中國的撒手鐧--彈道導彈研究大進展

首先區分一下工程項目/863/973的區別
   
    工程項目：以可用裝備裝備部隊為目的，TMD/NMD就是航天12345689院為主幹的事情。
   
    863：技術攻關計劃，跟在美國人背後BKC，補課性質，人家已經有成熟方案甚至實物了
   
    973：理論研究和創新，不少可能美國也沒有成熟方案和結論，比如等離子體隱身之類，預研和探索性質，要很多年後才能進入應用的。
   
    這裡主要說的是863。
   
    863怎麼提出的就不說了，反正就是受了Star War的刺激，原來劃分為：
   
    生物、航天、信息、先進防禦、自動化、能源和新材料等7大領域
   
    依次就代號863-1，863-7之類，航天是863-2，神舟當年預演立項時很多都在這裡邊，
   
    所謂863-4「先進防禦」就是MD，從640工程就開始這麼叫了。搞這行有本行業刊物《863先進防禦技術通訊》，其實也是70年代搞640工程時就在跟蹤老美老蘇就辦起來的。共軍一直還是對前沿風雲追蹤得緊的。
   
    大領域下面還劃分各種具體研究方向，學名叫專題，專題下面還有子課題。編號像這樣863-101-1，這是863排在頭一號的項目，袁隆平的雜交水稻。
   
    2002年到了863執行15周年的時候，總結表彰慶祝了之後就調整了一下，成為863二期。
   
     領域的劃分也調整了，分成信息技術、生物和現代農業技術、新材料技術、先進位造與自動化技術、能源技術、資源環境技術、航天航空技術、先進防禦技術8大類，航天變成863-7了，「先進防禦」變成863-8。863-7、863-8都是軍口863，前面6項民口裡面也有軍口項目，民口863的由科技部管，軍口863由總裝備部、國防科工委、中科院高技術局一起管，還搞了個863軍口管理中心。
   
    863的參與人群很廣，就不局限航天口以至軍品口了，很多大學、研究所都加入進來，成了爭經費要項目的重點，不過驗收要求也不低，讀過研的理工科生應該都很了解了。文科生和儲備肉醬們怕不太清楚，說一句。
   
    「先進防禦」還叫863-4的時候專題很多，一直排到了863-416。這些專題應該大多是推矢速燃發動機、遠程精密探測與信息融合、精確指導與快速控制之類，像華為的知識產權副總裁宋柳平，先前就承擔過863-406主題的紅外末制導系統弱信號檢測項目。
   
    現在這些技術成果就都轉移到HQ-19之類的工程研製上了，那些硬骨頭、稍遙遠一些的項目就留了下來。可想以後到863三期，現在863二期取得的成熟成果自然就進入工程研製線，973的很多項目則自然轉進到863三期。
   
    到了現在叫863-8的時候，大部分「防天導彈」性質的預研項目變成了工程項目，所剩的專題就不多了。
   
    主要分有
    801專題：KKV動能殺傷攔截器
    802專題：化學激光與固體激光
    803專題：高功率微波
    804專題：激光核聚變與超強超快激光
    805專題：精密制導
    專題外還有特別摘出來的重大專項
    806重大專項：？？激光
    807重大專項：電子激光與粒子束 7.7
    808重大專項：目標性質確認和跟蹤
   
    這些內容性質都是我連蒙帶猜的，大家明白大致意思就行了，都是新概念武器，大部分人除了名稱之外也不明白。決定戰爭勝負的，不是一兩件新式武器，不過其實也不是什麼破雞巴人，那是唯心主義觀點。決定戰爭勝負的，是千千萬萬件新式武器。




863-801專題：KKV動能殺傷攔截器
   
    看來防天導彈的彈頭--KKV還有一些問題沒搞定，得後續發展。
   
    網上透露的分工是：
   
    哈爾濱工業大學控制與模擬中心：姿態機動
    北京理工大學信息科學技術學院：目標探測與識別、信息高速實時處理
    北京理工大學機電工程學院：艙體
    西北工業大學航天學院：精確制導控制技術
    國防科大電子科學與工程學院：數字電路
   
