這兩天，某權(quán)威媒體記者的一篇報(bào)道“是什么卡了中國(guó)碳纖維的脖子：環(huán)氧樹(shù)脂韌性不足，缺股勁兒 亟待攻克的核心技術(shù)”風(fēng)靡一時(shí)，占據(jù)了碳纖維界的頭條，文中聲稱(chēng)“目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高端碳纖維，所使用的環(huán)氧樹(shù)脂全部都是進(jìn)口的。”不知道這位記者從哪里得到的信息，國(guó)外哪個(gè)公司如此膽大敢于賣(mài)給中國(guó)軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹(shù)脂，又有哪架?chē)?guó)產(chǎn)軍用飛機(jī)有幸使用國(guó)外的高端環(huán)氧樹(shù)脂。航空結(jié)構(gòu)用樹(shù)脂體系從來(lái)都是對(duì)中國(guó)的禁運(yùn)物資，即使民用飛機(jī)也只賣(mài)給你預(yù)浸料，且嚴(yán)格監(jiān)控產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)象。中國(guó)軍機(jī)復(fù)合材料從來(lái)就沒(méi)有用過(guò)哪怕1克國(guó)外的航空樹(shù)脂。中國(guó)的高科技沒(méi)有像有些人吹的那么好，但也不是像文中所說(shuō)的那樣一無(wú)是處。作為一名在航空領(lǐng)域耕耘數(shù)十年的一員，有必要把讓大家知道航空人的業(yè)績(jī)。

    實(shí)際上對(duì)航空人而言航空復(fù)合材料用樹(shù)脂從來(lái)就沒(méi)有想過(guò)從國(guó)外進(jìn)口。航空結(jié)構(gòu)所用原材料迄今為止主要是預(yù)浸料，針對(duì)不同用途有不同種類(lèi)的碳纖維與樹(shù)脂的復(fù)合（即預(yù)浸料），例如波音公司早期使用最多的T300/5208，目前用的最多的是T800/3901-2，52098與3900-2都是市場(chǎng)上不可能購(gòu)買(mǎi)的樹(shù)脂。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，無(wú)論是軍機(jī)還是民機(jī)，航空復(fù)合材料用樹(shù)脂從來(lái)就不可能從市場(chǎng)上購(gòu)得，都是與碳纖維配套以預(yù)浸料形式供應(yīng)，專(zhuān)供波音或空客的預(yù)浸料不可能供應(yīng)別的公司，更何況樹(shù)脂。

    我國(guó)航空復(fù)合材料在軍機(jī)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，要追溯到1970年代中期，首個(gè)用于軍機(jī)的碳纖維復(fù)合材構(gòu)件是由當(dāng)時(shí)三機(jī)部（中航工業(yè)公司前身）的320廠（今洪都航空集團(tuán)）、625所（中航復(fù)材的前身）和623所（今中航強(qiáng)度所）研制的殲12飛機(jī)的進(jìn)氣道壁板，使用的是吉化的高強(qiáng)一號(hào)碳纖維，使用的樹(shù)脂是通常用于玻璃鋼的648環(huán)氧樹(shù)脂，該制件于1977年12月28日首飛成功。

    從1980年開(kāi)始三機(jī)部又組織研制了強(qiáng)5和殲8-II碳纖維復(fù)合材料垂尾的研制，一開(kāi)始仍使用吉化的高強(qiáng)一號(hào)碳纖維和市場(chǎng)上可購(gòu)得的648環(huán)氧樹(shù)脂，此后由于可從非正常渠道可購(gòu)得性能優(yōu)于國(guó)產(chǎn)碳纖維且價(jià)格更便宜的東麗T300，所以材料體系為T(mén)300/648。即使648只是一款性能極其一般的樹(shù)脂，通過(guò)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)同樣實(shí)現(xiàn)了減重20%的設(shè)計(jì)目標(biāo)，且在役使用超過(guò)15年。

