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          中南大學科學家造出可承受3000℃高溫的新型材料

          來源:軍情解析 1814 2019-07-06

          眾所周知,中國空軍本著生產一代、研發(fā)一代、預研一代以及探索一代的四步模式,近年來才得以高歌猛進,不斷的拉近與西方國家頂級技術的差距。


          根據這個定律,空軍殲-20在2016年已經進入正式量產階段,這也意味著中國六代機已經進入高速發(fā)展階段。隨著時間的流逝,不斷有零星的六代機技術突破傳來,就在最近,又有一個新的技術被成功攻克,這就是耐高溫隱身涂層材料。


          相對于五代機,六代機有更多顛覆性突破


          六代機的突破相比于五代機和四代機之間的差距更大,六代機在技術方面可以說完全是一種革新,基本上其所有性能都比五代機有了一個大幅度的提高,而其中最重要的指標之一就是更高的超音速巡航性能。


          從目前的六代機性能來看,其巡航速度普遍超過4馬赫,甚至一些機型可能會達到6馬赫,而目前已知超音速巡航性能最好的F22戰(zhàn)機也僅僅只有1.5馬赫。


          渦輪基沖壓發(fā)動機組合


          要達到如此高的不加力巡航速度,對于動力系統(tǒng)是一個非常大的考驗。六代戰(zhàn)機的動力系統(tǒng)按照目前的技術可以分為兩種,一種是可變循環(huán)發(fā)動機,該發(fā)動機由兩個涵道組成,在低速模式下可以用渦扇模式,在4馬赫高速飛行時可以用渦噴模式。


          另一種就是渦輪基亞燃沖壓發(fā)動機,低速采用渦輪基,高速為亞燃沖壓發(fā)動機,這種組合可以讓飛行器輕松達到6馬赫的巡航速度。


          傳統(tǒng)戰(zhàn)機的航空鋁無法面對如此高的摩擦溫度


          無論采用哪種動力模式,耐高溫機體材料是飛行器最重要的挑戰(zhàn),戰(zhàn)術飛機飛到3馬赫,其機體表面最高溫度可以達到近600度左右。傳統(tǒng)的航空鋁材超過180度就會性能下降,達到300度就會變軟,因此隔熱材料的研發(fā)就成了高速飛行器最重要的一個項目。目前能夠達到3馬赫的軍用飛機只有兩款,美國的SR-71和俄羅斯的米格25/31。


          前者為了解決溫度問題,超過90%的機體采用鈦合金材料,并且采用一系列的隔熱處理,而后者則大量采用了不銹鋼,造就了最大起飛重量45.5噸的空中傳奇。兩種飛機都有明顯的缺點,SR-71造價太高,不可能在戰(zhàn)術飛機上普及,而米格25/31戰(zhàn)術性能太差,同樣不可能被六代機接受。


          新材料比傳統(tǒng)航天耐高溫陶瓷材料更輕便


          而中國的研發(fā)團隊在女科學家范景蓮的帶領以及共同努力下,研發(fā)了一種新型航空材料。據媒體報道稱,這種材料是由難熔金屬和陶瓷材料合成的新型航空材料,可以被用于戰(zhàn)術飛機的蒙皮結構,從而達到更高的耐高溫性能。


          這種耐高溫材料最大可承受溫度約為3000度,這意味著在未來,即便載人飛行器想要達到20馬赫的高超音速都不在是問題,這意味著中國未來的六代機性能將會有一個極大的飛躍。


          中國五代隱身戰(zhàn)機殲20


          除了六代機以外,這種材料同樣非常適合五代機使用。眾所周知,中國的殲20就是一種以高速擅長的截擊型空優(yōu)戰(zhàn)術飛機,其氣動外形擁有很大的速度提升潛力。一旦采用了新型材料后,在渦扇15甚至是更強發(fā)動機的配合下,殲20甚至可以達到部分六代機的作戰(zhàn)性能,極大的提高了殲20的作戰(zhàn)潛能。

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