2020年度国外军工材料技术重大发展动向(3)
轻量化成为防弹材料的发展重点
典型的防弹衣主要由芳纶“凯夫拉”纤维、超高分子聚乙烯纤维制成，但为了提升防弹性能而不断增加的厚度和重量，造成防弹衣穿着舒适性降低，穿着者的机动灵活性和工作便捷性也受到较大影响。此外，直升机、运输机等航空装备对于防弹性能的要求越来越高，但受限于发动机性能，难以承受防弹结构无限的加厚加重。防弹材料高性能化、轻薄化，已成为该领域迫切需求和主流发展趋势。
英国和泰国合作推广使用了轻量化的石墨烯增强防弹衣。2020年4月，英国PlanarTech公司宣布与泰国IDEATI达成协议，推广应用其2AM系列石墨烯增强防弹背心和防弹板产品。2AM是一种由石墨烯和超高分子聚乙烯组成的复合材料，它利用了石墨烯可显著提升强度的特性来制造超轻型防弹衣。由2AM材料制成的A-10418产品，是目前市面上最薄（20毫米）、最轻（1.8千克）、且获得美国国家司法协会（NIJ）弹测认证合格的IV级独立防弹板。向复合材料中添加石墨烯纳米颗粒可有效的将独立防弹板背面变形程度（BFD）降低至仅11.3毫米。2AM系列产品已批量生产，并至少交付1000件供泰国皇家陆军使用。未来也有望在防爆盾、防弹舱门等产品中取得应用。
英国马歇尔与奎奈蒂克合作推出新一代军用装甲材料。2020年8月，英国马歇尔航空航天与防务集团与英国奎奈蒂克（QinetiQ）公司签订了独家合作协议，销售和安装C-130“大力神”最新一代机型的轻型装甲——LAST Armor LWA。这种装甲由高强度聚乙烯制成，比目前在C-130J上应用的LAST装甲解决方案轻约380千克，仅为旧款LAST装甲重量的一半，能够为机组人员提供同等的防护性能。在装甲表面涂覆环保涂层后，即使在最恶劣的环境下，装甲也可以保持化学惰性不腐蚀。由于结构轻质，可显著节省飞机燃料，减少了对飞机重心的影响，使C-130-30变体机型具有完整的载荷能力。同时，在定期维护或者作为独立部件使用时，装甲可快速轻便的安装和拆卸，确保以最佳状态完成飞行任务。
新一代飞机超高温防火密封件可在315℃下工作
专用防火密封件主要应用于飞机机身、吊架、反推力装置和发动机等部件中，其主要作用是防止在正常工作条件下气流从机体内特定的工作区域扩散至其他区域。对于飞机来说更加重要的一点是，使用专用防火密封件可预防由机内局部失火引发的更大事故，它可抑制火势向机体其他部位蔓延，保证飞机在起火后仍拥有至少15分钟的缓冲时间安全着陆，确保人身安全。因此，专用防火密封件耐热温度越高，可承受发动机内的极端环境温度越高，理论上意味着飞机发动机性能越强，飞机的安全系数越好。
2020年5月，瑞典制造商特瑞堡密封系统公司推出了一款超高温密封件，可在-40℃到+315℃或更高的温度下工作，远超过其上一代产品。新一代超高温密封件的全寿命周期为60000个飞行周期，克服了高温下聚硅氧烷易松弛、易压缩形变的固有特性，可在更高温度的飞机发动机部位中使用。在热浸试验中，新一代超高温密封件的性能优于其他防火密封件。在所有测试条件下，其性能损失均比要求的标准值至少低15%。特瑞堡利用专有技术，使新型密封件能够适应任何几何形状，同时进一步减轻了结构重量并有效减少了零件数量，简化了装配过程，可直接对目前正在使用过程中的密封件产品进行替换。这款防火密封件的问世意味着飞机制造商可开发出性能更强、燃油效率更好的航空发动机，更好的落实可持续发展。
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