高性能毁伤与防护材料技术
报送单位:北京理工大学 推荐单位:北京理工大学

支撑项目(平台):973项目、预研项目、冲击环境材料技术重点实验室

参与单位:北京理工大学

所属学科:材料科学与工程

主要贡献者:王富耻等

成就简介:围绕武器装备高效毁伤和有效防护的需求,突破了毁伤与防护材料研制中的关键核心技术瓶颈,推动了材料体系创新发展,为实现对航母、深埋目标、装甲车辆高效毁伤和装甲车、无人机、导弹发动机有效防护做出重要贡献。

毁伤与防护是战争永恒的主题,高效毁伤与有效防护是夺取陆、海、空、天全域战场胜利的根本保障。而战斗部毁伤威力的提高、装甲车辆等装备防护水平的提升,取决于毁伤与防护材料的创新发展和关键核心技术突破。北京理工大学王富耻教授带领团队,解决了毁伤与防护材料技术中的多项基础和工程问题,应用于多种型号。获国家技术发明二等奖2项,省部级奖7项,授权发明专利70余件。
1、发展了高效毁伤战斗部材料体系,极大地提升了战斗部毁伤威力
探明了高应变率下战斗部材料多裂纹源的形成机理及绝热剪切断裂机制,揭示了动态压、拉状态下的正、负应变率效应成因,阐明了合金多活性组元对能量释放的影响规律。发明了高装填比导弹战斗部壳体材料的组织性能控制方法,解决了长期制约我国该类战斗部发展的技术瓶颈,“开创了某合金材料在我国反舰导弹应用的先河”,所用型号参加了“九三阅兵”;研发出深侵彻战斗部壳体用钢,强化了对深埋目标的打击,使我国成为少数几个达到该指标的国家;发明了强侵彻、高破片毁伤双功能新型穿甲弹芯材料,提高了对装甲车、直升机等舱内人员、设备的毁伤能力,形成了全新弹种;提出了全含能战斗部的发展新思路,研发出系列含能金属结构材料替代惰性壳体材料,增加了燃爆功能,开创了战斗部材料发展新方向。
2、发展了高抗弹性能的轻质装甲材料和装甲复合结构,推动了装备轻量化
揭示了弹体表面驻留耗能机理,建立了基于驻留和侵彻两阶段耗能相协同的装甲结构设计方法。发明了“高耗能、低损伤”系列装甲材料,其驻留耗能能力大幅提升,并解决了装甲陶瓷抗二发弹打击的难题;研发出抵御不同口径穿甲弹的系列化、模块化轻质装甲模块,实现了高效减重,所能防护的破片冲击能量也大幅提高。成果支撑了大型舰船关重舱室、坦克装甲车辆防护系统的发展,使我国轻质装甲抗弹能力得到跨越式提升。
3、发展了超高温热防护和高能激光防护涂层,保证了装备安全性和机动突防能力
发明了新型高隔热能力陶瓷粉体材料,建立了多因素耦合涂层结构设计方法,研发出高强韧涂层,弯曲180°无崩落,解决了导弹发动机大尺寸薄壁构件烧蚀变形和涂层脆性崩落的难题,确保了飞行速度、射程等关键战技指标的实现,所用型号参加了“九三阅兵”,扩展支撑了国家重大专项的研制。发明了高反射率陶瓷涂层材料,提出了“反射-散热-隔热”新型高能激光防护涂层结构,激光损伤阈值大幅提高,应用于新型高空无人机和某武器验证评估系统等。

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