武器裝備是軍隊?wèi)?zhàn)斗力構(gòu)成的重要因素、制勝戰(zhàn)爭的重要基礎(chǔ)、軍隊建設(shè)水平的集中反映,是軍隊現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。近些年來,中國不斷加強武器裝備的現(xiàn)代化建設(shè),使得我國各種軍事裝備取得了長足發(fā)展。然而,各武器裝備因其服役環(huán)境的苛刻復(fù)雜和存儲條件的限制,使得腐蝕問題一直以來都是軍事裝備保持長久運行需要攻克的難題。因此,隨著新材料和新技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,軍事裝備的腐蝕防護也有了很多新方案。本次科技周活動,我們就跟大家介紹介紹那些“黑科技”。
在我國成立70周年閱兵式上展示了ZTZ99A主戰(zhàn)坦克、ZTQ15輕型坦克、ZBD04A履帶式步兵戰(zhàn)車和裝甲指揮車、ZTD05A兩棲突擊車、ZBD03傘兵戰(zhàn)車等幾款履帶車型,從重到輕,伴隨著我軍戰(zhàn)士上天下海,時刻都有裝甲突擊力量可以依仗,體現(xiàn)了我軍全域作戰(zhàn)的新理念。
海軍裝備發(fā)展繼續(xù)保持高速發(fā)展態(tài)勢,各新型艦艇爭先登臺亮相,不斷吸引全球關(guān)注目光,不僅有航母的比拼,潛艇的較量,還有驅(qū)護艦、兩棲艦的同臺競技。
在多樣化作戰(zhàn)需求牽引、顛覆性科學(xué)技術(shù)推動以及經(jīng)濟投入的支撐下,世界主要軍事強國正加快對空軍武器裝備的探索與發(fā)展,加大對現(xiàn)役裝備的升級改進,推動以作戰(zhàn)飛機、支援保障飛機、無人機、機載武器等為重點的現(xiàn)代化建設(shè),使空軍裝備發(fā)展進入新的階段。
軍事裝備的腐蝕可分為三大類:大氣腐蝕、海水腐蝕、在極端環(huán)境下的聯(lián)合腐蝕。
潮濕大氣腐蝕是軍事裝備最具普遍性的腐蝕。近海大氣則是沿海地區(qū)裝備腐蝕的重要因素。尤其是在熱帶或亞熱帶地區(qū),其特點是溫度高、濕度大、空氣中含鹽分多,大氣腐蝕尤為嚴(yán)重。
海水對金屬材料腐蝕是典型的電化學(xué)腐蝕,海水中的氯離子對氧化鈍化膜的穿透能力很強,裝備在海水中很易被腐蝕。例如海軍艦艇體腐蝕形態(tài)以點蝕或局部空蝕為主,海軍潛艇耐壓固殼頂部及同艙底部,局部潰瘍腐蝕比較嚴(yán)重。
除戰(zhàn)場環(huán)境外,軍事裝備在超高壓、超高溫、超低濕等惡劣服役環(huán)境下將會發(fā)生腐蝕破壞,還包括磨損嚴(yán)重的大風(fēng)沙漠環(huán)境、腐蝕嚴(yán)重的鹽霧海洋環(huán)境、高原缺氧的低氣壓環(huán)境等條件下多種因素共同作用產(chǎn)生的聯(lián)合腐蝕。如沿海和艦艇上的燃氣輪機及艦載飛機的渦輪發(fā)動機葉片等高溫部件上,容易沉積硫酸鹽或低熔點氧化物而引起熱腐蝕。
腐蝕造成海軍艦艇維修期長、新艦艇尚未服役即出現(xiàn)腐蝕等問題。由于受到海水及海面鹽霧的侵蝕,艦艇的甲板及艦體腐蝕嚴(yán)重,每年需涂幾次涂料進行防護。南海地區(qū)艦艇每次小修更換腐蝕的鋼板達1/3,中修換板率超過1/2,既增加了維修工作量,降低了航率,又造成巨大的經(jīng)濟損失。
空軍的腐蝕問題也非常突出,由于腐蝕問題,曾造成某型飛機報廢。沿海部隊的一些飛機由于腐蝕產(chǎn)生裂紋,致使所有該型飛機停飛檢修,嚴(yán)重影響訓(xùn)練和戰(zhàn)備任務(wù)。
渡海裝甲裝備由于受到海水的侵蝕,每次下水之后都必須及時采取有效措施,否則裝備就會因為腐蝕而破壞嚴(yán)重。
