16 مادة عسكرية جديدة

تعتبر المواد العسكرية الجديدة الأساس المادي لجيل جديد من الأسلحة والمعدات، وهي أيضًا تقنيات أساسية في المجال العسكري في عالم اليوم. تكنولوجيا المواد العسكرية الجديدة هي تكنولوجيا مواد جديدة تستخدم في المجال العسكري. إنه مفتاح الأسلحة والمعدات الحديثة المتطورة وجزء مهم من التكنولوجيا العسكرية العالية. تولي البلدان في جميع أنحاء العالم أهمية كبيرة لتطوير تكنولوجيا المواد العسكرية الجديدة. يعد تسريع تطوير تكنولوجيا المواد العسكرية الجديدة شرطًا أساسيًا مهمًا للحفاظ على القيادة العسكرية.

حالة طلب المواد العسكرية الجديدة

يمكن تقسيم المواد العسكرية الجديدة إلى فئتين: المواد الإنشائية والمواد الوظيفية حسب استخداماتها. وهي تستخدم أساسا في صناعة الطيران وصناعة الفضاء الجوي وصناعة الأسلحة وصناعة بناء السفن.

سبائك الألومنيوم

لقد كانت سبائك الألومنيوم دائمًا المادة الهيكلية المعدنية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الصناعة العسكرية. تتميز سبائك الألومنيوم بخصائص الكثافة المنخفضة والقوة العالية وأداء المعالجة الجيد. باعتبارها مادة هيكلية، نظرًا لأداء المعالجة الممتاز، يمكن تحويلها إلى مقاطع جانبية وأنابيب وألواح عالية التعزيز وما إلى ذلك من مقاطع عرضية مختلفة للاستفادة الكاملة من إمكانات المادة وتحسين المكونات. الصلابة والقوة. ولذلك، فإن سبائك الألومنيوم هي المادة الهيكلية خفيفة الوزن المفضلة للأسلحة خفيفة الوزن.

في صناعة الطيران، تُستخدم سبائك الألومنيوم بشكل أساسي لتصنيع جلود الطائرات والفواصل والعوارض الطويلة وقضبان الزخرفة. في صناعة الطيران، تعتبر سبائك الألومنيوم مواد مهمة للأجزاء الهيكلية لمركبات الإطلاق والمركبات الفضائية. وفي مجال الأسلحة، تم استخدام سبائك الألومنيوم بنجاح. ويستخدم على نطاق واسع في مركبات قتال المشاة ومركبات النقل المدرعة. يستخدم حامل الهاوتزر الذي تم تطويره مؤخرًا أيضًا عددًا كبيرًا من مواد سبائك الألومنيوم الجديدة.

انخفض استخدام سبائك الألومنيوم في صناعة الطيران في السنوات الأخيرة، لكنه لا يزال أحد المواد الهيكلية الرئيسية في الصناعة العسكرية. اتجاه تطوير سبائك الألومنيوم هو السعي لتحقيق درجة نقاء عالية وقوة عالية وصلابة عالية ومقاومة درجات الحرارة العالية. سبائك الألومنيوم المستخدمة في الصناعة العسكرية تشمل بشكل رئيسي سبائك الألومنيوم والليثيوم وسبائك الألومنيوم والنحاس (سلسلة 2000) وسبائك الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم (سلسلة 7000).

تُستخدم سبائك الألومنيوم والليثيوم الجديدة في صناعة الطيران، ومن المتوقع أن ينخفض ​​وزن الطائرات بنسبة 8 إلى 15%؛ ستصبح سبائك الألومنيوم والليثيوم أيضًا مواد هيكلية مرشحة للمركبات الفضائية وأغلفة الصواريخ الرقيقة الجدران. مع التطور السريع لصناعة الطيران، لا يزال التركيز البحثي لسبائك الألومنيوم والليثيوم على حل مشاكل ضعف المتانة في اتجاه السُمك وخفض التكاليف.

سبيكة ماغنيسيوم

باعتبارها أخف مادة معدنية هندسية، تتمتع سبائك المغنيسيوم بسلسلة من الخصائص الفريدة مثل الجاذبية النوعية للضوء، والقوة النوعية العالية والصلابة المحددة، والتخميد الجيد والتوصيل الحراري، وقدرة التدريع الكهرومغناطيسي القوية، وخصائص تخميد الاهتزاز الجيدة، والتي تلبي الاحتياجات بشكل كبير احتياجات الطيران والأسلحة والمعدات الحديثة والمجالات العسكرية الأخرى.

