铝合金与高新兵器的发展休戚相关(上)
来源:长江铝业网 2017-11-20 09:49:03   http://alu.ccmn.cn      分享有奖:
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       兵器是发展最快的重工业之一,也是创新力量最为雄厚的部门之一,新武器层出不穷,铝材是兵器工业基础材料,在高新武器中扮演着重要的角色。

  铝使高能电磁炮大显威力

  早在2008年美国海军就使用最强大的电磁炮进行了试射,创下了最高的炮弹发射速度,这门电磁炮以10680kJ的能量发射了一枚铝弹。普通枪炮的子弹和炮弹是靠火药爆破推出枪管与炮筒发射出去的;而电磁炮是在充电后(大约充电4min),铝弹以7马赫的速度(2500m/s)从电磁炮轨道飞向目标。因为电磁炮是以电磁力为动力,而炮弹不能用磁性金属制造,铝是一种非磁性材料,是制造电磁弹的良好材料,同时它的密度比铜、铅的轻得多,在同等推力作用下铝弹可飞得更快与更远。

  铝弹以7马赫的速度飞出电磁轨道,在大气层内飞行1min,然后飞出大气层,在大气层外飞4min,最后在1min内以约5马赫的速度落回地球击中目标。电磁炮现已走向实战,已制成可击中约370km以外的陆地上目标的64000kJ的电磁轨道炮。电磁轨道炮不但质量轻,而且占用的空间也比传统火炮的小。

  对电磁炮来说,既不需要传统的火力保护,也不需要填充弹药,无疑将改变海军对于海上炮战的传统思维。美国海军计划2020年~2025年在下一代CG(X)巡洋舰上安装电磁炮,美国陆军也在研究较小型的陆占电磁炮。

  铝合金打造的地效飞行器

  地效飞行器结合了船和飞行的优点,能以最低的燃料消耗在水面滑行,也可以在冰面、雪地、草地来来去去,它在成本(制造和服务)和载重方面优于飞行和直升机,速度快于水翼船,而在军事层面更有着明显的优势,它不易被雷达发现,也没有触碰水雷的危险。地效飞行器并不是一种什么新式武器,早已有之,只不过近期造出的这种飞行器更先进、威力更强大、作用也更全面,因而受到军界的重视,俄罗斯在研发地效飞行器领域居世界领先地位。地效飞行器用的材料是铝材,铝制零部件的净质量约占飞行器总净质量的65%左右,同时用了不少5XXX合金材料,因为它们对海水有很强的抗腐蚀性能。

  俄罗斯下诺夫哥罗德市的阿列克谢耶夫中央设计局的A-050型海鸥-2重型地效飞行器的最大航速450km/h,航程5000km,它的起飞质量54吨,装载量9吨或100吨,据称启动发动机是苏-25强击机使用的R-195,巡航发动机是伊尔-114运输机使用的TV-7-117。A-050型地效飞行器仍处于设计阶段,计划2022年起飞。海鸥-2型地效飞行器很有军用价值,可在上面安装反舰导弹。有关部门称,中国对俄罗斯的地效飞行器很感兴趣,在2015年就开始与俄讨论为本国军队购买几架的事宜。

  外形奇特的海鸥-2重型地效飞行器,被称为“里海怪兽”,飞起来是禽,走起来似兽,它的身形巨大,长73m、高19m;速度惊人,500km/h;全副武装可携带6个ZM-80“白蛉子”重型反舰导弹发射箱。它一次齐射就能摧毁美军航母战斗群,其威力相当于导弹巡洋舰,其速度为巡洋舰的10倍。

  潜艇戴上铝合金环不会被声呐发现

  据香港《南华早报》2016年12月中旬报道,中国科学家正在研发一项全世界首创的新技术,希望可让潜艇在水下规避声呐探测,不被对方发现。他们的研究发现,在潜艇外壳上安装一些特殊的铝合金环,就不会反射外来的探测声波。中国科学院和武汉华中科技大学的科学家发现,用有多圈蚀刻沟槽的金属环进行衩验,声波会沿着环传播而不是反射,而声呐探测器是依靠物体反射的回波跟踪目标的,这时声呐什么也听不到。就目前的技术来看,铝合金是制造这种环的最佳材料,它具有最佳的性价比,特别是5XXX系合金。

  科学家的这项发现早些时候已在世界权威科学期刊《自然·通讯》上发表,引起其他国家科学工作者的高度重视。中国科学家的研究证实,铝合金环上的沟槽可使声波沿固定方向传播,犹如汽车沿着高速公路奔驰。多个这样的环按技术规范覆置于潜艇外壳上,几乎可使声波向四面八方的任何方向分散传播,这样就有了在不久的将来,声呐无法探测潜艇的可能性。当前,还有多个科学研究单位在研究此技术,但中国科学院和华中科技大学的系统最简单和高效。(王祝堂)

 

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