高超音速武器被譽為下一場軍事科技的核心項目,同時高超音速武器也被視為防衛(wèi)者的夢魘,目前全球沒有任何國家的導彈防御系統(tǒng)能夠攔截,這也是中美俄軍事強國爭相研發(fā)高超音速武器的主要目的。
所謂高超音速武器是指以高超音速飛行術為基礎、飛行速度超過5倍音速的武器,其航程遠、速度快、結構簡單、性能超卓,能夠快速打擊遠程目標,還可擊潰全球所有現(xiàn)役的導彈防御系統(tǒng),在軍事上具有非凡意義。
美國研發(fā)高超音速技術起步要比中俄早很多,截至目前為此,美國的高超音速技術還沒有轉化成有效的高超音速武器,但可能隨時發(fā)生改變。在美國的刺激下,中國為了掌握未來的話語權,中國自2014年就一直在研發(fā)飛行器,期間進行了8次試驗,已正式命名為“東風-ZF”。
目前中美俄在高超聲速武器的研究項目上爭相激烈 ,而要決出勝敗的關鍵在于,誰能先研出適符合高超音速飛行的新型耐高溫材料,而中國在耐高溫材料上如今有突破性的進展,對于我國高超音速武器將如虎添翼,或連美軍都眼饞不已。
近日,由黃伯云院士領銜的中南大學粉末冶金國家重點實驗室團隊,通過大量實驗終于開發(fā)出一種新型耐3000攝氏度燒蝕的陶瓷涂層及其復合材料,而這一材料可能為高超音速飛行器的研制鋪平道路具有重大意義。
資料圖:東風-ZF​高超音速武器在空中飛行過程至少會產(chǎn)生3000度以上的高溫,這么強的高溫不是一般耐高溫材料可承受的,如今在這關鍵環(huán)節(jié)時,中南大學研究團隊宣稱已在該領域獲得突破性進展,研出了一種新型耐高溫材料,立了一大功。
而隨著中國的新型耐高溫材料的出現(xiàn)讓我國離成功更近了一步,但要讓高超音速武器實現(xiàn)跨越性技術突破,其瓶頸有許多會遇到重重難題,而耐高溫復合材料就是其中重要一項。目前全球最快飛行器是美國的SR-71“黑鳥”偵察機可達到3倍音速,而黑鳥使用的耐高溫材料跟高超音速武器所要求的,根本不在一個檔次上。
據(jù)前不久,中航科工三院31所透露將進行一種高科技測試,是一臺高超音速聯(lián)合變循環(huán)發(fā)動機,有媒體報道,該發(fā)動機在今年已成功進行了兩次測試,而這技術還能運用在中國各類導彈上,屆時將嚴重威脅美軍現(xiàn)有的部署,而美軍花費數(shù)千億美元建設的導彈防御系統(tǒng),面對中國這種超音速導彈會被輕松擊潰被廢掉。
黃伯云——中國科協(xié)副主席、中國工程院院士
中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟榮譽理事長;
1993年評定為博士研究生導師;
1997年06月至2000年04月,任中南工業(yè)大學校長;
1999年12月當選為中國工程院院士;
2000年,創(chuàng)辦湖南剎車材料實業(yè)有限公司和湖南英捷新材料公司并任董事長;
2000年04月至2001年12月,任新合并成立中南大學的黨委常委、常務副校長;
2001年07月,創(chuàng)建湖南博云新材料股份有限公司,成為公司最大個人股東;
2001年12月至2004年08月,任中南大學黨委常委、校長;
2002年11月,當選中國共產(chǎn)黨第十六次全國代表大會代表;
2004年09月至2011年10月,任中南大學黨委常委、校長(副部長級—2004年中南大學升格為副部級高校);
2006年05月,當選中國科學技術協(xié)會第七屆全國委員會副主席;
2008年03月,當選中國人民政治協(xié)商會議第十一屆全國委員會委員;
2011年05月30日,當選中國科學技術協(xié)會第八屆全國委員會副主席;
2013年3月,當選中華人民共和國第十二屆全國人民代表大會常委會委員。
黃伯云——材料科學領軍人
黃伯云長期從事先進復合材料、高性能摩擦材料、高溫結構材料、粉末冶金材料以及其它新材料的研究與開發(fā)。他共完成國家自然科學基金重點項目、國家863高技術項目、國家973重大基礎研究項目和國家攻關項目等10余項。其中,從1996年開始主持研究的“高性能炭/炭航空制動材料的制備技術”,榮獲2004年度國家技術發(fā)明一等獎,結束了該獎項連續(xù)六年空缺的歷史,同時,這個項目的成功開發(fā),使中國打破了歐、美在此項技術上的壟斷;“高性能粉末冶金飛機剎車材料制造”,實現(xiàn)了某型飛機剎車材料的國產(chǎn)化;“鐵基、鎢基復雜精細零部件注射成型技術”,創(chuàng)造了一系列具有自主知識產(chǎn)權的新技術,為精密復雜零部件制造提供了整套關鍵技術;研制的“釤-鈷和鈰鈷銅鐵磁性材料”成功應用于中國人造衛(wèi)星的關鍵通訊器件;獲國家授權發(fā)明專利10多項,在國內外發(fā)表論文100多篇,其中被SCI和EI分別收錄43篇、81篇,出版專著2部。
高性能炭/炭航空制動材料的制備技術
1988年,項目被原中國國家計委正式立項,經(jīng)費總投入1.54億元,開始了工業(yè)性實驗。
黃伯云院士調集60多名材料、化學、冶金、機械、電子、航空等6大類的工程技術人員,將項目分解成制造方法和工藝技術、制造關鍵工藝設備、抗氧化涂層和涂層技術、材料的組織結構摩擦磨損性能、性能測試技術和評價方法、適航和地面慣性臺實驗技術等六大子課題同時攻關。
2002年,黃伯云率領的團隊攻克了炭/炭復合材料制備過程中的系列難題,走出了一條與國外完全不同的技術路線,建立了全新的、完整的高性能炭/炭復合技術體系,在國內外首創(chuàng)了具有顯著特色和自主制備技術知識產(chǎn)權的高性能炭/炭剎車材料制備技術,形成了重大成果和發(fā)明,其關鍵技術達到了國際領先水平。在理論上發(fā)現(xiàn)了CVI微區(qū)氣氛原子堆積和摩擦膜形成的微觀機理;在國內外首次設計并采用全炭纖維預制體,突破了國外的預氧絲預制體模式;首創(chuàng)了逆定向流—徑向熱梯度CVI熱解炭沉積技術。2005年時已形成11項國家專利,其中已授權9項,同時研發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權的6大類30多臺套成套關鍵工藝設備。
采用該制備技術生產(chǎn)的高性能炭/炭復合材料航空剎車副,與國外同類產(chǎn)品相比,使用強度提高30%,耐磨性提高20%;壽命提高9%;價格降低21%;生產(chǎn)效率提高100%;高能制動性能超過25%。
此外,他們還創(chuàng)立了實驗室材料性能測試和評價方法;建立了中國首個炭/炭剎車材料地面試驗裝置,規(guī)范并制定了中國首個適航標準。
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