商業(yè)
堅(jiān)持住底線 總有一天會(huì)有一片屬于我們?nèi)侵薜膬敉?/span>
不僅厚度減少了近一半，
楊亮
4小時(shí)前
航母：還想送來(lái)中國(guó)修蘇75{還沒(méi)起、飛}俄羅斯臉面先掛不住了
2025-07-29 15:17:48
80933
前不久，《科學(xué)》雜志刊發(fā)的一篇研究文章披露，美國(guó)西北大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種超強(qiáng)防撕裂材料。世界多家防務(wù)公司表示，這款材料的發(fā)明有望改變現(xiàn)代防彈衣的設(shè)計(jì)理念。
瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)上，如何更好地抵御傷害一直是軍工領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。正所謂“一代材料、一代裝備”，軍用防護(hù)材料的演進(jìn)始終與戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)緊密交織。從冷兵器時(shí)代的青銅甲胄到信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中的智能裝甲，防護(hù)材料的每一次革新，都在重新定義戰(zhàn)場(chǎng)生存法則。
那么，在戰(zhàn)場(chǎng)“矛”與“盾”的交鋒中，軍用防護(hù)材料經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展之路？不同時(shí)期具備哪些不同特點(diǎn)？未來(lái)又將走向何方？本期，我們一探究竟。
金屬材料一度“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”
追溯起來(lái)，人類(lèi)對(duì)士兵身體防護(hù)的需求貫穿著整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)史。
早在冷兵器時(shí)代，就出現(xiàn)了皮革、銅鐵等材料制成的鎧甲。進(jìn)入14世紀(jì)后，黑火藥席卷歐亞戰(zhàn)場(chǎng)。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)鎧甲已無(wú)法滿足戰(zhàn)場(chǎng)需求，越來(lái)越多不同材質(zhì)的防護(hù)裝備相繼問(wèn)世。
直到第一次世界大戰(zhàn)期間，現(xiàn)代意義上的軍用防護(hù)材料才迎來(lái)重要發(fā)展。
第一次世界大戰(zhàn)中，拉鋸的壕溝戰(zhàn)讓英國(guó)軍隊(duì)損失慘重，為士兵制造一款能夠抵御低速流彈和炮彈破片的“護(hù)身甲”成為當(dāng)務(wù)之急。英國(guó)科研人員將目光鎖定強(qiáng)度和硬度較大的金屬材料，率先打造出鋼絲馬甲。但這種馬甲重達(dá)9千克，步兵穿上它，打仗很不方便。因此，“護(hù)身甲”主要配發(fā)給轟炸機(jī)飛行員，盡可能地保護(hù)他們?cè)诳罩忻庠庾訌椈驈椘瑐Α?/p>
一戰(zhàn)結(jié)束后，世界各軍事大國(guó)開(kāi)始下大力研制防彈衣。然而，“超重”問(wèn)題始終是影響士兵機(jī)動(dòng)性的一大“痛點(diǎn)”，科研人員為此開(kāi)啟了艱難的探索。以蘇聯(lián)SN-42胸甲為例，這一經(jīng)典防彈衣的背后，是一場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
1941年蘇德戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，為減少前線人員傷亡，蘇軍炮兵總局對(duì)各軍工廠的單兵護(hù)甲進(jìn)行了競(jìng)標(biāo)測(cè)試。在此期間，莫斯科鋼鐵學(xué)院研發(fā)了熱軋鋼胸甲，還設(shè)計(jì)了折疊腳架，但因代工廠工藝缺陷，導(dǎo)致胸甲的防護(hù)性能大幅降低。同時(shí)，蘇軍第48研究所使用淬火回火等工藝，生產(chǎn)多款護(hù)甲及輕量化背心式防彈衣，也因防護(hù)面積過(guò)小被淘汰。
最終，蘇軍第13研究所的SN-42胸甲在競(jìng)標(biāo)中脫穎而出。這款胸甲采用2毫米厚的36SG鋼制造，重3.5千克，可抵御100米外德軍MP-40沖鋒槍發(fā)射的9毫米子彈，在斯大林格勒保衛(wèi)戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。
