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坦克附加装甲的发展
 陆地战神除了要有钢筋铁骨以外,自然还要有一套坚不可摧的铠甲,坦克这个陆地突击的中坚力量自然也不例外。在坦克诞生之初,就有设计者开始为坦克量体裁衣般的制作和安装附加装甲了。

    

    被击毁的MK坦克

    那是在1918年,英国的“马克”坦克正春分得意,冷不防冒出来一个K型子弹,能够在一定距离内击穿“马克”的装甲,为了应对K型子弹的威胁,英国人想出了最直接的办法,将制造坦克的高碳钢制成小块状,再用螺丝固定在坦克外部,在这匆匆忙忙的赶工中,最早的附加装甲就这样诞生了。

    

    准备安装附加装甲的MK坦克,顶部凸起物为固定附加钢板的螺栓。

    在二战之前,坦克的主要威胁是以动能弹为主的各种炮弹,子弹,所以那个时候的附加装甲也主要是以薄钢板为主,基本都是通过螺栓或支架安放在主装甲的外部,其实就是在直接的增加装甲厚度,增强防护能力。

    

    用锅炉钢板制成的MK坦克附加装甲

    二战中,破甲弹的兴起使得坦克又要面对一个新的敌人,德国在1942年开始为己方坦克安装附加装甲,在车体侧面和炮塔上增加了5-8毫米装甲护板。炮塔上增加的环形硬化装甲进一步加强了炮塔侧后面的防御力。同时德国的装甲兵们也没闲着,也想出了很多“土”办法来增强自己所使用的装甲车辆的防护能力。首先他们是在坦克上挂装备用履带(见图),甚至是缴获的敌方履带。由锰钢制造的坦克履带有极高的硬度,并且因为履带形状多棱角,极容易使敌攻击的穿甲弹发生跳弹!等于给坦克增加了近20毫米的装甲。还有的坦克兵将备用的负重轮从后部拆下来使用钢丝悬挂在车体正面和炮塔侧面,用以提高侧后方的防护水平。

    

    挂满了履带做附加装甲的德国坦克。

    

    二战中很多国家的坦克兵经常把很多杂物挂在车上作为附加的防护手段

    就在德国坦克兵匆匆忙忙的给自己的坦克安装附加装甲的时候,美国的坦克兵除了也在坦克上挂载履带以外,还把装满黄沙的麻袋,水桶,原木,甚至还有的坦克兵将铁丝网和汽车轮胎都挂在自己的坦克外面,把坦克打扮的就像逃离家园的难民一样。其实这么折腾只有一个目的,使聚能装药战斗部提前起爆,利用空隙对射流产生分散,大大降低聚能装药战斗部的穿透力。

    

    用“土”办法挂满了杂物的M4坦克

    除了在坦克外部挂载一些杂物和“土质装甲”以外,战后世界各国的坦克设计者们都将这种以附加形式安装的外挂装甲作为防护的一个分支进行进一步的研究。最早将裙板作为坦克防护重要组成部分的是苏联陆军,在60年代初期,军购部门要求设计人员提出研制一种可以防御聚能装药战斗部的侧裙板以保护车辆两侧的悬挂系统和行动装置。

    

    在T54早期型号上进行的裙板防护实验

    在对多种裙板结构进行了大量的综合性试验之后,最后选用了由五块矩形铝板组成的鱼鳃式侧裙板结构。每块铝制侧裙板上带有垂直旋转轴,并通过螺旋弹簧固定在履带挡板上。平时铝制裙板闭合时同履带挡板平行,作战前,驾驶员通过舱内的一个操纵装置控制裙板呈90度张开并固锁。在穿越障碍的时候则由驾驶员控制侧裙板重新收回(见图)。经过试验证明,这种形式的裙板能够在正前方±25度的范围内有效的保护整个行动机构免受破甲弹的伤害。

    

    装备在T64坦克上的可收放式裙板完全展开状态

    而到了70年代,为了提高如T55,T62等老式坦克的作战能力,苏联的科研人员研制了一种较为复杂的外挂式附加装甲,这种装甲是由30mm钢板焊接成的箱式结构,总厚度为150mm。内部装有多层5mm厚高硬度装甲钢板,呈倾斜规律状排列。间隙用聚亚氨酯橡胶填充(见图)。当射流穿透外壳侵入时,模块中的钢板发生碎裂或变形,特种橡胶等物质将碎块粘合在一起,这有利于阻碍金属射流的侵袭,同时还可以利用钢板的间隔布置来干扰射流使射流发散。同时,穿甲弹的穿杆撞击产生的动能通过韧性物质传递到钢板上,同时对穿甲弹产生扭转的垂直方向力,所以对穿甲弹也有一定的防护作用,但是作用是有限的。根据苏军测试的结果,这种附加装甲能够对破甲弹提供200mm左右的防护能力。

    

    T55坦克的解剖图,能够清晰的看到附加装甲的安装位置

    

    T55坦克车体首上附加装甲的剖面图

    

    T55和T62坦克炮塔附加装甲的剖面图

    而在后期对此类附加装甲的改进中,挪威的专家进行的一个实验给了装甲设计者们新的灵感。设计者们将传统的聚亚氨酯橡胶更换为含有微量索姆丁炸药(一种高敏感度炸药)的高膨胀性特种橡胶,并改变了整体结构。新的装甲被称为附加式膨胀装甲。

    这种新型装甲使用含有敏感炸药的橡胶将韧性很高的薄金属片包裹后按顺序放入由6mm厚的装甲板制成的铁盒中并密封,当射流穿透外壳将含有炸药的橡胶引爆时,被橡胶包裹的金属片会产生快速的运动并对射流进行剧烈的切割动作。尽管单个的金属片动作幅度很小,但是由于装甲箱体内装有大量顺序排列的金属片会从不同角度分别对射流进行切割,所以可以有效的摧毁射流,有效地保护坦克。外挂膨胀装甲的效果要好于传统结构的附加装甲,而且重量更轻,更重要的是此种装甲不像爆炸反应装甲一样在工作是会产生大量有杀伤性的碎片,不会对步兵造成伤害,因此近年来成为很多国家的研究重点。

    

    某国对膨胀附加装甲的模拟靶测试现场

    但是该装甲对于穿甲弹的效果依然不是很理想。于是各国的设计者们又不约而同的想到了陶瓷,很快,嵌有陶瓷夹层的外挂式复合装甲开始出现,比如我国生产的85III型坦克上,就挂装了含有陶瓷夹层的复合装甲块(见图),而以色列也研制了多种外挂式复合陶瓷装甲用于不同型号的坦克改装。

    

