为了抵御各种威胁,坦克需要增强自身的防护能力。在世界范围内,坦克隐身技术、主动防护技术和一些装甲防护技术正在蓬勃发展。特别是各种电装甲和爆炸反应装甲(ERA)的发展越来越多地引起人们的关注。下面就介绍一下这些方面的发展状况。
混合式爆炸反应装甲的以色列M113装甲战斗车辆
爆炸反应装甲的新发展ERA是M·赫尔德博士的一项发明, 1970年获德国专利。1974年,以色列拉斐尔军火研究局开始研制ERA。前苏联也差不多在这个时候开始研制ERA,但是,由于频频发生事故,前苏联当局一直没有实际使用ERA。直到1982年,以色列坦克上出现了这种装甲,前苏联才决定在坦克上安装ERA,并从1983年起开始大规模使用这种装甲。结果,后来几乎所有的前苏联坦克都装上了爆炸反应装甲,即ERA。
最初设计的ERA是用于对付破甲弹的,通常是由一些厚度仅为2mm~3mm的钢板和炸药制成的夹层装甲。这种ERA防破甲弹的效果还是相当不错的。例如,俄罗斯T-55坦克所裝的“接触” (Kontakt)型ERA防破甲弹的效能,是同等重量轧制均质钢装甲板的三四倍。但是,最初研制的这种轻型ERA对高速动能穿甲弹基本不起作用。为了降低穿甲弹的穿甲效能,必须大大增加ERA夹层钢装甲板的厚度。于是,人们便开始发展重型ERA,前苏联钢铁工业研究院最先开始研制重型ERA,并从1985年起把研制成功的“接触”-5型重型ERA装在苏联坦克上。这种ERA不仅防破甲弹的能力有较大的提高,而且,据透露,安装这种反应装甲板,装甲系统防尾翼稳定脱壳穿甲弹的总质量有效系数达到了1.7,较同样重量的实心钢装甲板的防护力高70%。
ERA能明显增强坦克的装甲防护能力,因此,人们自然也想把它用到轻型装甲车辆上,但是,试验的结果并不理想。原因是,尽管ERA能大大降低成型装药射流的侵彻威力,但无论如何不能使之完全丧失破甲能力。只有较厚的坦克装甲板才能抵挡得住残余破甲射流的穿透。不言而喻,轻型装甲车辆的主装甲板较薄,将被残余的破甲射流所击穿。此外,ERA发生爆炸时,其背板会高速飞向车辆的主装甲板,对于轻型装甲车辆来说,会造成严重的伤害。
电装甲
为了解决这两个问题，曾进行过种种尝试。例如，曾试过在ERA后面安装附加钢装甲板,但是,这样会大大增加车重。对于大多数轻型装甲车辆来说,这是不能接受的。为了解决背板飞离造成伤害的问题,法国SNPE公司设计了一种局部反应式ERA。它的中间夹层采用低能炸药,使爆炸反应局限于射流作用的区域,而ERA夹层装甲的各装甲板均不会被炸飞,从而不会对车体主装甲板造成附带损伤。但是,这种反应装甲仍没有解决残余射流穿甲的问题。
以色列拉斐尔军火研究局曾经研制出了一种新型的ERA,它进一步降低破甲射流的破甲威力能吸收背板的动能。它由爆炸夹层装甲和后夹层装甲组合而成,其中发夹层装甲的背板充当后夹层装甲面板,并且,后夹层装甲采用惰性间夹层。这种混合式ERA与E1后面再装一块附加钢装甲的情况比,重量更轻,效果更好。最近,以列国防军的M113装甲人员输送1装上了这种混合式ERA。美国陆2最新推出的M2A3步兵战车也装上了这种反应装甲。
纯电装甲
对于上述轻型、重型、局部反应式和混合式等四种ERA来说,都是先有的车,后设计的ERA,因此,只能以附加装甲的形式装到装甲车辆上,它并没有完全和装甲车辆融合成一个整体。
在爆炸反应装甲领域,出现过一种全新的设计思想,这就是在设计坦克装甲时就把爆炸反应装甲考虑进去,使它成为复合装甲的一个组成部分。这种爆炸反应复合装甲,姑且称其为“一体式”爆炸反应复合甲。
具体地说就是,在设计坦克装甲,把坦克的装甲设计成内层装甲和层装甲,两层装甲之间留出足够的间,以便安装ERA夹层装甲。这种结构中的ERA夹层装T会被小口径炮弹、弹破片和其一些方法所引爆,并能减小其飞行背板和爆炸气浪给坦克带来的危险(爆炸气浪会向外排泄)。此外,这种布置还便于ERA采用较为敏感的炸药,使得不仅成型装药射流能引爆之,而且长杆穿甲弹芯也能引爆之。
