條件下可以識別1500米內(nèi)的目標(biāo)，而探測距離遠(yuǎn)達(dá)3000米，其機(jī)載前視紅外設(shè)備還能發(fā)現(xiàn)埋在沙子下的伊軍坦克。

于是高下立判！戰(zhàn)后很多伊軍坦克兵俘虜回憶，他們只能朝著炮口火焰還擊。所以， T-72M與M1A1在海灣戰(zhàn)爭的較量，就像一個瞎子與一個視力正常的人在搏斗，何況這個視力正常的人還更強(qiáng)壯，T-72M戰(zhàn)績?yōu)?的慘敗也就不足為奇了。

如今，美軍坦克、戰(zhàn)車裝載和步兵便攜式激光測距儀、目標(biāo)標(biāo)定器和敵我識別器均使用摻釹釔鋁石榴石。車載裝備測距范圍約35千米，便攜式至少為14千米。單兵目標(biāo)標(biāo)定器以編碼激光束鎖定目標(biāo)的距離可達(dá)50千米，大功率機(jī)載標(biāo)定器則可遠(yuǎn)至130千米。著名的艾布拉姆斯M1A1/2坦克主炮即配備雷聲公司出品的摻釹釔鋁石榴石激光測距、標(biāo)定一體目標(biāo)捕獲器，晴天時可達(dá)近40千米觀瞄距離，首發(fā)命中率極高。

另外，美軍大量裝備的單兵、車載、機(jī)載和彈載敵我識別器，均使用短脈沖摻鈰紫外激光晶體，接收、識別并分析敵方目標(biāo)類型、速度、方位，或施放電子干擾或先敵開火。導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)利用敵我識別器發(fā)送特定波長和模式的激光束，實(shí)時分析戰(zhàn)場回波，迅速判定敵我，摧毀目標(biāo)。美海軍機(jī)載電子干擾 “神燈”系統(tǒng)使用藍(lán)綠雙頻摻釹釔鋁石榴石激光器搜索并捕獲水雷。

釹、鉺等稀土元素在激光測距領(lǐng)域有著重要作用。摻鉺的激光晶體輸出的激光大氣傳輸性能較好，對戰(zhàn)場的硝煙穿透能力較強(qiáng)，不易被敵人探測，照射軍事目標(biāo)的對比度較大。還有對人眼安全的便攜式激光測距儀，便于單兵使用。除了鉺，美軍的步兵和近戰(zhàn)武器系統(tǒng)的夜視設(shè)備中還大量摻用了鑭，鑭的特性使其在軍事上有廣泛用途，特別是夜視設(shè)備。鑭本身并不發(fā)光，但可作為發(fā)光元素制造閃爍晶體，設(shè)備加入鑭元素后，就像人的肉眼加上望遠(yuǎn)鏡，不僅能看得更遠(yuǎn)，還可在黑暗的條件下看清楚。

稀土激光武器

激光武器一直是科幻小說中的主力武器，但隨著關(guān)鍵技術(shù)被一一突破，激光武器正款步向我們走來。據(jù)說美國已成功完成針對 “激光炮”系統(tǒng)原型關(guān)鍵部件的試驗(yàn)。這種卡車大小的激光武器適合配備在飛機(jī)、軍艦及裝甲車上，發(fā)射的光束能在數(shù)千米以外摧毀目標(biāo)，就算中間隔著灰塵和煙霧，激光炮仍然能夠準(zhǔn)確命中。

高功率激光器輸出功率介于數(shù)百到數(shù)千千瓦，與傳統(tǒng)的擊發(fā)式武器相比，高功率激光器擁有許多優(yōu)點(diǎn)，可以提供極為精準(zhǔn)的光速打擊能力，且?guī)缀醪粫o目標(biāo)造成其他的附帶破壞。這些激光器直接依靠電能運(yùn)轉(zhuǎn)，連接到車載發(fā)電機(jī)、燃料電池或電池組上之后，一臺平均輸出功率超過100千瓦的固態(tài)激光器——其核心增益介質(zhì)可能就是摻有釹的釔鋁石榴石——便會擁有近乎 “無限”的彈藥。利用這些廉價的 “彈藥”，激光武器可以在5～8千米以外，擊毀來襲的迫擊炮、彈片、火箭和導(dǎo)彈。這套系統(tǒng)還能讓敵方的光電及紅外線戰(zhàn)場探測設(shè)備失效，并讓步兵在安全距離以外執(zhí)行排雷和引爆炸彈的任務(wù)。因此實(shí)用激光武器的出現(xiàn)，將不亞于一場戰(zhàn)爭革命。

