騰飛我的航空時代 第一千三百七十七章 三維編織複合材料

    話音未落，莊建業拿起檯面上的一個部件兒，補充著說道：「當然，我們能把lyj—18導彈的動能攔截器成本控制在800萬人民幣，也得易於dl—520和dl—527這兩套三維編織機的投產使用……」

    說著，莊建業便借著這個機會向現場的各位部隊首長和領導們介紹起面前的兩套三維編織機。

    其中由三個圓形結構組成的三維編織機型號為dl—520，每個圓形周圍分布有2400個碳纖維紗錠，可以在程序控制下生產航空器當中的圓形舷窗、短結構桁梁；太空飛行器當中的結構桁梁、支架、托架等部件。

    由兩個方形矩陣組成的三維編織機的型號為dl—527，每個方形矩陣可以根據不同需求增加和減少內部的紗錠，目前5號車間所使用的房型矩陣中，分別安裝了5000個紗錠，也正因為如此dl—527能夠生產更大的組件。

    比如說航空器當中不但能夠生產蒙皮框架、龍骨梁框架、異型框架等重要的承重結構部件，而且還能承擔諸如起落架、直升機柔性梁、槳轂中央的主結構件等核心結構部件。

    至於太空飛行器方面的應用就更不用說了，就拿lyj—18導彈的動能攔截器來說，動能攔截器的殼體，內部燃料箱的外幣，小型火箭矢量發動機尾噴口、連接器和支撐環，高靈敏紅外探測器的支撐盤，雷射通信接收器的支架都是由dl—527製造出來的。

    然而無論是dl—520還是dl—527，所生產的都是同一種東西，那便是三維編制複合材料。

    也被稱為真正的第二代複合材料。

    是的，你沒看錯，目前世界上所謂的t300、t500、t700這些碳纖維複合材料滿打滿算也不過是第一代複合材料的進化版本，遠稱不上第二代複合材料。

    原因很簡單，那就是這些複合材料的製備方法都是平面貼敷的，無論是用樹脂材料連接高溫固化，還是用自動鋪絲機按照模具層層纏繞，這類複合材料的根子都是分層的。

    而這種分層話的處理就帶來一個無法克服的弊端，那便是在特定方向上的比強度和比模量並不能達到令人滿意的效果的同時；分層化的結構也導致在高溫環境下複合材料容易發生氧化脫層的現象，從而影響整個飛行器的安全性。

    正因為如此，儘管t300、t500、t700這些碳纖維複合材料已經誕生二十多年，以此為基礎的各類金屬基複合材料也很成熟，但在航空、航天領域這些複合材料依舊無法成為主結構桁梁、龍骨框架梁、起落架、耐高溫耐熱部件的主要原因。

    因為分層鋪貼結構根本無法令複合材料達到傳統金屬的一致性和緊密型，至於高溫耐熱部件就更不用說了，氧化脫層現象根本無法克服。

    早年中國騰飛承擔的反艦彈道導彈再入彈頭的碳碳複合材料就是因為這個原因導致數次試驗失敗。

    本非碳碳複合材料無法抵禦高溫灼燒，而是層層鋪貼的工藝中環氧樹脂的分子結構在高溫作用下徹底失效，導致鋪貼層剝離脫落，最後直接燒穿整個彈頭。

    想要解決這個問題有兩條路徑，一個是加強化工研發投入，開發出能夠抵禦2500攝氏度高溫的新型環氧樹脂材料，用於克服高超音速下再入彈頭表面的超級高溫。

    另一個則是直接越過複雜的第一代複合材料工藝，進軍第二代複合材料，徹底屏棄層層鋪貼式的複合材料製造的傳統工藝，用一種打破傳統的方式，將複合材料纖維在相互纏繞下把想要製造的預製件直接做出來，從而形成三維立體式的全新複合材料。

    相較於第一代的層層鋪貼式的複合材料，第二代三維立體式複合材料的好處可就太多了，最重要的一點便是這種複合材料能夠將碳纖維優異的性能完全發揮出來，能夠做到全方向上都有著十分優秀的比強度和比模量，也正因為如此，第二代三維立體式複合材料完全滿足飛機主承力結構的質量要求，從而可以大量替代金屬，成為飛機減重的主要推手。

    除此之外，三維立體式複合材料對於耐高溫同樣表現出優異的性能，最高可以承受2387攝氏度的高溫，基於此三維立體式複合材料可以被廣泛的應用於航空發動機燃燒室，渦輪葉片基座、尾噴口；以及航天領域的發動機尾噴口、連接器以及耐高溫彈頭殼體等重要的耐熱領域。

    同樣是碳纖維製品，居然有著如此本質的不同，並且由此劃分出兩個代差，這讓外人看起來有些不可思議，但對內行人來說就不難理解了。

    這就好比是建房子，一層層的用磚頭粘貼在結實，也沒有在內部搭建各種結構、框架、桁梁和阻尼器來的牢固。

    三維立體式複合材料便屬於後者這種複雜的結構，即利用纖維的韌性和可塑性，通過複雜的陣列排布將一系列複雜的結構編織其中，從而形成牢固的預製件兒。

    這種方法說起來簡單，仿佛只要懂得織布機原理就能夠伸手試一試。

    然而事實遠非想像那麼簡單，若是懂得織布機原理就能夠製造出生產第二代複合材料的三維編織機的話，那身為紡織大國的新德里、孟加拉、埃及和緬甸就應該躋身發達國家行列，而不是只能在低端苦哈哈的盼著西方老爺賞飯吃的。

    實際上整個世界範圍掌握第二代複合材料技術的國家只有一個，那就是美國，他們從70年代中期開始這方面的研究，到了八十年代中期取得初步成果，隨即由美國大西洋機械設備公司實現實用化，並迅速在美國國家航空航天局、波音、洛馬等研究機構和航空巨頭中鋪開，從而令美國航空航天製造水平迅速與世界平均值拉開一個較大的距離。

    話不誇張的說，美國的國家導彈防禦系統、戰區導彈防禦系統、隱身作戰飛機、新一代戰略運輸機，隱身戰略轟炸機能夠完成研製並迅速服役，離不開第二代複合材料的廣泛應用，而這也成為美國航空霸權的重要標誌。

    而如今，隨著中國騰飛相關設備的投入使用，從某種程度上來講，也等於是獲得了這類航空霸權的入場券！