了不起的突破!中国科学家研出一新型超材料,或用在歼-20上?

了不起的突破!中国科学家研出一新型超材料,或用在歼-20上?

高超音速武器

在现在的武器制造中,有一种东西决定了其成品的水平,那就是先进材料。此前F-22能成为当时世界上唯一的隐身战机,就因为美国在武器装备涂料上取得的成就。随着各种武器装备向着更快、更强的方向发展。各国在材料研究方面都下足了功夫。

作为未来武器的发展方向之一,高超音速武器成为各个大国都追捧的对象。以其“一小时打遍全球”的特性,各国现有的防御武器在它面前,就犹如是“纸糊”的一样。各国在这方面都多有研究,而我国在上个月的成功测试,也表示我国在这一领域已经走了很远。

经过对高超音速飞行器的研究,适合高超音速飞行器的外形有升力体、轴对称旋成体、乘波体等。在今年8月份,我国就进行了首次乘波体高超音速飞行器的试验,并取得了圆满成功。星空-2的成功试验也表示我们已经具备了,制造安全可靠的高超音速冲压发动机的能力。同时在另一方面,也说明我们热防护材料方面,也有了傲人的成就。

了不起的突破!中国科学家研出一新型超材料,或用在歼-20上?

高超音速武器

由于高超音速飞行器都是速度超过5马赫的存在,其在飞行时与空气摩擦将产生高达2000-3000℃的高温,而这一温度足以烧毁任何电子元件,即使是钛合金在这种高温下,其物理特性也将发生改变,因此热防护材料也成为高超音速武器在制造中,不可或缺的重要、关键存在。

在目前,全球最主流的热防护材料就是新型陶瓷材料了。由于陶瓷材料具有耐高温、绝缘、硬度高等特点。它受到了各国的追捧,可以说是热防护材料的不二选择。而恰巧,作为瓷器的发源地,我国在这一方面同样不落于人后。

在去年早些时候,我国国家航空材料研究总院和北京一家公司合作,成功开发的ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料,性能就已经超过了国际先进水平。随后我国的科学家们更是将“陶瓷”和“海绵”这两种毫无关联的材料结合在了一起,研制出了一个新型的超材料“陶瓷海绵”,这是项了不起的突破,它在具备耐高温特性的同时,还具备海绵一样的快速变形和复原能力,同时在隐身方面也有优异的表现,可以使用到我国的歼-20隐身战机身上。

了不起的突破!中国科学家研出一新型超材料,或用在歼-20上?

歼-20隐身战机

同时还有另一种碳/碳复合材料,我国在这一领域的研发同样处于世界领先水平超。这种碳/碳复合热防护材料,除了性能极佳这个优点之外,还可以在3000℃以上的高温下仍然保持相当的强度,高超声速飞行下产生的高温对它来说是小菜一碟。与此同时,这种热防护材料还具有一个特性,就是在高温烧蚀下,不但不会变软,反而越来越硬,使其抵御弹体受到的高压冲击的能力更强,可以说,正式依靠在材料领域的成果,我们在各种新式武器研制方面才不落于西方的。

目前我国已经成立了多家新型材料重点实验室,相信在不远的将来,类似“超材料”的各种新式材料将越来越多的出现在我们面前,中国也将由此向越来越强迈进。(智忠)


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