復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

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1、復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用軍用新材料是軍用高技術(shù)的基礎(chǔ)，誰能更快地開發(fā)和應(yīng)用具有特定性能的新材料，誰就擁有最強(qiáng)大的技術(shù)潛力。因此世界各國軍事部門都把軍用新材料的研究開發(fā)放在特殊的地位，各國的軍用高技術(shù)計(jì)劃無不以新材料作為其重要的內(nèi)容之。當(dāng)前新材料的發(fā)展重點(diǎn)是具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和具有特殊功能的功能材料。結(jié)構(gòu)材料包括金屬材料和復(fù)合材料。先進(jìn)復(fù)合材料是指用高性能纖維及編織物增強(qiáng)不同基體所制成的一種高級材料。先進(jìn)復(fù)合材料是結(jié)構(gòu)材料的主要發(fā)展方向。這種材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、比重小、具有良好的氣動(dòng)彈性性能，并且能大批量生產(chǎn)。材料的復(fù)合化是材料發(fā)

2、展的必然趨勢之一。復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復(fù)合材料與其它單質(zhì)材料相比具有高比強(qiáng)度、高比剛度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)良的性能，倍受各國技術(shù)人員的重視。因復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，已成為軍事工業(yè)的一支主力軍，復(fù)合材料技術(shù)是發(fā)展高技術(shù)武器的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵。目前軍用復(fù)合材料正向高功能化、超高能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展，加速復(fù)合材料在航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和艦船工業(yè)中的應(yīng)用是打贏現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的有力保障。復(fù)合材料已經(jīng)在航空航天工業(yè)以及各種

3、武器裝備上得到了廣泛地應(yīng)用。隨著復(fù)合材料技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用的結(jié)構(gòu)部件已由次承力件發(fā)展到主承力件，而巳應(yīng)用面逐步擴(kuò)大。先進(jìn)復(fù)合材料已成功地應(yīng)用在F－－16、F－－18、“幻影”2000等軍用飛機(jī)、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等戰(zhàn)略導(dǎo)彈，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。為進(jìn)一步推動(dòng)復(fù)合材料在武器裝備上的應(yīng)用，美國正在實(shí)施“先進(jìn)設(shè)計(jì)復(fù)合材料飛機(jī)”計(jì)劃，預(yù)計(jì)復(fù)合材料將占飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的68.5％，并使整個(gè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕35％。隱形材料是特種功能復(fù)合材料的重要發(fā)展方向。功能復(fù)合材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用功能復(fù)合材料是指

4、除力學(xué)性能以外還提供其他物理性能并包括化學(xué)和生物性能的復(fù)合材料。功能復(fù)合材料設(shè)計(jì)自由度大，按功能一多功能一機(jī)敏一智能的形式逐步升級。功能復(fù)合材料將具有電、聲、光、熱、磁特性的材料，按不同的應(yīng)用進(jìn)行組合匹配，得到不僅保持原有特性，還產(chǎn)生一些新特性或具有比原來更優(yōu)越特性的材料。現(xiàn)代化高技術(shù)常規(guī)戰(zhàn)爭極大地提高了武器的對抗性、精確性，未來的智能武器、隱形武器、電子戰(zhàn)武器、激光武器以及新概念軟殺傷武器等的設(shè)防、跟蹤，使功能材料成為關(guān)鍵技術(shù)。目前，功能復(fù)合材料涉及面寬，下面就軍事領(lǐng)域較常用的功能復(fù)合材料做一簡單介紹。隱身材料隱身材料是實(shí)現(xiàn)武器隱

5、身的物質(zhì)基礎(chǔ)。武器裝備如飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等使用隱身材料后，可大大減少自身的信號特征，提高生存能力。聲隱身材料包括消聲材料、隔聲材料、吸聲材料及消聲、隔聲、吸聲的復(fù)合體，主要用于新一代潛艇。雷達(dá)隱身材料能吸收雷達(dá)波，使反射波減弱甚至不反射雷達(dá)波，從而達(dá)到隱身的目的。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纖維，以及某些陶瓷與有機(jī)聚合物構(gòu)成的復(fù)合材料，有很高的機(jī)械強(qiáng)度，可用于制作部分結(jié)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮、雷達(dá)天線罩等，同時(shí)又具有隱身功能。紅外隱身材料主要用于車輛、艦艇、軍用飛機(jī)及其他軍用設(shè)施，使這些裝備和設(shè)施的紅外輻射與背景基本達(dá)到一致，敵人的紅外探

6、測器難以分辨。用鋁粉及含有二價(jià)鐵離子的材料作為填充料，加到能透過紅外線的粘結(jié)劑中，可構(gòu)成紅外隱身涂料?？梢姽怆[身材料通常由鋁粉、多金屬氧化物粉和有機(jī)物復(fù)合而成，或由摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，可形成與背景顏色相匹配的迷彩圖案，滿足可見光隱身的要求。激光隱身材料用來對抗激光制導(dǎo)武器、激光雷達(dá)和激光測距機(jī)，要求這些材料對激光的反射率低可吸收率高。對隱身材料來說，對某種探測手段的隱身性能好，往往對另一種探測手段的隱身性能就不好，即隱身材料的相容性問題。為解決這一問題，研制了兼容型隱身材料，如雷達(dá)波、紅外兼容隱身材料，紅外、激光兼容隱身材料，雷達(dá)

7、波、紅外、激光等多種兼容的隱身材料，這是當(dāng)前隱身材料的發(fā)展方向。應(yīng)用于隱身的現(xiàn)代隱身技術(shù)，除了熱紅外線和自身電磁隱身外，主要使用新型吸收波材料，即在飛機(jī)表面涂抹能大量吸收雷達(dá)波的新型介質(zhì)材料，將雷達(dá)電磁波吸收，使雷達(dá)無法發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合材料是隱身吸波材料研究的重要方向。為應(yīng)付不同雷達(dá)的不同工作方式，現(xiàn)在的隱身飛機(jī)已經(jīng)開始有選擇地使用吸收材料。目前，美、英等國正進(jìn)行主動(dòng)抵消技術(shù)的研究，即利用吸收材料先吸收大部分雷達(dá)波，剩下的少量的反射波再利用主動(dòng)抵消技術(shù)將其全部抵消，雷達(dá)就會(huì)完全失去作用。美國的F一¨7戰(zhàn)斗機(jī)采用6種吸波材料，機(jī)身機(jī)翼和

8、V型垂尾外表面貼吸波薄板或鐵氧體復(fù)合涂層，起到很好的隱身效果，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中出動(dòng)1000多架次而無一受損，在國際上引起了極大的反響，可見隱身材料在高技術(shù)戰(zhàn)爭中的地位。隱形材料可以吸收大量的雷達(dá)波信號，從而達(dá)到防探測的目的。它