鋁合金與高新兵器的發(fā)展休戚相關(guān)(上)
2017年11月20日 9:17 4417次瀏覽 來源: 王祝堂 分類: 鋁資訊
兵器是發(fā)展最快的重工業(yè)之一,也是創(chuàng)新力量最為雄厚的部門之一,新武器層出不窮,鋁材是兵器工業(yè)基礎(chǔ)材料,在高新武器中扮演著重要的角色。
鋁使高能電磁炮大顯威力
早在2008年美國海軍就使用最強(qiáng)大的電磁炮進(jìn)行了試射,創(chuàng)下了最高的炮彈發(fā)射速度,這門電磁炮以10680kJ的能量發(fā)射了一枚鋁彈。普通槍炮的子彈和炮彈是靠火藥爆破推出槍管與炮筒發(fā)射出去的;而電磁炮是在充電后(大約充電4min),鋁彈以7馬赫的速度(2500m/s)從電磁炮軌道飛向目標(biāo)。因?yàn)殡姶排谑且噪姶帕閯恿?,而炮彈不能用磁性金屬制造,鋁是一種非磁性材料,是制造電磁彈的良好材料,同時它的密度比銅、鉛的輕得多,在同等推力作用下鋁彈可飛得更快與更遠(yuǎn)。
鋁彈以7馬赫的速度飛出電磁軌道,在大氣層內(nèi)飛行1min,然后飛出大氣層,在大氣層外飛4min,最后在1min內(nèi)以約5馬赫的速度落回地球擊中目標(biāo)。電磁炮現(xiàn)已走向?qū)崙?zhàn),已制成可擊中約370km以外的陸地上目標(biāo)的64000kJ的電磁軌道炮。電磁軌道炮不但質(zhì)量輕,而且占用的空間也比傳統(tǒng)火炮的小。
對電磁炮來說,既不需要傳統(tǒng)的火力保護(hù),也不需要填充彈藥,無疑將改變海軍對于海上炮戰(zhàn)的傳統(tǒng)思維。美國海軍計(jì)劃2020年~2025年在下一代CG(X)巡洋艦上安裝電磁炮,美國陸軍也在研究較小型的陸占電磁炮。
鋁合金打造的地效飛行器
地效飛行器結(jié)合了船和飛行的優(yōu)點(diǎn),能以最低的燃料消耗在水面滑行,也可以在冰面、雪地、草地來來去去,它在成本(制造和服務(wù))和載重方面優(yōu)于飛行和直升機(jī),速度快于水翼船,而在軍事層面更有著明顯的優(yōu)勢,它不易被雷達(dá)發(fā)現(xiàn),也沒有觸碰水雷的危險。地效飛行器并不是一種什么新式武器,早已有之,只不過近期造出的這種飛行器更先進(jìn)、威力更強(qiáng)大、作用也更全面,因而受到軍界的重視,俄羅斯在研發(fā)地效飛行器領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位。地效飛行器用的材料是鋁材,鋁制零部件的凈質(zhì)量約占飛行器總凈質(zhì)量的65%左右,同時用了不少5XXX合金材料,因?yàn)樗鼈儗K泻軓?qiáng)的抗腐蝕性能。
俄羅斯下諾夫哥羅德市的阿列克謝耶夫中央設(shè)計(jì)局的A-050型海鷗-2重型地效飛行器的最大航速450km/h,航程5000km,它的起飛質(zhì)量54噸,裝載量9噸或100噸,據(jù)稱啟動發(fā)動機(jī)是蘇-25強(qiáng)擊機(jī)使用的R-195,巡航發(fā)動機(jī)是伊爾-114運(yùn)輸機(jī)使用的TV-7-117。A-050型地效飛行器仍處于設(shè)計(jì)階段,計(jì)劃2022年起飛。海鷗-2型地效飛行器很有軍用價值,可在上面安裝反艦導(dǎo)彈。有關(guān)部門稱,中國對俄羅斯的地效飛行器很感興趣,在2015年就開始與俄討論為本國軍隊(duì)購買幾架的事宜。
外形奇特的海鷗-2重型地效飛行器,被稱為“里海怪獸”,飛起來是禽,走起來似獸,它的身形巨大,長73m、高19m;速度驚人,500km/h;全副武裝可攜帶6個ZM-80“白蛉子”重型反艦導(dǎo)彈發(fā)射箱。它一次齊射就能摧毀美軍航母戰(zhàn)斗群,其威力相當(dāng)于導(dǎo)彈巡洋艦,其速度為巡洋艦的10倍。
潛艇戴上鋁合金環(huán)不會被聲吶發(fā)現(xiàn)
據(jù)香港《南華早報(bào)》2016年12月中旬報(bào)道,中國科學(xué)家正在研發(fā)一項(xiàng)全世界首創(chuàng)的新技術(shù),希望可讓潛艇在水下規(guī)避聲吶探測,不被對方發(fā)現(xiàn)。他們的研究發(fā)現(xiàn),在潛艇外殼上安裝一些特殊的鋁合金環(huán),就不會反射外來的探測聲波。中國科學(xué)院和武漢華中科技大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),用有多圈蝕刻溝槽的金屬環(huán)進(jìn)行衩驗(yàn),聲波會沿著環(huán)傳播而不是反射,而聲吶探測器是依靠物體反射的回波跟蹤目標(biāo)的,這時聲吶什么也聽不到。就目前的技術(shù)來看,鋁合金是制造這種環(huán)的最佳材料,它具有最佳的性價比,特別是5XXX系合金。
科學(xué)家的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)早些時候已在世界權(quán)威科學(xué)期刊《自然·通訊》上發(fā)表,引起其他國家科學(xué)工作者的高度重視。中國科學(xué)家的研究證實(shí),鋁合金環(huán)上的溝槽可使聲波沿固定方向傳播,猶如汽車沿著高速公路奔馳。多個這樣的環(huán)按技術(shù)規(guī)范覆置于潛艇外殼上,幾乎可使聲波向四面八方的任何方向分散傳播,這樣就有了在不久的將來,聲吶無法探測潛艇的可能性。當(dāng)前,還有多個科學(xué)研究單位在研究此技術(shù),但中國科學(xué)院和華中科技大學(xué)的系統(tǒng)最簡單和高效。
責(zé)任編輯:于璐
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