国防事业常点卯

俗话说得好，国无防不立，民无防不安。对一个国家来说，最重要的事情莫过于经济社会的发展和国家防务的安全。国防建设是人类社会发展与安全需要的产物，关系到整个国家和民族的生死存亡。现代战争早已从冷兵器时代的人力角逐演化为高新技术武器的对抗，一个国家的武器装备实力很大程度上体现了这个国家的军事实力，决定了这个国家在国际政治、军事和经济竞争中的地位。

历史上因为军事新技术的应用获得军事胜利的战例比比皆是。第二次世界大战后期，美国对日本使用了最新研制成功的原子弹，直接促使日本放下屠刀。20世纪60年代末越南战争时期，美军为炸毁越南的清化大桥，一开始动用了600架飞机，损失了18架飞机也没能成功。后来采用当时最新的科技成果——激光制导的灵巧炸弹，仅用了12架飞机就把清化大桥炸毁了。灵巧炸弹配备有智能控制，所以有人把越南战争看作是现代高技术战争的萌芽。

真正的高科技局部战争概念是在海湾战争前提出来的。1991年的海湾战争历时42天，其中地面战争仅用了4天，共使用精确制导炸弹9250枚，巡航导弹300枚，以美国为首的多国部队仅以伤亡600多人的代价，就毙伤俘伊军共30万人，围歼或重创伊参战的42个师中的41个。要知道，战前的伊拉克曾号称中东第一强国，世界第四军事大国。但在海湾战争中，美军使用了先进的巡航导弹和灵巧炸弹，一举破坏了伊拉克的指挥通讯系统，才造成这样一边倒的局面。作为远程精确打击武器之一的巡航导弹，采用惯性加GPS复合制导，再加红外成像技术，能从卫星、无人机、飞机甚至海军陆战队岸上的探测器接收瞄准和定位数据，具有高度的战术灵活性，在飞行中还能在前方空中控制员的指挥下改变方向，攻击其他预定目标。尤其值得一提的是，F-117A战斗攻击机仰仗其独特的隐身特性，参与攻击伊军一体化防空系统和关键的指挥控制中心及其他重要目标，第一个晚上就完成攻击目标计划的35%，自己却无一损失。作为第一场高科技局部战争，海湾战争创造了战争史上的奇观，也让全世界见识了科学技术在军事战争领域所起到的无法替代的作用。

图22-1 美国GBU-24激光制导炸弹

图22-2 精确制导炸弹攻击示意图

2003年的伊位克战争，英美联军从战争开始到正式转入维和及重建任务，时间还不到4周，消耗约18000枚精确制导炸弹和800枚巡航导弹，美军死亡128人 （其中仅94人死于战斗行动中），英军死亡31人。造成伊拉克方面约1252个平民死亡，5103人受伤（伊拉克方面中期公布的数字），战争后期由一家新闻媒体提供的数字为：2320名军人阵亡，1500名平民死亡，7000名战俘。这些数据显示，由战争所造成的平民伤亡和附带损伤与历史上的其他战争相比微乎其微，但却以极大的震慑力、出敌不意、灵活机动、精确制导弹药空前的使用量以及压倒性优势兵力的使用引起了全世界高度关注。这次战争中，美英联军大量运用了具有当代高新技术水平的常规武器装备和速度更快、精确程度更高的精确制导武器，战争的过程充分反映出高科技对武器装备性能的影响和对战争走向所起的决定性作用。武器的精确性使美军能从根本上改变其目标及弹药的选择来减少平民伤亡和附带损伤，在25万人参战的情况下，每480人中才有一名伤亡。而从第一次世界大战到越南战争，战争伤亡的比例平均是1∶15。

