印度《歐亞時報》發文稱,中國在導彈關鍵技術領域取得重大突破,長期制約中國戰術導彈產能的問題將不復存在,中國導彈儲備可能會進一步擴大。
印媒稱,中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所高級工程師毛玉政領導的研究團隊在其近期發表的學術論文中表示,中國已經制造出一種低成本的光纖陀螺儀,這種陀螺儀可以在制造計算機芯片的設備中大量生產,這將大幅加快中國軍工向解放軍交付戰術導彈以及其他制導武器的速度,這種技術僅中國和美國有,并且中國僅落后美國2年。
毛玉政和陸軍裝備部科研人員在《中國慣性技術學報》上合作發表了一篇名為《硅基光子集成芯片光纖陀螺》學術論文,在國內現有微納加工水平基礎上提出了一種工藝實現相對簡單、可快速工程化的硅基光子集成芯片光纖陀螺設計方案,這種方案不但能顯著降低生產成本,而且還能大幅節約勞動力,從而提升生產效率。
印媒認為,中國軍工科研人員的開發的新技術將被用于戰術導彈以及其他制導武器的生產,能夠顯著提升中國導彈存量。
陀螺儀是導彈的核心部件,可以控制導彈在飛行過程中的轉彎和俯仰運用,其精度和可靠性直接影響武器平臺的作戰效能,自第二次世界大戰以來,陀螺儀就成為了能夠控制校正巡航導彈以及彈道導彈飛行軌跡的關鍵設備。
毛玉政團隊在論文中指出,目前傳統的光纖陀螺儀還是采用的是分立封裝,體積龐大,裝配工序繁瑣且耗時長,需要較多人力參與,不但產能小,而且制造成本居高不下,同時產品性能的一致性和長期可靠性也存在缺陷。因此開發一款體積小巧、造價低、工序少的光纖陀螺成為了一件刻不容緩的事情,只有這樣才能提高光纖陀螺的出貨量,以滿足國防軍工以及民用工業的龐大需求。
經過不懈的努力,毛玉政團隊開發出了光子集成芯片光纖陀螺技術,這種技術大幅減小了光路尺寸,可以在單片晶圓上一次加工成百上千顆光子芯片,單顆光子芯片尺寸約4 mm×3 mm,具有極大的規模生產效應,顛覆了傳統光纖陀螺制造模式。
利用光子芯片技術,可將器件尺寸由21mm×16 mm減小至7 mm×4mm,器件面積變為原來的十二分之一,在解放軍對導彈的需求不斷增加的情況下,這種技術突破將會改變“游戲規則”。據實驗室測試結果表明,基于光子芯片的陀螺儀與目前中國短程導彈中使用的傳統陀螺儀相比,零偏穩定性提高了大約 30%。
受制于中國光刻機技術的限制,科研團隊利用國內某廠紫外申(DUV)248 nm光刻工藝進行光子集成芯片加工,雖然248納米制造工藝比使用7納米的較新制造技術更可靠,但這種加工工藝損害了芯片陀螺儀的性能。與美國軍方在2020年使用的同類產品相比,這種微型芯片消耗的電量超過理想水平,定位精度也較低,這意味著中國在微型芯片制造領域與美國還存在著較大的差距。
光子集成芯片光纖陀螺儀樣機
印媒指出,為了限制中國在芯片領域的進步進步,美國已經聯合荷蘭、日本等國禁止向中國出口DUV光刻設備,所以中國只能基于國內現有光刻技術進行微型芯片制造,中國技術受制于人的局面短期內不會有大的改變。
不過隨著中國微納光學加工水平的不斷提高,未來中國將有望實現功能器件單片集成,進一步減小光纖陀螺體積與成本,從而大規模批量生產。
筆者認為,雖然我國微納工藝較美國等發達國家還存在不小的差距,但是相關科研團隊已經提出了一種對工藝精度要求相對較低較、易于快速工程化的光子集成芯片光纖陀螺設計方案,具備了大規模工程化應用的能力,在顯著提升產量的同時,也能大幅降低生產成本。有了這種技術突破后,中國導彈產能將得到較大程度釋放,東風導彈庫存可以進一步擴大,解放軍更有能力維護國家主權與領土完整。
作者:老虎雜談;來源: 愛迷彩的老虎微信號
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