从战机到舰艇！复合材料革新船舶制造，一艘护卫舰维护成本直降60%的秘密

一、技术突围：复合材料如何重构船舶制造逻辑 传统金属材料在船舶制造中面临三大瓶颈：密度高导致船体自重过大、抗疲劳性差影响使用寿命、雷达反射特征明显制约隐身性能。而复合材料凭借其独特的“强度-重量比”优势，正在改写船舶制造的游戏规则。 以英国26型护卫舰为例，该舰采用碳纤维增强基复合材料后，虽初始建造成本比钢制舰艇高出30%-50%，但维护费用降低60%，服役周期延长至50年。这种“高投入、长回报”的模式，为新一代船舶制造提供了新思路。 复合材料的核心优势在于其多尺度结构设计——基体负责传递载荷，增强体承担主要应力，通过化学键合与机械互锁实现性能飞跃。这种结构使材料能在原子、微米、宏观多个尺度上实现性能平衡，同时满足轻量化、高强度、耐腐蚀等关键指标。 二、应用现状：从“边缘部件”到“核心结构”的跨越 目前复合材料在船舶领域主要应用于舱壁、桅杆、上层建筑等非承力结构，实现减重、耐腐蚀和透波等功能。我国已在声呐导流罩、雷达天线罩、水雷壳体等专用构件上取得突破，但整体应用规模仍落后于国际先进水平。 与美国相比，我国船用复合材料发展存在明显差距。美国海军早在1946年就建成世界首艘聚酯玻璃钢交通艇，随后陆续开发了登陆艇、工作船等系列复合材料舰船。而我国在原材料、成型工艺等环节仍存在短板。 特别是在高性能纤维领域，碳纤维、芳纶纤维等关键材料仍依赖进口；在成型工艺方面，RTM（树脂传递模塑）技术虽已引起重视，但相比工业发达国家仍处于追赶阶段。 三、合作模式：产学研深度融合破解技术瓶颈 哈船广联防务科技的成立，标志着复合材料领域产学研合作进入新阶段。哈尔滨工程大学依托“先进船舶材料与力学”工信部重点实验室，构建了从基础研究到工程应用的完整科研体系；广联航空则拥有航空复合材料的技术积累和工程化经验。 双方此前已共建“海空装备联合产业中心”，在船舶海洋、深海装备和低空经济相关领域开展合作。此次成立合资公司，将进一步整合人才、技术和设施资源，加速技术成果转化。 这种“高校研发+企业转化”的模式，有望突破复合材料在船舶应用中的关键技术瓶颈，包括低成本高性能化、多功能集成、连接优化等核心难题。 四、挑战与突破：战场修复与极端环境适应性 复合材料在船舶领域的推广应用仍面临多重挑战。首先是战场快速修复难题：复合材料损伤机理复杂，受损后的修复效率远低于金属材料，这在战时环境下可能成为致命弱点。 其次是极端环境适应性。传统环氧树脂在-60°C时断裂韧性会急剧下降，可能导致舰艇在寒潮中突发层裂。如何提升复合材料在热-湿-力耦合循环下的稳定性，是技术攻关的重点。 此外，量产效率也是制约因素。尽管自动铺丝技术已得到应用，但部分构件的铺丝过程仍需人工干预，影响了大规模生产的效率。 五、未来展望：船舶复合材料国产化加速 随着海洋强国战略的深入推进，船舶复合材料国产化进程将明显提速。未来我国船舶装备用复合材料将主要向五个方向发展： 低成本高性能化，突破关键材料技术瓶颈 开发多功能型复合材料，实现结构功能一体化 优化连接技术，提升结构可靠性 延长使用寿命，降低全生命周期成本 提升安全可靠性，适应复杂海洋环境 业内专家指出，复合材料在船舶领域的规模化应用，将推动海洋装备制造业向高端化、智能化、绿色化方向迈进，为海洋强国建设提供重要支撑。 （结语） 当复合材料从战机翼尖延伸至舰船龙骨，一场跨越空海的材料革命正在重塑高端装备制造格局。广联航空与哈工程的这次联手，不仅是一次产学研的深度耦合，更是中国制造向高端跃升的生动注脚。随着复合材料在“海-陆-空-天”全场景的加速渗透，中国高端装备制造正在书写新的篇章。