優(yōu)異的硬度和穩(wěn)定性，奠定了金屬材料在軍用防護(hù)領(lǐng)域的地位。
通過(guò)優(yōu)化金屬成分和熱處理工藝，如今的金屬防護(hù)材料正向著強(qiáng)度更高、韌性更高的方向發(fā)展。例如，裝甲鋼中加入鉻、鎳、鉬等元素，可以改善其綜合性能，使其在面對(duì)高速?gòu)椡铔_擊時(shí)，既能有效抵御穿透，又能減少脆性斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，新的作戰(zhàn)方式對(duì)士兵的速度和靈活性提出了新的要求，金屬材料在單兵防護(hù)領(lǐng)域逐漸退出舞臺(tái)中心，更多是以插板的形式存在。但在坦克、裝甲車(chē)等大型裝備領(lǐng)域，金屬仍是無(wú)可替代的防護(hù)核心材料。以德國(guó)新型豹2A7主戰(zhàn)坦克為例，其炮塔和車(chē)體部分安裝了“先進(jìn)模塊化裝甲防護(hù)”組件，該組件由鋼合金、納米鋼和納米陶瓷等材料制成，使薄裝甲板具備了更強(qiáng)的韌性和硬度，機(jī)械性能實(shí)現(xiàn)翻倍。
此外，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新型金屬防護(hù)材料也開(kāi)始嶄露頭角。比如，鈦合金具有低密度、高強(qiáng)度、耐腐蝕的特性，現(xiàn)已成為高端輕量化防護(hù)材料的理想選擇。而鎢合金則憑借其高密度、高硬度、耐高溫及優(yōu)異的抗彈性能，在軍事領(lǐng)域扮演著“動(dòng)能殺傷與硬核防護(hù)”的重要角色。
由此可見(jiàn)，金屬材料發(fā)展至今，仍然是不可或缺的軍用防護(hù)材料。一代代科研人員經(jīng)過(guò)不懈地努力與探索，不斷刷新著金屬防護(hù)材料的性能。
合成材料實(shí)現(xiàn)“后來(lái)居上”
20世紀(jì)中葉，化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域迎來(lái)革命性突破，一系列合成材料為軍用防護(hù)材料的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)。于是，世界各國(guó)紛紛著手本國(guó)軍用防護(hù)材料的升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)材料的“減重強(qiáng)能”。
高性能纖維的誕生是升級(jí)換代的第一聲“驚雷”。尼龍纖維雖在二戰(zhàn)時(shí)期已用于制造防彈衣，但實(shí)戰(zhàn)表明，尼龍防彈衣的強(qiáng)度不足以抵御步槍子彈射擊。
真正的突破發(fā)生在1964年，波蘭裔美國(guó)女化學(xué)家斯蒂芬妮·克沃勒克在研究一種輪胎材料時(shí)，意外合成了一種質(zhì)地輕薄的乳狀溶液，當(dāng)時(shí)，這種渾濁溶液通常被認(rèn)為無(wú)用而丟棄。然而，克沃勒克說(shuō)服了負(fù)責(zé)運(yùn)行噴頭絲的技術(shù)人員查爾斯·斯姆林，嘗試將這種溶液放入噴頭絲中進(jìn)行測(cè)試。
結(jié)果出乎意料——在尼龍斷裂的情況下，這種新的纖維依舊完好。經(jīng)過(guò)不斷研究改進(jìn)，1971年，杜邦公司正式將其命名為“凱夫拉”。凱夫拉纖維的強(qiáng)度是同等質(zhì)量鋼鐵的5倍，密度卻僅為鋼鐵的1/5，這一特性使其在防彈領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“裝甲衛(wèi)士”。
同一時(shí)期，考慮到越南戰(zhàn)爭(zhēng)中鋼制防護(hù)裝備的局限性，美國(guó)陸軍納迪克研究實(shí)驗(yàn)室試圖將“凱夫拉”應(yīng)用于步兵防護(hù)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出地面部隊(duì)單兵裝甲系統(tǒng)(PASGT)頭盔，并參與了1983年美國(guó)入侵格林納達(dá)的軍事行動(dòng)。
采用了凱夫拉材料的頭盔，防彈性能大大提高。行動(dòng)期間，一頂PASGT頭盔甚至擋住了對(duì)手AK-47突擊步槍射出的子彈。雖然這只是一個(gè)特例，但不可否認(rèn)的是，體驗(yàn)過(guò)PASGT頭盔的舒適性和極好的防彈性能之后，士兵們都將其視為最重要的防護(hù)裝具。
