原創(chuàng)： 西安兵工科技雜志社 兵工科技

圖注:寧波大成材料股份公司展出的展板，里面介紹到了新型碳纖維工程塑料在迫擊炮座板和車輛輪轂上的應(yīng)用

Artillery is one of the protagonists of wars since the beginning of the Thermal Age. Steel-made artillery, with its great lethal power and earth-shaking firing effect, has set up an awe-inspiring image. It also linked steel and artillery for a long time. However, with the continuous development of advanced military materials, some old concepts which are regarded as "natural" are being subverted. At present, some advanced countries, including China, are gradually using new engineering plastics to make artillery. Can plastics be used as guns? This is true.

用來(lái)做火炮的新型工程塑料當(dāng)然不是普通的塑料，它的核心，是近些年來(lái)發(fā)展火熱的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫和低密度等優(yōu)異性能，而且值得強(qiáng)調(diào)的是，碳纖維還具有很好的“合作性能”，不但可以以碳纖維材料為主，制造碳纖維剎車盤、碳纖維飛機(jī)承力部件等工程部件，碳纖維還可以依照一定的比例和組合方式與其它新型材料，比如樹脂基材料等一起“合作”，形成新的高性能復(fù)合材料。

比如國(guó)內(nèi)的一家民營(yíng)軍工企業(yè)——江蘇寧波大成新材料就研發(fā)出這樣一種以碳纖維為主的新型材料。該公司以碳纖維、石墨烯和高聚合物聚酰胺等樹脂材料復(fù)合制備出一種先進(jìn)的高性能熱塑性工程塑料，該新型復(fù)合材料，不但具有工程塑料所需的高沖擊性能，而且還繼承了石墨烯和碳纖維高強(qiáng)度、高模量、低密度、耐磨性好、易加工成型等優(yōu)點(diǎn)。最關(guān)鍵的是，該工程塑料，在比強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能上不遜于鋁、鎂、鋅等傳統(tǒng)的金屬材料，可應(yīng)用于國(guó)防軍工、兵器部件等輕量化裝備領(lǐng)域，取代上述的傳統(tǒng)輕量化金屬材料。

舉個(gè)例子，新型工程塑料可以用來(lái)做迫擊炮的座板，此前該座板是用鋼材來(lái)制造的，重量很大。美國(guó)陸軍在采用碳纖維工程塑料制造迫擊炮座板后，產(chǎn)品性能與鋼板材料相當(dāng)，重量卻減輕了50%，使用方便，更加便攜，大大提高了迫擊炮兵的快速作戰(zhàn)能力。

除了座板，新型碳纖維工程塑料，還能制造火炮的炮管外殼，美國(guó)陸軍裝備的大名鼎鼎的M3E1“卡爾·古斯塔夫”無(wú)后座力火箭炮，其炮管外殼就采用碳纖維工程塑料材料，比起金屬材料來(lái)減重達(dá)0.9千克。為該火炮成為最輕的步兵攻堅(jiān)武器做出了重要貢獻(xiàn)。

而隨著技術(shù)更加進(jìn)步，碳纖維工程塑料在火炮上應(yīng)用可能會(huì)廣泛，目前以美國(guó)洛克希德·馬丁公司為代表的一些企業(yè)，已經(jīng)開始用碳纖維工程塑料來(lái)制造火炮最核心的部件——炮管，炮管在火炮發(fā)射時(shí)耐高壓耐高溫，要求比迫擊炮座板和無(wú)后坐力炮炮管外殼要高得多。但洛馬公司用新型碳纖維工程塑料制造的120毫米迫擊炮炮管，重量不但大大減輕，而且射擊性能一點(diǎn)不比傳統(tǒng)鋼制炮管差，最關(guān)鍵的是，它可以拆成兩段由單兵背負(fù)，每節(jié)才重不到30千克。根據(jù)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)有科研單位也在積極研發(fā)和試驗(yàn)用新型碳纖維工程塑料材料來(lái)做火炮炮管。

隨著碳纖維工程塑料性能的不斷提升和大規(guī)模工業(yè)化批生產(chǎn)的推進(jìn)，它在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊，未來(lái)不止火炮要用新型碳纖維工程塑料來(lái)制造，軍用車輛也可以用它來(lái)造。歐洲科研機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用碳纖維工程塑料制造輪轂，可以減重40%以上；應(yīng)用于車輛車身和底盤，可以減重50%以上，這意味著軍用車輛可以有效減重，以大幅提升機(jī)動(dòng)和防護(hù)性能。以后，也許會(huì)有更多的武器裝備會(huì)用新型碳纖維工程塑料來(lái)制造！