【觀察者網(wǎng)】北理工教授王海福發(fā)明“活性毀傷元技術(shù)”
發(fā)布日期:2017-02-08 供稿:觀察者網(wǎng) 編輯:楊晶 審核:王征 閱讀次數(shù):
原文標(biāo)題:中國(guó)彈片材料新技術(shù)“活性毀傷元” 二次爆炸威力成倍提升
原文鏈接:http://www.guancha.cn/military-affairs/2017_02_07_393018.shtml?web
北京理工大學(xué)教授王海福,二十年癡心不改強(qiáng)軍夢(mèng)。在2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,有66項(xiàng)成果獲得了國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng)目,其中有一項(xiàng)名為“活性毀傷元技術(shù)”的項(xiàng)目獲得了二等獎(jiǎng)。文中提到,“活性毀傷元技術(shù)”是一種新型的戰(zhàn)斗部材料技術(shù)。觀察者網(wǎng)軍事評(píng)論員表示,從國(guó)外一些類似設(shè)想來看,這應(yīng)該是一種大幅提升導(dǎo)彈武器戰(zhàn)斗部的毀傷能力的新技術(shù),理論上可讓導(dǎo)彈毀傷飛機(jī)的半徑增加一倍。不過目前世界上其他國(guó)家,包括最初提出類似構(gòu)想的美國(guó),都尚未取得實(shí)際研制成果。
美國(guó)海軍曾在2002年提出過類似爆炸毀傷元的想法,號(hào)稱能100%提高導(dǎo)彈毀傷半徑,然而這個(gè)項(xiàng)目似乎沒有了下文,似乎又是一個(gè)美國(guó)負(fù)責(zé)“想”,中國(guó)負(fù)責(zé)“干”的例證。
北京理工大學(xué)王海福教授和他的團(tuán)隊(duì)
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪原文如下:
突破兩大技術(shù)難題
王海福1985年進(jìn)入北京理工大學(xué),1996年獲博士學(xué)位后留校工作。三十多年來,他一直都在與“國(guó)防科技與武器裝備”打交道。
據(jù)介紹,武器主要有三項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo),即射程、精度和威力。而王海福要解決的便是威力問題:“就好比踢足球,不管中后場(chǎng)踢得多好,到前場(chǎng)都是臨門一腳,如果踢不進(jìn),那就是不行。”
但大幅度提高武器的威力是世界公認(rèn)的重大瓶頸性難題。王海福主持的項(xiàng)目正是針對(duì)該技術(shù)難題。
“我們發(fā)明的新型爆炸材料毀傷元,既具有類似金屬的力學(xué)強(qiáng)度,又含有與高能炸藥相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)能,還具有與惰性材料類似的安全性,可以直接機(jī)械加工,只有高速命中目標(biāo)后才會(huì)發(fā)生爆炸。”王海福說,以前的惰性金屬毀傷元只能通過純動(dòng)能毀傷目標(biāo),而這種新型材料毀傷元具備動(dòng)能穿孔和爆炸作用的雙重毀傷能力,威力會(huì)成倍性提升。
而對(duì)于該研究成果的技術(shù)水平和地位,王海福坦言:“近二十年來,如果把我國(guó)武裝裝備研制和發(fā)展看作是一個(gè)從全面跟蹤追趕,到部分并跑甚至有限領(lǐng)跑的過程,那么本項(xiàng)技術(shù)發(fā)明成果無疑屬于并跑或引領(lǐng)。”
從奇思妙想到技術(shù)創(chuàng)新
“活性毀傷元技術(shù)”項(xiàng)目使我國(guó)在國(guó)防科技創(chuàng)新領(lǐng)域取得了重大突破,但很少有人知道,這項(xiàng)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)防科技成果,從技術(shù)概念的提出,到關(guān)鍵技術(shù)的突破,再到在各軍兵種武器平臺(tái)上的推廣應(yīng)用,凝聚了王海福及其研究團(tuán)隊(duì)近二十年的心血。
1996年,王海福獲得北京理工大學(xué)博士學(xué)位后,就開始探索高效毀傷技術(shù)的創(chuàng)新思路和新途徑。他敏銳地洞察到了活性毀傷元及其彈藥戰(zhàn)斗部技術(shù)這一創(chuàng)新研究方向。然而,這一技術(shù)概念當(dāng)時(shí)并不被主流學(xué)界所認(rèn)可,多次申請(qǐng)立項(xiàng)也以失敗告終。不過,已經(jīng)“找好了研究方向”的王海福卻并不氣餒。
終于,功夫不負(fù)有心人。2003年,王海福首次獲得了某國(guó)防領(lǐng)域基金項(xiàng)目的研究立項(xiàng)支持。雖然經(jīng)費(fèi)只有十幾萬元,但這項(xiàng)初始研究卻為技術(shù)概念和可行性的初步驗(yàn)證提供了關(guān)鍵支持。2006年,王海福在此基礎(chǔ)上獲得了武器裝備某前沿創(chuàng)新計(jì)劃的大力支持,為該項(xiàng)研究全面進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供了可能。
