隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,新型纖維材料不斷涌現(xiàn)和被采用,新纖維材料在新產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用中的作用日益重要。新型纖維復(fù)合材料及特種加工技術(shù)對(duì)新型武器裝備的研制和生產(chǎn),起到舉足輕重的作用,是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的重要組成。
國內(nèi)外纖維新材料的軍事應(yīng)用發(fā)展
1、美國纖維材料軍事應(yīng)用的發(fā)展
革命性纖維與織物具有與眾不同的屬性,不可思議的輕質(zhì)、防火性,非凡的強(qiáng)度以及包含纖維材料的電子傳感器等。包括一系列稱作“技術(shù)紡織品” 的纖維系統(tǒng),由特種面料、工業(yè)面料、電子紡織品、智能面料以及其它先進(jìn)紡織品組成。美軍士兵系統(tǒng)的裝備,高性能纖維及復(fù)合材料應(yīng)用突出。
革命性纖維與織物的國防需求十分廣泛。主要包括四大類:(1)個(gè)人挑戰(zhàn)與貨物空投系統(tǒng);(2)軟墻/ 剛性墻掩體/ 帳篷和營(yíng)地系統(tǒng);(3)士兵電源與數(shù)據(jù)集成系統(tǒng);(4)士兵制服,微小氣候管理以及單兵裝備,掩體/ 帳篷,降落傘,彈藥與爆炸防護(hù),化學(xué)、生物、輻射與核(CBRN) 防護(hù),阻燃阻熱、環(huán)境保護(hù)、安全浮游裝置、反重力外套等。
2、我國高度重視纖維新材料的發(fā)展
材料是工業(yè)的基礎(chǔ)。大力推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)做強(qiáng)“中國制造” 具有重要意義。
對(duì)于高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料以及高性能纖維及復(fù)合材料等我國所需的關(guān)鍵工程戰(zhàn)略材料要轉(zhuǎn)移高端、加大國產(chǎn)化比重。目前,迫切需要在3D打印材料、超導(dǎo)材料、智能仿生與超材料、石墨烯等新材料前沿方向加大創(chuàng)新力度,加快布局自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),搶占發(fā)展先機(jī)和戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
3、纖維材料在軍工國防中的應(yīng)用
碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、生物基聚酰胺纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料應(yīng)用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射設(shè)備、航空航天器、人造衛(wèi)星、戰(zhàn)斗機(jī)、單兵防護(hù)等方面,不僅能提高各項(xiàng)器材的防御性能,還能提高單兵作戰(zhàn)效率。
為了提高戰(zhàn)斗效率,減少戰(zhàn)斗人員體能消耗,降低高昂的運(yùn)輸成本要加強(qiáng)研究便于執(zhí)行多樣化任務(wù)、輕質(zhì)的地面戰(zhàn)斗車輛和戰(zhàn)斗防護(hù)服。如比重小、強(qiáng)度高的高強(qiáng)聚酰胺纖維,用于帳篷支架、背架等的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,可制造輕便防彈衣,防彈插板等的高強(qiáng)高模纖維。
復(fù)合纖維材料是減重纖維研究的重要方向。例如,金屬纖維層狀材料被認(rèn)為是用于下一代飛機(jī)的先進(jìn)材料,不僅重量輕,而且還具有較好的力學(xué)性能。目前DLR 在機(jī)身殼體部件自動(dòng)化鋪放方面已取得了部分成果。減重材料應(yīng)用在車輛中可減輕車身重量( 減重100-200kg),即可減少燃料消耗,降低尾氣排放,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化組裝過程,提高運(yùn)行效果等。
同樣還可廣泛應(yīng)用于后勤裝備,如帳篷支架、野炊箱組(蓋板、油罐、掛件等)、冷藏箱(箱體、隔板等)、醫(yī)療方倉(倉體、擔(dān)架)等??傊瑴p重材料可根據(jù)其性能的不同應(yīng)用于現(xiàn)代化建設(shè)中的方方面面。
我國纖維材料經(jīng)過發(fā)展,建立了較完整的工業(yè)化生產(chǎn)體系,這些帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)用紡織品發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了纖維的跨行業(yè)對(duì)接,提升了防護(hù)服裝的技術(shù)水平,在國防等關(guān)鍵領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用,為做強(qiáng)我國國防纖維材料奠定了基礎(chǔ)。
4、我國前沿性纖維材料發(fā)展思考
我國的高性能纖維材料中,民用多于國防應(yīng)用,需借鑒國外“軍民融合” 的成功經(jīng)驗(yàn),制定適宜我國國情的發(fā)展戰(zhàn)略,引領(lǐng)新材料的發(fā)展方向,使高性能纖維進(jìn)入快速發(fā)展階段,以應(yīng)用需求牽引纖維開發(fā),創(chuàng)建產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的研發(fā)系統(tǒng),注重應(yīng)用開發(fā)和應(yīng)用服務(wù),上下產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,建立系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系。
國內(nèi)外軍民融合發(fā)展
為保證國家的軍事能力,促進(jìn)軍事工業(yè)的持續(xù)進(jìn)步,世界各國多采取了將國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)深深融入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展體系之中,在更廣范圍、更高層次、更深程度上把國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展結(jié)合起來,也就是廣義上的軍民融合模式。
未來軍民兩用纖維發(fā)展趨勢(shì)
科技創(chuàng)新和綠色發(fā)展已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力,先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料則是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我國在軍民兩用纖維的主要發(fā)展趨勢(shì)為高效化、高性價(jià)比、綠色化、輕質(zhì)化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化,這些趨勢(shì)將引領(lǐng)纖維的研發(fā)和應(yīng)用。
我國纖維新材料的軍民融合,應(yīng)該制定并完善軍民兩用化纖標(biāo)準(zhǔn)體系以助推化纖應(yīng)用,國防應(yīng)用助推高性能纖維發(fā)展壯大,民用新纖維研發(fā)助推國防建設(shè),軍民融合發(fā)展助推化纖強(qiáng)國建設(shè),使我國纖維新材料的研發(fā)得到創(chuàng)新性、前沿性,綜合性發(fā)展。