    從上世紀(jì)80年代初航空人即已開(kāi)始研發(fā)航空用環(huán)氧樹(shù)脂，確實(shí)航空復(fù)合材料用環(huán)氧樹(shù)脂“從配方體系。分子結(jié)構(gòu)去分析，這是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工作，而且科技含量高，研究難度大。”航空人硬是不怕邪，面對(duì)國(guó)外的禁運(yùn)和封鎖，經(jīng)過(guò)30多年的不懈努力，已培養(yǎng)除了一支老中青結(jié)合的航空樹(shù)脂研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并研發(fā)出了幾乎所有軍機(jī)所需適合各種用途和應(yīng)用對(duì)象的航空樹(shù)脂。的確飛機(jī)用環(huán)氧樹(shù)脂要求其與碳纖維復(fù)合后具有相當(dāng)高的CAI（沖擊后壓縮強(qiáng)度），同時(shí)還需具有足夠高的濕熱條件下的開(kāi)孔壓縮強(qiáng)度，這是一對(duì)矛盾，但是航空人很好地解決了這對(duì)矛盾，目前軍機(jī)用環(huán)氧樹(shù)脂的CAI與空客A350和波音787所用樹(shù)脂性能基本相當(dāng)。不僅如此，高溫使用的雙馬樹(shù)脂和聚酰亞胺通常認(rèn)為是軍用物資，絕對(duì)是國(guó)外的禁運(yùn)對(duì)象，即使是預(yù)浸料也不允許出口中國(guó)，但航空人同樣研發(fā)出了性能與國(guó)外相當(dāng)?shù)臉?shù)脂，完全能夠滿足軍機(jī)研發(fā)的需求。航空人就是這樣，不怕你封鎖和禁運(yùn)，當(dāng)大量使用國(guó)外T300碳纖維時(shí)，通過(guò)自主研發(fā)研制出與T300復(fù)合后性能與國(guó)外樹(shù)脂相當(dāng)?shù)臉?shù)脂，本世紀(jì)初T300有價(jià)無(wú)市（相當(dāng)于禁運(yùn)）時(shí)，我們同樣開(kāi)發(fā)出了與國(guó)外性能相當(dāng)?shù)膰?guó)產(chǎn)碳纖維CCF300和HF10A碳纖維，航空人和恒神人同時(shí)研發(fā)出了與國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)合良好的相應(yīng)的航空用樹(shù)脂，復(fù)合后的性能基本上與國(guó)外所用相當(dāng)。當(dāng)然使用中與國(guó)外樹(shù)脂在工藝性能方面有差距，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后一定可以與其相當(dāng)。

    在談及航空用樹(shù)脂的同時(shí)，有一位航空人值得大家銘記，那就是原中航625所的趙渠森（1936~2003）。趙渠森是一位抗美援朝時(shí)參軍后來(lái)轉(zhuǎn)業(yè)的公安干警，中專(zhuān)畢業(yè)后進(jìn)入航空體系，長(zhǎng)期從事航空材料的應(yīng)用，上世紀(jì)70年代曾編譯出版了國(guó)內(nèi)第一本名為“復(fù)合材料”的專(zhuān)著，為國(guó)內(nèi)復(fù)合材料界的入門(mén)必讀之書(shū)。上世紀(jì)80年代他了解到國(guó)外正在開(kāi)發(fā)航空用雙馬樹(shù)脂，他本可以對(duì)此不聞不問(wèn)，沒(méi)有任何人向他布置研發(fā)任務(wù)，在國(guó)防重點(diǎn)科研項(xiàng)目規(guī)劃中也沒(méi)有對(duì)此立項(xiàng)，但他敏感地意識(shí)到國(guó)內(nèi)軍機(jī)研發(fā)一定會(huì)需要這種材料，主動(dòng)把國(guó)家的需要作為自己的使命，開(kāi)始研發(fā)航空用雙馬樹(shù)脂。他從來(lái)沒(méi)有研發(fā)過(guò)樹(shù)脂，更何況航空用雙馬樹(shù)脂，但他就是不信邪，利用各種機(jī)會(huì)向國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家請(qǐng)教，收集一切能找到的中文和外文資料，從零開(kāi)始，經(jīng)過(guò)千辛萬(wàn)苦，帶領(lǐng)幾位年輕的技術(shù)人員，終于研發(fā)出了國(guó)內(nèi)第一個(gè)航空用雙馬樹(shù)脂（西工大專(zhuān)業(yè)從事樹(shù)脂研發(fā)的老師幾乎同時(shí)也研發(fā)出了另一個(gè)雙馬樹(shù)脂）。不過(guò)他有幸的是得到了所在單位有遠(yuǎn)見(jiàn)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，也有幸得到了軍機(jī)型號(hào)研發(fā)相關(guān)總師的支持，將他開(kāi)發(fā)的雙馬樹(shù)脂用于正在研發(fā)的軍機(jī)型號(hào)，當(dāng)然應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題，有時(shí)幾乎無(wú)解，其中的艱辛恐怕常人很難知道，但他堅(jiān)定不移地破解應(yīng)用過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題和困難，使其性能與國(guó)外同類(lèi)樹(shù)脂相當(dāng)，并成功地用于新機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ)，他帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一系列用于不同場(chǎng)合和需求的雙馬樹(shù)脂體系，現(xiàn)在由他開(kāi)創(chuàng)的雙馬樹(shù)脂體系幾乎覆蓋了所有高速軍用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。但他不幸在2003年因病去世，在他彌留之際時(shí)，仍念念不忘他的雙馬不足之處及相應(yīng)的解決方案。

