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纖維新材料的軍事應(yīng)用與發(fā)展

2018-08-28 11:39:51 作者：郝新敏閆金龍來(lái)源：軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院分享至：

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(kāi)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(guó)內(nèi)外纖維新材料的軍事應(yīng)用發(fā)展

1、美國(guó)纖維材料軍事應(yīng)用的發(fā)展

2015年3月18日，奧巴馬親自宣布“革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)”開(kāi)啟競(jìng)標(biāo)。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(guó)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(guó)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(guó)制造” 具有重要意義。2016年12月23日，國(guó)務(wù)院成立了“國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組”，小組決定國(guó)家重大工程“重點(diǎn)新材料研發(fā)及應(yīng)用” 已于2017年啟動(dòng)并發(fā)布指南。

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(guó)所需的關(guān)鍵工程戰(zhàn)略材料要轉(zhuǎn)移高端、加大國(guó)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(guó)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(guò)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(cāng)（倉(cāng)體、擔(dān)架）等。總之，減重材料可根據(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(guó)纖維材料經(jīng)過(guò)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(guó)防等關(guān)鍵領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，為做強(qiáng)我國(guó)國(guó)防纖維材料奠定了基礎(chǔ)。

4、我國(guó)前沿性纖維材料發(fā)展思考

我國(guó)的高性能纖維材料中，民用多于國(guó)防應(yīng)用，需借鑒國(guó)外“軍民融合” 的成功經(jīng)驗(yàn)，制定適宜我國(guó)國(guó)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(kāi)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(kāi)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(guó)內(nèi)外軍民融合發(fā)展

為保證國(guó)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(guó)多采取了將國(guó)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(guó)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(lái)，也就是廣義上的軍民融合模式。

1、國(guó)外軍民融合經(jīng)驗(yàn)啟示

目前，國(guó)外采取的軍民融合模式主要有美國(guó)“軍民一體化” 模式、日本“以民掩軍” 模式、俄羅斯“先軍后民” 模式、以色列“以民帶軍” 模式，這些國(guó)家的軍民融合戰(zhàn)略都取得了一定的成效，并且為我國(guó)發(fā)展軍民融合起到一定的經(jīng)驗(yàn)啟示。

2、我國(guó)軍民融合發(fā)展

我國(guó)在“十三五” 規(guī)劃明確提出，“實(shí)施軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略，形成全要素、多領(lǐng)域、高效益的軍民深度融合發(fā)展格局”，真正意義上將軍民融合發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略。利用我國(guó)已有軍工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化配置軍民科技力量和產(chǎn)業(yè)資源，推進(jìn)國(guó)防科技成果加速向經(jīng)濟(jì)建設(shè)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)軍民新材料技術(shù)在基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)采購(gòu)等環(huán)節(jié)有機(jī)銜接，加快軍民共用新材料產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展。

未來(lái)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(guó)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(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)防建設(shè)，軍民融合發(fā)展助推化纖強(qiáng)國(guó)建設(shè)，使我國(guó)纖維新材料的研發(fā)得到創(chuàng)新性、前沿性，綜合性發(fā)展。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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