碳纤维复合材料在军事舰艇上的应用分析

  与传统的造船材料相比,碳纤维复合材料具有质轻高强的特性,用于船体的制作部件能够满足其机械性能需求,并且可以减少油耗。碳纤维复合材料的可设计性和一体化成型工艺,可以给技术人员有更多的设计空间,并且工艺相对简单、周期短、成型方便,便于后期的施工和维护。碳纤维属于惰性材质,不会受到海水的侵蚀,并且水生生物也很难附生,这对于船舶制造的材料选择是非常重要的。

  碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能,电磁屏蔽性能好,可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用碳纤维复合材料不仅可以减轻船体的重量,而且通过在夹层中嵌人有滤波功能的频率选择层,就可以在预定的频率下发射和接受电磁波,从而可以屏蔽敌方的雷达电磁波。1999年挪威海军建造的“skjold”级巡航艇采用了由聚氣乙烯泡沫芯层、玻璃纤维和碳纤维夹层组成的夹芯复合材料,这种设计既提高了船体的比强度,具有良好的抗冲击性能,也使得低磁性、抗红外能力以及抗雷达扫描等特性大大增强。《产品浏览:碳纤维舰船围栏(图)》

  碳纤维复合材料在舰船桅杆上的应有技术也是十分成熟。美国2006年服役的LPD-17舰船采用了碳纤维/巴尔萨芯先进复合材料的综合桅杆,与原有的开放式桅杆不同,LPD17采用了一款全新的全封闭式桅杆/传感系统,这种碳纤维复合材料桅杆上半部覆盖频率选择农面材料(FSS),可让本身具有特定频率的波穿过,下半部能反射雷达波或山雷达吸波材料所吸收。因此有着良好的雷达隐身及探测功能。此外.各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内,不易被腐蚀,更有利于设备的保养。

  碳纤维复合材料在军事舰艇上的应用还有很多。例如,在推进系统上可用作螺旋桨和推进轴系,减轻船体的振动效应和噪声,多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵,某些特殊的机械装置和管道系统等。此外,高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。