    國(guó)產(chǎn)航空復(fù)合材料用樹(shù)脂的研究和應(yīng)用史告訴我們，這是一場(chǎng)封鎖與反封鎖的斗爭(zhēng)，面對(duì)國(guó)外的封鎖，像趙渠森這樣的航空人就會(huì)站出來(lái)，研發(fā)出我們自己與國(guó)外性能相當(dāng)?shù)暮娇諒?fù)合材料用樹(shù)脂。此外歷史還告訴我們，即使性能略差的樹(shù)脂，通過(guò)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)，照樣可以在軍機(jī)結(jié)構(gòu)上應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)減重的目標(biāo)。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)可以同樣用于國(guó)產(chǎn)碳纖維，即使性能略差，通過(guò)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)，同樣可以開(kāi)發(fā)出高性能的碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，但前提是用戶是否肯用。航空復(fù)合材料用樹(shù)脂的應(yīng)用是被逼無(wú)奈，即使性能略差，用戶仍能堅(jiān)定不移地支持其改進(jìn)和提高，使之不斷完善。國(guó)產(chǎn)碳纖維是否有這樣的機(jī)遇呢？

    作者簡(jiǎn)介：

    沈真，中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事、SAMPE北京分會(huì)副主席、江蘇恒神股份有限公司高級(jí)顧問(wèn)。

    主要研究領(lǐng)域：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和力學(xué)性能表征技術(shù)研究。

    曾在英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院、德國(guó)宇航研究院、意大利都靈工業(yè)大學(xué)、澳大利亞悉尼大學(xué)等國(guó)外知名院校從事復(fù)合材料力學(xué)研究工作。

    在40多年的科研工作中曾長(zhǎng)期擔(dān)任國(guó)防重點(diǎn)預(yù)研課題的負(fù)責(zé)人，參與了迄今為止幾乎所有飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的研制。同時(shí)在國(guó)內(nèi)外的重要刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表100多篇論文，先后主持編寫(xiě)了多部專(zhuān)著和20多項(xiàng)國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)、航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主持翻譯了大量國(guó)外文獻(xiàn)。同時(shí)參與編寫(xiě)了多部學(xué)術(shù)專(zhuān)著。

    多年來(lái)共獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、部級(jí)科技進(jìn)步一、二、三等獎(jiǎng)共18項(xiàng)，2001年被評(píng)為中國(guó)人民解放軍總裝備部1996~2000年預(yù)研先進(jìn)個(gè)人，2006年獲航空?qǐng)?bào)國(guó)優(yōu)秀貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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