    装有外挂型陶瓷复合装甲块的国产85III型坦克

    此外还有很多国家采取了多种多样的形式来增加对破甲弹的防护能力,比如以色列就在自制的“梅卡瓦”坦克的炮塔后部挂了数十条粗大的铁链用以干扰火箭弹的运动轨迹从而使其无法在有效角度引爆战斗部,进而达到对炮塔后部的防护,而瑞典的“S”型坦克则更绝,直接在车体前部竖起了一个接近一米高的铁栅栏,而且还作为高度机密隐藏了几十年之久,同时“S“坦克还将扁平状的油桶用钢丝串起来悬挂在车体两侧充当附加装甲。(见图)

    

    把油桶作为附加防护的手段,这是瑞典S坦克的首创

    而附加装甲的另一个分支--爆炸反应装甲在战后的发展则更是跌宕起伏,时至今日大放异彩,被所有国家所认同。

    爆炸反应装甲的概念最早是早1949年由莫斯科普鲁米梯学院的拉夫列杰夫教授提出的,并苏联钢铁科学研究院在随后的十年中进行了进一步的研究和试验,并于60年代中期安装在一辆T64试验车上进行了实弹试验,但是结果并不理想,当试验车被击中后,引发了许多反应装甲块的连锁爆炸,摧毁了外部的所有观瞄设备,试验不得不暂停。再后来的几次试验中还发现除了导弹的战斗部以外,机枪子弹,燃烧弹,大口径炮弹破片等等都能引爆反应装甲,根本不能投入实战,很快苏联就将其转作技术储备而终止了这一项目的研究。

    而到了70年代初,德国的黑尔德博士提出提出在两层钢板中间夹装炸药的现代反应装甲结构,随后以色列人在这一理论的基础上开始了研究,并提出应该在夹层中填充钝感炸药。爆炸反应装甲的基本原理是当聚能射流以一定角度撞击在反应装甲上时,钝感炸药起爆,爆炸的冲击波驱动金属板沿着法线方向运动,由于反应装甲一般都是以一定角度进行安放的,所以运动中的金属板与射流会以一个角度相互运动,使射流受到金属板的干扰和切割,从而降低对主装甲板的侵彻能力。

    

    爆炸反应装甲工作的高速摄影图,注意在爆反工作后,射流的状态已经失稳并出现断裂

    在这个理论基础上,以色列拉菲尔(Rafael)公司研制成了世界上第一种爆炸反应式装甲—“夹克衫” (Blazer),并很快在1982年以色列入侵黎巴嫩的战争中投入实战。尽管当时的技术尚不完善,这些“夹克衫”就像皮鞋盒子一样用架子挂在坦克车体和炮塔等被弹概率较大和防护较为薄弱的部位上(见图),当时参战的M48,M60以及“马加奇”3型等主战坦克上均安装了爆炸反应装甲,经过实战证明,安装了“夹克衫”的坦克可以有效的抵御苏制AT3反坦克导弹和RPG7火箭筒的攻击,极大的增强了主战坦克对聚能装药战斗部的防护能力。

    

    以色列早期装备的爆炸反应装甲

    自此,爆炸反应装甲一战成名,为世界各国所瞩目。美国随即在1983年就从以色列引进了“夹克衫”,并迅速研制出了自己的反应装甲,大量的安装在M60坦克和M2步兵战车上。美国使用的反应装甲有M1和M2两个型号,M1型尺寸为305×305×51mm,重量为8.6kg/块;M2型为472×305×51mm,重量为12.7kg/块。能够为坦克提供250mm-350mm的防护能力(破甲弹)。在海湾战争中,美国为参战的M60A3坦克全部配备了此种反应装甲。

    

    海湾战争中配备了爆炸反应装甲的美军M60坦克

    而法国陆军则使用了由GIAT地面武器工业公司生产的“布雷努斯”(Brenus)爆炸反应装甲来改造自己的AMX30主战坦克,该反应装甲外形尺寸为300×150×75mm,重量为10kg/块,内装有400克钝感炸药,能够提供400mm的抗破甲能力,同时由于面板较厚,还能提供相当于100mm均质钢的防穿甲弹的能力。

    

    挂装了布雷努斯爆炸反应装甲的AMX30坦克

    英国则由皇家兵工厂和维克斯防御系统公司研制出了“罗莫A”型和“瓦尔马II”型反应装甲,其中“罗莫A”型安装在挑战者主战坦克和武士步兵战车上投入使用。

    

    正在安装爆炸反应装甲的挑战者2坦克,在被RPG29击穿了主装甲之后,英国人也开始变的小心翼翼起来

    我国在70年代末开始研究爆炸反应装甲技术,到目前为止已经先后研制成功了三代爆炸反应装甲,在最新的一代爆炸反应装甲上,应用了针对串联战斗部的新结构和技术,能够为老式坦克改装提供有效地防护。

    

    我国自行研制并公开展示的多种型号的FY系列爆炸反应装甲

    我国开发的爆炸反应装甲适用于多种型号的老式坦克的改造,在加强防护的同时,我国也非常注意爆炸反应装甲工作时产生的冲击波对车内人员的伤害。

    

    我国59D型坦克上安装的爆炸反应装甲。注意其底部安装了保护成员免受冲击波伤害的衬板

    

    59D型坦克车体安装的爆炸反应装甲剖视图,上半部为工作模块,下半部为保护衬板

    在我国最新的出口型VT1A主战坦克上就安装了自行研制的第三代爆炸反应装甲(见图),根据产品宣传资料显示,这种爆炸反应装甲的防护能力为400mm(破甲弹),200-250mm(穿甲弹)。

    

    我国出口型VT1A坦克上配备的爆炸反应装甲

    

    我国VT1A出口型坦克外挂的爆炸反应装甲的侧视图

    就在由以色列人牵头大肆发展爆炸反应装甲的时候,苏联人也并没闲着,在以军与叙利亚第82装甲旅的对决中,虽然以军大获全胜,但有几辆刚刚投入战场的“马加奇”6B被叙利亚人完整地俘获。不久,叙利亚就把这些战利品交给莫斯科,“夹克衫”的出现使得苏联设计者们觉得大幅提高本国坦克防护能力的机会到来了,于是经过部长会议批准,苏联再次启动了爆炸反应装甲项目(EDZ),由苏联钢铁科学院负责研制,由于已经具有了一定的技术基础,所以仅用了一年的时间,便制造出了苏联第一代爆炸反应装甲 “康塔克特-1”型(K1),并很快通过军方测试于1984年末开始装备部队。

    

    被缴获的安装有早期爆炸反应装甲的以色列坦克(现展示于俄罗斯某博物馆)

