兵器用材的发展

作者:              发布时间:2008-07-31


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       当代,人们公认材料是衡量现代文明的重要标志之一,是工业生产的基础,是推动科学技术发展的基本保证。材料更是促进国防技术前进的关键,设想,如果没有现代高密度材料制成的脱壳穿甲弹,目前世界上最先进的M1A1坦克和T-80坦克将可以在陆地上到处如入无人之地横冲直撞。相反,有很多新技术,主要是由于材料不过关,便无法实现。↑      然而,今天人们在材料方面的成就和应用,已很难用某一种类的材料来概括了。可以说,人们业已有足够的智慧和能力,根据使用的要求,可以研制出具有各种各样性能的材料来。↑      未来兵器使用的材料是要具有高强韧性、高断裂韧性和良好的工艺性,同时又要耐热起伏、耐烧蚀、耐辐射和耐高能粒子冲击等。这就要求材料必须有良好的动态力学行为,从而才能制造出威力大、机动性好和完全可靠的新兵器。↑      枪、炮、装甲、导弹等主体材料应朝着强韧化、复合化方向发展。例如只有采用高强韧复合装甲材料才能抵抗高密度穿甲弹的侵袭,提高装甲生存能力,因而兵器用材料将由传统的金属材料向材料科学与工程转移,以大幅度改善兵器材料的综合性能,来完成单一的均质金属材料所不能胜任的使命,象导弹的弹头就要采用轻金属、陶瓷和高分子材料的复合材料制成。↑      兵器结构材料应朝着功能材料和轻量材料方向发展。有人预测功能材料是未来宇航工业和兵器工业关键性材料,故目前国内、外都把功能材料作为重点新型材料进行研制和开发,并被称为是通向21世纪的新型材料。功能材料在兵器上的应用,可以大幅度提高兵器在战场上的生存能力和部队机动性。兵器轻量化是提高战术技术性能和部队便于迅速突击与转移、适应战场上快速反应的重要途径,因此,目前国内、外都在普遍研究和应用铝合金、工程塑料等轻型材料来制造装甲、枪、炮、导弹、弹药等兵器的结构件。↑      杀伤材料应朝着高密度化、高脆性化和高燃烧化方向发展。因为现代主战坦克有很强的防护能力,例如用“陶”式反坦克导弹也很难穿透前苏联的T-72主战坦克的复合装甲,因此,只有发展高密度钨合金穿甲弹材料,并通过粉末冶金加旋转锻造工艺,以达到密度、强度和韧性三位一体,才能提高穿甲威力,才能对付现代的主战坦克。发展高脆性的榴弹弹体材料是目前国内、外的主攻方向,因此通过添加脆性元素和特种加工工艺,获得的榴弹弹体钢强度高,在合理的炸药能量配合下,可以增加有效杀伤破片数量和破片飞散速度,提高榴弹的杀伤破坏威力。发展高燃烧能力的弹药是当前国内、外弹药发展趋势之一,因此在战场上,因着火致人丧命、坦克被烧毁等是丧失战斗力的重要因素,而在炮弹和火箭弹战斗部上,采用铝、镁、锆、稀土等易燃烧金属材料,可以在保持原有战术技术性能指标的情况下,赋于弹药以纵火燃烧的能力,实现一弹多用,显著提高弹药杀伤威力。↑      许多兵器用材料的破坏都是从表面的磨损、腐蚀、烧蚀等开始的,这是缩短兵器使用寿命的重要原因之一。因此,今后要大力研究兵器材料的表面科学与表面分析技术,以减少材料过早失效的起因。↑     采用先进的实验仪器和测试技术,对材料进行深入的理论研究也是今后兵器材料开发的重点之一。例如,穿甲和破甲机理、枪管与炮管烧蚀机理等研究,对促进生产出技术性能先进的兵器有决定性意义。今后要把材料科学与工程、材料动态力学和终点弹道学紧密结合起来研究,实现原型实验模型化和实弹射击模拟化。↑      综上所述,今后兵器用材料的发展方向是:传统金属材料向材料科学与工程方向发展,枪、炮、装甲、导弹等主体材料要强韧化、复合化穿甲材料要高密度化,榴弹材料要脆性化,结构材料要轻量化,特殊材料要功能化,材料成分设计要计算机化,测试技术要声、光、电化和模拟化,理论研究要实用化。↑
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