國防武器裝備系統的需求推動(dòng)了超精密加工技術(shù)的發(fā)展，本文首先從描述當今先進(jìn)武器系統裝備的特點(diǎn)出發(fā)，介紹了超精密加工技術(shù)在其中的應用。并在此基礎上提出了我國超精密加工技術(shù)的發(fā)展思路以及近期面臨的重要研究課題。
　　超精密加工技術(shù)是適應現代高技術(shù)需要而發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)制造技術(shù)，它綜合應用了機械技術(shù)發(fā)展的新成果以及現代電子、傳感技術(shù)、光學(xué)和計算機等高新技術(shù)，是高科技領(lǐng)域中的基礎技術(shù)，在國防科學(xué)技術(shù)現代化和國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，同時(shí)作為現代高科技的基礎技術(shù)和重要組成部分，它推動(dòng)著(zhù)半導體技術(shù)、光電技術(shù)、材料科學(xué)等多門(mén)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。超精密加工技術(shù)已成為國防工業(yè)研制現代化武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)，也是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標志。
　　1 從現代幾次戰爭的特點(diǎn)認識超精密加工技術(shù)的重要性
　　從上個(gè)世紀九十年代開(kāi)始的幾次局部戰爭中，包括第一次海灣戰爭(1992年)、科索沃戰爭(1996年)、阿富汗戰爭(1999年)以及剛剛結束的第二次海灣戰爭(2003年)，世界各國已經(jīng)越來(lái)越清楚地認識到高科技對戰爭進(jìn)程及最終結果的影響。如果說(shuō)過(guò)去的戰爭主要靠“數量”和“速度”的話(huà)，現在高科技、智能化武器則起了決定作用。高技術(shù)、智能化武器具有高能效、高精度等特點(diǎn)，武器的高精度必然要求其元部件的高精度，從而必須具備高精度的制造技術(shù)才能生產(chǎn)出來(lái)。美國及其盟國正是由于多年來(lái)大力發(fā)展包括超精密加工技術(shù)在內的先進(jìn)制造技術(shù)，突破了制造技術(shù)中的許多關(guān)鍵使其發(fā)展到實(shí)用階段，才具備了生產(chǎn)精確制導、夜視設備等高技術(shù)武器的能力。
　　1.1 精確制導武器的大量使用和超視距攻擊能力的提高
　　剛剛結束的第二次海灣戰爭與第一次海灣戰爭、科索沃以及阿富汗戰爭相比，使用精確制導炸彈的比例已經(jīng)從6.8%、34%、66%上升到這次的接近100% ，制導方式也由慣性制導(INS)向激光制導、數字景像匹配末端制導以及全球衛星定位系統(GPS)制導方式發(fā)展，其中應用最廣的激光制導中所用的許多激光元件如激光反射鏡、激光陀螺腔體、非球面透鏡等都要求非常高的精度和表面質(zhì)量，這些元件將直接影響到制導精度。激光反射鏡的高精度高反射率的平面、數字景像匹配末端制導需用的紅外探測及接受、紅外成像(磅鍋汞)等要求的高表面質(zhì)量平面，只能通過(guò)超精密研磨才能進(jìn)行高質(zhì)量批量生產(chǎn)，而非球面反射鏡和透鏡可利用CNC 超精密車(chē)削、磨削及拋光制成。
　　機載雷達是空中超視距攻擊的關(guān)鍵，其中微波器件波導管的制造技術(shù)對雷達性能有重要影響，波導管的品質(zhì)因素與其表面粗糙度、精度有關(guān)，用超精密車(chē)削技術(shù)可以較容易地保證要求，從而最終保證雷達的性能。
　　1.2 夜戰能力的提高