稀土在軍事通信方面的應(yīng)用

衛(wèi)星通信、對流層散射通信、脈沖和連續(xù)波雷達(dá)放大器以及各種通信鏈路離不開行波管和速調(diào)管。美軍現(xiàn)役的所有偵察衛(wèi)星、電子干擾設(shè)備、預(yù)警飛機(jī)、火控雷達(dá)、搜索跟蹤警戒雷達(dá)、精密制導(dǎo)系統(tǒng)，都使用了大量高性能寬帶大功率行波管/速調(diào)管，而制造這些高功率行波管的關(guān)鍵是高磁能積、低溫度系數(shù)的釤鈷和釹鐵硼永磁體。他們的星載和路基通信鏈路使用高功率摻釹釔鋁石榴石和摻鉺、鈥激光晶體進(jìn)行視線通信鏈接。他們的戰(zhàn)場光纖通信網(wǎng)路使用摻鉺光纖和放大器，可由地面部隊(duì)、作戰(zhàn)車輛和直升機(jī)快速布網(wǎng)，具有高容量、無衰減、耐溫差、穩(wěn)定的抗串?dāng)_、干擾和截聽的功能。

稀土之于陸軍裝備

稀土被譽(yù)為鋼中 “盤尼西林”，能提高鋼的淬透性和力學(xué)性能，有不少兵器中使用了稀土材料。

在陸軍的武器裝備中，稀土元素可用于裝甲用鋼材料，用稀土碳鋼制成的裝甲鋼抗沖擊力可提高70%，防彈性能更好。用含稀土的球墨鑄鐵制造的迫擊炮炮彈殺傷力大大提高。換言之，含稀土的炮彈能夠打穿普通裝甲，如果裝甲外殼含有稀土，普通的炮彈就打不穿。美軍就廣泛使用稀土裝甲鋼制作大口徑子彈，用稀土球墨鑄鐵制造迫擊炮炮彈，使炮彈有效殺傷碎片數(shù)量增加數(shù)倍，并銳化碎片邊緣，大幅度改善殺傷力。

稀土高錳鋼用于制造坦克履帶板，稀土鑄鋼用于制造高速脫殼穿甲彈的尾翼、炮口制退器和火炮結(jié)構(gòu)件。

坦克車輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)常充電，維護(hù)和搬運(yùn)十分不便。放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態(tài)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，影響坦克的作戰(zhàn)能力。稀土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(yōu)點(diǎn)，在未來主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

稀土元素中有鈰、鑭、釹、鐠、釤和釔等6種元素具有特別良好的縱火性能，被用來制作各式燃燒武器。美國 “馬克-82型”227kg航彈采用稀土金屬內(nèi)襯，除產(chǎn)生爆炸殺傷效應(yīng)外，還有縱火效應(yīng)。美國空對地 “阻尼人”火箭戰(zhàn)斗部內(nèi)裝108個稀土金屬方棒作內(nèi)襯，取代部分預(yù)制破片，靜爆破試驗(yàn)證明，其點(diǎn)燃航空油料的能力比無內(nèi)襯的高44%。

由于純稀土金屬的價格較昂貴，各國在燃燒武器中廣泛采用價廉的復(fù)合稀土金屬。復(fù)合稀土金屬燃燒劑經(jīng)高壓裝填于金屬殼體中，燃燒劑密度為（1.9～2.1）×103kg/m3，燃燒速度1.3～1.5mm/s，火焰直徑約500mm，火焰溫度高達(dá)1715～2000℃。其燃燒后熾熱體熾熱持續(xù)時間長于5min。美軍在越南戰(zhàn)爭中，用發(fā)射器發(fā)射的一種40mm縱火榴彈，其內(nèi)裝填的引燃內(nèi)襯就是用混合稀土金屬制成的。當(dāng)彈體爆炸后，每一片帶有引燃內(nèi)襯的破片都可引燃目標(biāo)。當(dāng)時該彈的月產(chǎn)量達(dá)20萬發(fā)，最高達(dá)26萬發(fā)。

發(fā)展燃燒威力大的多功能彈藥是目前中外彈藥發(fā)展的主攻方向之一。對于穿甲彈和破甲彈，其戰(zhàn)術(shù)性能要求在擊穿敵坦克裝甲之后，還能將其油料、彈藥引燃，以徹底摧毀坦克。對于榴彈則要求在其殺傷范圍內(nèi)引燃軍需物資和戰(zhàn)略設(shè)施等。重量為100g的稀土燃燒合金可形成200～3000個火種，覆蓋面積大，與穿甲彈、破甲彈的殺傷半徑相當(dāng)。據(jù)悉，美國制造的一種塑料稀土金屬燃燒彈，其彈體由玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍制成，內(nèi)裝混合稀土合金彈芯，用于對付裝有航空燃料及類似的目標(biāo)具有較佳效果。

