水泥抗压强度试验视频(2002年,中国小伙发明特殊水泥:试验弹轰上去,直接被震碎弹飞)

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水泥抗压强度试验视频(2002年,中国小伙发明特殊水泥:试验弹轰上去,直接被震碎弹飞)

2002年,解放军驻洛阳某研究所研究员吴飚为国防建设立了一件大功,时年25岁的吴飚因功荣获军队科技进步一等奖。

吴飚的贡献既不是发明了新导弹也不是改良了战斗机,而是研制出了一个混凝土的配方——别小瞧这么一个配方,吴飚为此钻研了整整三年

发明超强水泥

吴飚1996年毕业于原工程兵工程学院,毕业后就进入解放军驻洛阳某研究所,从事武器效应与工程研究。

吴飚从小的梦想就是当一名科学家,能进入研究所从事国防科研,令他充满了无穷的干劲儿。

为了尽快掌握实际工作需要的技术知识,吴飚进入研究所后比之前学生时代还要更加刻苦学习,半年就把研究所图书馆书架上所有专业对口的书全读完了。

之后给图书馆的管理员姑娘打水又送花,只为求人家放他进入书库,找更多专业文献来看。

除了补充理论知识,试验场上的风吹日晒也是不能缺少的。这一切虽然辛苦,但在自己喜欢的事业上前进的吴飚乐在其中。

这样的努力当然不会白费,吴飚25岁就成长为一个独当一面的项目负责人,而且还赢得了图书管理员的芳心。

吴飚所从事的武器效应与工程研究,说白了就是研究怎么建设和摧毁防御工事。网络上有一类十分受欢迎的解压视频,就是各种炮弹穿透各种钢板、水泥墙,其实这正是吴飚和他的同事们在试验场上司空见惯的画面。

1999年,25岁的吴飚接到了一个科研项目:研制一个新型的,用于建造防御工事遮弹层的超高强度混凝土配方。

吴飚采购来几百公斤各种原料,就开始没日没夜的调配起来。

这个没日没夜倒还不是他不注意保重身体,而是因为调配过程中的一些化学反应对温度十分敏感,吴飚不得不在深夜气温最低的时候进行实验。

这项实验很可能是最脏最累的科学实验之一,用吴飚自己的话说,“跟建筑工地上的民工差不多。”

为了改变混凝土的材料性质,需要在配制过程中加入钢纤维,钢纤维十分扎手,一番实验下来,经常扎得满手是眼儿。

功夫不负有心人,最终吴飚成功地研制出了新型的遮弹层混凝土配方。

试验场上,按吴飚的配方浇筑的混凝土靶面经受住了实践的检验——试验弹轰上去,直接被震碎弹飞,靶面上只留下一个白点儿。

这一新型混凝土很快被用于建设重点国防工程。吴飚也因此获得了军队科技进步奖一等奖。

说起军事科技,似乎研究核潜艇、战斗机更加重要,一个遮弹层混凝土的配方何以能够获得军事科技一等奖呢?

其实这跟当时发生的一个重大事件有关,这一事件使当时的我国意识到,加强国防之“盾”的防护力迫在眉睫。

不得不防

1999年科索沃战争期间,发生了震惊世界的“五八事件”。

自从冷战结束后,整个九十年代可以说是美国统治阶层最得意的十年,打败了苏联的美国拔剑四顾,发现自己已然是绝顶高手,于是傲视群雄,开始对世界各国任意拿捏。

美国统治阶层左手美军,右手华尔街,开始在世界范围内进行金融殖民和收割。金融霸权需要靠军事强权来背书,美帝一旦发现有人想要挑战自己的金融地位,就会毫不犹豫地用军事手段来解决。

