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戰(zhàn)略性新興材料的出現(xiàn)和應(yīng)用為國防安全提供了有力保障。有人稱，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)爭規(guī)則。那么，它們是如何“亮大招”的呢？就相關(guān)話題，科技日報(bào)記者近日專訪了全國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、國家級有突出貢獻(xiàn)專家羅益鋒。

陸軍：輕裝蓄載超強(qiáng)戰(zhàn)斗力

“地面部隊(duì)車輛輕量化、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)?！绷_益鋒首先指出。

他說，不同的運(yùn)載對象，將采用不同的新材料。對于運(yùn)送部隊(duì)來說，車輛的輕量化、安全性和隱蔽性至關(guān)重要；對于運(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)，可采用中國獨(dú)有的發(fā)明專利“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。

對軍用車輛來說，提高安全性和延長續(xù)駛距離相當(dāng)關(guān)鍵。未來的軍車可采用新型動(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，車輛跑1000公里，這種電池體積只有78立升，質(zhì)量僅176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。這對部隊(duì)?wèi)?zhàn)車的現(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”

為應(yīng)對日益復(fù)雜的瀕海作戰(zhàn)環(huán)境，許多軍事強(qiáng)國不斷強(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，如美國新一代10萬噸級福特號航母，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)反射和探測到，潛艇就得如同一條安靜又隱蔽的“黑魚”，這需要采用特殊的隱身涂層。我國研究人員成功研發(fā)了一種類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，或是龐大的魚群，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)，耐劃傷性優(yōu)良。更重要的是，這種涂料可以避免船體附著貝殼類等海上生物。

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?。在空中格斗，上下翻滾，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?！绷_益鋒說。

他說，為了達(dá)此目的，軍用飛機(jī)上采用的碳纖維復(fù)合材料越來越多，例如，美國的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—40萬米高的平流層，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，對它的膜材料要求非常高，首先要?dú)饷苄院?，防止里面比空氣還輕的氦氣散逸。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，可通過遙控返回地面。（來源：科技日報(bào)）