现代化武器及战术的应用不仅能使其杀伤力大大增长，还能在打败敌人的同时，大大减少战争的开销。例如激光制导系统的改进及GPS的使用能使弹药用量大大减少，原来需要用2000千克的炸弹，现在只要500千克就行。二战中，一架B-17的投弹圆概率误差是914米，如果要对一个纵深2千米的目标实施攻击并达到最大可能性的摧毁程度，需要1500架飞机和9000枚炸弹。到越南战争时，美军飞机执行轰炸任务采用战斗轰炸机，投弹高度较低，在客观上提高了轰炸的精度，但投掷炸弹或发射导弹落在150米以内的只有50%。但要达到预期效果仍需大量飞机。海湾战争中，这一范围已精确到5米左右。激光制导炸弹的发展，能让一架飞机以圆概率误差10米甚至3米的精度同时准确地打击两个独立目标。

由此可见，军事技术的突破性发展正在引发一次新的军事革命。美国方面认为，军事技术和武器装备的发展是军事革命的根本动因，为推进新军事革命，必须大力发展军事科学技术，在技术上优于任何潜在对手，从而保持军事优势。军事高技术和武器装备最重要的支撑就是高新材料技术。

所谓新材料是指那些新近研究成功的，以及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，主要是一些有特殊作用的结构材料和功能材料。功能材料是指利用声、光、电、磁、热、化、生化等效应，将能量从一种形式转化为另一种形式的材料。功能材料很多，如光电功能材料、贮氢功能材料、阻尼减震材料、隐身材料等。

人类社会漫长的历史经验表明，材料的开发和利用是社会发展的物质基础和先导，新材料的应用是社会进步的里程碑。两次世界大战和多次现代局部战争更告诉我们，对国防工业和武器装备的发展来说，新材料的研究和开发起着至关重要甚至是决定性的作用，国防和军工通常是新材料成果的优先使用领域。随着现代科学技术的发展，武器装备的技术密集程度越来越高，在向信息化战争演变的过程中，武器装备的精确制导越来越重要，对军用材料提出了更高、更新的要求。军用材料的生产对军事装备来说是一切的根本和核心，没有自我生产高新材料的能力，包括军工在内的一切工业都会像海滩上的沙堡那样脆弱，不堪一击。

因此，材料技术一直都是世界各国科技发展规划之中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总揽全局的高技术。新材料技术还是支撑现代工业的关键技术，也是一个国家国防力量最重要的物质基础。军用新材料作为新一代武器装备的物质基础，自然成为当今世界军事领域的关键技术。军用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。曾任美国总统科学顾问的奥基恩就曾说 “材料科学是当今美国最重要的科学”。日本在科技立国的思想指导下，一直致力于开拓高新技术，尤其是与国防有关的关键技术。日本强调：“科技优势不仅在实战中能提高战斗力，而且可成为对付潜在对手、遏制战争的强有力的手段。”据统计，日本花费在高技术中的经费中有60%消耗在新材料的研究上。

在本书第一章中我们就曾提到，现代新材料中每三四项就与稀土有关，近几十年来稀土材料的开发和应用，为军事科技提供了推力强劲的引擎。海湾战争中那些匪夷所思的军事奇迹，美军在冷战后局部战争中所表现出的对战争进程的非对称性控制能力，从一定意义上说，正是稀土成就了这一切。稀土能够成为许多国家争夺资源的焦点，很大程度上就是因为稀土元素有着极为丰富的光、电、热、磁特性，在功能材料应用上作用独特，虽然总体用量少，但对提高产品质量和系统功能上效果十分明显，有 “四两拨千斤”的增效作用，因而广泛用于导弹、智能武器、喷气发动机、导航仪及等现代军事高新技术上，广泛应用在陆海空天部队的武器装备中。所以可以说稀土是关系到世界和平与国家安全的战略性金属。