“凱夫拉”的成功開(kāi)啟了軟質(zhì)防彈衣的時(shí)代，其后的特沃倫纖維、超高分子量聚乙烯纖維等高性能合成纖維的出現(xiàn)與應(yīng)用，使防護(hù)裝備實(shí)現(xiàn)了輕量化與高強(qiáng)度的完美結(jié)合。
然而，穿上防彈衣也并不代表就有了“金鐘罩”。軟質(zhì)防彈衣的材質(zhì)決定了它只能在一定距離上防御部分口徑較小的子彈，對(duì)較大口徑的榴彈，它仍是心有余而力不足。此外，一些軟質(zhì)防彈衣被子彈第一次擊中后，相應(yīng)部位纖維會(huì)拉伸或者斷裂，對(duì)連續(xù)射擊的子彈無(wú)法形成有效防御。最致命的是，刀具、匕首等尖銳兵器很容易刺破纖維材料，使其喪失防護(hù)功能。
如何破解軟質(zhì)防彈衣的“罩門(mén)”？
軟硬復(fù)合式材料給出了答案。相比于材質(zhì)本身的創(chuàng)新，軟硬復(fù)合式防護(hù)材料是一種材料結(jié)構(gòu)的升級(jí)。20世紀(jì)90年代初，美國(guó)陸軍開(kāi)發(fā)了一款專門(mén)的護(hù)甲。這件護(hù)甲用凱夫拉材料作內(nèi)襯，外加一塊8磅重的氧化鋁陶瓷板，在1993年10月的摩加迪沙戰(zhàn)役中，展現(xiàn)出了不俗的防護(hù)效果，防彈性能得到驗(yàn)證。
在此基礎(chǔ)上，美國(guó)陸軍正式推出了IBA防彈背心，由凱夫拉材料作背心主體，由碳化硼或碳化硅陶瓷制成“嵌入式輕武器護(hù)板”。這款背心可以抵擋7.62毫米步槍彈的射擊，一度風(fēng)靡當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，這種“軟硬兼具”的復(fù)合式防護(hù)材料基本形成了一種通用的構(gòu)成：外層由輕質(zhì)陶瓷片、金屬板等硬質(zhì)材料制成，通過(guò)材料變形來(lái)吸收和減緩子彈或者彈片的沖擊力，同時(shí)將剩余能量傳遞給內(nèi)層的高性能纖維織物進(jìn)行進(jìn)一步吸收。
合成材料的應(yīng)用，標(biāo)志著軍事防護(hù)領(lǐng)域的又一次飛躍。隨著技術(shù)的進(jìn)步和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜化，軍用防護(hù)材料的發(fā)展已經(jīng)從單一的均質(zhì)材料向多種材料復(fù)合的方向延伸。
新型材料發(fā)展方興未艾
軍用防護(hù)材料演進(jìn)史的背后，既是一部材料科學(xué)的創(chuàng)新史，也是一部戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的變革史。
隨著戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)入信息化時(shí)代，電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)等成為重要作戰(zhàn)樣式，交戰(zhàn)雙方“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的能力大幅提升，快速部署、高速機(jī)動(dòng)、靈活反應(yīng)成為制勝關(guān)鍵。傳統(tǒng)的防護(hù)裝備已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需要，防護(hù)材料的發(fā)展迎來(lái)新的挑戰(zhàn)。
一方面，武器裝備和作戰(zhàn)平臺(tái)越來(lái)越先進(jìn)，種類(lèi)越來(lái)越多，負(fù)重與戰(zhàn)斗力之間的矛盾不斷升級(jí)。
據(jù)美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的一份報(bào)告顯示，在伊拉克和阿富汗服役的美軍士兵中，平均每人負(fù)重高達(dá)53公斤，從戰(zhàn)場(chǎng)上撤離的負(fù)傷人員中，有1/3是由于肌肉骨骼損傷、韌帶損傷和脊椎損傷引起的，是作戰(zhàn)負(fù)傷數(shù)量的兩倍。
另一方面，隨著信息化、智能化、無(wú)人化技術(shù)與裝備的大量運(yùn)用，戰(zhàn)場(chǎng)空間正逐步向深海、太空、電磁等多維空間領(lǐng)域拓展，戰(zhàn)場(chǎng)威脅不再局限于傳統(tǒng)的槍彈和炮彈破片，而是向更加多元復(fù)合的方向發(fā)展。
2024年敘利亞出現(xiàn)的“電磁IED”，僅利用手機(jī)信號(hào)觸發(fā)微波脈沖，就導(dǎo)致23臺(tái)裝甲車(chē)電子系統(tǒng)燒毀，充分暴露了傳統(tǒng)防護(hù)材料在“無(wú)形戰(zhàn)場(chǎng)”中的短板。
