現(xiàn)在制約中國戰(zhàn)機(jī)發(fā)展的除了發(fā)動(dòng)機(jī),還有復(fù)合材料。現(xiàn)在全世界碳纖維生產(chǎn)最先進(jìn)的是日本三菱,東麗和東邦三大公司,高性能碳纖維技術(shù)已經(jīng)被西方壟斷。中國還沒有掌握碳纖維核心技術(shù)。
碳纖維
為此,中國復(fù)合材料學(xué)會(huì)理事長杜善義建議,集中科技優(yōu)勢力量組織攻關(guān)T-800級(jí)碳纖維,合理部署高性能碳纖維材料布點(diǎn),防止低水平碳纖廠商一哄而上。
日本國產(chǎn)隱身戰(zhàn)機(jī)心神戰(zhàn)機(jī)將大量采用碳纖維復(fù)合材料,用更輕更強(qiáng)的材料,來讓相對(duì)較弱的發(fā)動(dòng)機(jī),也可以讓戰(zhàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)超音速巡航性能,并且增強(qiáng)隱身效果。
在國外,米格29K的復(fù)合材料使用比例為15%, F-22飛機(jī)復(fù)合材料的用量達(dá)到25%,F(xiàn)-35復(fù)合材料用量更是達(dá)到35%。
殲20要想在未來實(shí)現(xiàn)超音速巡航性能,除了大推力發(fā)動(dòng)機(jī)以外,必須還要使用碳纖維材料為戰(zhàn)機(jī)減重,特別是,這在中國缺乏大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)實(shí)下,具有很大意義。
現(xiàn)代中國碳纖維產(chǎn)業(yè)還有四大弱點(diǎn),第一,最關(guān)鍵的承重件T-800級(jí)碳纖維還不完善,第二,大型一體化成型還存在問題,第三,自動(dòng)化工藝如自動(dòng)鋪絲技術(shù)等比較落后,第四,是高性能碳纖維材料還需要進(jìn)口。
但是,中國江蘇某公司,現(xiàn)在將在2016年投入年產(chǎn)千噸級(jí)T-800級(jí)碳纖維設(shè)施。T-800是日美歐對(duì)華禁運(yùn)的高級(jí)別航空材料。廣泛應(yīng)用于航空、航天、高鐵、賽車、海洋工程等廣泛的領(lǐng)域。此前日本媒體報(bào)道,日本警方曾拘捕向中國出口高等級(jí)航材的有關(guān)人員。
如果將這1000噸T-800級(jí)碳纖維用于制造殲20,則可以滿足200架殲20和其他戰(zhàn)機(jī)的生產(chǎn)需要。即便拋去其他產(chǎn)品需要,也可以滿足一年24-48架殲20的需要。
美國國防部曾經(jīng)強(qiáng)調(diào),只有復(fù)合材料,才有足夠的潛力讓戰(zhàn)機(jī)獲得20-25%的性能提升。
雖然,中國碳纖維產(chǎn)業(yè)還相對(duì)落后,但是在中國傳統(tǒng)的重點(diǎn)項(xiàng)目重點(diǎn)支持的政策下,殲20戰(zhàn)機(jī)還是擺脫了碳纖維材料制約,哪怕發(fā)動(dòng)機(jī)性能稍差,也可憑借更輕更堅(jiān)韌的機(jī)身實(shí)現(xiàn)較高巡航速度和高機(jī)動(dòng)性能。
延伸閱讀
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合,碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢。
特點(diǎn):
1、高強(qiáng)度(是鋼鐵的5倍)
2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)
3、出色的抗熱沖擊性
4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小)
5、熱容量小(節(jié)能)
6、比重小(鋼的1/5)
7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能
責(zé)任編輯:班英飛
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