多功能防护涂层填补国内空白,助力航母打造“超级甲板”

发布时间:2017-10-31

讲述人:中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)所属的航天材料及工艺研究所偏流板多功能防护涂层项目负责人杨杰


  今年,我国首艘航母辽宁舰已服役整5年了。5年来,每当看到国产战机从航母上起飞的画面,我们的心情都格外激动。因为在舰载机起飞时,航母上立起的“超级甲板”,凝结着航天人的心血。

舰载机与偏流板系统(图片来自新华社)

  “超级甲板”学名叫偏流板,负责阻挡、导引飞机发动机喷出的千度级热流,从而保护航母的甲板、仪器与人员的安全。偏流板不仅要挡得住烈焰,还得像普通甲板一样,具备防滑、抗冲击的能力,经得住舰载机高速跃起、降落,耐得住海洋环境的腐蚀。它的防护涂层的材料与工艺,是研制现代航母最核心的技术之一。
  核心技术,特别是国防尖端科技领域的核心技术,外国不会透露,要掌握,只能靠自己。就偏流板防护涂层这一技术方向而言,我国是从零起步。但数10年来,航天材料及工艺研究所为面对各种严酷环境的航天产品研发先进材料、工艺的过程中,储备了丰富的技术,形成了科学、高效的研究方法。所以,10年前,当我国航母工程全面展开时,我们责无旁贷地承担起研制航母偏流板防护涂层的重任。
  火箭隔几周或几个月发射一枚;但在任务期,航母上隔一会儿就有一批战机起飞。航母偏流板所承受的温度虽然没有火箭尾焰那么高,但却要长期、反复使用。材料要有“耐力”,从零起步研制材料的人就得更有耐力。我们团队成员连续作战,研发出新的涂层材料,开展了数不清的试验,最终用了不到3年的时间,优选出了最适应防护、维修需求的材料。
  2010年,全国参加偏流板防护涂层攻关的各路团队在海军某基地会师,接受真刀真枪的考验:把大家研制的偏流板模块拼在一起,直接用战机发动机的热流喷射。此前,我们利用火箭院的一台小型发动机做过这个试验,结果很成功,让我们有了“国考”的底气。
  在基地,一位海军将领听说我们团队来自航天系统,亲切地赞道:你们航天的产品,肯定没问题!“主考方”还特意把我们的产品放在发动机热流喷射最剧烈的地方,航天产品在他们心中的地位可见一斑。当咆哮的热流散去,试验人员发现,我们的产品安然无恙,从所有产品中脱颖而出。
  紧接着,在长达数月、模拟数百次起降的热流喷射试验中,我们的产品依然“毫发无伤”,很争气。再加上我们采用了高质高效的自动化热喷涂工艺,只需一人即可迅速完成损耗区的维修,能保证远征大洋的航母不为偏流板维修问题所掣肘。最终,航母工程总体决定,就用航天材料涂覆航母偏流板!

文昌航天发射场


  在圆满完成第一代航母偏流板多功能防护涂层的研发、生产任务后,我们又马不停蹄地投入到第二代涂层的研发中。如今,防滑、防腐、耐热、抗冲击等性能更强的第二代涂层已交付用户,而为航母偏流板研发的新型涂层材料,也用在我国首座滨海发射场——文昌航天发射场的建设中。我们正在规划、研发下一代航母偏流板及其它关键系统所需的材料、工艺,让走向深空的航天材料为走向深蓝的中国海军插上翅膀。