سبائك المغنيسيوم لها العديد من التطبيقات في المعدات العسكرية، مثل إطارات مقاعد الدبابة، ومرايا القائد، ومرايا المدفعي، وحالات علبة التروس، ومقاعد مرشح المحرك، وأنابيب مدخل ومخرج المياه، ومقاعد موزع الهواء، وأغطية مضخات الزيت، وأغطية مضخات المياه، ومبادلات حرارة الزيت، أغلفة مرشحات الزيت، وأغطية الصمامات، وأجهزة التنفس، وأجزاء المركبات الأخرى؛ مقصورات دعم صواريخ الدفاع الجوي التكتيكي وجلود الجنيحات، وألواح الجدران، والإطارات المعززة، وألواح الدفة، وإطارات التقسيم وأجزاء أسهم الذخيرة الأخرى؛ الطائرات المقاتلة والقاذفات والمروحيات وطائرات النقل والرادارات المحمولة جوا وصواريخ أرض جو ومركبات الإطلاق والأقمار الصناعية ومكونات المركبات الفضائية الأخرى. سبائك المغنيسيوم خفيفة الوزن، ولها قوة وصلابة محددة جيدة، وأداء جيد لتخميد الاهتزاز، وتداخل كهرومغناطيسي قوي، وقدرات حماية قوية، والتي يمكن أن تلبي متطلبات المنتجات العسكرية لتقليل الوزن، وامتصاص الضوضاء، وامتصاص الصدمات، والحماية من الإشعاع. إنها تحتل مكانة مهمة جدًا في بناء الطيران والدفاع الوطني وهي مادة هيكلية رئيسية مطلوبة للأسلحة والمعدات مثل الطائرات والأقمار الصناعية والصواريخ والطائرات المقاتلة والدبابات.

سبائك التيتانيوم

تتميز سبائك التيتانيوم بقوة شد عالية (441 ~ 1470MPa) وكثافة منخفضة (4.5 جم / سم مكعب) ومقاومة ممتازة للتآكل وقوة متينة معينة في درجات الحرارة العالية ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة المنخفضة عند 300 ~ 550 درجة. صلابة التأثير، إنها مادة هيكلية خفيفة الوزن مثالية. تتميز سبائك التيتانيوم بالخصائص الوظيفية للمرونة الفائقة. باستخدام تقنية الانضمام إلى التشكيل والانتشار فائق اللدونة، يمكن تصنيع السبيكة إلى منتجات ذات أشكال معقدة وأبعاد دقيقة مع استهلاك قليل جدًا للطاقة واستهلاك المواد.

إن تطبيق سبائك التيتانيوم في صناعة الطيران هو بشكل أساسي تصنيع الأجزاء الهيكلية لجسم الطائرة، ومعدات الهبوط، وعوارض الدعم، وأقراص ضاغط المحرك، والشفرات والمفاصل؛ في صناعة الطيران، تُستخدم سبائك التيتانيوم بشكل أساسي في تصنيع المكونات والإطارات الحاملة. وزجاجات الغاز وأوعية الضغط وأغلفة المضخات التوربينية وأغلفة وفوهات محركات الصواريخ الصلبة وأجزاء أخرى. في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، بدأ استخدام التيتانيوم النقي الصناعي في بعض الطائرات العسكرية لتصنيع الأجزاء الهيكلية مثل الدروع الحرارية لجسم الطائرة الخلفي، وأغطية الذيل، ومكابح السرعة؛ في ستينيات القرن العشرين، توسع استخدام سبائك التيتانيوم في هياكل الطائرات ليشمل اللوحات المنزلقة المدرفلة. والحواجز الحاملة وعوارض معدات الهبوط وغيرها من الهياكل الرئيسية الحاملة للضغط؛ منذ السبعينيات، زاد استخدام سبائك التيتانيوم في الطائرات والمحركات العسكرية بسرعة، وتوسع من الطائرات المقاتلة إلى القاذفات العسكرية الكبيرة وطائرات النقل. يتم استخدامه في طائرات F14 وF15. ويمثل الاستخدام 25% من الوزن الهيكلي، ويصل الاستخدام في محركات F100 وTF39 إلى 25% و33% على التوالي؛ بعد الثمانينيات، وصلت مواد سبائك التيتانيوم وتكنولوجيا المعالجة إلى مزيد من التطوير، وتتطلب طائرة B1B 90402 كجم من التيتانيوم. من بين سبائك التيتانيوم الموجودة في الفضاء الجوي، الأكثر استخدامًا هي سبيكة a+b متعددة الأغراض من النوع Ti-6Al-4V. في السنوات الأخيرة، قام الغرب وروسيا على التوالي بتطوير نوعين جديدين من سبائك التيتانيوم. إنها سبائك التيتانيوم ذات القوة العالية، والمتانة العالية، وقابلية اللحام وقابلية التشكيل الجيدة، وسبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية، والقوة العالية ومثبطات اللهب. ستلعب هاتان السبائك المتقدمة من التيتانيوم دورًا مهمًا في صناعة الطيران في المستقبل. لديه آفاق تطبيق جيدة.

