晚秋字谜

黎子兰:紧跟半导体产业发展趋势 加快新型材料创新研究

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众所周知,中国空军本着生产一代、研发一代、预研一代以及探索一代的四步模式,近年来才得以高歌猛进,不断的拉近与西方国家顶级技术的差距。根据这个定律,空军歼-20在2016年已经进入正式量产阶段,这也意味着中国六代机已经进入高速发展阶段。随着时间的流逝,不断有零星的六代机技术突破传来,就在最近,又有一个新的技术被成功攻克,这就是耐高温隐身涂层材料。

六代机的突破相比于五代机和四代机之间的差距更大,六代机在技术方面可以说完全是一种革新,基本上其所有性能都比五代机有了一个大幅度的提高,而其中最重要的指标之一就是更高的超音速巡航性能。从目前的六代机性能来看,其巡航速度普遍超过4马赫,甚至一些机型可能会达到6马赫,而目前已知超音速巡航性能最好的F22战机也仅仅只有1.5马赫。

要达到如此高的不加力巡航速度,对于动力系统是一个非常大的考验。六代战机的动力系统按照目前的技术可以分为两种,一种是可变循环发动机,该发动机由两个涵道组成,在低速模式下可以用涡扇模式,在4马赫高速飞行时可以用我喷模式。另一种就是涡轮基亚燃冲压发动机,低速采用涡轮基,高速为亚燃冲压发动机,这种组合可以让飞行器轻松达到6马赫的巡航速度。

无论采用哪种动力模式,耐高温机体材料是飞行器最重要的挑战,战术飞机飞到3马赫,其机体表面最高温度可以达到近600度左右。传统的航空铝材超过180度就会性能下降,达到300度就会变软,因此隔热材料的研发就成了高速飞行器最重要的一个项目。目前能够达到3马赫的军用飞机只有两款,美国的SR-71和俄罗斯的米格25/31。前者为了解决温度问题,超过90%的机体采用钛合金材料,并且采用一系列的隔热处理,而后者则大量采用了不锈钢,造就了最大起飞重量45.5吨的空中传奇。两种飞机都有明显的缺点,SR-71造价太高,不可能在战术飞机上普及,而米格25/31战术性能太差,同样不可能被六代机接受。

而中国的研发团队在女科学家范景莲的带领以及共同努力下,研发了一种新型航空材料。据媒体报道称,这种材料是由难熔金属和陶瓷材料合成的新型航空材料,可以被用于战术飞机的蒙皮结构,从而达到更高的耐高温性能。这种耐高温材料最大可承受温度约为3000度,这意味着在未来,即便载人飞行器想要达到20马赫的高超音速都不在是问题,这意味着中国未来的六代机性能将会有一个极大的飞跃。

除了六代机以外,这种材料同样非常适合五代机使用。众所周知,中国的歼20就是一种以高速擅长的截击型空优战术飞机,其气动外形拥有很大的速度提升潜力。一旦采用了新型材料后,在涡扇15甚至是更强发动机的配合下,歼20甚至可以达到部分六代机的作战性能,极大的提高了歼20的作战潜能。

作者:工程师

2019年7月24日 09:56
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