作為2006年度北京理工大學(xué)唯一獲批該武器裝備前沿創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,王海福很好地把握住了這一機(jī)會(huì)。由于技術(shù)創(chuàng)新顯著、關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,特別是軍事意義重大,2009年研究工作獲批轉(zhuǎn)入前沿創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究,進(jìn)一步突破了武器化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),并最終獲得2016年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
不忘初心,為國(guó)磨鋒礪刃
從創(chuàng)新想法的產(chǎn)生,到技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用,再到技術(shù)成果的取得,王海福的研究之路并非一帆風(fēng)順,而能20年堅(jiān)守下來,用他自己的話說:“作為一名國(guó)防科技工作者,能使研究成果在武器裝備研發(fā)中得到應(yīng)用,特別是對(duì)國(guó)防科技發(fā)展產(chǎn)生重要推動(dòng)作用,為國(guó)防增加幾分硬度,既是一種職業(yè)的追求,更是一份莫大的欣慰。”
剛剛進(jìn)入北京理工大學(xué)時(shí),王海福并不了解火工與煙火技術(shù)專業(yè)到底是什么,但在日后求學(xué)和研究中,他逐漸認(rèn)識(shí)到了兵器學(xué)科與技術(shù)對(duì)國(guó)家的重要意義,并開始了對(duì)它的堅(jiān)守,一轉(zhuǎn)眼就是三十多年。
正是由于這份初心,在面對(duì)困難和失敗時(shí),王海福才能從容面對(duì),更加潛心研究和技術(shù)創(chuàng)新,“因?yàn)槿魏畏桨浮⒗碚摗⒓夹g(shù)甚至經(jīng)驗(yàn),都只有通過科學(xué)試驗(yàn)才能得到充分驗(yàn)證,也是回答質(zhì)疑最有效、最直接的方法”。
觀察者網(wǎng)軍事評(píng)論員認(rèn)為,文中提到的新型爆炸材料毀傷元,如果能夠應(yīng)用到防空導(dǎo)彈或者空對(duì)空導(dǎo)彈上,替代原有預(yù)制殺傷破片,將能大幅提高導(dǎo)彈的毀傷能力。根據(jù)原文描述,該型材料具備動(dòng)能穿孔和爆炸作用雙重毀傷機(jī)制,高速命中目標(biāo)發(fā)生爆炸,其爆炸原理應(yīng)當(dāng)來自材料與硬質(zhì)物體高速撞擊的能量。要發(fā)揮新型破片最大殺傷力,最好是目標(biāo)外部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱,容易被貫穿,內(nèi)部又有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 較高的目標(biāo),在被撞上后可以引爆毀傷元件,造成更大破壞——換句話來說,就是要求目標(biāo)“外軟內(nèi)硬”,而飛機(jī)恰是最復(fù)合這一描述的目標(biāo)。
現(xiàn)代飛機(jī)通常外部覆蓋蒙皮,內(nèi)部以高強(qiáng)度骨架結(jié)構(gòu)支撐。如果導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部破片飛出之后穿透蒙皮,撞擊到飛機(jī)內(nèi)部骨架或者發(fā)動(dòng)機(jī)等堅(jiān)硬部件后再發(fā)生二次爆炸,那對(duì)于飛機(jī)來說,這種毀傷是致命的,效果遠(yuǎn)超過給飛機(jī)留下一個(gè)孔。
防空導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部通過預(yù)制破片改進(jìn),大幅提升毀傷能力是有先例的。據(jù)悉,中國(guó)大量出口的“飛弩”-6便攜式防空導(dǎo)彈,雖然戰(zhàn)斗部只有1公斤的重量,但是由于其預(yù)制破片由特種鈦合金制成,擊中目標(biāo)時(shí)仍有300度以上高溫,極易引爆油箱。有消息稱,據(jù)在敘利亞參加實(shí)戰(zhàn)的俄軍反應(yīng),F(xiàn)N-6導(dǎo)彈的實(shí)戰(zhàn)殺傷效果反而超過戰(zhàn)斗部更大的美俄同類導(dǎo)彈。如果將殺傷件改為此次發(fā)明的新型可爆炸破片,新一代防空導(dǎo)彈的威力將有更大的提高。
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