為何東風41是人類射程最遠的導彈?因中國拿下一黑科技
2月25日,美國媒體就美中俄三國的陸基戰略洲際導彈發展進行了比較,其中東風-41洲際導彈的射程優勢成為美國媒體關注的焦點,自2013年以來,東風-41陸基洲際導彈的射程就成為西方媒體猜測的焦點,從英國《簡氏防務周刊》的14000千米到美國《國防新聞》的13500千米,再到《衛報》、國際戰略研究中心的15000千米,軍事專家陳忠認為,東風-41導彈的射程毫無疑問已經成為目前現役陸基固體燃料洲際導彈的射程的冠軍,然而,中國是怎麼做到的呢?實際上除去新型碳纖維殼體材料、高性能固體燃料和新型火箭發動機之外, 常規來講,減輕結構重量是導彈,飛機提高射程,增加航程的最有效途徑。軍事專家告訴記者,由於種種原因,金屬材料目前還不能完全由低密度複合材料代替。如東風-41洲際彈道導彈的發動機殼體雖然由高強度鋼材變成芳綸材料、碳纖維材料,但發動機噴管殼體,點火裝置這些還是必須使用高強度金屬材料。
由於普通鑄鋁的強度達不到要求,一般這些地方使用的是高強度鋼。不過,我國科研人員經多年攻關,研製出了一種新型噴射成型工藝生產出來的鋁合金材料,強度超過了普通鋼的強度,而質量卻僅有鋼的三分之一左右,它可以廣泛應用於航天航空、國防軍事以及民用工業上。這種工藝的原理是金屬粉加熱成熔融的金屬液後,然後通過高壓惰性氣體衝擊金屬液流,霧化為金屬液滴,再急速冷卻,迅速凝固,聚積成形,最終得到所需尺寸和形狀。利用這項技術不僅可以製備出許多高性能的新材料,還可以大幅度提高傳統材料的性能 。據公開資料介紹 ,這種利用噴射成型工藝生產的高強韌鋁合金型材,抗拉強度最少720MPa ,伸長率可達10%,已在航天、航空、重工領域得到應用。
這個強度是什麼概念呢?我們經常使用的小轎車鋼板,強度1000Mpa及以上的鋼板只在A柱,B柱,門檻梁,車門防撞梁等部分使用,佔比不到10%,底部加強和邊角加強的也就800Mpa級別的,佔比12至15%左右,基本本體內板鋼板強度水平在450至500Mpa左右,而車門外板,引擎蓋等外表面都是軟鋼板,哪怕經過烘烤硬化後強度也就350Mpa左右的強度水平。由於經過該工藝生產的合金產品直接聯繫到國防軍工、航天航空等領域,西方國家一直採用技術封鎖政策,且拒絕向我國出口。據公開資料介紹,這種噴射成型鋁合金已用在我國洲際彈道導彈噴管殼體上,代替傳統金屬材料減重50%,可以增加射程1000千米以上,這就是中國東風-41導彈射程驚人的原因之一。
由於此種噴射成型鋁合金具有超高強度和塑性,其綜合性能在國際上處於領先地位,對於飛機的承載能力提高、結構輕量化、使用壽命延長等關鍵目標具有舉足輕重的作用。美國F-35、F-16、F-22及民用客機的關鍵結構件,譬如機翼、座椅導軌、框架等都使用此類材料,中國早在2001年就明確提出開發此類鋁合金的科技攻關目標,並且曾經在殲-10研製過程中列入研究計劃,由某家公司承擔開發任務,結果由於技術無法突破、鑄造生產雖強度達到要求,但容易產生裂紋,成品率太低而告終。據公開資料介紹,噴射成形鋁合金材料目前已成功配套C-919大飛機機翼長桁、X型導彈噴管殼體、反坦克導彈內芯,天宮二號壓氣機箱體構件等關鍵部件,綜合性能達到國際領先水平,填補國內產業空白。
由中國商飛專家組,對其生產的C-919大飛機17米長機翼長桁通過評審,認為噴射成形生產工藝可行、穩定,實現了技術固化,進入應用研究階段。目前,該技術在國際上首次開發出噴射成形——鍛造工藝路線來生產大客、大運、艦載機飛機輪轂,填補國內噴射成型鋁合金產業空白。


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