那么稀土在现代高科技武器装备和国防工业领域究竟有哪些重要应用呢？

海湾战争和伊拉克战争给了我们太多启示，战争过程中出现的现象，尤其是看起来差不多的武器，怎么一上战场真刀真枪比拼的时候，差距咋就那么大呢？这让我们很是疑惑。比如：

为什么 “爱国者”导弹能比较轻易地击落 “飞毛腿”？

美制M1A2和苏制T-72坦克的主炮直射距离差距并不大，同属战后第三代坦克，但M1坦克能做到先敌发现，总能更早开火，而且打得更准，这到底是什么原因？

为什么F-22战斗机可以超音速巡航？

通过对这些问题答案的探索，我们发现，在它们的后面，都涉及新技术结构材料和功能材料的应用，而在这些高新技术材料后面，又都有稀土的影子。从材料科学的角度，也许我们能够管窥一些端倪。

“爱国者”导弹能比较轻易击毁 “飞毛腿”导弹，是因为 “爱国者”导弹的精确制导系统中使用了大约4千克的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦，通过这个制导系统的出色工作，打击自然十分准确。导弹的精确制导与激光测距原理相同，如果将稀土元素换成其他任何元素，效果就会差很多。从海湾战争到伊拉克战争，美军精确制导武器的使用率从8%提高到68%。

在海湾战争中，美军M1A2坦克装备了掺钕钇铝石榴石激光测距机，在晴朗的白天可以达到近4000米的观瞄距离，伊拉克的苏制T-72坦克的激光测距仪只能达到2000米。美军坦克还装备了含有稀土金属镧元素的夜视仪，在沙尘漫天的战场上，无论白天还是黑夜，美军坦克都占有无可比拟的绝对技术优势，能够在战场上做到先敌发现和先敌开火，成为伊拉克军队的梦魇。

至于F-22超音速巡航的功能，则拜其用特种稀土材料制造的强大发动机以及轻而坚固的机身所赐，它们都大量使用稀土科技造就的特种材料，其机身采用稀土强化的镁钛合金武装。否则，超音速巡航中，强大的振动足以摧毁它自己。

此外，抗电磁干扰、水雷探测、卫星通讯等先进装备，更离不开稀土产品的应用。如“艾布拉姆斯”坦克导航系统中采用了钐钴磁体，“宙斯盾”系统的SPY-1雷达采用了钐钴磁体。除F-35和F-22战机之外，美海军的DDG-51驱逐舰、美陆军的 “布莱德利”装甲车和AIM-9X“响尾蛇”导弹都使用了钕铁硼磁体。有资料称美国武器每年都要使用大约175吨的钕铁硼磁体。美国大力发展的侦察、监视和预警装备，也得益于稀土科技的造就。

自从1991年海湾战争以来，美国已成为世界上参与局部战争最多的国家，并且在军事领域取得了几乎百分百的胜率。现代高科技装备的军事部队在摧毁对方基本军事力量过程中，起着越来越重要的作用。这在过去20年美国发动的局部战争中十分明显。在回顾美国先进武器装备的发展时，我们不得不提到稀土。在几年前被热炒的一份 《国防供应链中的稀土材料》报告中，作者声称美军的武器装备严重依赖来自中国的稀土产品，这种态势已对美国的军备建设造成不利影响。稀土金属在美国武器装备生产上具有 “无可替代”的作用，美国由于镧、铈、铕、钆等稀土金属的缺乏，已拖延了某些武器系统的生产周期。虽然军事利用在美国的稀土消耗总量中并不占主要位置，但稀土的开发利用确实大大促进了美国军事科技的发展。

稀土在精确制导武器中的应用

所谓制导，就是指控制和导引飞行器，使其按照选择的基准飞行路线进行运动的过程。激光制导是以激光作为传递信息的工作物质的制导方式，具有投掷精度高、捕获目标灵活、导引头成本低、抗干扰性能好等优点。目前已有大量激光制导武器装备部队。尽管激光器的种类很多，但用于制导的只有几种，用得最多的是波长为0.9μm的半导体激光器、波长为1.06μm的掺钕钇石榴石激光器和波长为10.6μm的CO2激光器。目前大约90%的激光材料都涉及稀土。在激光半主动寻的制导中，只有波长为1.06μm的Nd：YAG激光系统得到了应用。多年来在若干次战争中大量使用了这类武器，取得了辉煌的战果，其命中率 （90%以上）比常规武器的命中率 （25%）高得多。