    據論文稱，大氣層外KKV的方案是質量矩控制自旋攔截器，採用4個變軌推力器和6個姿控推力器
   
    802專題：化學激光與固體激光
   
    原來863-410主題激光和強微波的一部分，叫410的時候首席科學家是工物院副院長杜祥琬院士
   
    802專題技術抓總是中國科學院大連化學物理研究所，參與者有華中科技大學光電子科學與工程學院、四川大學物理科學與技術學院激光物理與化學研究所
   
    據華工的資料說，802專題和806專項以戰略威懾性殺手鐧-強激光武器為目標，發展第一代激光武器-高能化學激光，2010年工程化（階段性成果是50kW氣動CO2激光器），2020年裝備部隊；
   
    未來15年研發成功第二代小型化、長壽命、電驅動節能型、十萬瓦級半導體與全固態激光器，增強打擊力度和靈活性；
   
    前瞻性研究第三代多光束合成與自由電子激光。同時帶動信息、製造、能源、醫療、環保等高技術產業和三超激光等科技前沿的發展。
   
    803專題：高功率微波
   
    原來也是863-410主題的一部分
   
    參與者有：
   
    中國科學院電工研究所
    中國科學院遙感研究所
    中國科學院電子學研究所
    西南交通大學電磁場與微波技術研究所
    電子科技大學物理電子學院
    中國工程物理院電子物理所
    西北工業大學電子工程系電子與信息工程研究所
    中國電子科技集團公司第三十九所
    信息工程大學信息工程學院
    國防科學技術大學理學院
   
    另外，特別針對微波武器的防護和人體免疫，第三軍醫大學和軍事醫學科學院放射醫學研究所在這個主題下還有相關的防護子課題，863一期時取得的第一階段成果拿過國家科技一等獎。
   
    這個主題的一個公開資料是：
   
    中國科學院電子學研究所微波器件與技術研究發展中心研製50MW大功率速調管成功。
   
    50MW大功率速調管，其工作電壓接近320kV，研製難度很大，需要解決的關鍵技術問題很多。在此之前，只有美國、日本和法國掌握了這種技術。
   
     為了加快研製進度，課題組人員經常加班加點連續作戰。因受到試驗條件的限制，該管的測試是在中科院高能所進行的，並得到了高能所的大力協助。由於工作電壓很高，一支管子的老練測試時間大約需要一個月，測試任務相當繁重，為此，課題組人員犧牲了許多節假日，有時甚至晝夜輪班測試。
   
    課題組於2004年11月，研製出了第一支速調管樣管，取得了許多有價值的數據。針對該管存在的問題，採取了一系列的改進措施。2005年6月，研製出了第二支速調管，並一舉獲得成功。為了進一步提高效率，同年10月，又成功研製出了第三支速調管。
   
    2005年11月27日，863專家組在中科院高能所對該速調管進行了現場驗收測試。測試結果令人鼓舞，該管的輸出功率達到了51.4MW，效率達到了45.6%，各項技術指標全面達到了合同規定的要求。
             該50MW大功率速調管的研製成功，填補了我國在該領域的空白，標誌著我國高峰值功率速調管的研製水平步入了世界先進行列。此外，在該項目研製過程中解決的科學技術問題，為我國發展更高峰值功率的速調管奠定了技術基礎，必將推動我國大功率速調管的發展。
   
    804專題 激光核聚變與超強超快激光
   
    863-8的重頭，「神光Ⅲ」激光核聚變裝置，國家大科學工程。
   
    原來排在863-4的最後一個主題，863-416，叫416時首席科學家是工物院副院長賀賢土院士。現在是工物院副院長張維岩。
   
    技術抓總是工物院，具體是工物院激光聚變研究中心，激光部分以上海光機所為主，長春光機所、西安光機所參與。
   
    除此之外，參與和合作單位是很多的，主要有：
   
    同濟大學物理系精密光學工程技術研究所
    浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室
    中國科學院物理研究所
    中國科學技術大學衍射光學元件精密加工實驗室
    中國科學技術大學近代物理系
    深圳大學光學工程學科
    浙江大學光學儀器工程學系
    四川大學原子與分子物理研究所
    蘇州大學信息光學工程研究所
    廈門大學物理與機電工程學院機電工程系
    重慶大學光電工程學院
    哈爾濱工業大學光電子技術教研室 等等
   
