现在制约中国战机发展的除了发动机,还有复合材料。现在全世界碳纤维生产最先进的是日本三菱,东丽和东邦三大公司,高性能碳纤维技术已经被西方垄断。中国还没有掌握碳纤维核心技术。
碳纤维
为此,中国复合材料学会理事长杜善义建议,集中科技优势力量组织攻关T-800级碳纤维,合理部署高性能碳纤维材料布点,防止低水平碳纤厂商一哄而上。
日本国产隐身战机心神战机将大量采用碳纤维复合材料,用更轻更强的材料,来让相对较弱的发动机,也可以让战机实现超音速巡航性能,并且增强隐身效果。
在国外,米格29K的复合材料使用比例为15%, F-22飞机复合材料的用量达到25%,F-35复合材料用量更是达到35%。
歼20要想在未来实现超音速巡航性能,除了大推力发动机以外,必须还要使用碳纤维材料为战机减重,特别是,这在中国缺乏大功率发动机的现实下,具有很大意义。
现代中国碳纤维产业还有四大弱点,第一,最关键的承重件T-800级碳纤维还不完善,第二,大型一体化成型还存在问题,第三,自动化工艺如自动铺丝技术等比较落后,第四,是高性能碳纤维材料还需要进口。
但是,中国江苏某公司,现在将在2016年投入年产千吨级T-800级碳纤维设施。T-800是日美欧对华禁运的高级别航空材料。广泛应用于航空、航天、高铁、赛车、海洋工程等广泛的领域。此前日本媒体报道,日本警方曾拘捕向中国出口高等级航材的有关人员。
如果将这1000吨T-800级碳纤维用于制造歼20,则可以满足200架歼20和其他战机的生产需要。即便抛去其他产品需要,也可以满足一年24-48架歼20的需要。
美国国防部曾经强调,只有复合材料,才有足够的潜力让战机获得20-25%的性能提升。
虽然,中国碳纤维产业还相对落后,但是在中国传统的重点项目重点支持的政策下,歼20战机还是摆脱了碳纤维材料制约,哪怕发动机性能稍差,也可凭借更轻更坚韧的机身实现较高巡航速度和高机动性能。
延伸阅读
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
特点:
1、高强度(是钢铁的5倍)
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
3、出色的抗热冲击性
4、低热膨胀系数(变形量小)
5、热容量小(节能)
6、比重小(钢的1/5)
7、优秀的抗腐蚀与辐射性能