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中国突破“活性毁伤元”提升毁伤范围 领先美国  

2017-02-08 09:26:56|  分类: 科技前沿 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国突破“活性毁伤元”提升毁伤范围 领先美国
2017年02月08日
来源:凤凰网-中国科学报
    科学网2月7日报道,北京理工大学教授王海福,二十年痴心不改强军梦。在2016年度国家科学技术奖励大会上,有66项成果获得了国家技术发明奖项目,其中有一项名为“活性毁伤元技术”的项目获得了二等奖。文中提到,“活性毁伤元技术”是一种新型的战斗部材料技术。观察者网军事评论员表示,从国外一些类似设想来看,这应该是一种大幅提升导弹武器战斗部的毁伤能力的新技术,理论上可让导弹毁伤飞机的半径增加一倍。不过目前世界上其他国家,包括最初提出类似构想的美国,都尚未取得实际研制成果
    美国海军曾在2002年提出过类似爆炸毁伤元的想法,号称能100%提高导弹毁伤半径,然而这个项目似乎没有了下文,似乎又是一个美国负责“想”,中国负责“干”的例证
北京理工大学王海福教授和他的团队
    《中国科学报》记者采访原文如下
    突破两大技术难题
    王海福1985年进入北京理工大学,1996年获博士学位后留校工作。三十多年来,他一直都在与“国防科技与武器装备”打交道。
    据介绍,武器主要有三项技术性能指标,即射程、精度和威力。而王海福要解决的便是威力问题:“就好比踢足球,不管中后场踢得多好,到前场都是临门一脚,如果踢不进,那就是不行。”
    但大幅度提高武器的威力是世界公认的重大瓶颈性难题。王海福主持的项目正是针对该技术难题。
    “我们发明的新型爆炸材料毁伤元,既具有类似金属的力学强度,又含有与高能炸药相当的化学能,还具有与惰性材料类似的安全性,可以直接机械加工,只有高速命中目标后才会发生爆炸。”王海福说,以前的惰性金属毁伤元只能通过纯动能毁伤目标,而这种新型材料毁伤元具备动能穿孔和爆炸作用的双重毁伤能力,威力会成倍性提升。
    而对于该研究成果的技术水平和地位,王海福坦言:“近二十年来,如果把我国武装装备研制和发展看作是一个从全面跟踪追赶,到部分并跑甚至有限领跑的过程,那么本项技术发明成果无疑属于并跑或引领。”
    从奇思妙想到技术创新
    “活性毁伤元技术”项目使我国在国防科技创新领域取得了重大突破,但很少有人知道,这项具有完全自主知识产权的国防科技成果,从技术概念的提出,到关键技术的突破,再到在各军兵种武器平台上的推广应用,凝聚了王海福及其研究团队近二十年的心血。
    1996年,王海福获得北京理工大学博士学位后,就开始探索高效毁伤技术的创新思路和新途径。他敏锐地洞察到了活性毁伤元及其弹药战斗部技术这一创新研究方向。然而,这一技术概念当时并不被主流学界所认可,多次申请立项也以失败告终。不过,已经“找好了研究方向”的王海福却并不气馁。
    终于,功夫不负有心人。2003年,王海福首次获得了某国防领域基金项目的研究立项支持。虽然经费只有十几万元,但这项初始研究却为技术概念和可行性的初步验证提供了关键支持。2006年,王海福在此基础上获得了武器装备某前沿创新计划的大力支持,为该项研究全面进入技术创新和关键技术攻关提供了可能。
    作为2006年度北京理工大学唯一获批该武器装备前沿创新计划项目的负责人,王海福很好地把握住了这一机会。由于技术创新显著、关键技术取得重大突破,特别是军事意义重大,2009年研究工作获批转入前沿创新成果转化应用研究,进一步突破了武器化应用关键技术,并最终获得2016年度国家技术发明奖二等奖。
    不忘初心,为国磨锋砺刃
    从创新想法的产生,到技术验证和应用,再到技术成果的取得,王海福的研究之路并非一帆风顺,而能20年坚守下来,用他自己的话说:“作为一名国防科技工作者,能使研究成果在武器装备研发中得到应用,特别是对国防科技发展产生重要推动作用,为国防增加几分硬度,既是一种职业的追求,更是一份莫大的欣慰。”
    刚刚进入北京理工大学时,王海福并不了解火工与烟火技术专业到底是什么,但在日后求学和研究中,他逐渐认识到了兵器学科与技术对国家的重要意义,并开始了对它的坚守,一转眼就是三十多年。
    正是由于这份初心,在面对困难和失败时,王海福才能从容面对,更加潜心研究和技术创新,“因为任何方案、理论、技术甚至经验,都只有通过科学试验才能得到充分验证,也是回答质疑最有效、最直接的方法”。
    突破两大技术难题
    王海福1985年进入北京理工大学,1996年获博士学位后留校工作。三十多年来,他一直都在与“国防科技与武器装备”打交道。
    据介绍,武器主要有三项技术性能指标,即射程、精度和威力。而王海福要解决的便是威力问题:“就好比踢足球,不管中后场踢得多好,到前场都是临门一脚,如果踢不进,那就是不行。”