مع تطور الحرب الحديثة، يحتاج الجيش إلى نظام هاوتزر متقدم متعدد الوظائف ذو قوة عالية وبعيدة المدى ودقة عالية وقدرات الاستجابة السريعة. إحدى التقنيات الرئيسية لنظام الهاوتزر المتقدم هي تكنولوجيا المواد الجديدة. يعد وزن المواد المستخدمة في أبراج المدفعية ذاتية الدفع ومكوناتها والمركبات المدرعة المصنوعة من المعدن الخفيف اتجاهًا حتميًا في تطوير الأسلحة. على أساس ضمان الديناميكية والحماية، تستخدم سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في أسلحة الجيش. إن استخدام سبائك التيتانيوم لفرامل كمامة المدفعية 155 لا يمكن أن يقلل الوزن فحسب، بل يقلل أيضًا من تشوه ماسورة المدفعية الناجم عن الجاذبية، مما يحسن دقة إطلاق النار بشكل فعال؛ بعض الأشكال المعقدة على دبابات القتال الرئيسية والصواريخ متعددة الأغراض المضادة للدبابات والمروحيات. يمكن تصنيع المكونات من سبائك التيتانيوم، والتي لا يمكنها تلبية متطلبات أداء المنتج فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل تكلفة معالجة الأجزاء.

لفترة طويلة في الماضي، كان تطبيق سبائك التيتانيوم محدودًا إلى حد كبير بسبب ارتفاع تكاليف التصنيع. في السنوات الأخيرة، تعمل البلدان في جميع أنحاء العالم بنشاط على تطوير سبائك التيتانيوم منخفضة التكلفة لخفض التكاليف مع تحسين أداء سبائك التيتانيوم. في بلدي، لا تزال تكلفة تصنيع سبائك التيتانيوم مرتفعة نسبيًا. مع زيادة كمية سبائك التيتانيوم تدريجيا، فإن السعي إلى خفض تكاليف التصنيع هو اتجاه لا مفر منه في تطوير سبائك التيتانيوم.

المواد المركبة

4.1 المواد المركبة القائمة على الراتنج

تتمتع المواد المركبة القائمة على الراتنج بقابلية معالجة جيدة للقولبة، وقوة محددة عالية، ومعامل محدد عالي، وكثافة منخفضة، ومقاومة التعب، وامتصاص الصدمات، ومقاومة التآكل الكيميائي، وخصائص عازلة جيدة، وموصلية حرارية منخفضة. كفاءة عالية وخصائص أخرى، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة العسكرية. يمكن تقسيم المواد المركبة القائمة على الراتنج إلى فئتين: بالحرارة واللدائن الحرارية. المواد المركبة القائمة على الراتنج المتصلد بالحرارة هي نوع من المواد المركبة التي تستخدم مختلف الراتنجات المتصلدة بالحرارة كمصفوفة وتضيف ألياف تقوية مختلفة؛ في حين أن راتنجات اللدائن الحرارية هي نوع من مركبات البوليمر الخطية التي يمكن إذابتها في المذيبات أو في أنها تلين وتذوب في سائل لزج عند تسخينها وتتصلب إلى مادة صلبة عند تبريدها. تتميز المواد المركبة القائمة على الراتنج بخصائص شاملة ممتازة، وعملية التحضير سهلة التنفيذ، والمواد الخام وفيرة. في صناعة الطيران، تُستخدم المواد المركبة القائمة على الراتنج لتصنيع أجنحة الطائرات، وجسم الطائرة، والأجنحة، والذيول الأفقية، والقنوات الخارجية للمحرك؛ في مجال الطيران، لا تعد المواد المركبة القائمة على الراتنج مواد مهمة لدفات القيادة والرادارات ومآخذ الهواء فحسب، بل علاوة على ذلك، يمكن استخدامها أيضًا لتصنيع الغلاف العازل لغرفة احتراق المحرك الصاروخي الصلب، ويمكن استخدامها أيضًا كمادة مقاومة للحرارة الاجتثاث لفوهة المحرك. تتميز المواد المركبة الجديدة من راتنج السيانات التي تم تطويرها في السنوات الأخيرة بمزايا المقاومة القوية للرطوبة، وخصائص العزل الكهربائي الجيدة للميكروويف، واستقرار الأبعاد الجيد. يتم استخدامها على نطاق واسع في إنتاج الأجزاء الهيكلية الفضائية، والأجزاء الهيكلية الحاملة الأولية والثانوية للطائرات، وقباب الرادار.