稀土之于空軍裝備

在空軍的武器裝備中，稀土應(yīng)用的程度更深，17種稀土元素在航空維修領(lǐng)域都有用途。其中，鏑、釹、鋱、銪、釔是飛機(jī)上最重要的5種稀土金屬元素，它們可用于飛機(jī)的熱障涂層、有色熒光材料和電機(jī)永磁材料。而稀土金屬的高強(qiáng)度和高耐用性，還大大減輕了飛機(jī)的自重。強(qiáng)大的空中打擊力量成為美軍在局部戰(zhàn)爭中取勝的關(guān)鍵因素，由于不用投入大量地面部隊(duì)，能避免戰(zhàn)爭造成的巨大傷亡，才使其有相對寬松的國內(nèi)環(huán)境發(fā)動多次局部戰(zhàn)爭。這方面我們不妨看看一些例子。

美軍的F-22戰(zhàn)機(jī)上，機(jī)體和發(fā)動機(jī)都大量采用了稀土元素，以滿足超音速巡航對機(jī)身堅(jiān)固性的高要求。在機(jī)載精確制導(dǎo)彈藥中，釤鈷永磁發(fā)動機(jī)在武器的操控中起著至關(guān)重要的作用，小型高功率的釹鐵硼永磁驅(qū)動器多用于調(diào)節(jié)襟翼、方向舵和副翼，加強(qiáng)戰(zhàn)機(jī)的操控能力。

在整個90年代幾乎主導(dǎo)了所有局部戰(zhàn)爭的F15、F16戰(zhàn)斗機(jī)，其發(fā)動機(jī)多用摻釔氧化鋯耐高溫部件。摻釔氧化鋯是特種耐高溫陶瓷薄膜，在噴氣發(fā)動機(jī)熱端部件用做熱障以保護(hù)金屬合金。

F-22猛禽的機(jī)身采用釹強(qiáng)化的鎂鈦合金，輕而堅(jiān)固。F-22猛禽和F-35閃電用于鎖定目標(biāo)的固體激光器中，采用了高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃。

機(jī)載顯示屏 （以及軍用計(jì)算機(jī)顯示器和作戰(zhàn)指揮部顯示屏）：以往的陰極射線管顯示屏即采用銪-釔化合物作為紅色熒光粉。目前流行的液晶和等離子顯示屏，其玻璃基片均需用氧化鈰粉進(jìn)行拋光。航空屏顯還專門采用摻鋱硫氧化釓和氧硫化鑭熒光粉實(shí)現(xiàn)高熒光量。

新型稀土鎂合金、鋁合金、鈦合金、高溫合金，這些產(chǎn)品在殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、直升機(jī)、無人駕駛機(jī)、以及導(dǎo)彈衛(wèi)星等現(xiàn)代軍事技術(shù)上獲得了廣泛的應(yīng)用。稀土鎂合金比強(qiáng)度高，能減輕飛機(jī)重量，提高戰(zhàn)術(shù)性能。如以釹為主要添加元素的ZM6鑄造鎂合金已用于直升機(jī)后減速機(jī)匣、殲擊機(jī)翼肋及30k W發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子引線壓板等重要零件。稀土高強(qiáng)鎂合金B(yǎng)M25代替部分中強(qiáng)鋁合金，在強(qiáng)擊機(jī)上獲得應(yīng)用。含鈰的鑄造高溫鈦合金ZT3，在耐熱強(qiáng)度及工藝性能方面均具有一定的優(yōu)勢，用它制造的壓氣機(jī)匣用于WPI3Ⅱ發(fā)動機(jī)，能使每架飛機(jī)減重39kg，提高推重比1.5%。

稀土鋁合金用于直升機(jī)和殲擊機(jī)工作溫度達(dá)300℃的耐壓閥門，取代了鋼和鈦合金，減輕了結(jié)構(gòu)重量。稀土鋁硅共晶合金耐磨性能比常用活塞合金ZL108提高4～5倍，用于航空附件KY-5，KY-7空壓機(jī)和航模發(fā)動機(jī)活塞。

稀土超磁致伸縮材料Terfenol-D和釤鈷或釹鐵硼永磁體一起應(yīng)用于直升機(jī)上產(chǎn)生白噪聲，抵消和掩蓋旋翼的轟鳴。

在雷達(dá)系統(tǒng)中，除釤鈷永磁用于行波管實(shí)現(xiàn)微波聚能外，釔鐵石榴石 （YIG）和釔釓石榴石 （YGG）廣泛應(yīng)用于移相器、調(diào)諧器和濾波器中，如愛國者導(dǎo)彈系統(tǒng)制導(dǎo)及雷達(dá)控制部分。

