淺析LED照明在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用及前景
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2015-08-03
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筆者和大家探討一下LED在軍事照明中的應(yīng)用及前景。
一、LED在美軍照明中的應(yīng)用
1、在艦船上的應(yīng)用
美軍在十幾二十年前就考慮將LED安裝到船上用于照明。在一篇1997年的報(bào)告中，海軍就將LED照明作為一項(xiàng)令人關(guān)注的技術(shù)而展開(kāi)討論，大功率led照明，然而限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，當(dāng)時(shí)LED的功效還不足以應(yīng)用于一般照明。
直到2002年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局發(fā)起了一項(xiàng)高效照明計(jì)劃，將LED作為光源之一進(jìn)行了研究并在美國(guó)海軍驅(qū)逐艦上進(jìn)行了試用，驗(yàn)證了LED照明的可靠性和有效性。美海軍在黃蜂級(jí)“硫磺號(hào)”兩棲多用途攻擊艦甲板走廊上試用了四十個(gè)LED光源，結(jié)果證明將LED光源應(yīng)用于艦船上技術(shù)上是可行的。
美海軍從2010年開(kāi)始在“阿利·伯克”級(jí)“韋恩·梅爾”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦U.S.S.WAYNE E.MEYER(DDG t08)上試用LED照明，質(zhì)量， led商業(yè)照明，以驗(yàn)證是否能帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，還在“珍珠港”號(hào)船塢登陸艦PEARL HARBOR(LSD 52)上安裝數(shù)百個(gè)LED裝置提供照明。
2010年初美國(guó)“喬治-布什”號(hào)航空母艦上的電氣部門(mén)用LED替代了航空母艦上的白熾燈用于照明，節(jié)約了90%照明相關(guān)的費(fèi)用。
2、在飛機(jī)上的應(yīng)用
美國(guó)空軍KC-135 R/T型運(yùn)輸機(jī)常用來(lái)執(zhí)行航空醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)，而機(jī)艙內(nèi)原有照明不能滿足要求，因此空軍安裝了便攜式白光LED照明設(shè)備，為該型運(yùn)輸機(jī)執(zhí)行航空醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)提供完成醫(yī)學(xué)評(píng)估和醫(yī)療處置所要求的照明。LED還用于美軍陸航直升機(jī)應(yīng)用的夜視鏡平面直角顯示器屏幕照明， led服裝照明，替換原先使用的白熾燈在美軍F-15戰(zhàn)斗機(jī)作為航行燈光源，座艙集成照明等。
3、在軍事機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用
超高亮度的白光LED照明應(yīng)用于“看門(mén)狗”(WatchDog)監(jiān)視系統(tǒng)，配合夜視和紅外監(jiān)視技術(shù)，可對(duì)停放在美國(guó)空軍機(jī)場(chǎng)上的飛機(jī)等設(shè)備進(jìn)行不間斷的監(jiān)控，用于亮眼(BnghtEye)照明系統(tǒng)，可為廣大的機(jī)場(chǎng)區(qū)域提供照明。
4、在戰(zhàn)斗現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用
LED紅外照明得到了應(yīng)用，“幽靈視覺(jué)系統(tǒng)”可為軍人在強(qiáng)烈太陽(yáng)光、月光甚至無(wú)光的情況下提供良好的視覺(jué)效果。因?yàn)楫a(chǎn)生大量紅外光而很少或不產(chǎn)生可見(jiàn)光，還被用來(lái)替換之前使用的火箭彈為佩戴紅外夜視儀的士兵提供更好的紅外照明。
5、在軍事車(chē)輛上的應(yīng)用
應(yīng)用于車(chē)前燈、駕駛艙項(xiàng)燈、轉(zhuǎn)向燈和剎車(chē)燈等。
6、在軍事醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
應(yīng)用于促進(jìn)傷口的愈合和牙科的固化照射、外科手術(shù)照明；此外海軍還正在開(kāi)展能夠調(diào)節(jié)艦員機(jī)體節(jié)律的照明系統(tǒng)的研究。
7、在軍事基地生活區(qū)的應(yīng)用
美國(guó)海軍在美國(guó)加州凡吐拉布海軍軍事基地使用1084只照明裝置替換軍事基地街道、單身宿舍、停車(chē)場(chǎng)等區(qū)域的照明，由此每年節(jié)約60%的照明消耗能源、經(jīng)費(fèi)4.55萬(wàn)美元，減少228噸二氧化碳排放。