空中力量决定战争胜负，得益于精确制导武器的发展。激光制导炸弹用于对地攻击，特别是对城区目标的打击，效果十分显著。在海湾战争中，美军用F-117隐形歼轰机装载BLU-118/B激光制导掩体炸弹和GBU-28钻地弹，成功击毁伊拉克的一处掩体设施，美国战机还在100千米外用两枚价值十几万美元的 “斯拉姆”空对地导弹摧毁了伊拉克的一个重要水电站：一枚先在大坝上炸出洞口，第二枚从洞口穿入，将发电厂彻底摧毁。

高技术兵器的优点在于其更方便、更灵敏、更准确、更容易操纵，集中体现了当今材料科学、电子科学以及工程制造的诸多最高成就。这些成就的获得往往是源于稀土的某些特殊功能的发现和应用。事实上，凡称得上高技术的兵器几乎无一没有稀土的身影，而且稀土往往集中用在最关键的部位。“爱国者”导弹除制导系统外，弹体控制翼面等关键部位采用了稀土合金。还有那些掌控战场形势的 “千里眼”“顺风耳”中用稀土科技造就的大功率行波管，使其工作更可靠，抗干扰能力更强。

稀土磁性材料的应用

稀土磁性材料在军事领域应用非常广泛。英国的潜水艇雷达无线驱动用稀土永磁电机。美国用小型钐钴永磁发电机作为航空点火系统及发动机控制系统的电源，以满足航空发动机严格的振动及高温环境要求，在F-15战斗机和F-100喷气发动机上均有应用。

“爱国者”导弹之所以能精准拦截来袭导弹，得益于其制导系统中使用了大约4千克的钐钴磁体和钕铁硼磁体，用于电子束聚焦，将数据传导至导弹的操纵面，进而精准命中目标。一般在导弹的每一个聚焦制导装置中约有2～4千克稀土永磁体。

钕铁硼磁体被誉为新一代磁王，是目前已知的综合性能最高的一种永磁材料，比70年代在军事装备中使用的磁钢的磁性能高100多倍，已成为现代电子技术通讯中的重要材料，用在人造地球卫星、雷达等方面的行波管、环行器中，在军事上有其重要的意义。此外，稀土磁体还用于驱动电动机，转动制导导弹的方向舵，其优势在于较原用的铝镍钴磁性强、体积小、重量轻。美军所有现役飞机上的发电设备几乎都使用稀土永磁体。

美军大量的现役导弹和灵巧炸弹都使用钐钴永磁电机驱动翼片进行飞行姿态控制，或用钐钴和钕铁硼永磁器件实现精确制导。具有代表性的是：

空空型：红外热制导AIM-9“响尾蛇”（前翼）、半主动/主动雷达制导AIM-54“火凤凰”（尾翼）、AIM-120“先进中距空空导弹”（中翼）。

空地型：AGM-84ESLAM防区外陆攻导弹 （机载和舰载）、AGM-88高速反辐射导弹（装有稀土微波传感器做导引头，专门攻击敌方雷达）、AGM-114A/B/K/D等多种地狱火导弹。

地空型：爱国者系列导弹 （其导引头使用约4千克的钐钴和钕铁硼永磁用于电子束聚焦）、便携式毒刺导弹。

巡航导弹：BGM-109战斧式 （尾翼使用直驱稀土永磁电机）。

灵巧炸弹：空地型 “联合直接攻击弹药”GBU-12、-29、-30、-31、-32、-35等使用钕铁硼永磁控制坠落方向。

GPS制导炸弹：GBU-36/B、-37/B、-38和-39等加装波音出品的弹尾精确制导组件（含稀土永磁部件）。

美空军最新服役的GPS和激光复合制导GBU-54型 （制导和飞控部分均有稀土部件）。

稀土能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高相关产品的质量和性能，从而大幅度提高用它制造的坦克、飞机、导弹的战术性能。稀土科技一旦用于军事，必然带来军事科技的跃升。从某种意义上说，美军在冷战后几次局部战争中取得压倒性优势，能够对敌方 “肆无忌惮”地公开杀戮，正是缘于他们在稀土科技方面的研究和应用超人一等。

