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近日日本公布了其心神战斗机的首飞计划,预示该型战斗机将马上加入世界最先进战斗机行列。日本航企称,该机大量采用碳纤维复合材料,因而能够支持其超音速巡航能力,同时可以有效提升其隐身效果,令敌方雷达更加难以发现。在日本看来,碳纤维新型复合材料是他们在军事航空领域拥有的最大优势。 中国一材料量产打破美日垄断,可支持大量生产歼-20目前世界上只有极少数国家能稳定生产出高性能碳纤维,且核心技术长期掌控在日本和美国企业巨头手中。其中,日本的三家公司碳纤维生产能力就占世界四分之三,成为业界的“巨无霸”。因此美日都把碳纤维技术看作是奇货可居,而且由于其在军事航空领域的重要作用,美日对其出口都相当保守,并对中国采取禁运手段。 那么碳纤维复合材料在军事航空领域到底有多么重要的作用呢?据“中国材料研究学会”消息称,国外将复合材料应用在战机机身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位,起到了明显的减重作用,大大提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,数据显示采用复合材料结构的前机身段,可比金属结构减轻质量31.5%,减少零件61.5%,减少紧固件61.3%;复合材料垂直安定面可减轻质量32.24%。 中国一材料量产打破美日垄断,可支持大量生产歼-20据悉,美国第四代战斗机F22采用了约24%的碳纤维复合材料,从而使该战机具有超高音速巡航、超视距作战、高机动性和隐身等特性。而据外媒报道,F-35战机首飞时间一推再推,其中很重要的一个原因就是超重。为破解这一难题,洛·马公司采用多达35%的碳纤维复合材料才大幅降低了机体重量。美国防部在“面向21世纪国防需求的材料研究”报告中强调,“到2020年,只有复合材料才有潜力使装备获得20-25%的性能提升”。 对于新型复合材料的发展趋势和其对军用航空的重要意义,中国都相当重视,但是碍于西方垄断技术和产品,中国只有埋头自主研发。功夫不负有心人,现在终于具备了一定的生产能力,而不用再受技术大国卡脖子了。近期媒体报道称中复神鹰率先在国内建成了首条基于干喷湿纺工艺的碳纤维生产线,实现了连续稳定运行。其T800碳纤维生产线规模扩大到百吨级,有进一步扩大生产能力的潜力,届时将真正实现中国高强度中等模量碳纤维的产业化生产,实现中国碳纤维行业的战略破局。 中国一材料量产打破美日垄断,可支持大量生产歼-20实际上中国的四代机歼20和歼31要想达到四代机超音速巡航问题,除了性能优异的大推力发动机外,如果使用碳纤维复合材料实施减重,也对性能指标的实现有极大的帮助。而在中国自主发动机的缺陷尚未有效解决的前提下,其重要性尤其得到体现。空重17吨的歼20战斗机如果使用30%以上的符合材料,减轻的重量可以增加载油量或载弹量。按现在碳纤维复合材料的产能规模算,如果每架歼20用30%的碳纤维复合材料部件(约合5吨),那么中复神鹰年产100吨复合材料,可以支持歼20每年生产至少20架。

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