科索沃战争正是这样一场美国为了更轻松地挣钱而发动的战争,主要想打击的目标是欧盟,当然一些还不成气候的“小挑战者”也可以顺带敲打敲打。

“五八事件”正是在这样的背景下发生的。1999年5月8日(当地时间5月7日夜),位于贝尔格莱德的我国驻南联盟大使馆遭美国为首的北约轰炸。

美空军B-2战略轰炸机投下5枚“杰达姆”精确制导炸弹,其中两枚穿透整幢建筑及地面直达使馆地下室并爆炸。

我驻南联盟大使馆被炸为废墟,三名工作人员牺牲。

这一性质极其恶劣的事件震惊了世界,多国政要对我国表示了慰问,我国政府和民间对美国表示了强烈的抗议和谴责。

然而面对我国外交人员和各国媒体记者的质问,美国官方的解释只有两个字“误炸”,并且声称“战争中发生这种事是难免的。”总之一点儿想要承担责任的意思都没有。

当时的我们最终也只能选择卧薪尝胆。强大自己要靠科技,正是在这样的背景下吴飚接到了研制新型遮弹层混凝土的项目。

遮弹层顾名思义就是用来防弹的。各种试验弹轰击各种材料的靶面的视频,相信很多人都在纪录片里看过。

矛和盾的对决自古以来就从未停止,一旦出现了更锋利的“矛”,人们就不得不想办法研制更坚固的“盾”,反之亦然。

上个世纪,随着人类工程技术的进步,各国都开始把重要的设施安置在地层下、山体中。有了地层的保护和钢筋混凝土结构的支撑,传统的轰炸逐渐变成了隔靴搔痒。

“盾”占优的时代,专家们当然都绞尽脑汁想要制造更锋利的“矛”。

终于在七十年代,随着飞机性能、材料科学、自动控制等领域的交叉进步,美国军方研制出了钻地弹。美军轰炸我驻南联盟使馆的“杰达姆”,就是一款钻地弹。

钻地弹由载体和侵彻战斗部组成,由轰炸机从万米高空向目标投放。

它之所以能够钻地,可不是头上安装了电钻,说白了它其实就是硬砸进地里。

钻地弹并不是导弹而是航空炸弹,它是没有动力装置的,它形似火箭的外形是为了增加质量和更好地滑翔。

钻地弹实现穿地而后炸,靠的是触地前巨大的动能、坚硬的弹头以及延时引信。

钻地弹触地前的巨大动能来自搭载它的轰炸机的速度和高度。

坚硬的弹头同样重要,如果撞上地面的瞬间弹头变形甚至破碎,那么大量的动能将被消耗,穿地就无从谈起了。

因此钻地弹的弹头外壳都是特制的合金打造,它既要负责顶穿地面,还要负责保护弹头内部的引信装置。

引信也是钻地弹实现目标的重要环节,如果刚一接触地面弹头里的高爆炸药就炸了,那什么动能和外壳就都失去意义了。

钻地弹必须在穿透地层后再爆炸,因此安装的都是延时引信,简单的可以预先设置爆炸时间,高级一些的,如过载传感器引信,则可以实现根据侵彻深度自动引爆。

此外,钻地弹作为航空炸弹,制导系统也是必须的。

例如“杰达姆”就应用了当时最为先进的GPS卫星定位系统,同时弹体上的舵板、尾翼在复杂的电路控制下,动态调节滑翔姿态,不但使炸弹落点精确,而且连入地角度都妙到毫巅。

1999年,面对美军如此锋利的矛,我军迫切需要加强国防工程的防御力度。

铸盾也造矛

吴飚的混凝土是怎么做到实验弹轰上去只留下一个白点儿的呢?这样的遮弹层面对钻地弹又能有何作用呢?

