翁德偉
(陸軍裝甲兵學(xué)院,北京 100071)
裝甲戰(zhàn)車(chē)在世界著名的戰(zhàn)役中有著非常重要的作用,1918年英國(guó)研制出世界上第一輛坦克裝甲車(chē),次年九月就在索姆河戰(zhàn)役中投入使用,至今已有百余年歷史了。隨著反裝甲武器技術(shù)水平的提升,世界各大戰(zhàn)役中都離不開(kāi)對(duì)裝甲武器裝備的使用,這要要求裝甲武器應(yīng)不斷提高其使用性能,從而在戰(zhàn)場(chǎng)中更好的發(fā)揮其作用,但裝甲車(chē)輛的防護(hù)性能僅通過(guò)加強(qiáng)均質(zhì)裝甲厚度是不科學(xué)的,不僅會(huì)使裝甲車(chē)輛變得更加笨重,還會(huì)影響裝甲車(chē)量的機(jī)動(dòng)性能,因此,對(duì)裝甲車(chē)輛的研究應(yīng)朝著功能化、輕量化以強(qiáng)韌化的方向發(fā)展。
均質(zhì)裝甲是最早出現(xiàn)的裝甲材料,英國(guó)最先研發(fā)出的裝甲坦克也是應(yīng)用這種材料,厚度僅為8mm,只能抵擋攻擊力較低的槍彈,20世紀(jì)30年代,隨著坦克裝甲的厚度的提升,其防御能力也得到進(jìn)一步提升,而在今后幾十年間,一種新型的聚能裝藥破甲彈的出現(xiàn),是普通裝甲無(wú)法抵擋的,直到今天,坦克裝甲車(chē)依然離不開(kāi)對(duì)均質(zhì)裝甲的使用,也提高其厚度。
為了進(jìn)一步提高裝甲車(chē)輛的防護(hù)能力,并能夠?qū)?chē)輛的自重進(jìn)行合理的控制,由此研制出鋁合金裝甲。這也符合了對(duì)裝甲車(chē)輛輕便化的要求,這也是鋁合金裝甲得以普遍應(yīng)用的重要原因。20世紀(jì)40年代,美國(guó)路軍坦克機(jī)構(gòu)對(duì)鋁合金材料以及裝甲鋼材料的防護(hù)性能展開(kāi)了相應(yīng)的對(duì)比工作,將變形硬化鋁合金作為裝甲主要材料。1962年,新型合金裝甲板出現(xiàn),美國(guó)也積極展開(kāi)了防彈測(cè)試工作,并在原有鋁合金裝甲防護(hù)材料的基礎(chǔ)上展開(kāi)了進(jìn)一步的研制,研制出了一種可熱處理強(qiáng)化的7039鋁合金,這種鋁合金具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能,成為當(dāng)時(shí)裝甲車(chē)輛中普遍使用的鋁合金裝甲材料。但由于二代鋁合金裝甲材料存在一定的不足之處,因此美國(guó)、英國(guó)等也開(kāi)展了第三代鋁合金裝甲的研究工作,其防彈性能更高,也兼具前二代鋁合金的防腐性能和焊接性能,可在腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境下使用。
我國(guó)開(kāi)展鋁合金裝甲研制時(shí)間較晚,但研制速度較快,也取得了一定的成果,如 523、528、S-183、184、185等鋁合金裝甲材料,綜合發(fā)達(dá)國(guó)家所研制的三代鋁合金裝甲板基礎(chǔ)上所研制出來(lái)的,目前,我國(guó)已經(jīng)自主研發(fā)出Al-Cu系第三代鋁合金裝甲材料——2519A鋁合金裝甲材料。
現(xiàn)階段,在國(guó)際上以陶瓷用作裝甲防護(hù)材料主要為氧化鋁、碳化硼、氮化硅等。目前,世界各個(gè)也紛紛開(kāi)展了反裝甲技術(shù)的研究工作,其威力也得到明顯增強(qiáng),要想積極開(kāi)展陶瓷性能的研究工作,具體方式如下所示:(1)用連續(xù)碳纖維增韌補(bǔ)強(qiáng)陶瓷材料;(2)梯度功能材料是一種良好的復(fù)合裝甲材料,分子量聚乙烯纖維密度較小,制造簡(jiǎn)單也有著較高的防護(hù)性能,因此在新型輕質(zhì)防彈裝甲中被廣泛的進(jìn)行應(yīng)用。這些復(fù)合材料的質(zhì)量與鋼裝甲相同,但防護(hù)能力卻遠(yuǎn)高于鋼裝甲。纖維復(fù)合材料裝甲主要使用層壓工藝,在收到外來(lái)侵襲的時(shí)候回通過(guò)以下幾方面來(lái)減低其破壞程度:首先會(huì)通過(guò)纖維拉伸變形的方式將彈丸的動(dòng)能進(jìn)行改變,使其具有良好的纖維性能;其次如果彈丸利用剪切的方朝纖維層壓板發(fā)起進(jìn)攻的情況下,那么纖維板會(huì)主動(dòng)地將其動(dòng)能進(jìn)行吸收;(3)如果纖維板受到損壞,那么熔融也會(huì)受到破壞。