4.2 مركبات المصفوفة المعدنية

تتميز المواد المركبة ذات المصفوفة المعدنية بقوة محددة عالية، ومعامل محدد عالي، وأداء جيد في درجات الحرارة العالية، ومعامل تمدد حراري منخفض، واستقرار جيد للأبعاد، وموصلية كهربائية وحرارية ممتازة، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في الصناعة العسكرية. الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم هي المصفوفات الرئيسية لمركبات المصفوفة المعدنية. يمكن تقسيم مواد التسليح عمومًا إلى ثلاث فئات: الألياف والجسيمات والشعيرات. من بينها، دخلت مركبات مصفوفة الألومنيوم المعززة بالجسيمات في التحقق من النموذج، مثل المستخدمة في الطائرات المقاتلة F-16. تحل الزعنفة البطنية محل سبائك الألومنيوم، ويتم تحسين صلابتها وعمرها الافتراضي بشكل كبير. لا تتمتع المواد المركبة المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم المقوى بألياف الكربون بقوة محددة عالية فحسب، بل تتمتع أيضًا بمعامل تمدد حراري قريب من الصفر واستقرار جيد للأبعاد. لقد تم استخدامها بنجاح في تصنيع أقواس الأقمار الصناعية الاصطناعية، والهوائيات المستوية ذات النطاق L، والتلسكوبات الفضائية، والأقمار الصناعية الاصطناعية. هوائيات مكافئة، وما إلى ذلك؛ تتميز المواد المركبة بمصفوفة الألومنيوم المعززة بجزيئات كربيد السيليكون بأداء جيد في درجات الحرارة العالية وخصائص مضادة للتآكل، ويمكن استخدامها لصنع مكونات الصواريخ والقذائف، ومكونات نظام التوجيه بالأشعة تحت الحمراء والليزر، وأجهزة إلكترونيات الطيران الدقيقة، وما إلى ذلك؛ تتمتع المواد المركبة بمصفوفة التيتانيوم المقواة بألياف كربيد السيليكون بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة وهي مواد هيكلية مثالية للمحركات ذات نسبة الدفع إلى الوزن العالية. لقد دخلوا الآن مرحلة اختبار المحركات المتقدمة. في مجال صناعة الأسلحة، يمكن استخدام المواد المركبة ذات المصفوفة المعدنية في القذائف الخارقة للدروع ذات العيار الكبير، وأغلفة المحركات الصلبة الصاروخية متعددة الأغراض المضادة للطائرات العمودية/المضادة للدبابات، وغيرها من المكونات لتقليل وزن الرأس الحربي. وتحسين القدرات القتالية.

