纖維新材料的軍事應用與發展

原標題：纖維新材料的軍事應用與發展

整理自軍事科學院系統工程研究院軍需工程技術研究所，郝新敏 閆金龍 《纖維新材料的軍事應用與發展》，收錄於《中國纖維流行趨勢報告2018/2019》

隨著科學技術的迅速發展，新型纖維材料不斷湧現和被採用，新纖維材料在新產品開發與應用中的作用日益重要。新型纖維複合材料及特種加工技術對新型武器裝備的研製和生產，起到舉足輕重的作用，是現代工業不可缺少的重要組成。

國內外纖維新材料的軍事應用發展

1、美國纖維材料軍事應用的發展

2015年3月18日，奧巴馬親自宣布「革命性纖維與織物製造創新機構」開啟競標。革命性纖維與織物具有與眾不同的屬性，不可思議的輕質、防火性，非凡的強度以及包含纖維材料的電子感測器等。包括一系列稱作「技術紡織品」 的纖維繫統，由特種面料、工業面料、電子紡織品、智能面料以及其它先進紡織品組成。

美軍士兵系統的裝備，高性能纖維及複合材料應用突出。

革命性纖維與織物的國防需求十分廣泛。主要包括四大類：（1）個人挑戰與貨物空投系統；（2）軟牆/ 剛性牆掩體/ 帳篷和營地系統；（3）士兵電源與數據集成系統；（4）士兵制服，微小氣候管理以及單兵裝備，掩體/ 帳篷，降落傘，彈藥與爆炸防護，化學、生物、輻射與核(CBRN) 防護，阻燃阻熱、環境保護、安全浮游裝置、反重力外套等。

2、我國高度重視纖維新材料的發展

材料是工業的基礎。大力推動新材料產業的發展對做強「中國製造」 具有重要意義。2016年12月23日，國務院成立了「國家新材料產業發展領導小組」，小組決定國家重大工程「重點新材料研發及應用」 已於2017年啟動並發布指南。

對於高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料以及高性能纖維及複合材料等我國所需的關鍵工程戰略材料要轉移高端、加大國產化比重。目前，迫切需要在3D列印材料、超導材料、智能仿生與超材料、石墨烯等新材料前沿方向加大創新力度，加快布局自主知識產權，搶佔發展先機和戰略制高點。

3、纖維材料在軍工國防中的應用

碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、生物基聚醯胺纖維等高性能纖維及其複合材料應用於戰略導彈發射設備、航空航天器、人造衛星、戰鬥機、單兵防護等方面，不僅能提高各項器材的防禦性能，還能提高單兵作戰效率。

為了提高戰鬥效率，減少戰鬥人員體能消耗，降低高昂的運輸成本要加強研究便於執行多樣化任務、輕質的地面戰鬥車輛和戰鬥防護服。如比重小、強度高的高強聚醯胺纖維，用於帳篷支架、背架等的碳纖維增強複合材料，可製造輕便防彈衣，防彈插板等的高強高模纖維。

複合纖維材料是減重纖維研究的重要方向。例如，金屬纖維層狀材料被認為是用於下一代飛機的先進材料，不僅重量輕，而且還具有較好的力學性能。目前DLR 在機身殼體部件自動化鋪放方面已取得了部分成果。減重材料應用在車輛中可減輕車身重量( 減重100-200kg)，即可減少燃料消耗，降低尾氣排放，實現現代化組裝過程，提高運行效果等。

同樣還可廣泛應用於後勤裝備，如帳篷支架、野炊箱組（蓋板、油罐、掛件等）、冷藏箱（箱體、隔板等）、醫療方倉（倉體、擔架）等。總之，減重材料可根據其性能的不同應用於現代化建設中的方方面面。

我國纖維材料經過發展，建立了較完整的工業化生產體系，這些帶動了產業用紡織品發展，實現了纖維的跨行業對接，提升了防護服裝的技術水平，在國防等關鍵領域得到了一定應用，為做強我國國防纖維材料奠定了基礎。

4、我國前沿性纖維材料發展思考

我國的高性能纖維材料中，民用多於國防應用，需借鑒國外「軍民融合」 的成功經驗，制定適宜我國國情的發展戰略，引領新材料的發展方向，使高性能纖維進入快速發展階段，以應用需求牽引纖維開發，創建產學研用結合的研發系統，注重應用開發和應用服務，上下產業鏈聯合，實現可持續發展，建立系統的標準化技術體系。

國內外軍民融合發展

為保證國家的軍事能力，促進軍事工業的持續進步，世界各國多採取了將國防和軍隊現代化建設深深融入經濟社會發展體系之中，在更廣範圍、更高層次、更深程度上把國防和軍隊現代化建設與經濟社會發展結合起來，也就是廣義上的軍民融合模式。

1、國外軍民融合經驗啟示

目前，國外採取的軍民融合模式主要有美國「軍民一體化」 模式、日本「以民掩軍」 模式、俄羅斯「先軍後民」 模式、以色列「以民帶軍」 模式，這些國家的軍民融合戰略都取得了一定的成效，並且為我國發展軍民融合起到一定的經驗啟示。

2、我國軍民融合發展

我國在「十三五」 規劃明確提出，「實施軍民融合發展戰略，形成全要素、多領域、高效益的軍民深度融合發展格局」，真正意義上將軍民融合發展上升為國家戰略。利用我國已有軍工新材料產業發展的技術優勢，優化配置軍民科技力量和產業資源，推進國防科技成果加速向經濟建設轉化，促進軍民新材料技術在基礎研究、應用開發、生產採購等環節有機銜接，加快軍民共用新材料產業化、規模化發展。

未來軍民兩用纖維發展趨勢

科技創新和綠色發展已成為我國經濟發展的新動力，先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料則是國家戰略性新興產業發展的重要基礎。我國在軍民兩用纖維的主要發展趨勢為高效化、高性價比、綠色化、輕質化、系統化、標準化，這些趨勢將引領纖維的研發和應用。

我國纖維新材料的軍民融合，應該制定並完善軍民兩用化纖標準體系以助推化纖應用，國防應用助推高性能纖維發展壯大，民用新纖維研發助推國防建設，軍民融合發展助推化纖強國建設，使我國纖維新材料的研發得到創新性、前沿性，綜合性發展。

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