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鎂合金及其在國外軍工領域中的應用前景

作者: 發布時間:2018-06-11 瀏覽次數:738

鎂合金在航空、航天較早得到應用, 在兵器上也得到一定應用,最早應用于軍事工業領域是在1916年,被用于制造77mm炮彈引線。國外一些發達國家由于資源原因,對鎂合金在兵器上的應用還持謹慎態度。鎂合金在兵器上應用的有關實例如下所述。

 

 

    1、在火炮及彈藥中的應用

 

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    法國AMX-30坦克為法國裝甲部隊的主要裝備之一,是二次世界大戰后法國生產數量最多的坦克,AMX-30坦克的CN105F1105mm線膛炮的身管熱護套采用了鎂合金。

 

 

    英軍的大口徑120mmBATL6Wombat無后座力反坦克炮采用了鎂合金,大大減輕了重量,加上所配的M8 0.5in步槍,總重才308kg

 

 

    2、在輕武器中的應用

 

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    美國制造的一種Racegun(強裝藥,運用了先進技術的戰斗用手槍),其扳機等零件采用鎂、鈦合金,重量減輕45%,擊發時間減少66%

 

 

    美國研制中的新式單兵作戰系統(OICW),功能齊全,很多零件采用了輕合金,重量僅8.172kg,但軍方仍希望進一步減重1.8kg以上。

 

 

    俄羅斯生產的POSP6×12槍用變焦距觀測鏡殼體采用鎂合金;

 

 

    法國WK50式反坦克槍榴彈應用了鎂合金,全彈質量僅800g

 

 

    3、在戰車中的應用

 

 

    美軍裝備的M274A1型軍用吉普車采用了鎂合金車身及橋殼,大大減輕了重量,具有良好的機動性及越野性能,4個士兵可以抬起來。有的改型還裝上無后座力炮,成了最袖珍的自行火炮。

 

 

    美國水陸兩棲突擊車AAAV采用WE43A鎂合金制造動力傳送艙。   

 

 

4、在戰斗機中的應用

 

 


鎂合金在兵器裝備中的應用前景

 

 

    質量是影響兵器裝備實現戰場快速反應能力的主要因素之一,所以,現代高技術戰爭對兵器裝備的質量指標提出了極為苛刻的要求。發達國家無一不投入巨資,研究輕質結構材料以及與之配套的先進制造技術,以期減輕兵器裝備質量,提高兵器裝備的機動性,增加攜彈量和野戰輔助系統用量,提高兵器及士兵戰場生存和作戰能力。鎂合金由于上訴一系列優點,成為了兵器輕量化的理想材料。

 

 

    從兵器零件的使用特點和性能要求分析,槍械武器、裝甲車輛、導彈、火炮、彈藥、光電儀器、武器用計算機及軍用器材中有較大數量的鋁合金零件和工程塑料件,根據目前鎂合金材料的性能和使用特點,改用鎂合金材料制造相關零件,在技術上是可行的,并且有如下的發展趨勢。

 

 

    1)采用鎂合金及鎂基復合材料替代武器裝備的中、低強度要求的鋁合金零件和部分黑色金屬零件,實現武器裝備輕量化,主要產品有:

 

 

    ①槍械武器:機匣、彈匣、槍托體、下機匣、提把、前護手、彈托板、瞄具座等。

 

 

    ②裝甲車輛:坦克坐椅骨架、機長鏡、炮長鏡、變速箱箱體、發動機濾座、進出水管、空氣分配器座、機油泵殼體、水泵殼體、機油熱交換器、機油濾清器殼體、氣門室罩、呼吸器等。

 

 

    ③導彈:導彈艙體、舵體本體、儀表艙體、舵架、飛行翼片等。

 

 

    ④火炮及彈藥:供彈箱、牽引器、腳踏板、炮長鏡、輪轂、引信體、風帽、火藥筒等。

 

 

    ⑤光電產品:鏡頭殼體、紅外成像儀殼體、底座等。

 

 

    ⑥計算機及通信器材:軍用計算機、通訊器材箱體、殼體、板類等零件。

 

 

    2)替代工程塑料,解決零件老化、變形和變色的問題。目前,輕武器、光電及通訊器材產品、戰車儀表盤等采用工程塑料制造。工程塑料尤其是纖維增強塑料的比強度最高,但彈性模量小,比剛度遠小于鎂合金,且難以回收,環境適應性差,易磨損和老化變形、變色,既影響兵器戰術性能,又影響兵器外觀。該類零件采用鎂合金及鎂基復合材料可以從根本上克服工程塑料的這些缺陷。主要產品有:

 

 

    ①槍械武器:塑料彈匣、護蓋體、附件筒、前護手等。

 

 

    ②光電產品:鏡頭塑料殼體、瞄具塑料殼體、夜視儀塑料殼體等。

 

 

    ③軍用器材:各種儀表盤、通訊器材箱體、殼體零件、軍用頭盔等。

 

 

    3)導彈及其他飛行器零部件的鎂合金化。過去鎂合金在導彈上的應用較少,只在照明彈中使用鎂粉。近年來鎂合金用于戰術防空導彈的支座艙段與副翼蒙皮、壁板、加強框、舵面、隔框等零件,材料為MB2MB3MB8變形鎂合金。衛星上采用ZM5鎂合金制作井字梁與相機架,以及各種儀器支架和殼體等。我國1995-2000年期間,為了減少脫殼動能穿甲彈重量,開展了高比強鎂合金彈托材料的研究。為滿足導彈、火箭減重及高精度零件(如導彈控制系統)對材料高尺寸穩定性的需求,發展高強度、高剛度、低膨脹系數鎂基復合材料是重要途徑之一。

 

 

    隨著鎂合金研究的深入及材料性能的提高,鎂合金在兵器裝備中的應用會越來越多。

 

 

結束語

 

 

    鎂合金材料作為21世紀新型綠色環保結構材料,將在實現產品輕量化技術領域起到越來越重要的作用,西方工業發達國家已將鎂合金材料作為重要的戰略物資進行研究開發,對其相關材料和制造技術的研究實行嚴格保密。而我國是鎂資源最豐富的國家,可利用的鎂資源占世界貯量的70%,是世界上原鎂生產和出口量最大的國家。但是,我國鎂產品和鎂合金加工技術水平較低,屬于典型的以犧牲資源和環境為代價的原料出口性產業。開展兵器用鎂合金材料及鎂合金零件的研發,爭取形成具有自主知識產權的鎂合金在兵器上應用的集成技術,即可加快和推動國防工業科技技術進步,使我國武器研制和生產達到國外同等先進技術水平,同時,也為鎂合金在民品上的應用提供先進制造技術,拓寬鎂合金的應用領域,實現軍民品雙向互動,帶動鎂合金產業發展,將我國的鎂資源優勢轉化為鎂技術優勢和產業優勢都具有重大戰略意義。


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