4.3 مركبات المصفوفة الخزفية

المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية هي مصطلح عام للمواد التي تستخدم الألياف أو الشعيرات أو الجزيئات كتعزيزات ويتم دمجها مع مصفوفة خزفية من خلال عملية مركبة معينة. يمكن ملاحظة أن المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية تقدم مرحلة ثانية في المصفوفة الخزفية. تتغلب المواد متعددة الأطوار المكونة من مكونات على الهشاشة المتأصلة في المواد الخزفية وأصبحت الجانب الأكثر نشاطًا في أبحاث علوم المواد الحالية. تتميز المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية بخصائص الكثافة المنخفضة والقوة النوعية العالية والخصائص الميكانيكية الحرارية الجيدة ومقاومة الصدمات الحرارية. إنها واحدة من المواد الداعمة الرئيسية للتطوير المستقبلي للصناعة العسكرية. على الرغم من أن المواد الخزفية تتمتع بخصائص جيدة لتحمل درجات الحرارة العالية، إلا أنها هشة أيضًا. تتضمن طرق تحسين هشاشة المواد الخزفية التقوية بتغير الطور، وتقوية الشقوق الدقيقة، وتقوية المعادن المشتتة، وتقوية الألياف المستمرة. تُستخدم المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية بشكل أساسي في تصنيع صمامات فوهة محرك التوربينات الغازية للطائرات، والتي تلعب دورًا مهمًا في تحسين نسبة دفع المحرك إلى الوزن وتقليل استهلاك الوقود.

4.4 مركبات الكربون والكربون

المواد المركبة من الكربون والكربون هي مواد مركبة تتكون من تقوية ألياف الكربون ومصفوفة الكربون. تتمتع المواد المركبة من الكربون والكربون بسلسلة من المزايا مثل القوة النوعية العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية الجيدة، ومقاومة الاجتثاث القوية، والأداء القابل للتصميم. يرتبط تطوير المواد المركبة من الكربون بالكربون ارتباطًا وثيقًا بالمتطلبات الصعبة لتكنولوجيا الطيران. منذ الثمانينيات، دخلت الأبحاث المتعلقة بالمواد المركبة من الكربون والكربون مرحلة تحسين الأداء وتوسيع التطبيقات. في الصناعة العسكرية، فإن التطبيقات الأكثر لفتًا للنظر للمواد المركبة من الكربون والكربون هي أغطية الأنف المخروطية المضادة للأكسدة والحواف الأمامية لأجنحة المكوكات الفضائية. أكبر منتج من الكربون هو وسادات الفرامل للطائرات الأسرع من الصوت. تُستخدم المواد المركبة من الكربون والكربون بشكل أساسي كمواد استئصالية ومواد هيكلية حرارية في الفضاء الجوي. على وجه التحديد، يتم استخدامها كأغطية مخروطية للرؤوس الحربية للصواريخ العابرة للقارات، وفوهات الصواريخ الصلبة، والحواف الأمامية لجناح المكوك الفضائي. تبلغ الكثافة الحالية لمواد الفوهة الكربونية المتقدمة 1.87 ~ 1.97 جم / سم 3، وقوة شد الطوق هي 75 ~ 115 ميجا باسكال. تستخدم جميع الأغطية النهائية للصواريخ طويلة المدى العابرة للقارات التي تم تطويرها مؤخرًا مواد مركبة من الكربون والكربون.

مع تطور تكنولوجيا الطيران الحديثة، تستمر كتلة تحميل الطائرات في الزيادة، وتستمر سرعة هبوط الطيران في الزيادة، مما يفرض متطلبات أعلى على الكبح الطارئ للطائرات. تتميز المواد المركبة من الكربون بالوزن الخفيف، ومقاومة درجات الحرارة المرتفعة، وتمتص كميات كبيرة من الطاقة، ولها خصائص احتكاك جيدة. يتم استخدامها على نطاق واسع في الطائرات العسكرية عالية السرعة لصنع منصات الفرامل.

فولاذ عالي القوة للغاية

الفولاذ فائق القوة هو فولاذ ذو قوة خضوع وقوة شد تتجاوز 1200 ميجا باسكال و1400 ميجا باسكال على التوالي. يتم بحثه وتطويره لتلبية متطلبات المواد ذات القوة المحددة العالية لهياكل الطائرات. بسبب التوسع في استخدام سبائك التيتانيوم والمواد المركبة في الطائرات، انخفضت كمية الفولاذ المستخدم في الطائرات، لكن المكونات الرئيسية الحاملة للطائرات لا تزال مصنوعة من الفولاذ فائق القوة. في الوقت الحاضر، يعتبر الفولاذ عالي القوة ذو السبائك المنخفضة 300M الممثل عالميًا وهو فولاذ نموذجي لمعدات هبوط الطائرات. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الفولاذ D6AC ذو السبائك المنخفضة وعالي القوة بمثابة مادة نموذجية لغلاف محرك صاروخي صلب. يتمثل اتجاه تطوير الفولاذ فائق القوة في التحسين المستمر للصلابة ومقاومة التآكل مع ضمان قوة عالية جدًا.