愛國者導(dǎo)彈系統(tǒng)相控陣陣列單元的磁環(huán)以及其他許多雷達(dá)和導(dǎo)彈中裝備的射頻環(huán)行器都離不開釔釓石榴石。

雷達(dá)磁控管使用釤鈷永磁匯聚電子束。而路基空管、偵察、搜索和火控雷達(dá)需大量配備磁控管。

陸基、機(jī)載和相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)內(nèi)有時還包含正交場放大器，其帶寬、增益和輸出信號適中，但比傳統(tǒng)微波管體積小，重量輕，輸出信號需用釤鈷磁體會聚。

大型航空、航天器使用稀土合金已成共識?？湛虯380、波音787的機(jī)體，特別是機(jī)翼都是稀土合金材料。大型客機(jī)一般都可以改裝成空中加油機(jī)和運(yùn)輸機(jī)。

稀土之于海軍裝備

在海軍的武器裝備中，也有稀土金屬大顯身手之處。稀土可以極大地強(qiáng)化鈦合金，用于制造航速極高和潛深較大的合金潛艇。前蘇聯(lián)20世紀(jì)60、70年代制造的P級、“阿爾法”級、M級和S級潛艇都屬于鈦合金潛艇。這些潛艇的航速普遍達(dá)到40節(jié)以上，潛深可至400～600米，遠(yuǎn)比當(dāng)時魚雷25～40節(jié)的平均航速和最大400米的潛深優(yōu)越得多。這種魚雷追不上、夠不著的潛艇，一度成為美國海軍的心頭大患。

作為美國海軍 “宙斯盾”系統(tǒng)核心部分的SPY-1雷達(dá)上也使用了由稀土元素制成的磁鐵。

美國海軍采用稀土鋱鏑鐵超磁致伸縮材料Terfenol-D替代艦艇和潛艇上大功率聲納等裝備中原來使用的壓電陶瓷材料。用它制做的聲納可以滿足大功率、小體積、低頻率的要求，頻率越低、衰減越小、聲波傳得越遠(yuǎn)。Terfenol-D對磁場的響應(yīng)速度比機(jī)械裝置快200倍，還可用于驅(qū)動器中，快速、有力和精確地調(diào)整、瞄準(zhǔn)、平衡和控制激光、反射鏡和透鏡等各種裝置。稀土超聲波換能器產(chǎn)生振蕩的頻率在16k Hz～1GHz之間，可用于軍工超聲焊接和超聲機(jī)加工。

航母、潛艇用鋼，特別是航母飛行甲板用鋼一般要求鋼材的屈服強(qiáng)度在850MPa以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于民用船用鋼的250MPa、普通軍用船的300MPa要求。全世界僅美、日、德、俄4個國家生產(chǎn)的鋼板能用于航母制造，都被視作重要的戰(zhàn)略物資，不予出口。建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，需用各種特殊品種的大寬厚鋼板4萬多噸，其中，飛行甲板就需特種鋼板。以美國 “尼米茲”級航母為例，其飛行甲板面積達(dá)1.82萬平方米，相當(dāng)于3個足球場，主要由50mm厚的HSLA-80鋼板組成。2014年，我國包鋼稀土公司終于成功軋制出建造航母所用的高強(qiáng)度大寬厚鋼材，為我國航母建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此外，含稀土光學(xué)器件廣泛應(yīng)用于美軍裝備的望遠(yuǎn)鏡、步槍瞄準(zhǔn)具、激光標(biāo)定和指示器、顯微鏡、護(hù)目鏡、測距儀、夜視儀、照相機(jī)和濾波器中。

美軍軍用計(jì)算機(jī)大量使用釹鐵硼永磁，具有抗振動、抗撞擊和抗重力加速度特點(diǎn)的稀土馬達(dá)和激勵器廣泛應(yīng)用于機(jī)載、坦克、導(dǎo)彈和戰(zhàn)場指揮控制中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。

美軍多種現(xiàn)役電子對抗裝備中使用了稀土釓、釔和釤。

其他如稀土發(fā)光材料、稀土貯氫材料、稀土巨磁阻材料、稀土磁致冷材料、稀土磁光存儲材料等都在現(xiàn)代軍事上有了成功的應(yīng)用，大大地提高了現(xiàn)代武器的戰(zhàn)斗力。

目前，被美國等西方國家列為戰(zhàn)略元素的有32種，稀土元素中除人造元素钷外，其他16種均位列其中，占所有戰(zhàn)略元素的一半，可見稀土的重要地位和意義。稀土作為一種重要的戰(zhàn)略資源，在國防、軍工、航空、航天等高技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。