    K-1型爆炸反应装甲(见图)的设计非常有特点,摆脱了“夹克衫”那种笨重而庞大的体型,K1的外层是由3mm的钢板制成,中间安放了两块厚度为15mm呈夹角布置的装甲钢板(抛板+背板),并用钝感炸药填充钢板之间的间隙(见图)。整体尺寸为250×138×103mm,其中添加了350克左右的钝感炸药。

    

    K1型爆炸反应装甲的剖面图,能够清楚地看到两块抛板的结构

    K1的防护原理是:当金属射流穿透外壳和抛板后,引爆位于钢板中间的钝感炸药,在炸药爆炸波的推动下,抛板向外飞出而背板向相反方向运动,由抛板对射流进行“掐头”,将射流最尖锐的部分切断并消耗射流;再由背板对射流进行“去尾”,对射流产生极大的扰动和干扰,进一步降低射流对主装甲的穿透力。

    

    K1型爆炸反应装甲工作时实时拍摄的X光照片,注意射流的状态,在经过两块抛板的先后动作后,射流发生扭曲和断裂,丧失了连续性。

    这种“掐头去尾”的奥妙就在于K1并没有单纯的模仿“夹克衫”那种“三明治”结构,而是巧妙地利用了楔形放置的钢板使得炸药产生不对称的爆轰波,推动钢板快速而剧烈的消耗和切割射流,获得了比西方爆炸反应装甲更好的效果。

    

    工作以后的爆炸反应装甲,能够看出聚能射流仅对车体造成了很小的伤害

    K1在安装时,使用专用的架子与水平线呈30度角放置(见图),这样做的目的是让爆炸反应装甲在起爆时能够获得更好的切割角度和效果。

    

    T64BV坦克用于安装K1型爆炸反应装甲的支架

    第一代K1能够提供针对破甲弹的400mm的防护能力,而对于穿甲弹,K1的效果非常有限。而在后来进一步的测试中,发现由于K1的外壳较薄,被小口径机关炮扫射时也有发生殉爆的可能,于是科研人员很快作出了改进:增加外壳的厚度,同时在装甲块底部增加一块厚度为5MM的钢板。这样就可以大大降低被小口径炮弹引爆的几率。而苏军的坦克兵则创造性的将多层爆炸反应装甲重叠布置在主装甲上(见图),进一步的增加了对破甲弹的防护能力。

    

    苏联坦克兵创造性的将多层K1型爆炸反应装甲层叠布置在T72型坦克上,极大地提高了对重型反坦克导弹的防护能力。

    在对K1的改进研究中,设计者们发现爆炸反应装甲破坏射流的方式如切割射流,干扰射流路径,毁伤射流本身等等都可以用在破坏尾翼稳定脱壳穿甲弹的侵入上,只是需要使用不同的方法来实现相同的道理。

    

    K1型爆炸反应装甲的近拍图,图中显示,K1的面板很薄,在穿甲弹打击下不能有效地引爆内嵌的炸药

    但是要防御脱壳穿甲弹的攻击,首要的问题就是K1所使用的钝感炸药对于普通撞击产生的温度(这个是相对于金属射流而言)并不敏感,实验中多次发生穿杆通过后炸药未起爆的问题,解决这一问题的方法就是加厚反应装甲外壳和内嵌的抛板及背板,这样可以使脱壳穿甲弹弹芯在穿透多层钢板时产生极大地热效应同时产生大量炙热的高温碎片,从而实现引爆炸药的目的。

    

   

    T80某型车上安装的重型爆炸反应装甲侧切图,可以看出其面板较K1型有明显加厚,同时内嵌有多层附加钢板。

    防御脱壳穿甲弹的另一个难题就是现代尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯都是使用高密度的钨,铀等合金制成的,质地非常坚硬,普通的碎片对穿杆很难完成干扰和切割的动作。

    

    德国生产的DM53型脱壳穿甲弹,弹芯采用高密度钨合金制成,非常坚固。

    通过基础研究设计者们认为现代的大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹在命中并穿透装甲时,截面比动能越高,穿透能力就越强,也就是说就是整个弹芯的动能除以截面面积所得出的比值,所以尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯越长,截面面积越小穿甲效果就越好,所以现代的脱壳穿甲弹都将长径比作为一个重要的衡量指标。但是大的长径比就对弹芯材料提出了更好的要求,一般来说,弹芯穿透装甲的过程就是一个不断相互消耗的过程,弹芯所有的侵彻体越长,可供消耗的长度也就越长,穿甲深度也就越大大,所以近年来发展的穿甲弹都在不停的增加弹芯长度(见图)

    

    近年来,穿甲弹的弹芯长度在不断地增加,以期达到更高的侵彻深度

    如M829A3的弹芯都已经顶住弹底。但是加长弹芯带来的就是弹芯整体脆性的增加,现代坦克跑的炮口动能极高,弹芯在命中装甲的时候自身含有极大地动能和势能,而此时倘若弹芯的飞行状态和侵彻角度发生改变,必将被自身的巨大应力所损毁(折断或者解体)或迅速改变飞行姿态。

   

 

    M829系列弹药,最新型的829A3的弹芯已经顶住药筒底部

    基于以上的分析,研制人员认为爆炸反应装甲对脱壳穿甲弹弹芯的防护应基于以下几点:

    1. 利用内嵌材料的剧烈运动切断或折断侵入的尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯,使之断裂和分解。

    2. 尽可能的通过金属抛板的运动造成不均匀力并使弹芯结构产生极大地材质疲劳,使弹芯头部发生碎裂。

    3. 在无法达到前两点目的的情况下,尽可能通过对弹芯施加不同角度不同力度的力迫使弹芯在射入的过程中改变侵彻方向导致攻击角度变大,进一步增加倾斜系数,同时带动穿杆作偏转扭曲(YAW) 运动。

    

    我国科研人员分析得出的侵彻体自身应力分布图

    在对爆炸反应装甲对脱壳穿甲弹的防护方式有了基本的了解之后,设计人员设计了一种全新的重型爆炸反应装甲,这种装甲使用25mm厚的高硬度钢制成外壳,内部装有两块由热敏感度较高的炸药包裹的厚度为10mm的高硬度合金制成的抛板,同时加大隔离层的厚度减少附带伤害。这种爆炸反应装甲被命名为“康塔克特-5”型(K5)

    

    安装在T90车上的K5型爆炸反应装甲

    K5对脱壳穿甲弹的防护原理是:当脱壳穿甲弹的弹芯集中与法线呈30度布置的块状爆炸反应装甲时,弹芯引爆炸药的同时外壳钢板即向上方飞出,完成对弹芯的第一次破坏,随即包裹在炸药内的高硬度合金钢板也被抛出,继续沿着倾斜方向对弹芯的中后部进行切割和扰动。在抛板剧烈运动的时候,背板在炸药爆轰波的推动下也同时向装甲内侧运动,与抛板一起对弹芯进行“掐头去尾”式的破坏。