为了能有效地对付长杆穿甲弹芯,这种与主装甲综合成一体的ER-A夹层装甲的装甲板也要有较厚的厚度,以便能产生足够的横向冲力,把穿甲弹芯撞偏或撞断。同时,为了减小ERA夹层装甲的背板被炸飞时对主装甲板造成的损伤,可以把ER-A夹层装甲的面板和背板做成非对称板,使面板较厚,背板较薄。面板的厚度较大还有助于避免各种小型威胁引爆ERA夹层中的装药。但是,还必须很好地进行平衡,既使ERA夹层装甲的前板具有足够的重量,能有效地对t穿甲弹芯,又不至于太重,又能方便地给它安装外层装甲板。总之,经过优化设计,这种“一体式”爆炸反应复合装甲将使未来坦克既能有效地对付高速动能穿甲弹芯,又能有效地对付成型装药破甲弹,甚至串列成型装药破甲弹。
另外人们十分关注电装甲的发展。这与美国陆军未来战斗系统(FCS)和英国陆军机动直射火力装备要求(MODIFTER)等最新装甲车辆发展计划有一定的关系。但是,在这些发展计划出现之前,人们早就开始研究电装甲了。70年代末,苏联拉弗列恩季耶夫(Lavrentyev)流体动力学研究所最早开始研究电磁装甲。80年代,美国加利福尼亚州的马克斯韦尔(Maxwell)实验室也开始研究电磁装甲。后来,世界上许多国家也都相继开始了这方面的研究。迄今,至少已经出现了3种不同形式的电装甲。其中,最早出现的就是电磁装甲。
电池装甲
电磁装甲由两块装甲板和高压电容器组所组成,其中两块装甲板隔开一定的距离,一块连接高压电容器组,另一块接地。当受到攻击时,破甲射流穿过这两块板,相当于把它们连通,引起电容器组放电。大量电流急速沿射流流过,造成射流的磁力学特性不稳定,使射流发散,从而大大降低其破甲威力。
这种电磁装甲除了用于对付成型装药破甲射流外,也考虑到了用它来对付长杆穿甲弹芯。同对付破甲射流的情况一样,大电流流过穿甲弹芯时,也会使穿甲弹芯出现振动和膨胀不稳定性,从而使穿甲弹芯断裂。美国得克萨斯州西南研究院和“乔巴姆”装甲的发源地英国国防研究局彻特西(Chertsey)科学研究院仍在对这些现象进行研究。
这种电磁装甲是一种自动激活式电磁装甲,只要被穿透便自动发挥作用。另有一种电磁装甲则不同,它不能被自动激活,而需要探测靠近目标的入射长杆穿甲弹芯或导弹,这就是主动式电磁装甲。它由探测系统、计算机控制系统、电容器组和钢板发射装置等组成。一旦多传感器探测系统探测到入射弹丸,以计算机为基础的控制系统便接通开关,电容器组便向电感式钢板发射装置的扁平线圈发出大脉冲电流。于是,钢板发射装置向弹丸入射路径投射出一块钢板去撞击入射弹丸,从而撞断或至少撞偏入射的穿甲弹丸,毁坏或引爆入射的破甲战斗部。。
第三种电装甲是电热装甲。像最早出现的电磁装甲一样,它也由两块金属板和电容器组构成,其中一块金属板接地,另一块连接电容器组。但这些金属板距离较小,中间隔着一层很薄的绝缘材料而不是隔着很大的空气隙。当成型装药破甲射流或动能穿甲弹芯穿过这两块金属板时,电器组放电,电流脉冲沿射流或穿甲芯从一块金属板流向另一块金,板。这使中间的绝缘层材料迅速月胀,往两边推开两块金属板,从而扰破甲射流。所以,电热装甲也是种自动激活式电装甲,它对付破甲射流或穿甲弹芯的方式与爆炸反应装甲差不多。
显而易见,三种电装甲都需要在坦克上安装高压电容器组,以提供所需的电能,而且耗电量还是相当大的。例如,为了使主动式电磁装甲所发射的钢板能有效对付目前坦克炮发射的穿甲弹,它的动能要达到IM。假设钢板发射装置的效率为20%,那么,电容器组的容量应为5M。而脉冲电源的能量密度约为IM/mi,因而,所需的电容器组的体积将达5mn,这占到了坦克内部空间1/3.
进一步发展电容器技术可能会是高电容器组的能量密度。但是,纵然电容器技术取得较大发展,也只有在“全电"坦克成为现实时，作为“全电”坦克的一部分,电装甲才有可能实际投入使用。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