　　夜戰是未來(lái)戰爭空襲的主要手段，它可以使許多不受電子干擾而使用光學(xué)瞄準系統的常規武器失效，從而減小攻擊方的傷亡。夜戰中可利用前視紅外探測器、激光測距器、微光夜視以及光柵電視等清楚的看到地面成像。夜視設備的使用包含直升機、裝夾車(chē)輛、導彈、人員等。由于沙漠氣候炎熱，為了便于晚間作戰，這次海灣戰爭中美國為每個(gè)士兵都配備了高清晰度的夜視設備，而且與前幾次戰爭相比重量大大減輕(400g) ，可以直接固定在頭盔上，從而提高了士兵作戰的靈活性。上述裝置中，紅外成像是關(guān)鍵技術(shù)，其中關(guān)鍵元件磅鍋汞晶體要求很高的表面質(zhì)量(低粗糙度、無(wú)劃痕、無(wú)變質(zhì)層)，需要用特殊的超精密研磨(如非接觸研磨、機械化學(xué)研磨等功口工。夜視設備中同樣用到了非球面曲面光學(xué)元部件。
　　1.3 電子對抗技術(shù)的進(jìn)步
　　第二次海灣戰爭美軍大量使用了電子干擾和反輻射導彈壓制了伊軍的通訊與雷達，使伊軍徹底失去了指揮、預警等能力，由于各地駐軍失去了與指揮部的聯(lián)系，只能各自為戰，所以美軍的進(jìn)展異常順利。電子對抗中本方的電子裝備必須具有極好的抗干擾能力與快速反應能力，利用砷化稼半導體制成的大規模集成電路與傳統的半導體硅相比，具有速度快、工作可靠、抗輻射能力強等特點(diǎn)。砷化稼半導體器件的制造需要一整套超精密磨削、研磨、拋光工藝以及刻劃等外延設備。此外，美國軍用大規模集成電路的刻劃必須要有一整套超精密加工及微細加工設備。
　　1.4 軍用衛星系統的發(fā)展
　　現代戰爭已經(jīng)不能離開(kāi)各種衛星，如偵查用間諜衛星、GPS用的衛星網(wǎng)等。目前世界上正在運行的衛星導航定位系統有美國的全球定位系統(GPS)和俄羅斯的GLONASS，二者都提供軍碼和民碼兩種信號，主要用于戰機及作戰部隊的導航定位、精確制導以及救援服務(wù)等用途，與第一次海灣戰爭相比，GPS制導占精確制導的比例已由10%提高到這次海灣戰爭的90%，而且與激光制導相比，GPS制導具有精度更高，不受氣候條件等外界因素干擾等優(yōu)點(diǎn)。但美、俄目前GPS開(kāi)放的僅僅是民碼，如果不盡快發(fā)展本國的衛星導航定位系統，勢必在未來(lái)戰爭中受制于人，處于被動(dòng)挨打的局面，我國近年來(lái)也開(kāi)始研制導航定位衛星正是在努力改變這種局面。
　　衛星上的姿態(tài)控制極為重要，必須有超精密的真空無(wú)潤滑軸承，其孔軸幾何精度為毫微米級，表面粗糙度為納米級，必須用超精密磨削與研磨才能達到。此外對于偵查用的間諜衛星，必須裝備先進(jìn)的光學(xué)望遠系統、高分辨率電視攝像系統、高靈敏度紅外成像系統等，這其中高精度非球面透鏡、高分辨率電視中的光柵、紅外成像的磅鍋汞半導體元件等都必須用超精密加工技術(shù)才能制造出來(lái)。GPS系統中也要求具有抗干擾、反應快等特點(diǎn)，同樣也離不開(kāi)砷化稼半導體制成的大規模集成電路。
　　1.5 軍用微型武器系統是未來(lái)的發(fā)展趨勢
　　微小型武器是20世紀90年代美國等先進(jìn)工業(yè)國家開(kāi)始發(fā)展的新概念武器，它不但在基礎理論、設計、制造與計量測試技術(shù)等方面是革命性創(chuàng )新，而且對21世紀戰爭的模式將會(huì )帶來(lái)變革性的影響�；�于微米、納米、微機電系統技術(shù)發(fā)展起來(lái)的微小型武器技術(shù)的內涵是：根據微小型武器特殊功能和特性，應用微機電系統(MEMS)、計算機、感知、控制等先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)軟、硬件接口，綜合集成為微小型武器系統的光機電一體化技術(shù)。
　　微小型武器的種類(lèi)主要包括微型飛行器、微小型水下無(wú)人潛器、微小型軍用機器人技術(shù)、微小型偵察傳感器系統。微小型武器具有以下重大作用：微小型無(wú)人武器由于體積小、隱蔽性好、快速反應、機動(dòng)性好、生存能力強、成本低等特點(diǎn)，特別適用于城市和惡劣環(huán)境下(如核、生、化戰場(chǎng)等)的局部戰爭。
　　由于微小型武器系統的發(fā)展，許多非硅材料以及其他結構材料的應用，只靠傳統的(光刻掩模、電鑄、LIGA等)MEMS加工工藝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足要求，而普通精密加工又無(wú)法滿(mǎn)足尺度及精度的要求，所以可以利用超精密加工技術(shù)的特點(diǎn)，對一些非硅結構材料進(jìn)行加工，滿(mǎn)足使用要求。