    

    实弹测试后的爆反抛板,注意其中部切割侵彻物产生的痕迹(参照下图的标识)

    

    爆炸反应装甲的工作原理,注意侵彻物在不同方向运动的抛板上留下的痕迹

    而在解决爆炸反应装甲“殉爆”的问题上,苏联科研人员发明了由多个相互连接盒单元构成的爆炸反应装甲“套件”, 这种盒单元的四个侧壁采用声阻抗变化的三层或四层复合材料,即从接触炸药的侧壁层开始,每相邻两层材料的声阻抗之比不小于2,从而衰减和消耗了爆炸冲击波,使相邻的盒单元不会发生殉爆。

    实验证明,这种重型爆炸反应装甲对于早期的尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯具有极大地破坏作用,能够直接将弹芯切断或损毁,在一次试验中,3BM32(1800m穿甲能力为450mm/0度)的弹芯在侵彻过程中被K5直接切断,余下部分仅仅在主装甲上打了不到80mm的一个小洞。

  

  

    网上流传的K5型爆反动作时将穿甲弹弹芯切断的X光照片,从弹芯直径和形状上看,很可能是西方国家生产的某型穿甲弹。

    而在另一次试验中,更新型的3BM42在遭到K5的毁伤之后,在主装甲上留下了一个比正常侵彻路径要大得多的射入通道(侵入深度仅有150mm),这就是穿杆遭到偏转和扭曲之后导致射入方向发生重大变化后的结果。由此可见K5对早期型号的脱壳穿甲弹有着非常好的防护效果。

    

    被爆炸反应装甲干扰并偏转后的弹芯在主装甲上只留下了一个很浅的小坑

    一般来说,K5对同时期的尾翼稳定脱壳穿甲弹具有200-300mm均质钢的防护能力,而对于破甲弹则有至少400-500mm的防护效果。

    就在K5刚开始列装后不久,苏联解体,整个装备研制制造体系全部瘫痪,K5也随之在世界上广为扩散,西方抓住这一机会迅速对这种“神奇“的爆炸反应装甲展开了大量的测试工作,在90年代中期,在德国和韩国先后使用DM43,M829A1等新型尾翼稳定脱壳穿甲弹对安装了K5的苏制坦克进行实弹打靶测试,实验证明,即使是面对80年代后期发展的新型弹药,K5也有着较好的防护能力,尽管在对抗M829A1的试验中K5不能像对3BM32/42那样一折两断,但是通过偏转弹芯射入方向和增大扭转力度的方式大大降低了M829A1的侵彻深度。而对于西方普遍装备的钨合金弹芯,K5的作用则更大,能够使DM43再通过K5后,侵彻通道的直径较原来增大接近一倍,同样有效的降低了对主装甲的侵彻深度。

    

    双层爆反抛板对穿甲弹弹芯进行切割动作的示意图。由于弹芯本身存在着极大地应力,任何偏转提拉动作都能够对弹芯造成极大的毁伤。

    面对新型弹药快速发展咄咄逼人的形势下,继承了苏联庞大装甲力量的俄罗斯,尽管经济紧张,国家衰弱,但是依然没有停止对装甲技术的研究和开发。鉴于K5已经通过外销等多种形式广为外界所了解,并且一度成为各种新型反坦克武器的“样靶”,“本品能够有效的击毁有K5保护的各型主战坦克”几乎成为所有国家新型反坦克武器宣传的“标准用语”。面对这一情况,K5的设计者们开始边改进K5边研制新的重型爆炸反应装甲。

    

    爆炸反应装甲出现后,反坦克导弹纷纷采用了串列装药的战斗部,由前置的小型战斗部提前引爆反应装甲,确保主战斗部能够直接击中主装甲完成毁伤任务。

    首先是对K5进行结构性的调整以便提高K5本身的性能,在原来两块抛板的后面上增加了一块硬度更高韧性更好的合金钢板,同时将原来的热敏炸药的爆速和敏感度进一步提高。在结构上,将原来两块呈夹角布置的方式改为与法线呈60度角顺序放置,将第三块抛板朝向主装甲方向倾斜放置,这些抛板分别用高性能热敏炸药包裹。

    当脱壳穿甲弹弹芯射入改进型的K5之后,新研制的热敏炸药以速度更快的爆轰波推动前两块抛板依旧以“迎头”的形式对弹芯进行破坏,而第三块抛板则依靠自身的高硬度对脱壳穿甲弹弹芯进行“尾追”式的打击,在垂直方向对弹芯的中后部进行切割和施加巨大的上升力,即使不能完全切断弹芯,但是依然极大地提高弹芯的射入角度,使弹芯受到不均衡的力而导致其“翻滚”着接触主装甲,这样一来,弹芯对主装甲的侵彻能力就要大打折扣,无法穿透厚重的主装甲。

    

    翻滚着接触靶板并留下整体痕迹的弹芯,这种情况在测试中极为罕见。

    这种新型K5目前仅用于俄军自用的改进型T72B和T90A上面,整车配备重约4.5吨。根据俄军方的报告称:此装甲在面对新型的诸如M829A2,DM53等新型大长径比尾翼稳定脱壳穿甲弹的攻击时,依然能提供300mm左右均质钢的防护能力。也是目前世界上最先进的爆炸反应装甲。

    而在试验场,另一种重型爆炸反应装甲“仙人掌”(Relikt)还在测试之中,尽管尚未公布,但笔者认为,“仙人掌”其实和K5都是采用相同的原理,只是设计上更巧妙,材料性能上更好一些。新的“仙人掌”很可能是采用了层叠设计即将原有的单块的反应装甲改进后层叠摆放进更厚的钢套中形成“复合”结构,整体结构比K5更厚。笔者分析可能是由25mm装甲钢外壳+15mm高硬度合金板+热敏炸药+10毫米高硬度合金板板+隔离层+热敏炸药炸药+15mm高硬度后抛板组成,防护原理还是通过更多抛板在前,中,后三个方向对来袭的脱壳穿甲弹弹芯进行切割和扰动,只是这个过程更复杂,更剧烈罢了。究竟这种新型爆炸反应装甲在面对类似M829A3这种超高硬度材料的弹芯时有多大的效能,尚不明确,需要等待有关信息的进一步的披露。

   

 

    测试中的T80某改型坦克,据俄罗斯媒体报道,该车上配备的就是仙人掌新型爆反

    另一个继承了苏联著名的哈尔科夫设计局的乌克兰,在90年代中后期也开始投入技术力量对原有的T80系列坦克进行改进,同时还在T80的基础上换装ob187工程的焊接炮塔制成了了全新的T84 ,在主装甲上,乌克兰人没有太多的创新,更多的是延续使用了当年苏联遗留下来的技术,而在爆炸反应装甲方面,乌克兰人有着自己独到的见解和标新立异的产品。