稀土在激光测距和夜视方面的应用

局部战争，特别是未来局部战争，从某种意义上，已成为稀土的利用能力之战。在有关海湾战争和伊拉克战争的报道中，经常出现几辆M1A1坦克在夜战中完胜十几辆T-72的记录，甚至美军M1A1坦克以近乎0的代价将200多辆伊军坦克全歼。在两次美伊地面战争中，M1A1鲜有被T-72在夜间击毁的情况。这种一面倒的战况，直到现在仍是军迷们在互联网上争论的焦点话题之一。很多人认为T-72M与M1A1同属战后第三代坦克，尽管T-72M的机动性能、装甲防护能力和火炮威力均略逊M1A1一筹，但不至于毫无还手之力。究竟T-72输在哪里？

海湾战争中，伊拉克陆军的主要力量是大约1000辆苏制T-72坦克。70年代投产的T-72坦克曾被认为是苏联军工产业的骄傲。它秉承了苏制坦克大口径火炮、重装甲的特性，使用125毫米火炮和300毫米装甲。早期的T-72坦克使用光学测距仪，后改进为可视距离2000米的激光测距仪。伊军T-72M配备的只是第二代微光夜视仪，最大探测距离800米、甚至更短。伊方希望利用其可靠性来对抗西方的类似装备。

图22-3 美国M1A1主战坦克

图22-4 海湾战争中被击毁的伊军T-72坦克

在以往的战争中，美军的坦克必须先找到隐蔽物，停车瞄准后才能开火，而且夜间在2000米以外击中目标的机会几乎等于零。而在海湾战争中，美军使用的M1A1坦克拥有可以射穿700毫米装甲的贫铀穿甲弹以及更厚的稀土装甲钢，其横向冲击值比一般使用的碳钢提高了70%至100%。它使用的激光测距仪由于掺用了稀土元素，可以达到4000米的瞄准距离，不仅可以在行进中开火，而且它所装备的夜视仪、激光器以及能根据湿度、风力和其他情况自动调整射击诸元的计算机可保证在任何情况下90%的命中率。该坦克装备的热成像仪在夜间或烟雾条件下可以识别1500米内的目标，而探测距离远达3000米，其机载前视红外设备还能发现埋在沙子下的伊军坦克。

于是高下立判！战后很多伊军坦克兵俘虏回忆，他们只能朝着炮口火焰还击。所以， T-72M与M1A1在海湾战争的较量，就像一个瞎子与一个视力正常的人在搏斗，何况这个视力正常的人还更强壮，T-72M战绩为0的惨败也就不足为奇了。

如今，美军坦克、战车装载和步兵便携式激光测距仪、目标标定器和敌我识别器均使用掺钕钇铝石榴石。车载装备测距范围约35千米，便携式至少为14千米。单兵目标标定器以编码激光束锁定目标的距离可达50千米，大功率机载标定器则可远至130千米。著名的艾布拉姆斯M1A1/2坦克主炮即配备雷声公司出品的掺钕钇铝石榴石激光测距、标定一体目标捕获器，晴天时可达近40千米观瞄距离，首发命中率极高。

另外，美军大量装备的单兵、车载、机载和弹载敌我识别器，均使用短脉冲掺铈紫外激光晶体，接收、识别并分析敌方目标类型、速度、方位，或施放电子干扰或先敌开火。导弹制导系统利用敌我识别器发送特定波长和模式的激光束，实时分析战场回波，迅速判定敌我，摧毁目标。美海军机载电子干扰 “神灯”系统使用蓝绿双频掺钕钇铝石榴石激光器搜索并捕获水雷。