    披露的主要技術成果：
   
    中國工程物理研究院激光聚變研究中心主任張小民
   
    2001年至今，作為我國神光系列裝置項目負責人，全面組織項目實施。目前，已組織完成了神光Ⅲ原型裝置的工程建設，正在組織後續工程的建設。
   
    2002年，作為所級項目負責人，組織完成我國第一台輸出能力為200太瓦（TW）的超短超強激光系統的研製工作，該裝置達到了國際先進水平。
   
    上海科學家自主創新成果摘得國家科技進步一等獎
   
    超強超短激光迸射「全球第一」
   
    採用全新原理，在20平方米的小小光學平台上，迸射出「全球第一」的新一代超強超短激光。中科院上海光學精密機械研究所徐至展院士領銜的「小型化OPCPA超短超強激光裝置」，昨天摘得國家科技進步一等獎，成為「上海速度」和「上海能量」的新象徵。
   
    這個「全球第一」是什麼概念？徐至展院士解釋，就是在100萬億分之12秒里的超短瞬間，獲得16.7太瓦（167億千瓦）強大功率，相當於全球電網平均功率總量的數倍。
   
    據悉，自然界中類似的極端物理條件，只有在核爆中心、恆星內部及黑洞邊緣才能找到。一旦在實驗室用人工手段獲得，意味著人類將擁有一個前所未有的超強超快境地。
   
     上海光機所副所長李儒新告訴記者，作為新一代超強超短激光，OPCPA採用全新的放大機制，能夠突破以往方法的極限。目前，美國、英國、日本等國頂尖實驗室都在全力以赴，力圖打破光機所創造的紀錄，但根據2004年底國際激光界的總結報告，上海科學家的「成績單」依然領先同行一個數量級。
   
    「成功的關鍵只有4個字——自主創新！但我們也必須不斷挑戰自我、挑戰極限！」據悉，目前研究組已把眼光從10太瓦（TW）級（100億千瓦）提升到拍瓦（PW）級（1萬億千瓦），爭取創造出更快更強的「上海激光」！
   
    魏志義[超強超短激光專家] 中國科學院物理研究所
   
    1991年博士畢業於中國科學院西安光學精密機械研究所。現為中國科學院物理研究所研究員、博士生導師。
   
    主要研究方向：產生超強超短激光的新原理、新技術研究。
   
    主要研究成果有：採用系列新技術研製成功太瓦級的小型化超強超短激光裝置；利用新的原理與國外同行創造了4.6fs的超短脈衝世界紀錄，設計開發成功綜合性能優良的系列激光產品。



目前主持的研究項目有：國家973項目《超強超短激光的質量提高和發展中的關鍵科學問題》；國家高技術863-804課題分項目《組合參量放大啁啾激光脈衝的研究》。
   
    通過上述課題的研究，可望產生高光束質量的多TW級超強超短激光脈衝和脈寬接近光學周期的極短脈衝以及新一代頻標測量用的飛秒激光頻率梳，並開發出具有國際競爭力的若干新型實用化飛秒激光器件和產品。
   
    山東大學晶體材料國家重點實驗室 ‑
   
    大尺寸優質KDP、DKDP晶體解決了制約我國ICF工程的「瓶頸」問題
   
     自從國際社會簽署禁核試驗條約以來，美、俄等大國一直投巨資注重於發展慣性約束核聚變（ICF）工程，以期改進核武器，並可能以此製作受控核聚變裝置，從而獲得巨大而且「清潔」的能源。這是一項體現綜合國力的重要工作。在我國，這一工程被稱為「新時期的兩彈一星」。在這一工程中，大尺寸優質KDP晶體是其中大功率激光器的關鍵部件倍頻器件和電光開關唯一可用的關鍵材料。西方國家為阻礙我國這一重要工程的進程，撕毀已簽約的合同，實施禁運，在這種情況下，大尺寸優質KDP晶體成為該工程「瓶頸」最細的部分。
   