سبائك متقدمة ذات درجة حرارة عالية

تعتبر السبائك عالية الحرارة من المواد الأساسية لأنظمة الطاقة الفضائية. السبائك ذات درجة الحرارة العالية هي سبائك يمكنها تحمل ضغوط معينة عند درجات حرارة عالية تتراوح من 600 إلى 1200 درجة ولها قدرات مضادة للأكسدة ومقاومة للتآكل. إنها المواد المفضلة لأقراص توربينات المحركات الفضائية. وفقا لمكونات المصفوفة المختلفة، يتم تقسيم السبائك ذات درجة الحرارة العالية إلى ثلاث فئات: القائمة على الحديد، والنيكل، والكوبالت. كانت أقراص توربينات المحرك مصنوعة من سبائك مزورة عالية الحرارة حتى الستينيات. تشمل الدرجات النموذجية A286 وInconel 718. في السبعينيات، استخدمت شركة GE الأمريكية مسحوق سبائك Rene95 المتصلب سريعًا لصنع قرص توربين المحرك CFM56، مما أدى إلى زيادة كبيرة في نسبة الدفع إلى الوزن. ، يتم زيادة درجة حرارة التشغيل بشكل ملحوظ. منذ ذلك الحين، تطورت أقراص توربينات تعدين المساحيق بسرعة. في الآونة الأخيرة، اعتمدت الولايات المتحدة عملية التصلب السريع بترسيب الرذاذ لتصنيع أقراص توربينية من السبائك ذات درجة الحرارة العالية. بالمقارنة مع السبائك المسحوقة ذات درجة الحرارة العالية، فإن العملية بسيطة، ويتم تقليل التكلفة، ولها أداء معالجة جيد للتزوير. إنها تقنية إعداد ذات إمكانات تطوير كبيرة.

سبائك التنغستن

التنغستن لديه أعلى نقطة انصهار بين المعادن. الميزة البارزة هي أن نقطة الانصهار العالية توفر قوة جيدة لدرجة الحرارة العالية ومقاومة للتآكل للمادة. وقد أظهرت خصائص ممتازة في الصناعة العسكرية، وخاصة في تصنيع الأسلحة. وفي صناعة الأسلحة، يتم استخدامه بشكل أساسي لصنع الرؤوس الحربية لمختلف المقذوفات الخارقة للدروع. تستخدم سبائك التنغستن تقنية المعالجة المسبقة للمسحوق وتقنية تقوية التشوه الكبيرة لتحسين حبيبات المادة وإطالة اتجاه الحبوب، وبالتالي تحسين قوة المادة ومتانتها وقوة الاختراق. إن مادة التنغستن الأساسية للقذيفة الخارقة للدروع من النوع 125 II التي طورتها بلدنا هي W-Ni-Fe، والتي تعتمد عملية تلبيد مدمجة ذات كثافة متغيرة. يصل متوسط ​​أدائها إلى قوة شد تبلغ 1,200 ميجا باسكال، واستطالة تزيد عن 15%، ومؤشر فني قتالي يبلغ 2,000 متر. تخترق المسافة درعًا فولاذيًا متجانسًا بسمك 600 مم. في الوقت الحاضر، يتم استخدام سبائك التنغستن على نطاق واسع كمادة أساسية لدبابة القتال الرئيسية مقذوفات خارقة للدروع ذات نسبة أبعاد كبيرة، ومقذوفات صغيرة ومتوسطة العيار مضادة للطائرات خارقة للدروع ومقذوفات خارقة للدروع ذات طاقة حركية فائقة السرعة، والتي يجعل المقذوفات المختلفة الخارقة للدروع تتمتع بقوة اختراق أكبر.