    在解体之前,部署在乌克兰的T64 和T80坦克部队安装了K1型爆炸反应装甲,而就在苏联解体前的一段时间内,哈尔科夫设计局装研所利用工作关系从钢铁科学研究院那里获得了部分早期型K5和另外一种尚在概念阶段的爆炸反应装甲的资料,随即将资料带回乌克兰进行详细的研究,在解体后乌克兰按照先前获得的图纸仿制了早期型号的K5,并安装在出口型T80UD上销售给了巴基斯坦。但是经过用户试验后发现乌克兰制造的K5效果却远远弱于俄国的“原装货”,为此,乌克兰军方和军售部门向刚刚成立的乌克兰国家坦克设计局(即原来的哈尔科夫设计局)提出研制一种全新的爆炸反应装甲来满足21世纪的需要。这可难坏了总设计师伯里休克,由于缺少必要的基础研究,乌克兰在研制类似K5这种重型爆炸反应装甲的过程中遇到了大量的困难以至于很难继续下去,这时乌克兰国家坦克设计局装甲研究所的副总工程师弗拉基米尔*奥利廖夫提出在80年代中期前苏联钢铁科学研究院提出的一种使用聚能装药反应装甲的基础上研制全新概念的爆炸反应装甲,随机这一提议获得通过并开始进入研制阶段。

   

 

    赫赫有名的乌克兰国家坦克设计局总部

    军购部门提出的要求如下:提高对新一代大长径比的尾翼稳定脱壳穿甲弹的防护能力;保持并提高对串列装药破甲弹的防护能力;提高爆炸反应装甲中热敏炸药的工作可靠性;要降低被诱爆的机率;提高对自锻成型反坦克弹药(主要是攻顶弹)的防护效果;简化维护和修理难度等。

    经过3年的研制,国家坦克设计局于2003年宣布研制成功最新型的采用聚能装药结构的爆炸反应装甲—“诺泽”(NOZ)。根据乌克兰官方发布的资料,“诺泽”爆炸反应装甲采用新型爆炸反应装药,优化了爆炸反应装药的外形,它使用新型的细长型聚能爆炸反应结构,防护性能是“康塔克特”5型爆炸反应装甲的数倍。以下是半官方对NOZ的说明:

    

 

    官方展示的NOZ爆炸反应装甲外观和装药结构实拍

    这种装甲是由一条条的由紫铜合金包裹的碗状聚能装药块(见图)每5块为一组放置在由6mm厚的钢板制成的盒体中(见图),并且在盒体底部还装有用热敏炸药制成的顺次起爆装药用以按照顺序依次引爆聚能装药块(见图)。最后将若干这样封装好的盒体密封在由10mm装甲钢板制成的外壳中,制成爆炸反应装甲。

    

    NOZ爆炸反应装甲的聚能装药结构剖视图,外壳为铜合金制成。

   

 

    NOZ爆炸反应装甲整体结构剖视图,可以看到其药块的结构和布置方式。

    “诺泽”的防护原理为当反坦克弹药命中爆炸反应装甲外壳后,弹药的金属射流、弹芯或是自锻成型弹丸将命中某一块爆炸反应主装药,使该主装药块发生爆炸,由于主装药的外表面覆盖着一层金属药型罩,所以将会产生向外的金属射流,高速、高温、高压的金属射流会切断来袭弹药的弹体或射流,同时使其飞行方向发生改变,从而实现降低其穿甲效能的作用。在爆炸反应主装药块发生爆炸后,同时来引爆其下边的附加装药,附加装药发生爆炸,使该爆炸反应主装药块所属的爆炸反应装甲模块内的其它主装药块依次发生爆炸,进而不间断地对来袭弹药实施破坏,最大程度地降低其穿甲效果。对穿甲弹传家效果的降低程度达50%~90%。(见图)

    

    NOZ爆反工作过程模拟图,该装甲是用聚能射流对弹芯进行切割,从而达到防护的目的。

    

    试验中被NOZ切断的3БM42型穿甲弹的弹芯

    “诺泽”爆炸反应装甲主要利用聚能射流的冲击能量来摧毁来袭反坦克弹药,射流的温度高、速度快、具有较长的有效作用长度。它不需要任何起爆装置,在投入使用后也无需任何维护和修正。爆炸反应装甲模块在受到轻武器射击,及被炮弹破片或燃烧弹命中时不会诱爆,而且爆炸反应装药起爆时对主装甲的损害较小。该爆炸反应装甲可以在战场环境下由使用分队自行安装与更换,不需要特殊的安装设备。

    

    试验中被NOZ爆反切割后的弹芯仅仅在主装甲上留下了一个不足50mm的小坑,注意图中弹芯卡齿留下的撞击痕迹。

    在随后进行的试验中,NOZ成功的防御了穿甲能力为550mm/2000米的3BM42尾翼稳定脱壳穿甲弹(见上图),从图片上能看出,NOZ发射的射流对穿杆造成了严重的破坏,穿杆被多道射流切割并折断,而试验用的T80坦克主装甲上仅留下一个不足50mm的坑洞,NOZ的防护能力可见一斑。

    但是笔者对于NOZ还是有一些疑问的,首先,设计单位宣称NOZ使用的柱状聚能装药能够产生足够强的射流对弹芯造成杀伤,而根据公布的聚能药块形状和结构来看,产生的射流不是圆柱状,而是类似刀片一样的扁平状,这就对射流命中弹芯的位置要求很高,必须准确命中,倘若有稍大一些的偏差,射流就不是“切割”弹芯而是划过“弹芯”了。

 

   

    安装在T84型坦克炮塔正面的NOZ型爆炸反应装甲

    第二个问题:谁来起爆第一个聚能装药模块?按照乌克兰国家坦克设计局的说明,在脱壳穿甲弹弹芯侵入时,第一个接触的聚能装药块会起爆并产生射流。可是第一块聚能装药又靠什么起爆呢?聚能装药需要一个炸高距离,否则效果会很差,那么必须是在弹芯击中其以前就引爆,否则目标爆炸单元会被摧毁,如何在弹芯击中聚能药块之前就在合适的距离引爆药块呢?然而即使第一块聚能药块被引爆,布置在底层的顺次起爆药又如何保证周围的聚能药块能够按照预定的顺序依次起爆?而面对不同末速命中装甲的弹芯,又如何保证合适的炸高距离呢?

