美國陸軍：復合材料是制造輕質高強武器裝備的關鍵

cdhydf

在4月21日舉辦的美國國防工業協會（NDIA）2015年武器系統論壇上，美國陸軍武器裝備研究發展與工程中心的機械工程師Andrew Littlefield博士，發表了名為“大口徑武器輕量化的現狀與未來趨勢”的演講。

一個多世紀以來，大多數的武器裝備幾乎完全由鋼結構構成，Littlefield博士說。而對復合材料的研究表明，它們不僅更為輕量化，還能承載在過去可能損毀系統的過多熱量。使用復合材料最大的問題之一，便是如何將材料與必須使用鋼結構制備的槍支部件（例如槍管）粘合在一起。在早期的測試中，復合材料部分被包裹在一支榴彈炮的鋼制炮管外部，就像一件夾克外套。“在第一次發射測試中，炮管因為后坐力向后彈，而復合材料部分沒有。”


據介紹，首先槍支需要具備“硬挺”的屬性（即不易彎曲），這對減少震動、確保目標精準十分必要，而一些種類的復合材料硬度可以達到鋼鐵的兩到三倍。另一個需要控制的因素是動態應變，這個指的是材料開裂的可能性。復合材料在設計上具備可修整性，這就意味著在槍體的不同部位可以采用不同配方制備的復合材料，一些較為關鍵的部件可以采用更為昂貴且堅硬的復合材料，而在其他的部件上可以采用便宜、柔韌的材料。
         
XM360 120MM加農炮，作為已經取消了的美國未來作戰系統的一份子，是復合材料發展歷程中最為成熟的案例之一。
        
為了確保復合材料外殼與XM360的炮管穩固地結合在一起，鋼制炮管首先經干冰冷卻，然后將熱塑性復合材料緊緊地包裹在其外部，隨著炮管升溫，最終二者牢牢地結合在了一起。研究人員最終采用這個方法制備了14個炮管，并逐一進行測試，在經過上百枚炮彈測試后，測試取得圓滿成功，驗證了這項技術的可行性。


在班組支援武器（重武器）方面，研究人員為81mm迫擊炮的炮管和底座進行了復合材料集成研究。
         
Littlefield博士介紹說，研究人員為工作中會產生過熱的迫擊炮炮管測試了金屬基和陶瓷基復合材料，這些復合材料還可以為炮管減重，武器整體將由90磅減重至50磅，以求減輕士兵的負擔。
         
而針對M109A6/M284“帕拉丁”加農炮的炮膛抽氣裝置的減重研究工作也已經完成（由200磅減重至78磅），采用的是艾布蘭坦克的M256加農炮上類似的復合材料技術。新的復合材料部件將在五年內開始使用，并且也有可能被應用到155mm榴彈炮上。

威玻至誠長遠

玻璃纖維短切氈 是玻璃鋼產品重要材料。此本可看出玻璃鋼產品在各個領域的應用都很廣泛。