钛合金材料在陆军武器装备的应用范围及应用现状调研

　　钛合金材料在陆军武器装备的应用范围及应用现状

　　1、枪炮领域

　　钛合金材料强度高、耐腐蚀、最重要的是密度低，可以极大的减轻炮类装备的负重，让炮类武器可以更加灵活化，同时大大提升炮类武器的可靠性和寿命，目前我国已经开始在国内陆军炮类武器中应用，已经由迫击炮的底座使用钛合金，但是钛合金材料的缺点在于价格太高，一座炮类武器药实现全钛合金化成本太高，不利于普及化，不过我国已经成功研发出83-1型和83-2型两种迫击炮都是使用钛合金材料，性能极为优秀已经是未来我国炮类武器发展的方向之一，按照如此趋势来看，未来中国陆军炮类武器中钛合金有巨大应用的前景。

　　相比炮类武器而言，枪械武器的应用范围和需求量要远远高于炮类武器，钛合金可以有效的降低单兵武器的质量，极大的提升单兵作战灵活性，而且很多对于可靠性、重量等特殊要求的结构，如三脚架、连接体、枪托嵌件、枪尾和脚架套箍，已经在国内枪械市场中开始钛合金化，同时我国也完成了全球唯一一家全钛合金机枪，可见我国钛合金在枪械类应用中已经有相当成就，未来的成长潜力很大。

　　2、坦克、战车领域

　　随着反装甲弹箭的发展，防护装甲也越来越厚，各种战车的重量近十几年来增加了15%～20%，这严重影响其运输能力及机动性，用钛合金替代轧制均质装甲钢是减重的一个有效途径。

　　在美国，钛合金已用在M1“艾布拉姆斯”主战坦克、M2“布莱德雷”战车上。针对M1主战坦克，美国陆军研究了许多可应用钛合金的部件，如设计了钛合金坦克炮塔可减重4t。在用钛合金取代轧制均质钢制造坦克其它部件的研究项目中，第一个阶段中，生产和鉴定了两组部件，每组包括7个部件：回转炮塔板，核、生物和化学武器时对抗系统护盖，炮手主瞄准具罩，发动机顶盖，炮塔枢轴架，指挥舱盖和车长热成像观察仪罩，上述钛合金部件可使M1主战坦克减重475kg，在第二个阶段中，选择了回转炮塔板和炮手主瞄准具罩交付生产。在M2战车上，钛合金主要用于指挥舱盖和顶部装甲的改进，指挥舱盖是美国陆军首次应用低成本钛合金的部件。该舱盖原来用锻造铝合金制成，现在已用锻造Ti-6Al-4V合金制造，指挥舱盖每个重68kg，要用100～127mm厚的钛板加工而成，顶部装甲使用80mm厚的钛合金材料后，减轻质量35%，并大大增加了防弹能力。此外，M113装甲人员运输车也采用钛合金附加装甲，以提高装甲的防弹能力，但相对于装甲钢，钛还是太贵，如果钛价格能降至能接受的水平，M113装甲输送车即可用钛改进防护水平。在火炮系统中，两种155mm轻型牵引榴弹炮大量使用了钛合金，在未来的155mm自行榴弹炮中，有许多部件要使用钛合金。美国海军陆战队正在寻求减轻先进两栖突击车质量的各种方案。一种方案是采用轻型装甲。另一方案是用钛合金制造负重轮、平衡臂、负重轮齿轮箱等部件。

　　3、其他领域

　　钛合金稳定、质轻、耐腐蚀、耐高低温，可以说是陆军武器装备最为理想材料，而且钛在地壳中的含量其实并不低，困扰钛合金高昂成本的是加工工艺的问题，加工工艺在未来的技术快速发展过程中石可以快速改观的，因此钛合金未来在陆军武器装备中有巨大的应用潜力。

　　虽然潜力很大，不过目前来看由于价格高昂、加工工艺不足，钛合金目前在陆军武器装备中的应用还并不广泛，主要集中在结构件方面。

　　典型钛合金材料陆军武器装备产品及零部件分析

　　1、世界上唯一的钛合金机枪——中国产02式14.5毫米高射机枪

　　中国产02式14.5毫米高射机枪是目前世界上唯一的钛合金机枪，世界上唯一的钛合金机枪。

　　02式14.5毫米高射机枪是中国军队对步兵使用机枪三大变态性能要求的终极产品，这三个变态要求分别是重量、可靠性和威力，在枪械设计上，这三个要求是相互矛盾的，大威力弹药的后坐力增大必然导致整枪重量的增加，减少重量会导致精度和可靠性的下降，所以只能从材料和设计上突破。

　　02式这个毫不起眼的武器创造了许多项世界第一和国际领先，只不过因为中国武器对外宣传公关的风格比较内敛，经常造成酒香巷子深，武器亮点不被公众了解的情况，今天我们就来谈谈02式12.7毫米高射机枪的强悍之处。

　　02式是中国在上世纪90年代研制，于2002年定型的一款世界最轻便的大口径高射机枪。虽然口径只比12.7毫米机枪大了一点点，但威力却几乎超过12.7毫米机枪两倍，达到苏制23毫米高射炮和美制20毫米机关炮的威力水平。

　　中国02式机枪可怕的威力，主要原因是采用苏制B32式14.5x114毫米枪弹体制的缘故，这种弹药在二战期间是为了反坦克枪而开发的，装药量接近西方的20毫米机关炮，标准的曳光穿甲弹采用碳化钢弹芯，500米距离上能击穿32毫米厚度的垂直装甲。早在海湾战争中，美军的M2／M3“布雷德利”战车就曾被伊军装甲侦察车上的14.5毫米机枪从正面击穿，并导致人员伤亡。

　　2、俄国钛合金头盔

　　包括苏联时期和现在的俄罗斯在内，一共装备了至少6款这样的钛合金头盔，之前多数人认为这样的头盔应该最早出现于第一次车臣战争之前的1992年，但是在最近曝光的图片显示810年代的苏军就拥有这样的装备。因为即使对于苏俄而言，这样的钛合金材料也显得非常昂贵，敢于拿来做头盔都已经是大胆之举了不可能大量装备，所以它优先装备当时的安全部门特种部队，比如ALFA阿尔法、Vympel信号旗以及Vityaz勇士这样的特种部队，定位就是专为城市巷战和反恐作战设计。

　　3、中国新155榴弹炮使用钛合金

　　AH-4结构特征类似M777火炮在密集射击时爆发射速可达每分钟5发。

　　AH-4一曝光，眼光犀利的军迷就发现，它与英国BAE系统公司为美军研发的M777超轻型榴弹炮十分相似。

　　诞生于本世纪初的M777是世界上第一种大量采用钛和铝合金材料研制的火炮，通常由8名士兵操作，但也可减为5人。该炮的最大特点是重量轻，战斗重量3745公斤

　　它要比各国陆军现役的牵引155毫米榴弹炮轻一半，不到同口径的“十字军战士”自行榴弹炮的十分之一，但威力不减，发射普通炮弹的最大射程可达24.7公里，发射火箭助推炮弹的射程超过30公里。

　　AH-4与M777同样采用了高强度的钛合金和轻量化的铝合金，将全炮重量降到3.5到3.8吨。

　　2013-2016年钛合金材料在陆军武器装备的应用市场容量分析

　　目前我国钛合金仍旧主要应用在航空航天领域，但是我国已经在积极开展钛合金在陆军武器装备上的应用，在多种关键零部件上，我国已经开始钛合金替代传统材料化，市场应用空间已经开始起步，未来的成长潜力很大。更多详情，请咨询高瞻网在线客服！