中國(guó)的科研工作者應(yīng)積極開(kāi)展了對(duì)此材料的研究工作,并開(kāi)發(fā)出一種可以在軍用飛機(jī)中有著非常好應(yīng)用的輕質(zhì)復(fù)合型材料防彈板,面板和通過(guò)特殊的粘合劑粘結(jié)在一起,面板是一種復(fù)合型材料,使用玻璃纖維制成的,面板非常薄,僅有5.0毫米。通過(guò)多次實(shí)踐得出,這種材料適用于54手槍式,沖鋒槍79型,不僅成本低而且使用起來(lái)也特別方便,便于進(jìn)行加工等特點(diǎn)。雖然飛機(jī)中也常常應(yīng)用玻璃纖維以及超高分子量聚乙烯纖維等材料,但它們也存在一些不足,如熱處理姿態(tài)較差,易界面和拉絲,防火性能差,因此在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該有很多改進(jìn)。
反應(yīng)裝甲的基本元件是兩塊金屬板和夾在其中的鈍感混合炸藥。如果破甲射流或動(dòng)能彈丸通過(guò)某種方式向反應(yīng)裝甲進(jìn)行撞擊的情況下,就會(huì)引爆炸藥,爆炸會(huì)順利驅(qū)動(dòng)金屬板并進(jìn)行反向移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中的物質(zhì)或動(dòng)能彈相互作用,從而影響射流帶來(lái)一定的影響,從而改變動(dòng)能彈的移動(dòng)軌跡,嚴(yán)重情況下還會(huì)發(fā)生斷裂的可能,影響射流對(duì)的防御能力,不利于對(duì)主甲板進(jìn)行保護(hù)。因此,反應(yīng)裝甲在裝甲材料應(yīng)用中有著非常好的應(yīng)用前景。我國(guó)開(kāi)展反應(yīng)裝甲技術(shù)的研究較晚,但研究進(jìn)程較為順利,研究成果顯著,所彥指出的裝甲在國(guó)際中也有著一定的優(yōu)勢(shì)。
雖然裝甲技術(shù)發(fā)展較快,但應(yīng)用效果良好,但也不可避免的會(huì)存在一定的缺陷,一是在對(duì)輕型裝甲車(chē)輛展開(kāi)應(yīng)用時(shí),余下的射流會(huì)穿穿過(guò)主裝甲后較薄的輕型車(chē)輛,而裝甲板也會(huì)損壞薄主裝甲;二是由于裝甲板的抗蝕性以及附加重量限制,很大程度上影響裝甲的性能,如果要在反作用裝甲模塊內(nèi)制作裝甲,要求相關(guān)人員需要結(jié)合坦克自身的重量展開(kāi)綜合考慮分析。
穿破甲技術(shù)近年來(lái)發(fā)展速度不斷上升,這也對(duì)傳統(tǒng)的裝甲防護(hù)技術(shù)帶來(lái)嚴(yán)重沖擊,但對(duì)一些沖擊力較強(qiáng)的反裝甲技術(shù)其無(wú)法進(jìn)行阻擋,因此應(yīng)找到一種新興的裝甲技術(shù)來(lái)進(jìn)行替代,于是電磁裝甲應(yīng)運(yùn)而生。電磁裝甲通過(guò)儲(chǔ)存電磁能的方式來(lái)降低彈丸的侵蝕性,也可以通過(guò)主動(dòng)出擊的方式來(lái)對(duì)彈丸進(jìn)行攔截,可以很好地對(duì)戰(zhàn)斗車(chē)輛進(jìn)行保護(hù)。電磁裝甲主要包括被動(dòng)式和主動(dòng)式。而在電磁裝甲理念提出后,法國(guó)研究人員也相繼開(kāi)展電磁發(fā)射防護(hù)板的試驗(yàn),試著通過(guò)對(duì)裝甲板進(jìn)行提速的方式來(lái)抵御彈丸的侵襲,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,電磁裝甲的防護(hù)效果要遠(yuǎn)高于爆炸反應(yīng)裝甲。
近年,國(guó)外對(duì)電磁裝甲技術(shù)的研究已經(jīng)形成初步的理論,就目前的研究成果來(lái)看,美國(guó)始終處于技術(shù)領(lǐng)先狀態(tài),我國(guó)為了能夠提高自身的軍事實(shí)力,也應(yīng)積極開(kāi)展對(duì)電磁裝甲技術(shù)的研究工作。
綜上所述,隨著反裝甲技術(shù)的快速發(fā)展,這也對(duì)坦克裝甲車(chē)輛的生存發(fā)展帶來(lái)一定的威脅,這也在一定程度上帶動(dòng)了新的裝甲防護(hù)材料及裝機(jī)防護(hù)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)雖然裝甲技術(shù)研究速度較快,但還有很多地方需要不斷地學(xué)習(xí),從而拉近與國(guó)外的距離。