    我們承擔了國家軍工863項等目。在KDP晶體數十年研究的基礎上，建立了獨創的「四槽流動法」晶體生長新工藝及相應裝置。以此在國內首先生長了重量超過100Kg的大單晶，並利用自行設計的切割加工裝置，向「神光」Ⅱ號工程提供了足夠數量的初加工器件坯料，為「神光Ⅱ號」的實施創造了條件。
   
    該項目於1999年4月通過了以胡仁宇院士（九院前院長）為組長、閔乃本、賀賢土等6位院士參加的專家委員會的驗收，驗收專家一致認為「該KDP晶體樣品的性能已達到國際先進水平，高質量、大尺寸 KDP晶體是慣性約束聚變（ICF）高功率激光裝置倍頻器件和電光開關的關鍵材料。該課題組在艱苦的條件下，發展新工藝、生產出高質量、大尺寸KDP晶體樣品，打破了西方對我國的禁運。對獨立自主地發展我國的慣性約束聚變事業具有重要意義」。
   
    863-416首席科學家賀賢土院士說：「在KDP晶體這一關鍵材料上，由於西方的『禁運』給『神光Ⅱ號』的整體工作帶來很大的困難，山東大學的這一成績顯示了中國人的能力，我們要讓企圖卡我們脖子的國家知道，中國人是有能力生長高質量大尺寸KDP晶體的。KDP晶體的研究進展為中國人民在國際上爭了一口氣。」 胡仁宇院士說：「山東大學的這一突破，使我們有了在國際上和他們平等討論問題的可能」。
   
    目前，我們又承擔了「十五」863項目，擬採用由本室在國際上首創的亞穩相生長方法，並結合大尺寸優質KDP晶體生長的基礎和經驗，生長大尺寸優質DKDP晶體，來滿足神光III工程的急需。
   
     近日，由上海光機所激光光源研究發展中心承擔的國家863－804項目創新研究課題「特大口徑高功率脈衝氙燈的研製」取得突破性進展，成功製備出Ф48× 1930mm特大口徑高功率脈衝氙燈，並已通過了性能測試和考核。其各項技術指標均達到預研的技術要求，負載強度達到Goncz公式（）的理論值，單位截面積電流密度達2790j/cm2，體能密度為56j/cm3，瞬時電流達到32kA。此項成果作為激光光源領域的科研重點，填補了國內的技術空白。
   
     高功率脈衝氙燈是ICF研究中光泵驅動器系統的核心部件，其技術指標和使用可靠性將直接關係到高功率激光裝置的工程設計、實施和可靠運行。隨著慣性約束核聚變（ICF）研究的發展和進步，光泵驅動器的規模越來越大，對光泵浦源的高功率脈衝氙燈的負載能量要求日趨增高，口徑也越來越大，氙燈製備技術的難度係數明顯加大。
   
    該項目課題組在上海光機所蔣寶財高工的領導主持下，瞄準美國NIF技術標準，克服各種困難，自主創新，選用優化的封接技術工藝和新設計的燈頭結構，實現特大口徑石英燈管與儲備式電極之間的無漏高強度封裝，並採用具有自主知識產權的新型複合功能石英玻璃管作為管壁材料，通過創新研究解決了特大口徑高功率脈衝氙燈製備過程中的一系列技術難題。
   
    高負載大功率脈衝氙燈成果的主要內容：研製成新型高負載大功率脈衝氙燈。特別在抗衝擊石英玻璃管材料研究方面屬世界首創，開發了高強度截紫外複合功能石英玻璃燈管，並創造性地把過渡玻璃內封接技術應用到大口徑氙燈上，成功研製出大口徑複合功能石英玻璃管的過渡玻璃內封接結構的大功率脈衝氙燈。



    攻克若干個制燈的關鍵技術，使大功率脈衝氙燈的燈頭耐壓有大幅度提高，達到了「零擊穿」的國際水平，在中國管材工業現時水平下能達到目前的負載強度已很不容易。；採用燈管無應力新工藝製作的內封接新結構的高負載大功率脈衝氙燈，極限負載能量達到國際通用公式計算值。
   