钕、铒等稀土元素在激光测距领域有着重要作用。掺铒的激光晶体输出的激光大气传输性能较好，对战场的硝烟穿透能力较强，不易被敌人探测，照射军事目标的对比度较大。还有对人眼安全的便携式激光测距仪，便于单兵使用。除了铒，美军的步兵和近战武器系统的夜视设备中还大量掺用了镧，镧的特性使其在军事上有广泛用途，特别是夜视设备。镧本身并不发光，但可作为发光元素制造闪烁晶体，设备加入镧元素后，就像人的肉眼加上望远镜，不仅能看得更远，还可在黑暗的条件下看清楚。

稀土激光武器

激光武器一直是科幻小说中的主力武器，但随着关键技术被一一突破，激光武器正款步向我们走来。据说美国已成功完成针对 “激光炮”系统原型关键部件的试验。这种卡车大小的激光武器适合配备在飞机、军舰及装甲车上，发射的光束能在数千米以外摧毁目标，就算中间隔着灰尘和烟雾，激光炮仍然能够准确命中。

高功率激光器输出功率介于数百到数千千瓦，与传统的击发式武器相比，高功率激光器拥有许多优点，可以提供极为精准的光速打击能力，且几乎不会给目标造成其他的附带破坏。这些激光器直接依靠电能运转，连接到车载发电机、燃料电池或电池组上之后，一台平均输出功率超过100千瓦的固态激光器——其核心增益介质可能就是掺有钕的钇铝石榴石——便会拥有近乎 “无限”的弹药。利用这些廉价的 “弹药”，激光武器可以在5～8千米以外，击毁来袭的迫击炮、弹片、火箭和导弹。这套系统还能让敌方的光电及红外线战场探测设备失效，并让步兵在安全距离以外执行排雷和引爆炸弹的任务。因此实用激光武器的出现，将不亚于一场战争革命。

稀土在军事通信方面的应用

卫星通信、对流层散射通信、脉冲和连续波雷达放大器以及各种通信链路离不开行波管和速调管。美军现役的所有侦察卫星、电子干扰设备、预警飞机、火控雷达、搜索跟踪警戒雷达、精密制导系统，都使用了大量高性能宽带大功率行波管/速调管，而制造这些高功率行波管的关键是高磁能积、低温度系数的钐钴和钕铁硼永磁体。他们的星载和路基通信链路使用高功率掺钕钇铝石榴石和掺铒、钬激光晶体进行视线通信链接。他们的战场光纤通信网路使用掺铒光纤和放大器，可由地面部队、作战车辆和直升机快速布网，具有高容量、无衰减、耐温差、稳定的抗串扰、干扰和截听的功能。

稀土之于陆军装备

稀土被誉为钢中 “盘尼西林”，能提高钢的淬透性和力学性能，有不少兵器中使用了稀土材料。

在陆军的武器装备中，稀土元素可用于装甲用钢材料，用稀土碳钢制成的装甲钢抗冲击力可提高70%，防弹性能更好。用含稀土的球墨铸铁制造的迫击炮炮弹杀伤力大大提高。换言之，含稀土的炮弹能够打穿普通装甲，如果装甲外壳含有稀土，普通的炮弹就打不穿。美军就广泛使用稀土装甲钢制作大口径子弹，用稀土球墨铸铁制造迫击炮炮弹，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。

稀土高锰钢用于制造坦克履带板，稀土铸钢用于制造高速脱壳穿甲弹的尾翼、炮口制退器和火炮结构件。

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，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，影响坦克的作战能力。稀土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。