    但大幅度提高武器的威力是世界公认的重大瓶颈性难题。王海福主持的项目正是针对该技术难题。
    “我们发明的新型爆炸材料毁伤元,既具有类似金属的力学强度,又含有与高能炸药相当的化学能,还具有与惰性材料类似的安全性,可以直接机械加工,只有高速命中目标后才会发生爆炸。”王海福说,以前的惰性金属毁伤元只能通过纯动能毁伤目标,而这种新型材料毁伤元具备动能穿孔和爆炸作用的双重毁伤能力,威力会成倍性提升。
    而对于该研究成果的技术水平和地位,王海福坦言:“近二十年来,如果把我国武装装备研制和发展看作是一个从全面跟踪追赶,到部分并跑甚至有限领跑的过程,那么本项技术发明成果无疑属于并跑或引领。”
    从奇思妙想到技术创新
    “活性毁伤元技术”项目使我国在国防科技创新领域取得了重大突破,但很少有人知道,这项具有完全自主知识产权的国防科技成果,从技术概念的提出,到关键技术的突破,再到在各军兵种武器平台上的推广应用,凝聚了王海福及其研究团队近二十年的心血。
    1996年,王海福获得北京理工大学博士学位后,就开始探索高效毁伤技术的创新思路和新途径。他敏锐地洞察到了活性毁伤元及其弹药战斗部技术这一创新研究方向。然而,这一技术概念当时并不被主流学界所认可,多次申请立项也以失败告终。不过,已经“找好了研究方向”的王海福却并不气馁。
    终于,功夫不负有心人。2003年,王海福首次获得了某国防领域基金项目的研究立项支持。虽然经费只有十几万元,但这项初始研究却为技术概念和可行性的初步验证提供了关键支持2006年,王海福在此基础上获得了武器装备某前沿创新计划的大力支持,为该项研究全面进入技术创新和关键技术攻关提供了可能
    作为2006年度北京理工大学唯一获批该武器装备前沿创新计划项目的负责人,王海福很好地把握住了这一机会。由于技术创新显著、关键技术取得重大突破,特别是军事意义重大,2009年研究工作获批转入前沿创新成果转化应用研究,进一步突破了武器化应用关键技术,并最终获得2016年度国家技术发明奖二等奖
    不忘初心,为国磨锋砺刃
    从创新想法的产生,到技术验证和应用,再到技术成果的取得,王海福的研究之路并非一帆风顺,而能20年坚守下来,用他自己的话说:“作为一名国防科技工作者,能使研究成果在武器装备研发中得到应用,特别是对国防科技发展产生重要推动作用,为国防增加几分硬度,既是一种职业的追求,更是一份莫大的欣慰。”刚刚进入北京理工大学时,王海福并不了解火工与烟火技术专业到底是什么,但在日后求学和研究中,他逐渐认识到了兵器学科与技术对国家的重要意义,并开始了对它的坚守,一转眼就是三十多年
    正是由于这份初心,在面对困难和失败时,王海福才能从容面对,更加潜心研究和技术创新,“因为任何方案、理论、技术甚至经验,都只有通过科学试验才能得到充分验证,也是回答质疑最有效、最直接的方法”。(原文完)记者:王之康
    “山毛榉”导弹破片,依赖动能穿透杀伤目标,俄罗斯展示此图是为了说明其装备的防空导弹破片样式与击中马航客机的导弹不同
    观察者网军事评论员认为,文中提到的新型爆炸材料毁伤元,如果能够应用到防空导弹或者空对空导弹上,替代原有预制杀伤破片,将能大幅提高导弹的毁伤能力。根据原文描述,该型材料具备动能穿孔和爆炸作用双重毁伤机制,高速命中目标发生爆炸,其爆炸原理应当来自材料与硬质物体高速撞击的能量。要发挥新型破片最大杀伤力,最好是目标外部结构强度较弱,容易被贯穿,内部又有结构强度较高的目标,在被撞上后可以引爆毁伤元件,造成更大破坏——换句话来说,就是要求目标“外软内硬”,而飞机恰是最复合这一描述的目标。
    为了调查马航客机被击落事件进行的9M314“山毛榉”导弹爆炸毁伤飞机测试,可以看到普通预制破片仅仅是依靠动能毁伤造成效果,如果能让破片在飞机内部发生二次爆炸,那效果是醉吼的,当然目标不能是民用客机
    现代飞机通常外部覆盖蒙皮,内部以高强度骨架结构支撑。如果导弹战斗部破片飞出之后穿透蒙皮,撞击到飞机内部骨架或者发动机等坚硬部件后再发生二次爆炸,那对于飞机来说,这种毁伤是致命的,效果远超过给飞机留下一个孔。
    防空导弹战斗部通过预制破片改进,大幅提升毁伤能力是有先例的。据悉,中国大量出口的“飞弩”-6便携式防空导弹,虽然战斗部只有1公斤的重量,但是由于其预制破片由特种钛合金制成,击中目标时仍有300度以上高温,极易引爆油箱。有消息称,据在叙利亚参加实战的俄军反应,FN-6导弹的实战杀伤效果反而超过战斗部更大的美俄同类导弹。如果将杀伤件改为此次发明的新型可爆炸破片,新一代防空导弹的威力将有更大的提高。
    海湾战争中,被SA-7导弹常规破片击中的美军A-10飞机,可见这种肩扛式导弹的威力不足
在叙利亚上空被FN-6导弹击中的米-24直升机,高温钛合金破片引发油箱发生爆燃,飞机坠毁(来源:中国科学报
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