    新型高負載大功率脈衝氙燈的主要性能已達到國際同類產品的技術水平，並於2003年12月通過了軍工產品質量管理體系標準GJB9001A——2001的現場審核，具備了批量生產的能力。研製的大口徑高負載大功率脈衝氙燈已應用於神光III 4×2×3片狀放大器和原型主機試驗，並使之實現激光輸出，有力地保證了神光III工程的建設需求。
   
    新型高負載大功率脈衝氙燈的研製成功，不僅在高功率激光系統的關鍵支撐單元技術方面已擁有我國自主知識產權（見附件1～6），而且打破國外對我國高科技產品——大口徑高負載大功率脈衝氙燈及優質截紫外石英玻璃管材料的長期封鎖。
   
    2004年10月19日，同濟大學理學院王佔山教授主持承擔的863－804項目13.9 nm軟X射線多層膜分束鏡通過上海市科委組織的專家鑒定。陳星旦院士牽頭的專家組一致認為，分束鏡的各項指標超過預定要求，處於國際領先水平。
   
     軟X射線多層膜分束鏡是實現軟X射線激光干涉測量激光等離子界面附近電子密度空間分佈的關鍵元件，此類試驗可以校核慣性約束聚變研究數值模擬程序和參數，為激光聚變提供定量數據。2001年，課題組在國家863－804項目支持下開展此項研究。經過近3年的努力，終於研製成功大面積、高性能使用器件。
   
     軟X射線多層膜分束鏡由於研製難度大，至今只有美國利弗莫爾等極少數實驗室研製成功。王佔山課題組研製成功的器件成功解決了膜厚精確定標和精密控制技術等技術難題，實現了10mm×10mm大尺寸分束鏡的製作。分束鏡的反射率和透過率達到和接近20%，反射率和透過率乘積達4%，各項性能均超過美國此類產品，處於國際領先水平。
   
    超快電脈衝技術是採用超快電子學器件和微波技術產生、分析、測量高壓和低壓超快電脈衝的綜合技術，主要應用於激光技術、光通訊技術、寬頻帶雷達技術和高速攝影等領域。
   
     「神光Ⅲ」高功率激光裝置是我國跨世紀國家大科學工程。超快電脈衝技術屬於其中急需的關鍵技術，例如：前端中振幅調製器需要波形任意可調的整形電脈衝、方波電脈衝、相位調製器高頻電源、再生放大器高壓高速驅動電路、保護電路，預放級和主放級都需要高壓高速電路用於驅動各種口徑的多路光開關以及用於整個高功率激光裝置的同步系統等等，因此超快電脈衝技術在高功率激光裝置中的應用是必不可少的。在我國正在研製的同步輻射加速器、國防高科技以及基礎科學技術研究中，超快電脈衝技術都起著不可替代的作用。
   
    根據國家需要，我們主要做了這幾個方面的研究工作：1、用於光波導調製器的整形電脈衝以及快沿階躍脈衝研究；2、用於高功率激光裝置時間同步的集中同步系統研究；3、用於超快診斷裝置驅動的超快高壓及低壓電脈衝的產生與測量技術研究。
   
     超快電脈衝技術研究的許多方面填補了國內在該領域的空白，為我國的國防科技事業做出了突出貢獻，其研究成果水平已經被專家鑒定為居於國際先進水平。其中任意整形電脈衝發生器主要技術指標：時域調整精度200ps、脈衝上升沿~300ps、幅度穩定性2.5%.數字同步技術主要性能指標：同步調節精度 5ps、同步範圍0~1s、觸發晃動優於1ns；精密同步技術主要性能指標：同步調節精度5ps、觸發晃動優於10ps.皮秒高壓快門脈衝主要性能指標：脈衝半寬度~160ps、幅度2.0~2.8kV、觸發晃動~30ps（RMS）。階躍電脈衝前沿約140ps，脈衝幅度優於20V，技術指標國內領先，居國際先進水平。