突破西方封锁，俄军终于搞定国产热像仪，与中国只差三步之遥
今天我们讲一段，进击的毛熊和奋发的兔子，关于红外热成像仪国产化的励志故事。尽管在冷战时期，苏联形成了自己的完整而强大的工业基础，但随着苏联解体，哪怕俄罗斯也没有继承完整体系，而且是逐年败光，反而是中国独立自主的发展了最完整的工业体系。在2014年，受到西方的严厉经济和技术制裁，俄罗斯出台了进口替代和禁止进口西方设备的法案，规定国家工业、工程和国防采购必须立足俄罗斯自己都产品和技术服务。不过，俄罗斯马上发现，如果严格按照国产替代法案去办事，俄罗斯工业基本就歇菜了。
于是，俄罗斯又在2015年出台了一个补充法案，规定自己不能满足要求的制造设备和技术，可以例外，允许一定数量的进口。这个例外的清单很长，包括了工业基础的各个方面，例如高级合金铸造；激光、超声、电子束、电化学、离子束等先进加工设备和原材料；喷水切割技术；各种数控机械加工中心，车钻刨铣磨锯的数控床子。大型锻压件，增量制造技术。木工、塑工机械，测量仪器，各种芯片，红外热成像技术等等。
让西方失望的是，俄罗斯没有屈服，近几年特别重视自主研发能力，比如热成像仪技术就是被西方逼着搞定了国产的热成像仪。据俄罗斯联邦科技与工业集团（Rostec）报道，2020年3月11日，Rostec旗下的俄罗斯电子控股公司研制成功了俄罗斯第一台带有冷却系统的全国产热成像仪，可用于需要较大探测距离，高分辨率和最大帧细节的军事装备。新设备是一个高灵敏度的热成像仪，由一个光电探测器和一个基于衍射红外光学器件的红外镜头组成，使用了微型致冷系统，热像仪的红外焦平面阵列为640 x 512像素矩阵。使用了量子阱红外光电探测器，热具有很高的阈值灵敏度，可以实现10.5x7.8度的宽视野，可靠地识别至少3500米外的物体。
这是个典型的坦克热像仪。俄罗斯在2016年自主研发了640x512的红外焦平面阵。又经过四年的自主研发，研制出全国产的热成像仪。真不容易啊，这相当于中国2008年的技术水平。有人问，俄罗斯以前的坦克热像仪是哪来的？除了老旧的性能落后型号是苏联老本，以前新研制的热成像仪都是进口法国的核心部件。苏联原有的军事光学工业和热成像技术还算发达，苏联解体以后，以白俄罗斯光学和乌拉尔光学为代表，也研制了大量的军用热成像仪，用于作战飞机的红外吊舱和坦克热像仪，例如俄罗斯在90年代研制的龙舌兰热像系统，装备于T-90坦克。不过这些系统的核心部件，也就是红外焦平面阵列，处理芯片，光导器件、微型制冷系统等等，都是苏联的老本，技术上比西方落后很多，新的第二代热成像仪，尤其是数字式的高像素红外焦平面阵列，俄罗斯自己造不出。
印度在2001年以150万美元的单价从俄罗斯首批引进了310辆T-90坦克，上面的龙舌兰热像仪，因为技术落后，性能低下，被印度陆军严重鄙视（别小看印军，他们甚至比中国军队洋气得多，一直使用全世界最好的进口武器）。为了点卖军火的银子，俄罗斯被迫从法国引进了泰丽斯的热像仪核心元件。然后这十几年来，俄军所有比较先进的军用热像系统，都依赖西方的核心部件。废了九牛二虎之力，俄罗斯Cyclone中央研究所经过数年努力，在2016年终于攒出来一个自主研制的640x521级别的红外焦平面阵列元件。又过了4年，俄罗斯在此基础上研制了自己的全国产热像仪，就是本文开头说这台坦克热成像仪。经过产业化量产的磨合，估计再有两年就可以用于俄军的最新型坦克上面，例如T-14坦克和T-90MS坦克，这两种新型坦克目前都使用法国技术的热成像仪，在西方封锁以后，已经断了货，急需国产设备替代。
图片：这是中国在80年代研制的红外夜视仪，体积十分巨大。俄罗斯这个新型热成像仪的核心部件是红外焦平面阵列，大约是30万像素，技术水平相当于中国在本世纪初至2004年的水平。而俄罗斯这个刚刚推出的全国产化新型坦克热像仪，大约相当于中国99A坦克的早期水平，也就是中国在2008年前后研制的热成像仪。这样看，俄罗斯自主国产热成像仪技术获得了很大的进步，还需要再突破低成本高清晰度非制冷热成像技术，大规模集成电路的解算技术，百万和千万像素级别的高级红外焦平面阵列，这些技术中国已经突破了。这样看，俄罗斯在热成像技术领域，距离中国只差三步了。
因为红外热成像夜视仪是国防重器，所以西方对中国实行了严格的封锁和屏蔽，设计技术、红外敏感器、芯片和元件出口都要严格审批。在2008年以前，西方的30万像素以上的元件，基本是对华封锁的。然后中国默默地在2008年突破了所有受限制的核心技术，把热像仪这玩意做成了大白菜。从那时候开始，西方国家就不对中国封锁30万像素级别的热像仪技术了。
现在中国是继美国和法国之后，全世界第三个完全掌握全套核心技术，具备红外芯片和配套元件的产业化生产能力的国家。中国在突破红外敏感器核心技术以后，不仅把热成像仪做成了大白菜，在红外制导武器领域也进入了自由王国，研制出具有国际最先进水平的霹雳-10红外热成像近距格斗空空导弹，红箭-12凝视红外热成像制导反坦克导弹，AKD-88H红外热成像制导空地导弹等等，大批量的先进武器型号。
中国具有代表性的热成像仪核心元件是高德红外自研的1280×1024，12μm像元尺寸的碲镉汞制冷型红外焦平面阵列探测器，主要性能指标达到或优于国际同类产品的最好指标，芯片面阵大小、最小像元间距、最小噪声等效温差等指标都代表着我国制冷型红外探测器芯片研发与制造的实际水平，大幅度提升了红外热成像系统的空间分辨率，提高了探测、识别作用距离。这款产品的诞生是我国制冷红外探测器芯片领域的一个重大技术突破，打破了西方发达国家对我国超高端红外核心芯片领域的技术封锁，必将成为中华国防的一道利刃，让我国高端军用红外系统迈入高清时代，使各类光电吊舱、光电雷达、机载告警系统、分布式孔径系统、搜索跟踪系统、星载多光谱侦查系统等高端军事应用装备性能再上新台阶。
此外，中国目前还能造出2700x2700级别的红外焦平面阵列探测器，像素大约是700万，而1000万像素级别的红外焦平面阵列也已经有样品展出。中国还在十几年前突破了军用热成像仪的所有关键技术，水平与美国和法国一样处于世界最顶尖的那个班级，而目前处于世界第二顶尖的那个班级，有日本、德国、英国、以色列和俄罗斯。至于为什么俄罗斯不来中国寻求红外热成像技术的合作，可能骄傲的俄罗斯人觉得再努力几年就能撵上中国吧！
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