 

   

    布置在T84坦克车首的NOZ型爆反,注意左侧展示的安装结构。

    最后还有一个也是最明显的自相矛盾的问题,NOZ宣称能够抵御机枪和小口径炮弹的打击,也就意味着在装甲外部要有一个较厚的钢壳以抵御各种子弹破片的打击,而根据国家坦克设计局官方发布的资料,也确实有一块厚度为15mm的钢质外壳。问题就在这里,钢壳如何在聚能装药产生射流之前推出去?钢制外壳和聚能药块之间没有放置推离外壳的炸药,这个位置一旦安放炸药,在炸药起爆推出钢壳的时候就已经将下面的聚能药块摧毁,装甲也就丧失了防护能力。可是钢壳不脱离,聚能药块产生的射流首先就要被自家的钢制外壳阻挡,在穿透15mm的钢板之后,射流还有多大力量去摧毁弹芯?

  

  

    根据近几年乌克兰官方的展示中宣称,已经将原来的聚能战斗部更换为自锻战斗部,不过即使这样,依然对自锻战斗部有着形成距离的要求,具体效果如何,还有待进一步观察。

    而在2006年的一次公开展示中,乌克兰国家坦克设计局在一份宣传资料里称,已经对NOZ进行了重大改进,即在原来有的聚能装药块的结构上升级为爆炸成型战斗部也就是通常所说的自煅破片战斗部,不过采取了这样的装药之后,就必须在脱壳穿甲弹弹芯接触装药前的合适距离上起爆,不然自锻成型弹丸厚度就得不到保证,即使能够实现提前起爆,炸高距离依然过短。事实上爆炸成型战斗部相对于普通空心装药的优点在于弹完成型后外形保持性好攻击距离远,但是成型距离相对较长,为了达到对弹丸进行修形,使其快速成型,笔者推测乌克兰人可能使用了多层材料压合的抽出式药形罩。但是即使这样依然没有解决外壳盖板分离的问题,相反更严重。

    以上几个问题,使笔者对这款所谓的新概念爆炸反应装甲尚心存疑虑,其防护能力究竟如何,尚有待于进一步观察。

    时间到了21世纪,随着大威力聚能装药导弹和扩散和越来越多的国家装备了新型的大威力尾翼稳定脱壳穿甲弹,西方各国也在不遗余力的发展外挂式附加装甲和爆炸反应装甲,

    美国FMC公司发明了一种无炸药的被动式箱形反应装甲单元。其特点是,在一个单元中设置若干小型抛板层,它们由许多独立的抛板(嵌入爆炸单元的小型薄钢板)构成。穿甲弹弹芯或破甲弹射流射入该单元时,抛板板被烧蚀和破碎,从而干扰和破坏射弹的侵彻能力。把炸药爆炸力变为机械侵彻抗力。这种箱形反应装甲单元重量轻,体积小,用于保护装甲车辆的倾斜前端、尾端以及两侧。

    而美国陆军的科研单位则发明了一种专门对付脱壳穿甲弹弹芯的盒形反应装甲单元,其特点是把一个爆炸反应构件以隔板方式安装在该盒腔的中部。该构件面板的下侧边铰接在盒下壁上,其上侧边为不固定的自由边。该构件背板的上侧边铰接在盒上壁上,其下侧边为不固定的自由边。当脱壳穿甲弹弹芯穿透盒外壁进入该爆炸反应构件时,其中的炸药爆炸,使该构件的面、背板以铰接固定边为轴心向相反的两个方向作旋转运动,对弹芯产生一个扭转力矩使其偏离侵彻方向和破碎。

 

   

    美国陆军为步兵战车配备的新型反应装甲(注意不是爆炸反应装甲)

    最早发明爆炸反应装甲的以色列经过十年的攻关研制出一种复合结构爆炸反应装甲,可有效的抵御脱壳穿甲弹和破甲弹。其基础结构是:钢制面板+炸药层+惰性结构层(由铝、玻璃或陶瓷等材料构成)+钢制背板。在惰性材料层和钢背板之间可设置第二层炸药,组成另外一种结构。增加这一层炸药,可改善炮弹以法线小角度攻击时的防护性能。同时还可在基础结构中再增设两层炸药,组成另外一种新的结构。便于应对不同的需要而进行快速的改装。

  

  

    以色列为轻型车辆开发的反应装甲,能够较为有效地防护反装甲弹药的攻击

    德国研究出的一种新型爆炸反应装甲也可以同时防护穿甲弹和破甲弹的攻击,其结构是:反应装甲单元(面板+炸药层+盒盖)+钢盒(内装用环氧树脂粘接的陶瓷片状夹层)。当面板厚5mm、Al2O3陶瓷砖的表面尺寸为150×150mm。这种复合结构可抵抗侵彻深度为340毫米的60毫米口径反坦克破甲弹。当需要对付更大口径的脱壳穿甲弹和破甲深度更大的破甲弹时,增大钢盒的尺寸和陶瓷砖的总厚度即可。

   

 

    德国研制的新型附加反应装甲,能够有效地提高轻型车辆的防护能力。

    至此,坦克诞生百年来装甲发展的历程简单的介绍完了,这一百年中装甲防护总是重复着“盾坚矛更利,矛利盾更坚”的螺旋状发展,但是随着传统被动装甲的不断加厚,公路、桥梁对坦克的承载能力已经到达了极限,占全车总重近半的装甲防护严重制约着坦克的机动性,为了避免消亡的命运,研制者们又开始寻找更轻,更硬,韧性更好的材料,比如硬度HB600~700的装甲钢,新型铝合金装甲,低成本钛合金装甲材料及钛合金陶瓷复合装甲材料,高密度高模量纤维增强编织结构复合装甲材料(包括复合装甲中树脂转移模塑技术,传感器纤维编织集合制造技术等)。继续研究陶瓷装甲SiC、AlN、TiB2、B4C和复合陶瓷如TiB2-TiN-AlN、TiB2-AlN、TiN-TiB2、TiN-AlN、SiC-AlN等陶瓷材料的抗弹性能,同时开展梯度陶瓷装甲材料(如TiB-Ti/Ti)、超细晶粒陶瓷装甲材料、混合型纳米陶瓷装甲材料研究。

   

 

    新型的装甲陶瓷材料可以进一步提高装甲的抗侵彻性能。

    目前整体复合装甲材料技术的质量有效防护系数,目前抗穿甲的为1.5左右,抗破甲的为3左右,为进一步提高其双防能力,特别是抗未来更大威力的大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹的能力,将继续研究内装反应复合装甲材料技术。在被动装甲继续发展的同时,科研人员还在研究实用,效果更好的主动防御系统,同时还展开了信号特征抑制材料与背景自适应涂料的研究和试验。

    我们有理由相信,在未来的发展中,装甲与反装甲的对抗会继续沿着势均力敌的方向走下去,而坦克这个陆战之王不会消亡,相反在拥有了众多新技术的支持下,坦克依然会稳固的占据陆战之王的宝座!
 
