石墨烯復合裝甲問世 強度是鋼的100倍

石墨烯復合裝甲問世 強度是鋼的100倍

近日，某集團軍陸軍航空兵部隊新聞消息中，人們欣喜的發現我國自行研制的武直-10，武直-19武裝直升機都披掛上了附加“防護裝甲”，一直讓人擔心的武裝直升機防護性能偏弱的缺點得到了有效彌補。由于眾所周知的原因，我國的航空動力一直大大落后于西方歐美發達國家。作為直-10的國產動力渦軸-9發動機，雖然滿足了我國武直動力不受制于人的要求，但其最大功率只有1000至1100千瓦，與其原型機裝備的加拿大普惠公司生產的（原為美國普惠分公司，后自立門戶）PT-6B渦軸發動機相比，功率足足小了400千瓦左右，導致設計單位在設計后期不得不對機體大幅減重。因此與國外的武裝直升機相比，我軍服役的武直很少有披掛附加裝甲的照片流出。

與我國直-10同樣級別的歐洲空中客車直升機公司（原歐洲直升機公司）研制生產的EC-665虎式武裝直升機由于發動機性能優秀，在歷次航展表演中均“全副披掛”，其前后座艙外側，發動機艙檢查和維護口蓋內側均安裝了附加裝甲。而最新的圖片可以清晰的看出，武直-10直升機的附加裝甲防護面積要明顯大于虎式武裝直升機，除了前后座艙外側的大面積附加裝甲外，兩個發動機短艙外側也披掛了一組防護面積較大的附加裝甲板。因此“全狀態版”的直-10動力和傳動艙的裝甲防護要明顯優于同級別的虎式武裝直升機。有專業媒體認為我國的渦軸-9發動機很可能進行了動力升級，甚至換裝了功率更大的新型號發動機，才有可能加掛重量不菲的附加防護裝甲。軍事專家認為，發動機很可能還是原來的渦軸-9發動機，“全狀態版”直-10公開露面的原因是我國在防彈裝甲減重方面有了重大突破。

有資料稱，目前我國輕型裝甲車一般采用鋼制防彈裝甲，其密度為9.3克/立方厘米，武裝直升飛機則采用鈦合金防彈裝甲，稍輕一些，密度也達4.95克/立方厘米，而未來戰爭中對陸軍的遠程投送能力、武裝直升飛機的有效載荷能力都提出越來越高的要求，這就對減輕裝備重量提出了苛刻要求，使得以前使用的鋼制裝甲和鈦合金裝甲已不能滿足未來武器裝備發展的需要。因此急需一種密度低、防彈效果好、抗打擊，成本低、容易批量生產，適用于輕型裝甲車和武裝直升機抗擊輕武器和12.7毫米反器材武器攻擊的裝甲板技術方案。公開資料披露，我國北京航空材料研究院（以下簡稱航材院）的科研人員經多年苦心研究，研制出了滿足上述要求的石墨烯復合防彈材料。



石墨烯是一種由單層碳原子構成的片狀結構新材料，它是世界上已知的最薄、最堅硬、導熱性及導電性最好的納米材料，其強度高達1.01TPa，是結構鋼的100倍，而密度卻是結構鋼的1/5。與同為號稱超級材料的碳納米管相比，具有更大的比強度、比表面積和更低的生產成本，有望代替碳納米管成為未來復合材料中最理想的填料和增強體。將石墨烯增強的鋁基復合材料用于裝甲板領域，有望進一步降低裝甲板的密度，優化輕質裝甲板的性能。在航材院開發出樣品之后，引起了天津相關單位的極大興趣，2015年12月，與航材院就產業化項目達成合作意向，共同成立了中航裝甲科技有限公司，迅速實現產業化。截止到2017年底，已經實現稅收近400萬元。其發布的產品公開資料稱，其制備的防彈裝甲板密度低于2.8克/立方厘米，僅是防彈鋼板密度的30%，防彈鈦合金板的56%，經過多次實際打靶測試，其防彈效果和抗多次打擊能力明顯好于同等厚度的防彈鈦合金板。



也優于同等厚度的防彈鋼板，能有效抵御100米外初速為900米/秒的12.7毫米鎢合金穿甲彈，而昂貴的石墨烯含量僅為1%左右，其余均為價格便宜的鋁合金和碳化硅材料，部隊完全用的起。與航空鋁合金相比，僅僅增重3%。因此，在武直-10，武直-19用中航裝甲科技有限公司生產的石墨烯復合防彈材料替換原來的鈦合金防彈裝甲材料后，飛機機體實現了大幅減重。假設原武直-10鈦合金防彈裝甲和俄羅斯米-28鈦合金裝甲重量一樣，同為350千克，現僅需196千克，減重達154千克，完全可以將空出來的重量用來披掛石墨烯附加裝甲，近一步提高防彈能力。

除此之外，石墨烯復合防彈材料更是我軍猛士高機動車輛的理想防護材料。隨著我軍全面機械化的進一步深入，新一代6輪猛士高機動車有可能是我軍裝備規模最大的運兵車輛。但由于成本的限制，要想大幅度提高防護能力比較困難，而石墨烯復合防彈材料完美的解決了這一難題，滿足了陸軍以較低成本實現全軍普遍實現機械化，裝甲化的愿望。

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