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感謝美國軍事禁運,解放軍新型戰(zhàn)機用上國產(chǎn)碳纖維材料

發(fā)布時間：2017-06-02

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碳纖維因其優(yōu)異的物理性能而被廣泛應用于航空、航天和國防軍工等多領(lǐng)域，是火箭、衛(wèi)星、導彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。而其制造工藝又十分復雜，是一項集多學科、精細化、高尖端技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。

隨著當今碳纖維及復合材料廣泛應用，規(guī)模化生產(chǎn)成為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重大瓶頸。目前只有極少數(shù)國家能穩(wěn)定生產(chǎn)出高性能碳纖維，且核心技術(shù)長期掌控在日本和美國企業(yè)巨頭手中。其中，日本的三家公司（東邦、三菱、東麗）碳纖維生產(chǎn)能力就占世界四分之三，成為業(yè)界的“巨無霸”。

其中，東麗是全球最大的碳纖維制造商，在四個國家設(shè)有碳纖維工廠。目前全球碳纖維總產(chǎn)能約8.4萬噸，東麗占其中的近四成。2014年11月，東麗宣布獲得美國波音公司價值86億美元的飛機用碳纖維訂單，成為東麗在飛機制造領(lǐng)域接獲的最大訂單。

據(jù)“中國材料研究學會”消息稱，國外將復合材料應用在戰(zhàn)機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了明顯的減重作用，大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能，數(shù)據(jù)顯示采用復合材料結(jié)構(gòu)的前機身段，可比金屬結(jié)構(gòu)減輕質(zhì)量31.5%，減少零件61.5%，減少緊固件61.3%；復合材料垂直安定面可減輕質(zhì)量32.24%。中國在最新的直10和直19武裝直升機上大量使用碳纖維材料制的機身框架結(jié)構(gòu)、直升機旋翼、機翼蒙皮和直升機尾翼部件。

碳纖維復合材料不但是輕質(zhì)高強的結(jié)構(gòu)材料，還能有效地吸收雷達波，具有隱身的重要功能。美國已用以制造最新型的隱形轟炸機。B-2隱型轟炸機的機身基材，F(xiàn)-117A隱型飛機的局部也都采用了碳纖維改性的高分子吸波材料。

美國第四代戰(zhàn)斗機F22采用了約24%的碳纖維復合材料，從而使該戰(zhàn)機具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機動性和隱身等特性。而據(jù)外媒報道，F(xiàn)-35戰(zhàn)機首飛時間一推再推，其中很重要的一個原因就是超重。為此，洛·馬公司采用多達35%的碳纖維復合材料才大幅降低了機體重量。

碳纖維復合材料還應用在戰(zhàn)略導彈的彈體和發(fā)動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研制的洲際導彈三級殼體，三叉戟-2導彈、戰(zhàn)斧式巡航導彈、大力神-4火箭、法國的阿里安-2火箭改型、日本的M-5火箭等發(fā)動機殼體。

感謝美國軍事禁運,解放軍新型戰(zhàn)機用上國產(chǎn)碳纖維材料

外軍認為，現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭既是高技術(shù)裝備之戰(zhàn)，更是高性能材料之戰(zhàn)。現(xiàn)代武器裝備發(fā)展，隱身化、低能耗、高機動性、大載荷等趨勢凸顯，對碳纖維及復合材料性能要求越來越高。因此研制更高強度、更高模量的碳纖維和與之相匹配的高性能作戰(zhàn)系統(tǒng)，已成為軍事強國比拼尖端實力的重頭戲。美國防部在“面向21世紀國防需求的材料研究”報告中強調(diào)，“到2020年，只有復合材料才有潛力使裝備獲得20-25%的性能提升”。

然而，由于其特殊性，碳纖維屬于技術(shù)密集型和政治敏感的戰(zhàn)略資源，以美國為首的西方國家對中國實施了禁運。經(jīng)過多年自主研發(fā)，中國碳纖維行業(yè)終于打破了國外技術(shù)封鎖，取得了初步成果。

2007年以來，國產(chǎn)軍用碳纖維材料已經(jīng)被廣泛應用到新型裝備領(lǐng)域。殲10的后續(xù)批次機型，在雷達罩、前機身、鴨翼、副襟翼、垂尾、平尾、機尾短艙和起落架艙門等各種次承力結(jié)構(gòu)，都批量使用了碳纖維復合材料。

中航沈飛公司研制生產(chǎn)的殲11B、殲11BS以及洪都L-15教練機，都采用了國產(chǎn)軍用碳纖維材料制的垂直尾翼部件。我軍新一代洲際彈道導彈東風-41和巨浪-2都采用了國產(chǎn)碳纖維材料制的導彈殼體。（文章來源：新浪網(wǎng)）

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