超导技术在军事装备中的应用

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1、超导技术在军事装备中的应用作者摘要：本文对高温超导技术发展现状进行了简要介绍，并且对于高温超导技术在军事装备中的应用情况进行了概述。列出了国外超导军事应用的具体事例。关键词：超导应用，高温超导材料，超导弱电应用，超导强电应用1.概述八十年代后期高温超导发现，在世界范围内掀起“超导热”。经过约20年的研究开发，高温超导技术在超导材料、超导弱电和超导强电等方面取得了重大进展和突破。超导技术在众多领域中的应用具有极为突出的优点或具有不可取代的作用。随着高温超导材料和低温制冷技术的迅速发展，特别是生产成本较低

2、的第二代高温超导材料的出现，使其应用步伐加快。高温超导材料出现，使得超导设备结构更为简单、热力学特性更佳、成本降低和运行可靠性提高，大大拓宽了其应用领域。尤其是在海军装备应用上，如在超导电机、弹射装置、扫雷具、储能等武器系统应用中，可以减少武器系统的体积、重量和噪声，提高效率和容量密度，突破了一些能源、精度等方面的障碍，实现在装备上、舰船上有限空间，复杂环境条件下，武器装备性能的大幅度提高，它在军事上的重要性尤其令人向往，具有重要的战略意义。概括地说，高温超导技术的主要应用有：(1)超导材料应用:超导

3、薄膜、超导磁体、超导带材和线材等。(2)弱电应用：高温超导器件（信道化多路器、滤波器等）在军事领域的应用，如用在预警飞机、雷达、电子战设备、导弹制导部件等现代信息战武器装备中；计算机应用，使用超导A/D转换器、超导高速数据开关后，可大大提高性能；磁特种传感器（超导量子干涉仪SQUID）主要用于潜艇探测、反潜和潜艇导航、红外成像、仪器仪表、医学系统应用等。(3)超导强电应用：限流器、变压器、磁储能系统、电动机等应用。高温超导发电机可作为舰船的电力推进系统；将高温超导限流器用于舰船电力系统的过电流保护：高

4、温超导磁体可以制造磁悬浮列车：高温超导磁储能器（SMES）可用于新犁高能脉冲（激光、微波、粒子束）武器及电磁发射器的储能器，并且可用于舰船电力调节系统，具有重要军事应用价值。2.超导材料与超导器件的应用高温超导材料是超导技术应用发展的基础，而超导应用技术的发展将带动高温超导材料迅速走向产业化。高温超导材料潜在的巨大应用需求推动超导材料迅速发展，使得超导材料的产业化已成为世界范围内关注的重要高新技术材料之一。高温超导薄膜除了应用于超导滤波器子系统外，在其他许多电子学器件，如谐振器、传输线、延迟线、移相器

5、、耦合器、天线等中都有广泛的应用。这些器件可以降低超导器件在微波和更高频率下的应用低通讯的信号损耗，提高接收机的灵敏度，对军事应用具有重要价值，因此，高温超导薄膜应用前景广阔。另外，高温超导限流器的开发是发展舰船大容量电力系统的关键技术，而超导磁储能器是很有潜力的大功率脉冲电源，可用于微波武器及舰船电力系统调节。其他应用还包括：航天方面的磁窗（用高场超导永磁体解决航天器再入大气层时的通讯中断问题）、陀螺仪、高速离心分离（如，对U235的分离）、超导磁性扫雷技术、超导卫星传感技术等。3.超导技术弱电应用

6、从目前国际上高温超导产业化应用的趋势来看，其弱电技术应用范围主要有：(1)通信领域中，高温超导在移动电话基站中的应用；(2)超导技术在精密检测领域的应用是基于超导量子干涉仪（SQUID）应用，它主要应用在潜艇探测、反潜艇和潜艇导航、心磁测量、无损检测和大地电磁测量等方面；(3)超导技术在军事领域的应用，用在现代信息战武器装备（如预警飞机、雷达、电子战设备、导弹制导部件等）中。3.1国外超导技术应用情况超导技术在电子技术领域里应用的研究，在国际上先后启动了一系列重大研究声发计划，如美国海军实验室(NRL

7、)的高温超导空间开发计划（HTSSE)，美国国防部高级计划局（DARPA)HTS电子学与雷达应用计划，欧洲的高级通信技术服务计划（ACTS)中的HTS通信系统（SUCOM）研究，德国用于未来通信技术的超导体与陶瓷应用研究计划，美国和加拿大联合组织的HTS在卫星通信中的应用研究等。已证明HTS器件可以与低温制冷器集成构成各种子系统，既可在地面上使用，也可在空间系统中使用。超导与低温电子技术一直受到美国政府和军方的高度重视，早在上世纪八十年代美国将超导电子学列为五大军事电子学之一。九十年代，美国又将超导列

8、为二十一世纪国防关键技术，其中，超导技术为其研究开发的主要方向，有关研究始终在政府和场军方的支持下进行。九十年代初针对未来空间应用，在DARPA的支持下，海军实验室(NRL）启动了高温超导空间试验（HTSSE）计划I，有20个以上公司和研究所参加了第一阶段，即HTSSE-I的工作，其目标是为首次空间实验提供所需的各种高温超导部件，所有部件在1991年提交到美国海军实验室（NRL)，并在那里进行测试。HTSSE–Ⅱ阶段开始于1991年，将集中精力于高温超导