第二炮兵部隊有些導(dǎo)彈發(fā)射井高溫、潮濕,環(huán)境條件惡劣,彈體、發(fā)射架、控制設(shè)備、檢測設(shè)備等銹蝕嚴(yán)重,使導(dǎo)彈發(fā)射井由承擔(dān)戰(zhàn)備任務(wù)降級轉(zhuǎn)為訓(xùn)練使用。
在沿海使用的某新型通信設(shè)備,僅使用1年多就因腐蝕而出現(xiàn)故障。沿海、沿島部隊軍械彈藥由于受潮、腐蝕,彈藥成批報廢,某些火炮炮彈在1年內(nèi)就有近千噸報廢,造成巨大經(jīng)濟損失。
此外,隨著高新裝備不斷配備部隊,又出現(xiàn)了許多新的腐蝕問題,如導(dǎo)彈導(dǎo)航系統(tǒng)的電子元器件的腐蝕,信息系統(tǒng)的腐蝕等。
綜上所述,軍事裝備材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及表面涂覆等防腐性能較低,人員技術(shù)水平不高,防腐措施不到位,會嚴(yán)重影響裝備的使用壽命及部隊的戰(zhàn)斗力,已經(jīng)成為亟待解決的問題。
在經(jīng)典科幻電影《終結(jié)者》系列中,T-1000 型、T-X 型等反派機械殺手,以其冷酷無情的刺殺技能、無與倫比的技術(shù)裝備、令人驚嘆的變形特技給影迷朋友們留下了極其深刻的印象,特別是前所未見的自我修復(fù)能力至今仍使廣大軍迷們擊節(jié)贊賞。電影往往映射著現(xiàn)實。隨著高新科技的發(fā)展,美國軍方所希望研制的智能武器是一種能夠模仿生命系統(tǒng)、感知環(huán)境變化、實時作出反應(yīng),從而可與變化后的戰(zhàn)場環(huán)境高度適應(yīng)的復(fù)雜武器系統(tǒng),而在這些智能武器的實際試用中,軍方要求它們必須具備的一項重要功能就是自修復(fù)。
熱噴涂是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛的表面層改性技術(shù),早在 20 世紀(jì) 50 年代,熱噴涂技術(shù)就用于航空發(fā)動機上的熱障涂層、封嚴(yán)涂層、抗高溫?zé)g涂層、耐磨損涂層。納米熱噴涂涂層技術(shù)是納米材料和熱噴涂技術(shù)的結(jié)合和綜合應(yīng)用,長期以來都作為一個特殊的應(yīng)用領(lǐng)域受到美國軍方的重視,這是因為艦船、飛機和陸上裝備都面臨著極端的服役條件。如今,納米熱噴涂技術(shù)已成為熱噴涂技術(shù)新的發(fā)展方向,特別在目前的國際和周邊環(huán)境下,發(fā)展納米熱噴涂技術(shù)更是刻不容緩的強國強軍的需要。
兵者,國之大事。自古以來,軍事實力都是一個國家最需要重視的力量之一。一個國家的軍事實力不僅取決于強悍的軍隊,更取決于精良的軍事裝備和先進的軍事技術(shù)。腐蝕一直以來都是軍事裝備保持長久運行需要攻克的難題,腐蝕引起直接損失不可小視,且它引起的間接損失更為嚴(yán)重,不僅包括造成裝備的停車停產(chǎn)、環(huán)境污染,甚至引起火災(zāi)、爆炸等重大事故。
工欲善其事,必先利其器。隨著我國軍事裝備的現(xiàn)代化,解決裝備運行過程中防腐蝕、熱穩(wěn)定性、長效安定性等技術(shù)難題,實現(xiàn)裝備長壽命是當(dāng)前的首要任務(wù)。開發(fā)先進的防腐技術(shù)是保障武器裝備長壽命的前提,研發(fā)軍用新材料是新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)。