為適應(yīng)這種新變化，軍用防護(hù)材料也加快自身發(fā)展，在一系列高新技術(shù)助攻下，呈現(xiàn)出新特征、新趨勢(shì)：
——輕量化。為了提高士兵和裝備在戰(zhàn)場(chǎng)上行動(dòng)的靈活性和機(jī)動(dòng)性，科研人員正在不斷開(kāi)發(fā)新型高性能輕質(zhì)材料。比如，英國(guó)BAE公司利用一種名為“剪切增稠液”的特殊液體研發(fā)出一款液體防彈衣。“剪切增稠液”與凱夫拉材料結(jié)合后，不僅厚度減少了近一半，同時(shí)可以分散沖擊力，提升防護(hù)性能。
——多功能?，F(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、威脅多元，軍用防護(hù)材料將突破防殺傷的單一定位，實(shí)現(xiàn)多元化功能集成。俄羅斯的“戰(zhàn)士-3”單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)中，其頭盔和作戰(zhàn)服采用的電誘導(dǎo)材料可以根據(jù)環(huán)境改變顏色，模仿復(fù)雜的圖形，達(dá)到一定的隱身效果。此外，新開(kāi)發(fā)的作戰(zhàn)服織物還可防止人體熱量散發(fā)，具備防紅外功能。
——智能化。智能防護(hù)材料的設(shè)計(jì)理念是有感知、響應(yīng)和自我調(diào)節(jié)功能的新型材料，它能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)整自身性能，以提供最佳的防護(hù)效果。例如，美國(guó)陸軍曾開(kāi)發(fā)過(guò)一種自愈合防護(hù)材料，當(dāng)其受到劃傷或彈片沖擊出現(xiàn)裂紋時(shí)，內(nèi)部的微膠囊會(huì)破裂釋放出修復(fù)劑，自動(dòng)完成裂口修補(bǔ)。
軍用防護(hù)材料的發(fā)展軌跡，折射出人類(lèi)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律認(rèn)知的深化。從被動(dòng)防御到主動(dòng)適應(yīng)，從單一功能到智能集成，每一次突破，都是重塑戰(zhàn)場(chǎng)上“矛”與“盾”平衡的過(guò)程。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，新的防護(hù)材料將不斷涌現(xiàn)，給未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)帶來(lái)更加深刻的變革。
姬嗣愚姜子晗李金鵬
泡沫混凝土
1. 輕質(zhì)高強(qiáng)：泡沫混凝土的密度小，通常在300～1800kg/m3之間，常用密度為300～1200kg/m3_。這種輕質(zhì)特性使得泡沫混凝土在降低建筑物自重、節(jié)省材料和成本方面具有顯著優(yōu)勢(shì)_-。同時(shí)，通過(guò)合理的配方和工藝控制，泡沫混凝土仍然可以保持較高的抗壓強(qiáng)度和承載能力——_。2. 保溫隔熱：泡沫混凝土內(nèi)部含有大量獨(dú)立、不貫通的細(xì)小等會(huì)說(shuō)——。
泡沫混凝土是什么?泡沫混凝土有什么特點(diǎn)和用途?你一定要知道!
01泡沫混凝土的原材料普通混凝土的原材料通常包括水泥、細(xì)骨料、粗骨料、水，而泡沫混凝土與普通混凝土的區(qū)別在于，粗骨料被泡沫所取代，從而在很大程度上減小了混凝土的密度[4]。圖1為常規(guī)混凝土與泡沫混凝土的對(duì)比圖，可以明顯看出泡沫混凝土的多孔結(jié)構(gòu)。1.1 水泥建筑工程中一般采用硅酸鹽水泥作為膠凝性材料，型號(hào)一般到此結(jié)束了？_。
泡沫混凝土的性能解析與未來(lái)發(fā)展方向
泡沫混凝土的 低彈減震性能使其成為地震區(qū)域的理想選擇。其內(nèi)部均勻分布的獨(dú)立氣泡賦予了它出色的吸音能力，是普通混凝土的五倍_?？箟簭?qiáng)度適中，滿足不同的工程需求-。封閉的氣泡和良好的整體性賦予了它一定的防水性能|——。與主體工程壽命相同，保證了長(zhǎng)期使用的 穩(wěn)定性。自動(dòng)化作業(yè)，高效且節(jié)省人力——-。使用環(huán)保原料，無(wú)等會(huì)說(shuō)。
免責(zé)聲明：本文內(nèi)容由開(kāi)放的智能模型自動(dòng)生成，僅供參考。
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