A19:军界瞭望
     
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无“锂”不成兵,有“锂”就主动
熊佳
▲ 锂矿石
▲ 美军BB-2590军用锂电池
▲ 英军H4855A单兵电台采用锂电池
■ 美军RQ-11“渡鸦”无人机采用锂电池动力
  10月4日,日本海上自卫队举行“凰龙”号潜艇下水仪式,这是世界上首艘用锂离子电池替代铅酸电池作为动力的实战型潜艇。锂对新能源、新材料的发展有着重要作用,被誉为“能源金属”和“金属维生素”。就国防而言,锂更是战略物资,影响军队建设的方方面面。

  科幻装备的“心脏”

  现代工业中,锂应用最广的是充当电池材料。与传统镍氢电池相比,锂电池有电压高、重量轻、储电能力大、无污染、自放电小等特点,成为目前综合性能最好的电池。正因为如此,锂电池广受军方欢迎。

  地面装备方面,夜视仪、光电瞄具、单兵电台甚至单兵抛掷型无人机,都用锂电池作为能源。像各国研制的未来士兵系统(如美国“陆地勇士”、英国FIST、法国FELIN),均以锂电池为能源。若没有锂电池,这些科幻装备就是一堆废铁。

  海军装备方面,锂电池早就是声呐浮标、电动鱼雷、无人水下潜航器(UUV)等装备的主能源。美国海军为海豹突击队提供的“先进蛙人输送系统”就采用锂电池。近年来,大容量锂电池更被大型常规动力潜艇所青睐,因为它的重量比老式铅酸电池轻得多,可充电时间只有铅酸电池的几分之一,循环寿命则是铅酸电池的3-5倍。因此,常规潜艇换装锂电池,一次水下续航力可比现在提高1倍以上,水面充电时间则大幅缩短,显著提高作战隐蔽性。

  航空装备方面,锂电池主要供小型无人机使用。例如美国陆军投入阿富汗战场的RQ-11“渡鸦”手抛式无人机在锂电池驱动下,可持续飞行60~90分钟,巡航时速30公里,航程10公里。

  关键性结构材料

  未来战争,高性能飞机是必不可少的主角,而它们的诞生首先离不开材料的支撑,而铝锂合金正是军机的关键性结构材料。与一般铝合金相比,铝锂合金在强度相当的情况下,密度可降低10%,而弹性模量提高10%。在新型飞机设计和生产中,采用铝锂合金可使飞机铝合金零部件重量减轻14%-30%。与碳纤维复合材料相比,铝锂合金气动性、防腐性更强,生产成本仅为碳纤维复合材料的10%。

  军事航空应用上,俄罗斯走在世界前列,它出口埃及的米格-35歼击机上就用了3.8吨铝锂合金,而自用的安-124巨型运输机的用量近8吨,米-26重型直升机的用量为1.8吨。俄罗斯还将铝锂合金应用到隐形的苏-57歼击机乃至“白杨-M”“亚尔斯”等洲际弹道导弹壳体上。

  美欧也不甘落后。美国海军现役F/A-18E/F、F-35C等舰载机就广泛采用铝锂合金组件,美国空军C-17A重型运输机则用铝锂合金板材和挤压型材制造货舱的地板梁、襟翼副翼蒙皮等结构,用量达2.8吨,比用普通铝合金减重208公斤。欧洲台风战斗机的机身前部所有薄板状零件都由铝锂合金制成,座舱也用了不少铝锂合金,其中用铝锂合金超塑成形工艺制造的电子设备室盖板长达1.5米。 熊佳

  

     
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