高超音速武器被譽(yù)為下一場軍事科技的核心項(xiàng)目,同時(shí)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(dǎo)彈防御系統(tǒng)能夠攔截,這也是中美俄軍事強(qiáng)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(shù)為基礎(chǔ)、飛行速度超過5倍音速的武器,其航程遠(yuǎn)、速度快、結(jié)構(gòu)簡單、性能超卓,能夠快速打擊遠(yuǎn)程目標(biāo),還可擊潰全球所有現(xiàn)役的導(dǎo)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(shù)起步要比中俄早很多,截至目前為此,美國的高超音速技術(shù)還沒有轉(zhuǎn)化成有效的高超音速武器,但可能隨時(shí)發(fā)生改變。在美國的刺激下,中國為了掌握未來的話語權(quán),中國自2014年就一直在研發(fā)飛行器,期間進(jìn)行了8次試驗(yàn),已正式命名為“東風(fēng)-ZF”。
目前中美俄在高超聲速武器的研究項(xiàng)目上爭相激烈 ,而要決出勝敗的關(guān)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(jìn)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(lǐng)銜的中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì),通過大量實(shí)驗(yàn)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(fù)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(fēng)-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(qiáng)的高溫不是一般耐高溫材料可承受的,如今在這關(guān)鍵環(huán)節(jié)時(shí),中南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)宣稱已在該領(lǐng)域獲得突破性進(jìn)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(shí)現(xiàn)跨越性技術(shù)突破,其瓶頸有許多會遇到重重難題,而耐高溫復(fù)合材料就是其中重要一項(xiàng)。目前全球最快飛行器是美國的SR-71“黑鳥”偵察機(jī)可達(dá)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(gè)檔次上。
據(jù)前不久,中航科工三院31所透露將進(jìn)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(jī),有媒體報(bào)道,該發(fā)動機(jī)在今年已成功進(jìn)行了兩次測試,而這技術(shù)還能運(yùn)用在中國各類導(dǎo)彈上,屆時(shí)將嚴(yán)重威脅美軍現(xiàn)有的部署,而美軍花費(fèi)數(shù)千億美元建設(shè)的導(dǎo)彈防御系統(tǒng),面對中國這種超音速導(dǎo)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(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟榮譽(yù)理事長;
1993年評定為博士研究生導(dǎo)師;
1997年06月至2000年04月,任中南工業(yè)大學(xué)校長;
1999年12月當(dāng)選為中國工程院院士;
2000年,創(chuàng)辦湖南剎車材料實(shí)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(xué)的黨委常委、常務(wù)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(gè)人股東;
2001年12月至2004年08月,任中南大學(xué)黨委常委、校長;
2002年11月,當(dāng)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(xué)黨委常委、校長(副部長級—2004年中南大學(xué)升格為副部級高校);
2006年05月,當(dāng)選中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第七屆全國委員會副主席;
2008年03月,當(dāng)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(dāng)選中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第八屆全國委員會副主席;
2013年3月,當(dāng)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(xué)領(lǐng)軍人
黃伯云長期從事先進(jìn)復(fù)合材料、高性能摩擦材料、高溫結(jié)構(gòu)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(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家863高技術(shù)項(xiàng)目、國家973重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目和國家攻關(guān)項(xiàng)目等10余項(xiàng)。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(shù)”,榮獲2004年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎,結(jié)束了該獎項(xiàng)連續(xù)六年空缺的歷史,同時(shí),這個(gè)項(xiàng)目的成功開發(fā),使中國打破了歐、美在此項(xiàng)技術(shù)上的壟斷;“高性能粉末冶金飛機(jī)剎車材料制造”,實(shí)現(xiàn)了某型飛機(jī)剎車材料的國產(chǎn)化;“鐵基、鎢基復(fù)雜精細(xì)零部件注射成型技術(shù)”,創(chuàng)造了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),為精密復(fù)雜零部件制造提供了整套關(guān)鍵技術(shù);研制的“釤-鈷和鈰鈷銅鐵磁性材料”成功應(yīng)用于中國人造衛(wèi)星的關(guān)鍵通訊器件;獲國家授權(quán)發(fā)明專利10多項(xiàng),在國內(nèi)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(shù)
1988年,項(xiàng)目被原中國國家計(jì)委正式立項(xiàng),經(jīng)費(fèi)總投入1.54億元,開始了工業(yè)性實(shí)驗(yàn)。
黃伯云院士調(diào)集60多名材料、化學(xué)、冶金、機(jī)械、電子、航空等6大類的工程技術(shù)人員,將項(xiàng)目分解成制造方法和工藝技術(shù)、制造關(guān)鍵工藝設(shè)備、抗氧化涂層和涂層技術(shù)、材料的組織結(jié)構(gòu)摩擦磨損性能、性能測試技術(shù)和評價(jià)方法、適航和地面慣性臺實(shí)驗(yàn)技術(shù)等六大子課題同時(shí)攻關(guān)。
2002年,黃伯云率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)攻克了炭/炭復(fù)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(shù)路線,建立了全新的、完整的高性能炭/炭復(fù)合技術(shù)體系,在國內(nèi)外首創(chuàng)了具有顯著特色和自主制備技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的高性能炭/炭剎車材料制備技術(shù),形成了重大成果和發(fā)明,其關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)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(jī)理;在國內(nèi)外首次設(shè)計(jì)并采用全炭纖維預(yù)制體,突破了國外的預(yù)氧絲預(yù)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(shù)。2005年時(shí)已形成11項(xiàng)國家專利,其中已授權(quán)9項(xiàng),同時(shí)研發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的6大類30多臺套成套關(guān)鍵工藝設(shè)備。
采用該制備技術(shù)生產(chǎn)的高性能炭/炭復(fù)合材料航空剎車副,與國外同類產(chǎn)品相比,使用強(qiáng)度提高30%,耐磨性提高20%;壽命提高9%;價(jià)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(shí)驗(yàn)室材料性能測試和評價(jià)方法;建立了中國首個(gè)炭/炭剎車材料地面試驗(yàn)裝置,規(guī)范并制定了中國首個(gè)適航標(biāo)準(zhǔn)。
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