备注:
复合装甲(composite armour)系由两层以上不同性能的防护材料组成的非均质坦克装
甲,一般来说,是由一种或者几种物理性能不同的材料,按照一定的层次比例复合而成,依靠各个层次之间物理性能的差异来干扰来袭弹丸(射流)的穿透,消耗其
能量,并最终达到阻止弹丸(射流)穿透的目的。这种装甲分为金属与金属复合装甲、金属与非金属复合装甲以及间隔装甲三种,它们均具有较强的综合防护性能。


坦克的装甲
一、钢板类装甲
1. 匀压制钢板:匀轧制钢(RHA,又被称作‘Armor Steel’装甲钢) 一般特指RC27钢板(4340钢)匀轧制钢的硬度在250到390BHN之间,铸造或轧制的厚装甲通常用它制造。评价一种材料防御性能时通常与匀轧制钢相比较。
2. 准高硬度钢 (SHS:Semi Hardness Steel) 硬度在400到450BHN之间。准高硬度钢的焊接比较困难,一般被用在复合装甲的模块层次中(例如挑战者2的乔巴母主模块) 以数十毫米的厚度分块焊接上去。
3. 高硬度钢 (HHS:High Hardness Steel) 硬度在500到600BHN之间。高硬度钢的焊接非常困难,通常轧制成许多薄的板块,然后与其它硬度的钢板重叠再用螺钉固定到主装甲板上。莱克莱尔坦克和豹2都使用了此类的设计,重叠250BHN、430BHN和515BHN三种硬度的钢板。
4. 特种钢材:一般用计算与同等装甲的厚度比例关系。
a) T72系列出口型~270BHN:防御效能比例90%~92%
b) 俄国高镍铸造钢~390BHN :防御效能比例112%~118%
c) M1系列HY 120钢 350BHN :防御效能比例114%
d) 准高硬度钢~450BHN :防御效能比例120%~125%
e) 高硬度钢~600BHN :防御效能比例130%~134%
f) 北约多种硬度重叠模块:防御效能比例150%~160%
二、特种装甲
1. 陶瓷装甲:瓷抵御穿甲弹的能力稍低于匀轧制钢,但抵御破甲弹的能力是匀轧制钢的两倍。一般密封在金属盒中,以提高其机械强度。需要与其它金属复合以提高其骨架作用。陶瓷装甲价格稍高,并且因骨架及复合材料不同,防御效果会略有不同。提高背板密度可以增强其防御效果。
陶瓷 金属比例陶瓷 / 金属种类 1:3 1:1 3:1
Pyrex / RHA 0.58 0.87 0.89 Pyrex是一种玻璃装物质,T-72A一类坦克装甲使用
Pyrex / 钨 1.06 1.12 1.16 钨、DU一类重金属设置在陶瓷板下可以大幅度提高抵抗能力
Pyrex / 铝 0.46 0.6 0.78
石英 / SHS 0.62 0.58 0.5 T-64坦克的装甲中含有“Kvarts” 实际上是一种人工石英
AIN / RHA 0.96 1.06 0.97 Aluminum Nitride Ceramic
AD-85 / RHA 0.96 0.99 0.89 AD-85是指含85%氧化铝的陶瓷
AD-97 / RHA 1.0 1.03 0.96 同上,AD-97则是指氧化铝含量为97%的陶瓷
AD-99 / RHA 1.04 1.08
AD-99 / SHS 1.08 1.15 采用高硬度钢材基甲可以稍微提高陶瓷装甲的防御能力
SiC / RHA 0.96 1.02 1.02 炭硅化合物,为东欧一些装甲所采用,比如南联的M84
B4C / RHA 0.93 0.91 0.87 T64B和其它一些俄制坦克装甲中采用相似材料
UO2-87 / RHA 1.04 1.6 2.0 陶瓷性二氧化铀模块,含87%二氧化铀
UO2-100 / RHA 1.22 1.8 2.34 高纯度二氧化铀陶瓷模块
三、间隙装甲
1. 间隙装甲:间隙装甲是非常普遍的一种构造方式。采用间隙设计可以大幅度提高防御破甲弹的能力。间隙装甲在比较薄的装甲板块与板块间留以间隙或灌注低密度材料。
2. 反应装甲(非爆炸):非爆破反应装甲采用橡胶一类的韧性物质充实金属板块间的间隙。其意义在于韧性物质的存在另板块的运动幅度加大,带动穿杆产生更强的不规范运动。对于动能弹头的防御能力更好。
四、装甲斜面:可增强反动能弹能力(跳弹)。
五、反应装甲(爆炸):可以瞬间对来袭弹药造成反射和干扰。增强后层装甲的防御能力。
 