稀土元素中有铈、镧、钕、镨、钐和钇等6种元素具有特别良好的纵火性能，被用来制作各式燃烧武器。美国 “马克-82型”227kg航弹采用稀土金属内衬，除产生爆炸杀伤效应外，还有纵火效应。美国空对地 “阻尼人”火箭战斗部内装108个稀土金属方棒作内衬，取代部分预制破片，静爆破试验证明，其点燃航空油料的能力比无内衬的高44%。

由于纯稀土金属的价格较昂贵，各国在燃烧武器中广泛采用价廉的复合稀土金属。复合稀土金属燃烧剂经高压装填于金属壳体中，燃烧剂密度为（1.9～2.1）×103kg/m3，燃烧速度1.3～1.5mm/s，火焰直径约500mm，火焰温度高达1715～2000℃。其燃烧后炽热体炽热持续时间长于5min。美军在越南战争中，用发射器发射的一种40mm纵火榴弹，其内装填的引燃内衬就是用混合稀土金属制成的。当弹体爆炸后，每一片带有引燃内衬的破片都可引燃目标。当时该弹的月产量达20万发，最高达26万发。

发展燃烧威力大的多功能弹药是目前中外弹药发展的主攻方向之一。对于穿甲弹和破甲弹，其战术性能要求在击穿敌坦克装甲之后，还能将其油料、弹药引燃，以彻底摧毁坦克。对于榴弹则要求在其杀伤范围内引燃军需物资和战略设施等。重量为100g的稀土燃烧合金可形成200～3000个火种，覆盖面积大，与穿甲弹、破甲弹的杀伤半径相当。据悉，美国制造的一种塑料稀土金属燃烧弹，其弹体由玻璃纤维增强的尼龙制成，内装混合稀土合金弹芯，用于对付装有航空燃料及类似的目标具有较佳效果。

稀土之于空军装备

在空军的武器装备中，稀土应用的程度更深，17种稀土元素在航空维修领域都有用途。其中，镝、钕、铽、铕、钇是飞机上最重要的5种稀土金属元素，它们可用于飞机的热障涂层、有色荧光材料和电机永磁材料。而稀土金属的高强度和高耐用性，还大大减轻了飞机的自重。强大的空中打击力量成为美军在局部战争中取胜的关键因素，由于不用投入大量地面部队，能避免战争造成的巨大伤亡，才使其有相对宽松的国内环境发动多次局部战争。这方面我们不妨看看一些例子。

美军的F-22战机上，机体和发动机都大量采用了稀土元素，以满足超音速巡航对机身坚固性的高要求。在机载精确制导弹药中，钐钴永磁发动机在武器的操控中起着至关重要的作用，小型高功率的钕铁硼永磁驱动器多用于调节襟翼、方向舵和副翼，加强战机的操控能力。

在整个90年代几乎主导了所有局部战争的F15、F16战斗机，其发动机多用掺钇氧化锆耐高温部件。掺钇氧化锆是特种耐高温陶瓷薄膜，在喷气发动机热端部件用做热障以保护金属合金。

F-22猛禽的机身采用钕强化的镁钛合金，轻而坚固。F-22猛禽和F-35闪电用于锁定目标的固体激光器中，采用了高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃。

机载显示屏 （以及军用计算机显示器和作战指挥部显示屏）：以往的阴极射线管显示屏即采用铕-钇化合物作为红色荧光粉。目前流行的液晶和等离子显示屏，其玻璃基片均需用氧化铈粉进行抛光。航空屏显还专门采用掺铽硫氧化钆和氧硫化镧荧光粉实现高荧光量。

新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金，这些产品在歼击机、强击机、直升机、无人驾驶机、以及导弹卫星等现代军事技术上获得了广泛的应用。稀土镁合金比强度高，能减轻飞机重量，提高战术性能。如以钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已用于直升机后减速机匣、歼击机翼肋及30k W发电机的转子引线压板等重要零件。稀土高强镁合金BM25代替部分中强铝合金，在强击机上获得应用。含铈的铸造高温钛合金ZT3，在耐热强度及工艺性能方面均具有一定的优势，用它制造的压气机匣用于WPI3Ⅱ发动机，能使每架飞机减重39kg，提高推重比1.5%。

