了不起的突破!中國科學家研出一新型超材料,或用在殲-20上?

了不起的突破!中國科學家研出一新型超材料,或用在殲-20上?

高超音速武器

在現在的武器製造中,有一種東西決定了其成品的水平,那就是先進材料。此前F-22能成為當時世界上唯一的隱身戰機,就因為美國在武器裝備塗料上取得的成就。隨著各種武器裝備向著更快、更強的方向發展。各國在材料研究方面都下足了功夫。

作為未來武器的發展方向之一,高超音速武器成為各個大國都追捧的對象。以其“一小時打遍全球”的特性,各國現有的防禦武器在它面前,就猶如是“紙糊”的一樣。各國在這方面都多有研究,而我國在上個月的成功測試,也表示我國在這一領域已經走了很遠。

經過對高超音速飛行器的研究,適合高超音速飛行器的外形有升力體、軸對稱旋成體、乘波體等。在今年8月份,我國就進行了首次乘波體高超音速飛行器的試驗,並取得了圓滿成功。星空-2的成功試驗也表示我們已經具備了,製造安全可靠的高超音速衝壓發動機的能力。同時在另一方面,也說明我們熱防護材料方面,也有了傲人的成就。

了不起的突破!中國科學家研出一新型超材料,或用在殲-20上?

高超音速武器

由於高超音速飛行器都是速度超過5馬赫的存在,其在飛行時與空氣摩擦將產生高達2000-3000℃的高溫,而這一溫度足以燒燬任何電子元件,即使是鈦合金在這種高溫下,其物理特性也將發生改變,因此熱防護材料也成為高超音速武器在製造中,不可或缺的重要、關鍵存在。

在目前,全球最主流的熱防護材料就是新型陶瓷材料了。由於陶瓷材料具有耐高溫、絕緣、硬度高等特點。它受到了各國的追捧,可以說是熱防護材料的不二選擇。而恰巧,作為瓷器的發源地,我國在這一方面同樣不落於人後。

在去年早些時候,我國國家航空材料研究總院和北京一家公司合作,成功開發的ZS-1091耐高溫陶瓷絕緣塗料,性能就已經超過了國際先進水平。隨後我國的科學家們更是將“陶瓷”和“海綿”這兩種毫無關聯的材料結合在了一起,研製出了一個新型的超材料“陶瓷海綿”,這是項了不起的突破,它在具備耐高溫特性的同時,還具備海綿一樣的快速變形和復原能力,同時在隱身方面也有優異的表現,可以使用到我國的殲-20隱身戰機身上。

了不起的突破!中國科學家研出一新型超材料,或用在殲-20上?

殲-20隱身戰機

同時還有另一種碳/碳複合材料,我國在這一領域的研發同樣處於世界領先水平超。這種碳/碳複合熱防護材料,除了性能極佳這個優點之外,還可以在3000℃以上的高溫下仍然保持相當的強度,高超聲速飛行下產生的高溫對它來說是小菜一碟。與此同時,這種熱防護材料還具有一個特性,就是在高溫燒蝕下,不但不會變軟,反而越來越硬,使其抵禦彈體受到的高壓衝擊的能力更強,可以說,正式依靠在材料領域的成果,我們在各種新式武器研製方面才不落於西方的。

目前我國已經成立了多家新型材料重點實驗室,相信在不遠的將來,類似“超材料”的各種新式材料將越來越多的出現在我們面前,中國也將由此向越來越強邁進。(智忠)


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