المركبات بين الفلزات

تحتوي المركبات بين المعادن على هياكل شبكية فائقة مرتبة طويلة المدى وتحافظ على روابط معدنية قوية، مما يمنحها العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية الخاصة. تتمتع المركبات بين المعادن بقوة حرارية ممتازة وأصبحت مواد هيكلية جديدة مهمة تتحمل درجات الحرارة العالية والتي تمت دراستها بنشاط في الداخل والخارج في السنوات الأخيرة. في الصناعة العسكرية، تم استخدام المركبات المعدنية لتصنيع الأجزاء التي تتحمل الأحمال الحرارية. على سبيل المثال، تقوم شركة Puau ومقرها الولايات المتحدة بتصنيع شفرات محركات توربينات الغاز JT90، وتستخدم القوات الجوية الأمريكية التيتانيوم والألمنيوم لصنع شفرات دوارة لمحركات الطائرات الصغيرة، وما إلى ذلك، وتستخدم روسيا مركبات الألومنيوم المصنوعة من التيتانيوم لتحل محل السبائك المقاومة للحرارة كتيجان للمكبس. ، تحسين أداء المحرك بشكل كبير. في مجال صناعة الأسلحة، فإن المادة التوربينية ذات الشاحن الفائق لمحرك الدبابة هي سبيكة K18 ذات درجة حرارة عالية تعتمد على النيكل، مما يؤثر على أداء تسارع الخزان بسبب جاذبيته النوعية الكبيرة والقصور الذاتي. تتكون المركبات المعدنية المصنوعة من التيتانيوم والألومنيوم ومكوناتها من ألياف الألومينا وكربيد السيليكون. يمكن للمواد المركبة الجديدة خفيفة الوزن والمقاومة للحرارة أن تحسن بشكل كبير أداء بدء تشغيل الدبابة وتحسين قدرتها على البقاء في ساحة المعركة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام المركبات المعدنية في مجموعة متنوعة من المكونات المقاومة للحرارة لتقليل الوزن وتحسين الموثوقية ومؤشرات الأداء القتالي.

السيراميك الهيكلي

تعد المواد الخزفية أسرع المواد عالية التقنية نموًا في العالم اليوم. لقد تطورت من السيراميك أحادي الطور إلى السيراميك المركب متعدد المراحل. تتمتع المواد الخزفية الإنشائية بآفاق تطبيقية جيدة في الصناعة العسكرية نظرًا لخصائصها الممتازة العديدة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية والكثافة المنخفضة ومقاومة التآكل ومعامل التمدد الحراري المنخفض.

في السنوات الأخيرة، تم إجراء أبحاث مكثفة حول السيراميك الهيكلي للمحركات العسكرية في الداخل والخارج. على سبيل المثال، تم وضع توربينات صغيرة لشواحن المحرك في الاستخدام العملي؛ قامت الولايات المتحدة بدمج ألواح السيراميك في الجزء العلوي من المكبس، مما أدى إلى زيادة كبيرة في عمر خدمة المكبس وكذلك تحسين الكفاءة الحرارية للمحرك. تقوم ألمانيا بتطعيم مكونات السيراميك في منفذ العادم لتحسين كفاءة منفذ العادم. بطانة المكبس وبطانة الأسطوانة لثلاجة Stirling المصغرة الموجودة على كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء الأجنبية مصنوعة من مواد سيراميكية، بعمر افتراضي يصل إلى 2,000 ساعة؛ يتم إمداد قوة الجيروسكوب الصاروخي عن طريق غاز البارود، إلا أن بقايا البارود في الغاز لها تأثير سلبي على الجيروسكوب. أضرار فادحة. ومن أجل إزالة البقايا في الغاز وتحسين دقة إصابة الصاروخ، من الضروري دراسة مواد المرشح الخزفية المناسبة لغاز البارود الصاروخي الذي يعمل عند درجة حرارة 2000 درجة. في مجال صناعة الأسلحة، يتم استخدام السيراميك الهيكلي على نطاق واسع في توربينات الشاحن التوربيني لمحركات الدبابات القتالية الرئيسية، وقمم المكابس، وترصيع منافذ العادم، وما إلى ذلك، وهي مواد أساسية للأسلحة والمعدات الجديدة. في الوقت الحاضر، تصل متطلبات التردد اللاسلكي للمدافع الرشاشة من عيار 20-30 ملم إلى أكثر من 1200 طلقة في الدقيقة، مما يجعل استئصال البرميل أمرًا خطيرًا للغاية. يتم استخدام نقطة الانصهار العالية والثبات الكيميائي لدرجة الحرارة العالية للسيراميك لقمع الاجتثاث البرميلي الشديد بشكل فعال. تتمتع المواد الخزفية بمقاومة عالية للضغط ومقاومة الزحف. من خلال التصميم المعقول، يمكن للمواد السيراميكية الحفاظ على حالة الضغط ثلاثية الأبعاد والتغلب على هشاشتها. ‎لضمان الاستخدام الآمن لبطانات السيراميك.