事实上,弹丸侵彻靶面并不是像缝衣针刺穿布面一样若无其事。

力的作用是相互的,弹丸撞击靶面的一瞬间,双方都将承受巨大的冲击力,如果双方都不太结实(或者说势均力敌)的话,冲击将使双方发生压缩和剪切变形。

如果冲击力足够大,双方将会在压应力的作用下破碎、飞溅,而这一切运动消耗的都是弹丸携带的动能。

弹丸侵彻靠的就是动能,动能消耗得越快侵彻就越浅。那么靶面材料对冲击压力的承受力越强,越不容易发生压缩和剪切变形,就越反弹。

因此吴飚研制新型混凝土时的关注点就是提升混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度,当然施工难度也要同时顾及。

水泥、硅粉、减水剂、钢纤维……经过精细的配比,吴飚的新型混凝土各项材料性质达到一个最优的状态,其凝固后是乌黑色的,外行人看了恐怕根本认不出那是混凝土了。

2002年,吴飚凭此发明获得了国家大奖,混凝土也很快用于重点国防项目的建设。

但他当然不会就此止步,矛和盾是相辅相成的,发明了坚固的“盾”,吴飚的心思立刻就转到能刺破此盾的矛上来了。

再获大奖

2009年,吴飚接到了一个科研任务,对一款新型武器的毁伤效应进行评估。

仍然是跑试验场,仍然是研究弹丸打靶的画面,但这一次的关注点不再在靶面上,而是在弹丸上了。

吴飚是一个典型的一门心思扑科研的科研工作者,脾气又急,干起工作来经常是风风火火,横冲直撞,同事们干脆给他起了个外号,叫“飚哥”。

这一次的评估项目,一开始很不顺利,连续两次野外试验,都没有测到有效数据。

作为项目带头人的吴飚急脾气上来,跟做靶的、做弹的各个小组吵了一圈,连他自己事后回忆都说自己“像走火入魔了一般。”

好不容易测得了有效试验数据之后,吴飚又赶紧带领团队奔赴新疆戈壁,在空旷的戈壁滩上进行该新型武器的原型试验。

戈壁滩气候恶劣,飞沙走石对人对装备都有很大影响,这样的干扰对科学实验来说是十分要命的。进入戈壁一个多月,项目进展缓慢。

吴飚愁的整宿睡不着,还开始严重脱发,每次洗完头,盆里漂着一层头发。

终于在不知多少次实验中,各项前期工作都十分顺利,吴飚的直觉告诉他,这次有门儿!

吴飚在指挥室沉着指挥。“三、二、一,放开!”只听一声炮响,吴飚连对讲机都来不及放下,拔腿就往实验现场跑。对他来说,看实验结果就像看自己刚出生的孩子一样急切。

结果路上的一块石头把吴飚狠狠绊倒,脚崴了,吴飚顾不上疼,继续跑到试验场。先赶到的测量人员还没有测完,吴飚急得来回踱步,好像根本没崴一样。

最终不出吴飚所料,这一次的试验完全成功。吴飚和几个同事抱头痛哭,宣泄这三个多月以来的压力。等回到寝室一看,脚已经肿得跟馒头一样了。

凭借这一次的新型武器毁伤效应评估,吴飚2014年再一次获得军队科技进步一等奖。

截至2018年,吴飚获得军队科技进步奖4项、国家科技进步二等奖1项、国家专利6项。

在包括吴飚在内的国防科研人员多年的努力下,我国的军事科技如今在一些领域已经后来居上。

2019年我国研制出了东风15C地对地导弹,这是全球第一款钻地导弹,导弹不需要轰炸机去目标上空投放,而且东风15C的落地前速度比美国现役的王牌钻地弹“炸弹之祖”GBU-57还要快。

当然,我国之所以研发钻地导弹,跟目前我军轰炸机方面的不足也有关系。

短板还有很多,只有让更多优秀人才投入到科研事业中来,我们才能让“五八事件”这样的悲剧再也不发生。

参考文献:

唐家璇.《劲雨煦风》.世界知识出版社

刘海鹏,高士桥.《弹侵彻混凝土靶面成坑分析》.第九届全国冲击动力学学术会议论文

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