球体开孔铝在航空航天中的应用

一、制作重型装备空降缓冲垫

我国“十二五”开发的钢板纸蜂窝空降缓冲垫，密度大，吸能缓冲能力很小，吸能量500KJ/m3左右，仅适用于空降10吨左右装备。随着运20大飞机列装，需要为空降20吨左右重型装备配套缓冲垫，用球体开孔铝制造的重型装备空降缓冲垫如图1所示，可以空降重10～25吨装甲车、坦克车、两栖战车等；空降20吨的装备时， 缓冲平台的理论厚度为250mm，实际厚度选为500～800mm，着陆时平稳；可以实现载人空降，既可以保障战士生命安全，着陆后又可以立即投入战斗，提高空降部队的战斗力。

二、制作陆基导弹发射井盖

陆基导弹发射井井盖用碳钢或合金钢骨架、钢筋混凝土等材料制成（图2）。大型井盖长22米左右，宽度9米左右，厚度达到1.5米,重600多吨，抗爆炸冲击波30Mpa左右，可被GBU-28半穿甲弹穿甲弹穿过。井盖太笨重，不利于开与关快速反应。采用钢板与球体开孔铝复合结构的大型井盖如图3所示，上表面为20mm厚钢板，中间球体开孔铝厚度600mm；底层PE纤维板20mm，最底层钢板10mm厚。重量90吨，抗爆提高1000倍以上。用GBU-28半穿甲弹，弹径370mm，306公斤高爆炸药模拟，由于600mm厚度球体开孔铝的压缩缓冲作用，使穿甲弹对20mm厚度装甲钢板的作用面积扩大到200倍以上，因此，穿甲弹的作用力减小到二百分之一以下，很难穿透。

三、制作球体开孔铝防爆门

目前应用的钢筋混凝土防爆门（图4）总厚度为300～400mm，重量为20～30吨，抗爆能力3Mpa。由于太重，开与关困难。利用碳钢板/球体开孔铝复合结构制造防爆门（图5），碳钢面板5mm厚，中间夹心为100mm厚球体开孔铝。球体开孔铝板与钢板间采用硅酮结构胶黏贴，再用埋头螺栓加固。抗爆能力大于1000Mpa以上，提高300倍。 耐压强度相当于110mm厚度实心钢板强度；质量为钢筋混凝土防爆门的1/12，厚度为400mm的钢筋混凝土防爆门每平米质量为1090Kg左右，每平米新型轻质防爆门质量仅为128Kg，容易开关。

四、

图6.球体开孔铝神州飞船返回舱   注：（轻量化、吸能指标2-25J/CM,高应变率时吸能增幅达20-100%，压缩过程持续吸能）