橡胶研究或将延长两栖突击车寿命

2015-06-04 09:41:54 作者：李玲珊编译来源：

据外媒Phys.org报道，美国海军研究实验室（简称NRL）已经发现一些橡胶可以用于两栖突击车（简称AAVs）的腐蚀防护，并可能可以提供更好的导弹防护。

这对于想要将1972年引进的两栖突击车寿命延长到2035年的美国海军陆战队（USMC）来说十分重要，美国海军陆战队先进两栖突击车办公室的Tim Bergland表示，“创新维护理念，像美国海军研究实验室正在研究的那些，可以使我们免去新组件的设计、开发和生产成本。”

美国海军研究实验室Ray Gamache博士（左）和Mike Roland博士，
在两栖突击装甲车钢质试验样品上已经进行了对聚脲（高分子，一种橡胶）涂层的测试。

Mike Roland博士和Ray Gamache博士领导了美国海军研究实验室的这项研究。自20世纪90年代起，美国海军陆战队就为他们的两栖突击车装甲，Mike Roland博士说：“装甲本身就是高硬度钢的一种层压制件，本身就有很好的导弹防护功能；一个橡胶层；背面还有一层软质钢层。”问题是，装甲随着剧烈使用和暴露在咸水中，就会发生腐蚀。

Mike Roland博士和Ray Gamache博士发现锈和腐蚀是在涂料裂纹处开始的。Mike Roland博士说：“有钢、橡胶、钢，这些材料热涨和收缩不同，而且，两栖突击车可不是像昂贵的沃尔沃那样开的，会突然撞上什么东西，也可能进水。”

美国海军研究实验室发现，特定种类的橡胶，名为聚脲，通过延展自身可以为装甲提供更好的腐蚀防护，不会像脆性涂料那样出现裂纹。他们还发现聚脲涂层可以使子弹和爆炸碎片减速。Mike Roland博士解释说，“他们从子弹那里吸收运动能量，所以子弹在进入过程中会遇到越来越多的阻碍介质。如果子弹速度变得很小，常常会打到钢板上，但是子弹的速度不足以穿透钢板。”

美国研究实验室的这项研究有助于延长当今两栖突击车的寿命，也可能引领下一代船和海岸的连接器。Mike Roland博士说，“我们不仅解决了腐蚀问题，通过增加微不足道的重量，我们还提供了导弹防护，提高了额定载重量。”

腐蚀防护：聚脲涂层不同于涂料，不会出现裂纹

Mike Roland博士和Ray Gamache博士在他们的实验室对钢质试验样品进行了实验，将其暴露在咸水中，也表明聚脲涂层在腐蚀防护方面的表现比涂料要好很多。

美国海军研究实验室对两栖突击车装甲零件进行了
腐蚀加速实验，将零件至于装满海水的加热容器中。

“我们想模拟陆上的情况，所以我们将一些试验样品弯曲，”Mike Roland博士解释说，除了平的试验样品，“我们将有些试验样品轻微弯曲，将有些试验样品进行90°的严重弯曲。”他们共测试了5种涂层：2种涂料，一种聚脲涂层（美国海军研究实验室正将其用在其他装甲应用中），以及2种由私营公司开发的聚脲涂层。“我们将大的容器装满海水，将温度升至40至50摄氏度（104至122华氏度），使腐蚀加速；同时，我们还鼓入空气，所以里面有大量的氧气。”

聚脲涂层表现出的性能要比涂料好很多。“如果只是平的金属板，聚脲涂层和涂料是都可以发挥良好的作用的，”Mike Roland博士解释，但如果是弯曲的样品，“涂料很容易出现裂纹，而聚脲涂层不会出现裂纹，因为聚脲涂层有弹性、是橡胶；所以他们伸展，但不会裂开导致进水。”

对美国海军陆战队来说长期的解决方案非常重要，所以他们需要知道对目前使用中的两栖突击车的维护可以做到多好的程度。Mike Roland博士说：“我们将零件伴随腐蚀失去的导弹防护功能量化，这将指导海军陆战队在合适的时间对装甲进行更换或维修，节省大量成本。”

在Pendleton军事训练营，今年2月14日，两栖突击车演示了船到岸连接器的功能。
“他们给海军陆战队提供了其他服役设备不具备的功能，”Mike Roland博士说，
他的实验室测试了一种聚脲橡胶涂层，加强了两栖突击车的腐蚀防护。

美国海军研究实验室在其基韦斯特（Key West）基地的真实海水槽中继续监测试验样品。Mike Roland博士说：“在实验室咸水容器中性能表现最好的涂层，在基维斯特真实海水槽中的表现，同样是最好的。”聚脲不像传统橡胶那样常见；但是如果你见过敞蓬小型载货卡车的厢衬，你就见过聚脲了。传统橡胶聚氨酯是异氰酸酯与乙醇共价反应的产物。Mike Roland博士解释说“但是，如果用异氰酸酯与胺反应，就会生成尿素。聚脲更好是因为反应中获得了更多的氢键。”