8、其他應(yīng)用
應(yīng)用于工兵作業(yè)燈、移動(dòng)交通信號(hào)標(biāo)志和機(jī)載數(shù)碼相機(jī)錯(cuò)誤代碼指示器等。用于太陽(yáng)能電線防碰撞裝置，使直升機(jī)飛行員在白天和晚上都能在最遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)空中的電線，LED燈管，為飛行人員規(guī)避高壓電線提供了更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。
二、LED應(yīng)用于軍事照明的優(yōu)勢(shì)和存在問(wèn)題
1、優(yōu)勢(shì)
1）耗電量低
LED直流驅(qū)動(dòng)，耗電相當(dāng)?shù)汀ｋ姽夤β兽D(zhuǎn)換接近100%，理論上LED的能耗僅為白熾燈的10%，熒光燈的50%。使用LED照明可節(jié)約大量照明能源。
2）體積小
LED基本上是一塊很小的半導(dǎo)體晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，所以它非常小，非常輕，因此備用件占用的存儲(chǔ)空間小。
3）使用壽命長(zhǎng)
半導(dǎo)體晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，燈體內(nèi)沒(méi)有松動(dòng)的部分，商業(yè)照明燈具，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合�，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上，店鋪照明，因此備用件的數(shù)量和更換次數(shù)可大大減少。
4）安全環(huán)保
LED被完全封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，綠色照明，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，比白熾燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。由無(wú)毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。冷光源，發(fā)熱量少，不像白熾燈表面溫度很高，可以安全觸摸。
2、存在問(wèn)題
1）光通量有待進(jìn)一步提高
采用LED作為照明光源，必須可以發(fā)出更多的光，具有更高的能量效率。
2）LED發(fā)出的光與自然光仍有一定的差距
白熾燈具有非常強(qiáng)的黃色光的成分，室外照明，給人一種溫暖的感覺(jué)。而白光LED發(fā)出的白光帶有藍(lán)色光的成分，在這種光的照明下，人們的視覺(jué)不很自然。
3）價(jià)格較高
由于制造工藝要求較高，社會(huì)化生產(chǎn)不夠，因此價(jià)格較高。但是，近年來(lái)出于晶片技術(shù)的改良，制造成本正在急劇下降，LED正朝著高效率、低成本的方向發(fā)展，商業(yè)照明燈具，這為L(zhǎng)ED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有利條件。
三、LED應(yīng)用于我海軍艦艇的啟示
LED在我海軍艦艇有著良好的應(yīng)用前景。首先，LED燈耗能低，可節(jié)省大量的照明能源，CE認(rèn)證，LED照明工程，特別是對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間潛航的潛艇，可節(jié)約更多的能源供給動(dòng)力系統(tǒng)，提高裝備的自持力。其次，LED燈的使用壽命很長(zhǎng)，不需要經(jīng)常更換，因而不需要準(zhǔn)備大量的備用燈；廢棄物不含有害物質(zhì)，可以及時(shí)處理，因而節(jié)約了廢物儲(chǔ)存的空間；節(jié)約的空間可用于存儲(chǔ)食物或其他裝備。第三，LED燈耐沖擊和震動(dòng)，不易破損；即使有所破損，也不會(huì)產(chǎn)生汞等污染潛艇密閉艙室空氣的有害物質(zhì)，影響艇員健康。雖然目前LED還存在著光通量不高、光譜能量分布稍差等不足，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題將得到很好解決；價(jià)格也會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)的擴(kuò)大逐步降低，LED將會(huì)在我海軍艦艇上得到廣泛的應(yīng)用。由于燈具的更換需要大量的投入，因此用LED完全替換目前在用的熒光燈和白熾燈效費(fèi)比較低�？稍诮窈笮陆ㄅ炌r(shí)即展開(kāi)應(yīng)用，伴隨著艦艇的整個(gè)服役壽命，LED將以它低能耗、低維護(hù)率，車(chē)間照明，安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)帶來(lái)巨大的軍事和經(jīng)濟(jì)效益。
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