戰(zhàn)略性新興材料的出現(xiàn)和應(yīng)用為國(guó)防安全提供了有力保障。有人稱(chēng)，將新材料注入到海、陸、空的軍隊(duì)裝備之中，如同“幕后推手”刷新了戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)則。那么，它們是如何“亮大招”的呢？就相關(guān)話題，科技日?qǐng)?bào)記者近日專(zhuān)訪了全國(guó)特種合成纖維信息中心主任、北京新材料技術(shù)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)、國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家羅益鋒。

　　陸軍：輕裝蓄載超強(qiáng)戰(zhàn)斗力

　　“地面部隊(duì)車(chē)輛輕量化、遠(yuǎn)程化和節(jié)能，以及綜合運(yùn)載能力等，是陸軍為之努力提升的目標(biāo)。”羅益鋒首先指出。

　　他說(shuō)，不同的運(yùn)載對(duì)象，將采用不同的新材料。對(duì)于運(yùn)送部隊(duì)來(lái)說(shuō)，車(chē)輛的輕量化、安全性和隱蔽性至關(guān)重要；對(duì)于運(yùn)載戰(zhàn)略導(dǎo)彈等龐大的武器系統(tǒng)而言，要求運(yùn)載工具的平臺(tái)除了具有足夠的運(yùn)載能力外，還要有抗沖擊、耐高低溫、阻燃和隱身等特性。其輪胎可采用芳綸等作為骨架材料，取代通用的鋼絲胎。

　　同時(shí)，可采用中國(guó)獨(dú)有的發(fā)明專(zhuān)利“中空微納米陶瓷粉體”摻入輪胎的橡膠中，全面提升輪胎的抗沖擊、耐磨、阻燃和耐高低溫等特性，而且可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)輕量化和降低成本。

　　對(duì)軍用車(chē)輛來(lái)說(shuō)，提高安全性和延長(zhǎng)續(xù)駛距離相當(dāng)關(guān)鍵。未來(lái)的軍車(chē)可采用新型動(dòng)力電池，如媒體報(bào)道的石墨烯電池，在研發(fā)階段就可實(shí)現(xiàn)充電8—10分鐘，可跑1000公里；還有固體釩動(dòng)力電池，車(chē)輛跑1000公里，這種電池體積只有78立升，質(zhì)量?jī)H176公斤左右，而采用現(xiàn)在最先進(jìn)的鋰離子電池達(dá)到同樣的里程，體積需要1340立升，且質(zhì)量為1080公斤，而且更換釩粉的時(shí)間只需三五分鐘，就可以繼續(xù)行駛。這對(duì)部隊(duì)?wèi)?zhàn)車(chē)的現(xiàn)代化至關(guān)重要。

　　羅益鋒強(qiáng)調(diào)，有一種超高性能碳纖維，其強(qiáng)度和模量比T1000碳纖維提高10倍，改變了過(guò)去碳纖維的脆性缺點(diǎn)，當(dāng)其復(fù)合材料用作坦克和裝甲車(chē)的結(jié)構(gòu)材料時(shí)，防穿甲彈能力可提高6倍。

　　海軍：潛艇變身靜隱“黑魚(yú)”

　　為應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的瀕海作戰(zhàn)環(huán)境，許多軍事強(qiáng)國(guó)不斷強(qiáng)化材料的綜合性能，以提升艦船、潛艇的作戰(zhàn)和防御能力。

　　羅益鋒介紹，目前航母正向大型化方向發(fā)展，如美國(guó)新一代10萬(wàn)噸級(jí)福特號(hào)航母，大量使用各種新材料、新型武器裝備和電子系統(tǒng)。它可裝載更多的艦載機(jī)，因此其夾板和船體需采用特種鋼材、復(fù)合鋼板等新材料，達(dá)到防彈、抗沖擊、阻燃、耐高低溫和耐磨等綜合要求。

　　對(duì)潛艇而言，所用結(jié)構(gòu)材料，既要耐深海的水壓，又要防海底聲吶、魚(yú)雷、水雷及反潛武器的攻擊，又要盡可能輕量化、節(jié)能。因此，美國(guó)的先進(jìn)試驗(yàn)潛艇在特種鋼制艇身的表面，先纏繞輕量而又防彈的超高分子量聚乙烯纖維預(yù)浸料，再用碳纖維纏繞包裹。

