S-400防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。資料照片 某型飛機(jī)碳陶剎車盤。資料照片
樹(shù)脂基復(fù)合材料——
導(dǎo)彈發(fā)射筒的“捆扎帶”
運(yùn)輸貨物過(guò)程中，為防止貨物因高速運(yùn)動(dòng)顛簸而脫落，司機(jī)常常會(huì)使用捆扎帶對(duì)貨物進(jìn)行捆綁固定。
導(dǎo)彈發(fā)射瞬間，發(fā)射筒處于高溫和真空狀態(tài)，脆弱部位易撕裂或變形，造成導(dǎo)彈擾流，影響命中率。科研人員發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)彈發(fā)射筒連接處安裝“捆扎帶”，可以有效解決這一問(wèn)題。
“捆扎帶”對(duì)發(fā)射筒可以起到加強(qiáng)保護(hù)作用，使其能夠承受導(dǎo)彈發(fā)射瞬間帶來(lái)的高溫、高壓和高強(qiáng)度沖擊力。導(dǎo)彈在發(fā)射筒的引導(dǎo)下，彈道軌跡不會(huì)發(fā)生改變，能夠按照預(yù)定軌跡準(zhǔn)確命中目標(biāo)。
“捆扎帶”分布在發(fā)射筒的不同位置，一般采用輕質(zhì)材料制造。輕型化是先進(jìn)導(dǎo)彈武器發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)輕型化的主要措施是采用大量先進(jìn)復(fù)合材料，建立導(dǎo)彈關(guān)鍵復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造技術(shù)體系。
科研人員在傳統(tǒng)發(fā)射筒設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，應(yīng)用了一種新材料——樹(shù)脂基，這種材料是用短切或連續(xù)纖維及其織物，與增強(qiáng)熱固性或熱塑性的樹(shù)脂基體復(fù)合而成，具有良好的熱沖擊性和耐熱性。
與傳統(tǒng)金屬材料相比，樹(shù)脂基復(fù)合材料具有強(qiáng)度大、重量輕、密度均勻等優(yōu)點(diǎn)，用其制成的“捆扎帶”具有良好的成型性和可設(shè)計(jì)性，可以承受相應(yīng)載荷，實(shí)現(xiàn)減重。
“捆扎帶”成型性好，不僅可以減少組件所需緊固件和裝配，還能形成良好的熱屏蔽防護(hù)作用，使導(dǎo)彈整體獲得更高的可靠性。
碳陶剎車盤——
戰(zhàn)機(jī)降落的“最后保險(xiǎn)”
生活中，遇到突發(fā)交通情況時(shí)，汽車駕駛員會(huì)通過(guò)松油門、踩腳剎實(shí)現(xiàn)短距離剎車。戰(zhàn)機(jī)也有類似功能，那就是機(jī)輪剎車系統(tǒng)。
機(jī)輪剎車系統(tǒng)啟動(dòng)后，旋轉(zhuǎn)盤與定盤相互推壓，阻止機(jī)輪滾動(dòng)，機(jī)輪與地面劇烈摩擦產(chǎn)生阻力，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)剎車。
隨著航空技術(shù)發(fā)展，戰(zhàn)機(jī)載重不斷增加，降落速度也隨之提高。在其他剎車系統(tǒng)出現(xiàn)故障的特殊情況下，機(jī)輪剎車系統(tǒng)可吸收超過(guò)300兆焦耳能量，溫度將在短時(shí)間內(nèi)快速上升至上千攝氏度。
過(guò)去，機(jī)輪剎車系統(tǒng)常因溫度過(guò)高失去制動(dòng)能力。因此，戰(zhàn)機(jī)對(duì)剎車盤材料耐高溫性、穩(wěn)定性和減少變形等方面有著嚴(yán)格要求。在這種情況下，碳陶剎車盤應(yīng)運(yùn)而生。
相比金屬剎車盤，采用碳陶剎車盤的機(jī)輪剎車系統(tǒng)壽命更長(zhǎng)、摩擦性能更好，可以承受2000℃左右的高溫，制動(dòng)能力顯著提升。這是因?yàn)樘继談x車盤引入適量陶瓷硬質(zhì)材料作基體，材料的抗氧化性和摩擦系數(shù)都得到有效提高。碳陶剎車盤非摩擦面使用硼磷系涂層，在高溫環(huán)境下，可有效延緩氧氣在材料內(nèi)部的擴(kuò)散，提高材料使用壽命。疲勞試驗(yàn)證明，一般的剎車盤在1000多次飛行起降后要求更換，而碳陶剎車盤可以達(dá)到2000多次飛行起降。
目前，碳陶剎車盤已成功應(yīng)用到一些國(guó)家先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，具有廣闊的發(fā)展前景。 （謝潤(rùn)昌、劉席兵、黃思博撰文）