稀土铝合金用于直升机和歼击机工作温度达300℃的耐压阀门，取代了钢和钛合金，减轻了结构重量。稀土铝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空压机和航模发动机活塞。

稀土超磁致伸缩材料Terfenol-D和钐钴或钕铁硼永磁体一起应用于直升机上产生白噪声，抵消和掩盖旋翼的轰鸣。

在雷达系统中，除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，如爱国者导弹系统制导及雷达控制部分。

爱国者导弹系统相控阵阵列单元的磁环以及其他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。

雷达磁控管使用钐钴永磁汇聚电子束。而路基空管、侦察、搜索和火控雷达需大量配备磁控管。

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会聚。

大型航空、航天器使用稀土合金已成共识。空客A380、波音787的机体，特别是机翼都是稀土合金材料。大型客机一般都可以改装成空中加油机和运输机。

稀土之于海军装备

在海军的武器装备中，也有稀土金属大显身手之处。稀土可以极大地强化钛合金，用于制造航速极高和潜深较大的合金潜艇。前苏联20世纪60、70年代制造的P级、“阿尔法”级、M级和S级潜艇都属于钛合金潜艇。这些潜艇的航速普遍达到40节以上，潜深可至400～600米，远比当时鱼雷25～40节的平均航速和最大400米的潜深优越得多。这种鱼雷追不上、够不着的潜艇，一度成为美国海军的心头大患。

作为美国海军 “宙斯盾”系统核心部分的SPY-1雷达上也使用了由稀土元素制成的磁铁。

美国海军采用稀土铽镝铁超磁致伸缩材料Terfenol-D替代舰艇和潜艇上大功率声纳等装备中原来使用的压电陶瓷材料。用它制做的声纳可以满足大功率、小体积、低频率的要求，频率越低、衰减越小、声波传得越远。Terfenol-D对磁场的响应速度比机械装置快200倍，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。稀土超声波换能器产生振荡的频率在16k Hz～1GHz之间，可用于军工超声焊接和超声机加工。

航母、潜艇用钢，特别是航母飞行甲板用钢一般要求钢材的屈服强度在850MPa以上，远远高于民用船用钢的250MPa、普通军用船的300MPa要求。全世界仅美、日、德、俄4个国家生产的钢板能用于航母制造，都被视作重要的战略物资，不予出口。建造一艘7.5万吨级的大型航空母舰，需用各种特殊品种的大宽厚钢板4万多吨，其中，飞行甲板就需特种钢板。以美国 “尼米兹”级航母为例，其飞行甲板面积达1.82万平方米，相当于3个足球场，主要由50mm厚的HSLA-80钢板组成。2014年，我国包钢稀土公司终于成功轧制出建造航母所用的高强度大宽厚钢材，为我国航母建设奠定了坚实的基础。

此外，含稀土光学器件广泛应用于美军装备的望远镜、步枪瞄准具、激光标定和指示器、显微镜、护目镜、测距仪、夜视仪、照相机和滤波器中。

美军军用计算机大量使用钕铁硼永磁，具有抗振动、抗撞击和抗重力加速度特点的稀土马达和激励器广泛应用于机载、坦克、导弹和战场指挥控制中心的计算机系统内。

美军多种现役电子对抗装备中使用了稀土钆、钇和钐。

其他如稀土发光材料、稀土贮氢材料、稀土巨磁阻材料、稀土磁致冷材料、稀土磁光存储材料等都在现代军事上有了成功的应用，大大地提高了现代武器的战斗力。

目前，被美国等西方国家列为战略元素的有32种，稀土元素中除人造元素钷外，其他16种均位列其中，占所有战略元素的一半，可见稀土的重要地位和意义。稀土作为一种重要的战略资源，在国防、军工、航空、航天等高技术领域中发挥着越来越重要的作用。