坦克裝甲車輛防護(hù)材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

翁德偉

（陸軍裝甲兵學(xué)院，北京 100071）

裝甲戰(zhàn)車在世界著名的戰(zhàn)役中有著非常重要的作用，1918年英國研制出世界上第一輛坦克裝甲車，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)役中都離不開對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)場中更好的發(fā)揮其作用，但裝甲車輛的防護(hù)性能僅通過加強(qiáng)均質(zhì)裝甲厚度是不科學(xué)的，不僅會使裝甲車輛變得更加笨重，還會影響裝甲車量的機(jī)動性能，因此，對裝甲車輛的研究應(yīng)朝著功能化、輕量化以強(qiáng)韌化的方向發(fā)展。

1 均質(zhì)裝甲

均質(zhì)裝甲是最早出現(xiàn)的裝甲材料，英國最先研發(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)，是普通裝甲無法抵擋的，直到今天，坦克裝甲車依然離不開對均質(zhì)裝甲的使用，也提高其厚度。

2 鋁合金裝甲材料

為了進(jìn)一步提高裝甲車輛的防護(hù)能力，并能夠?qū)囕v的自重進(jìn)行合理的控制，由此研制出鋁合金裝甲。這也符合了對裝甲車輛輕便化的要求，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，美國路軍坦克機(jī)構(gòu)對鋁合金材料以及裝甲鋼材料的防護(hù)性能展開了相應(yīng)的對比工作，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)，美國也積極展開了防彈測試工作，并在原有鋁合金裝甲防護(hù)材料的基礎(chǔ)上展開了進(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)時裝甲車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、英國等也開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。

我國開展鋁合金裝甲研制時間較晚，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)國家所研制的三代鋁合金裝甲板基礎(chǔ)上所研制出來的，目前，我國已經(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。

3 復(fù)合裝甲材料

現(xiàn)階段，在國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，世界各個也紛紛開展了反裝甲技術(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，在收到外來侵襲的時候回通過以下幾方面來減低其破壞程度：首先會通過纖維拉伸變形的方式將彈丸的動能進(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，那么纖維板會主動地將其動能進(jìn)行吸收；（3）如果纖維板受到損壞，那么熔融也會受到破壞。

中國的科研工作者應(yīng)積極開展了對此材料的研究工作，并開發(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，因此在未來的發(fā)展過程中應(yīng)該有很多改進(jìn)。

4 反應(yīng)裝甲

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。如果破甲射流或動能彈丸通過某種方式向反應(yīng)裝甲進(jìn)行撞擊的情況下，就會引爆炸藥，爆炸會順利驅(qū)動金屬板并進(jìn)行反向移動，運(yùn)動中的物質(zhì)或動能彈相互作用，從而影響射流帶來一定的影響，從而改變動能彈的移動軌跡，嚴(yán)重情況下還會發(fā)生斷裂的可能，影響射流對的防御能力，不利于對主甲板進(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。我國開展反應(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際中也有著一定的優(yōu)勢。

雖然裝甲技術(shù)發(fā)展較快，但應(yīng)用效果良好，但也不可避免的會存在一定的缺陷，一是在對輕型裝甲車輛展開應(yīng)用時，余下的射流會穿穿過主裝甲后較薄的輕型車輛，而裝甲板也會損壞薄主裝甲；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綜合考慮分析。

5 電磁裝甲

穿破甲技術(shù)近年來發(fā)展速度不斷上升，這也對傳統(tǒng)的裝甲防護(hù)技術(shù)帶來嚴(yán)重沖擊，但對一些沖擊力較強(qiáng)的反裝甲技術(shù)其無法進(jìn)行阻擋，因此應(yīng)找到一種新興的裝甲技術(shù)來進(jìn)行替代，于是電磁裝甲應(yīng)運(yùn)而生。電磁裝甲通過儲存電磁能的方式來降低彈丸的侵蝕性，也可以通過主動出擊的方式來對彈丸進(jìn)行攔截，可以很好地對戰(zhàn)斗車輛進(jìn)行保護(hù)。電磁裝甲主要包括被動式和主動式。而在電磁裝甲理念提出后，法國研究人員也相繼開展電磁發(fā)射防護(hù)板的試驗，試著通過對裝甲板進(jìn)行提速的方式來抵御彈丸的侵襲，實(shí)驗結(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，國外對電磁裝甲技術(shù)的研究已經(jīng)形成初步的理論，就目前的研究成果來看，美國始終處于技術(shù)領(lǐng)先狀態(tài)，我國為了能夠提高自身的軍事實(shí)力，也應(yīng)積極開展對電磁裝甲技術(shù)的研究工作。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著反裝甲技術(shù)的快速發(fā)展，這也對坦克裝甲車輛的生存發(fā)展帶來一定的威脅，這也在一定程度上帶動了新的裝甲防護(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)，從而拉近與國外的距離。