　　為了讓潛艇能長(zhǎng)期潛伏海底，其動(dòng)力系統(tǒng)都使用核動(dòng)力，那么，其發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和殼體要求耐高溫、抗輻射的碳化硅纖維等復(fù)合材料。士兵的軍服也需要防輻射的面料。

　　而為了不被雷達(dá)反射和探測(cè)到，潛艇就得如同一條安靜又隱蔽的“黑魚(yú)”，這需要采用特殊的隱身涂層。我國(guó)研究人員成功研發(fā)了一種類(lèi)似變色龍的陶瓷型材料，能夠巧妙地處理與之發(fā)生接觸的聲波。這就意味著，負(fù)責(zé)分析潛艇聲波圖的聲吶操作員，會(huì)誤以為目標(biāo)潛艇是一條鯊魚(yú)，或是龐大的魚(yú)群，甚至是友方潛艇。

　　為了提高軍船耐海水腐蝕，航母、艦隊(duì)及潛艇都須采用重防腐涂料。若采用添加石墨烯、碳納米管及納米氧化鋯等涂料，造價(jià)昂貴，而選擇中空微納米陶瓷粉體也可達(dá)到上述目的，因?yàn)槠渥陨砜赡透邷剡_(dá)1500℃，耐低溫和保溫性也良好。當(dāng)兩只船相遇擦邊時(shí)，耐劃傷性?xún)?yōu)良。更重要的是，這種涂料可以避免船體附著貝殼類(lèi)等海上生物。

　　空軍：戰(zhàn)斗機(jī)隱身防彈樣樣行

　　“現(xiàn)在的空軍，作為性能優(yōu)良的戰(zhàn)斗機(jī)、殲擊機(jī)，要兼?zhèn)涔粜秃头烙浴Ｔ诳罩懈穸罚舷路瓭L，要做到機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、輕量化、遠(yuǎn)程化，還要具有隱身、防彈和屏蔽電磁波的性能。”羅益鋒說(shuō)。

　　他說(shuō)，為了達(dá)此目的，軍用飛機(jī)上采用的碳纖維復(fù)合材料越來(lái)越多，例如，美國(guó)的F16、F12、F35這些數(shù)字代表碳纖維復(fù)合材料在軍機(jī)身上所占的大體比例，碳纖維用量越大，就越輕質(zhì)高強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、機(jī)動(dòng)化和節(jié)能等。軍用無(wú)人機(jī)、偵察機(jī)等也是采用碳纖維復(fù)合材料。并且，動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)周邊要采用耐高溫氧化性的碳化硅纖維復(fù)合材料，而它的噴氣口需用耐高溫?zé)g材料。

　　與此同時(shí)，其機(jī)身外表為達(dá)到隱身目的，采用超材料或特殊的吸波及透波涂料。

　　他指出，在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，為防止敵方破壞衛(wèi)星指揮系統(tǒng)，可在距離地面20萬(wàn)—40萬(wàn)米高的平流層，用“空中飛龍”或飛艇代替衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星定位、偵察等，在作戰(zhàn)情況下，還可攜帶武器攻擊敵方的軍事設(shè)施，而在和平時(shí)期，可以定點(diǎn)投放救災(zāi)物資。當(dāng)然，對(duì)它的膜材料要求非常高，首先要?dú)饷苄院茫乐估锩姹瓤諝膺€輕的氦氣散逸。其次要耐高低溫差，從白天50℃到晚上-60℃，其熱膨脹系數(shù)要非常小，而其骨架采取碳纖維復(fù)合材料，確保這些飛艇有足夠的駐空時(shí)間和攜帶足夠多的儀器裝備，而且，可通過(guò)遙控返回地面。（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

決勝陸海空的“幕后推手”

圖文簡(jiǎn)介

對(duì)潛艇而言，所用結(jié)構(gòu)材料，既要耐深海的水壓，又要防海底聲吶、魚(yú)雷、水雷及反潛武器的攻擊，又要盡可能輕量化、節(jié)能。