碳纖維因其優異的物理性能而被廣泛應用于航空、航天和國防軍工等多領域，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略基礎材料。而其制造工藝又十分復雜，是一項集多學科、精細化、高尖端技術于一體的系統工程。

    隨著當今碳纖維及復合材料廣泛應用，規模化生產成為其產業化發展的重大瓶頸。目前只有極少數國家能穩定生產出高性能碳纖維，且核心技術長期掌控在日本和美國企業巨頭手中。其中，日本的三家公司（東邦、三菱、東麗）碳纖維生產能力就占世界四分之三，成為業界的“巨無霸”。

    其中，東麗是全球最大的碳纖維制造商，在四個國家設有碳纖維工廠。目前全球碳纖維總產能約8.4萬噸，東麗占其中的近四成。2014年11月，東麗宣布獲得美國波音公司價值86億美元的飛機用碳纖維訂單，成為東麗在飛機制造領域接獲的最大訂單。

    據“中國材料研究學會”消息稱，國外將復合材料應用在戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了明顯的減重作用，大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能，數據顯示采用復合材料結構的前機身段，可比金屬結構減輕質量31.5%，減少零件61.5%，減少緊固件61.3%；復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%。中國在最新的直10和直19武裝直升機上大量使用碳纖維材料制的機身框架結構、直升機旋翼、機翼蒙皮和直升機尾翼部件。

    碳纖維復合材料不但是輕質高強的結構材料，還能有效地吸收雷達波，具有隱身的重要功能。美國已用以制造最新型的隱形轟炸機。B-2隱型轟炸機的機身基材，F-117A隱型飛機的局部也都采用了碳纖維改性的高分子吸波材料。

    美國第四代戰斗機F22采用了約24%的碳纖維復合材料，從而使該戰機具有超高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。而據外媒報道，F-35戰機首飛時間一推再推，其中很重要的一個原因就是超重。為此，洛·馬公司采用多達35%的碳纖維復合材料才大幅降低了機體重量。

    碳纖維復合材料還應用在戰略導彈的彈體和發動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研制的洲際導彈三級殼體，三叉戟-2導彈、戰斧式巡航導彈、大力神-4火箭、法國的阿里安-2火箭改型、日本的M-5火箭等發動機殼體。

    外軍認為，現代信息化戰爭既是高技術裝備之戰，更是高性能材料之戰。現代武器裝備發展，隱身化、低能耗、高機動性、大載荷等趨勢凸顯，對碳纖維及復合材料性能要求越來越高。因此研制更高強度、更高模量的碳纖維和與之相匹配的高性能作戰系統，已成為軍事強國比拼尖端實力的重頭戲。美國防部在“面向21世紀國防需求的材料研究”報告中強調，“到2020年，只有復合材料才有潛力使裝備獲得20-25%的性能提升”。

    然而，由于其特殊性，碳纖維屬于技術密集型和政治敏感的戰略資源，以美國為首的西方國家對中國實施了禁運。經過多年自主研發，中國碳纖維行業終于打破了國外技術封鎖，取得了初步成果。

    2007年以來，國產軍用碳纖維材料已經被廣泛應用到新型裝備領域。殲10的后續批次機型，在雷達罩、前機身、鴨翼、副襟翼、垂尾、平尾、機尾短艙和起落架艙門等各種次承力結構，都批量使用了碳纖維復合材料。

    中航沈飛公司研制生產的殲11B、殲11BS以及洪都L-15教練機，都采用了國產軍用碳纖維材料制的垂直尾翼部件。我軍新一代洲際彈道導彈東風-41和巨浪-2都采用了國產碳纖維材料制的導彈殼體。（作者署名：小飛豬觀察）

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責任編輯：王元

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