俄罗斯  新一代复合装甲
T-64BV和T-80BV坦克对同时代西方主战坦克造成的威胁是不言而喻的,然而甲与弹的对抗是动态的,在此消彼涨的过程中演绎着彼此的悲欢离合。就在苏联第三代T系列坦克风头正盛的时候,以色列M111型105毫米钨合金穿甲弹在黎巴嫩贝卡谷底击穿了T-72M坦克的炮塔。
尽管交战距离实际上才不足1000米,但这一恶劣影响对苏联设计界震动很大。震动大并不是因为出口简化版本被击穿,而是对西方坦克火力的迅速增强而感到吃惊。与此同时,以M1、“豹”2、“挑战者”坦克为代表的西方第三代主战坦克出现,这些坦克尽管与T-64坦克同属一代,但是在时间上晚了15年,防护装甲技术上的先进性不言而喻。此外,爆炸成形装药战斗部的技术也在长足地发展:改进型“陶”式“、霍特”反坦克导弹的穿深居然已经超过800毫米,而马上要服役的“狱火”重型反坦克导弹甚至达到了1400毫米。显然,提高T系列坦克的防护能力成为当务之急。经过苏联钢铁科学研究院与苏联其它科研部门的埋头苦干,1985年,一款标志性的新型主战坦克T-80U坦克出现——这种坦克不但使用了新型炮塔,而且摒弃了原有的复合装甲模式。
但对T-80U坦克的了解,西方并不知道多少,一度甚至认为是苏联第四代坦克。至于装甲材料的构成与结构这样的高度核心机密,西方更是无从了解,只能从出口型的T-72坦克上进行推演估计。这样的推演估计自然和T-80U坦克防护能力的真实水平,相差的太多了。苏联解体后,机会来了,1996年俄罗斯为了还债向韩国出口了数十辆T-80U坦克,这是西方第一次实质上接触T-80U型主战坦克。美韩相关人员打开T-80U坦克的主装甲后发现,T-80U坦克首上甲板采用了钢板与含玻璃纤维的夹布胶木板交替层叠加的结构,共5层,水平厚度达680毫米,提高了对第三代穿甲弹(长径比大于20:1)的抵御能力。在这里要提一下的是,这种结构后来成为俄军T-80U、T-72BM和T-90主战坦克的制式装甲。
坦克炮塔仍然是铸造的,但厚达800毫米,炮塔夹层为苏联第一种非爆炸反应装甲——“蜂窝”装甲。该装甲由前后并列的2排抗弹合金组成,抗弹合金间由高硬度钢板分隔。每块抗弹合金上布满密封的蜂窝,蜂窝中存放的是液态的聚合物。蜂窝装甲的发明源于西伯利亚流体力学研究所的研究成果,即借助射流本身的力量达到摧毁其自身的目的:当射流进入由金属壁包裹的蜂窝时,震动波在液态物质中产生,并被金属壁迅速反射,推动液态物质向射流轴线方向猛烈挤压并产生封堵侵彻口的趋势。射流冲击力越大,液态物质对其反作用越猛烈。由于金属射流很细,在数次挤压过程中将出现断裂的情况。据称,在不使用反应装甲的情况下,早期T-80U坦克炮塔对爆炸成形装药战斗部的防御能力接近800毫米,达到了西方同时代主战坦克的水平。而对于穿甲弹而言,尽管蜂窝装甲不能将其折断,但在多次穿彻不同密度/硬度的装甲材料之后,穿甲弹的强度也大打折扣,经不起与炮塔内壁的撞击。
在不使用反应装甲的情况下,T-80U坦克对穿甲弹的抵御能力接近600毫米。而且出口的坦克都是被简化过的,西方与韩国很清楚这一点,俄罗斯自己装备的同型坦克的性能都要比出口型高得多,何况是出口给美国最要的好盟国之一。让西方庆幸的是,作为“高级坦克”的T-80U坦克因价格及技术等原因,特别是在其诞生之后,苏联政局开始动荡,所以它的装备速度很慢(截止1989年,T-80U/UD坦克的数量只有大约600辆)。而此时,作为低端产品的T-72坦克在1986年前后也出现了新改进型T-72B坦克。为达到超强的“抗击打能力”,T-72B坦克采用了厚重的炮塔装甲,整个炮塔向外突出,最大厚度达815毫米(被西方人戏称为“丰满型炮塔”)。与T-80U坦克一样,T-72B坦克也使用了非爆炸反应装甲,但该装甲实际上是较为简单的膨胀装甲:由数十个膨胀层组成,每一个膨胀层由一块厚约8毫米的钢制面板、一块11毫米厚的橡胶板和一块3毫米厚的铝合金薄片组成。每个膨胀层之间由金属支架格开,整个膨胀装甲的外形象一个风箱,成55度放置在炮塔夹层中。膨胀装甲的原理也是利俄罗斯主战坦克复合装甲解读综合述评用侵彻体本身的力量达到“自我毁灭”的目的:当射流击穿面板的瞬间,面板产生一定幅度的弯曲变形,这一动作通过橡胶板传递到内侧铝合金薄片,并推动薄片产生移动。由于膨胀层与射流来袭方向并不垂直,因此铝片有切割射流的趋势。不过,在设计T-72B坦克膨胀装甲时,军方要求该装甲不但可抵御射流,而且能切割穿杆。
因此,膨胀装甲的的钢板厚了一些、膨胀层之间的距离紧了一些。术有专攻,难以两全。T-72B坦克炮塔对破甲弹的防护能力并不理想:虽然防穿甲弹可达520毫米,但防破甲弹能力不足600毫米,即便安装上接触-1型反应装甲,也仅为750毫米。但在安装了更先进的“接触”-5型附加反应装甲后,现役的反坦克武器基本上对T-80U坦克,以及T-72B坦克、T-72BM坦克,特别是更先进的T-90等俄主战坦克是无效的。
苏联钢铁科学研究院声称,安装“接触”-5附加反应装甲后,T-80U和T-90S坦克对M829系列贫铀穿甲弹的防护能力可达830毫米,并可有效防御德国55倍口径120毫米滑膛炮发射弹药的攻击。钢铁科学研究院关于“接触”-5附加反应装甲的数据并非夸张,实际打击试验也证明了“接触”-5的防护能力:1996年末美军使用M829A1贫铀穿甲弹在1500米处对装备有“接触”-5爆炸反应装甲的出口型T-72进行射击试验。试验结果证明,无法毁伤T-72坦克;1999年德国对装有“接触”-5的T-72坦克进行了多轮实弹打击,证实只有DM53才可勉强将其击穿;此外,消息灵通人士称驻韩美军曾用M829A2贫铀穿甲弹在韩国装备的T-80U坦克上进行了试验,结果与先前的试验大同小异。在车臣战场的实际战斗更能说明问题。1995年1月,第131迈科普旅independence 坦克营第529号T-72B坦克,同时遭到几枚RPG-7、SPG-9火箭弹的袭击,这辆坦克车体、炮塔上共遭受了7枚SPG、RPG火箭弹的攻击,但都未能穿透装甲。很显然,战术得当,配备完善的T-72B坦克完全经受住了打击,事实证明主装甲是可靠且先进的。
俄罗斯的进展
苏联解体后,西方弹冠相庆,而且相当长的时间内认为俄罗斯的装甲技术不会再对西方构成危险,所以西方对装甲技术的研制工作不由自主地放慢了进度。但事实却是相反的,虽然俄罗斯军队在经费上非常困难,但对装甲技术的研制工作的拨款却从没有停止过,因为俄罗斯军方坚信,解决战斗最后还是要靠陆军,陆军的核心则是装甲力量。何况与其它军种兵种不同,俄罗斯装甲技术一直领先于西方。所以就算在解体之初的最困难的时期,俄罗斯对装甲技术的研制工作也一直没有停止过。
1995年,当时俄罗斯军费异常困难,但俄罗斯陆军还是集中资金,对现役最好的T-80U与T-90主战坦克进行了一系列的抗打击试验。使俄罗斯能了解自己坦克防护力不足之处,并确定将来主战坦克装甲防护的研制方向。共有6辆坦克参加试验,T-80U、T-90坦克各3辆,分三组(每组皆包括1辆T-80U和1辆T-90)、第一组安装“接触”-5反应装甲;第二组拆除反应装甲;第三组备用。

机动用反坦克武器如下:

RPG-7VR是RPG-7系列的最新型号,使用改进后的化学能战斗部,战斗部直径105毫米,破甲厚度为650毫米均质钢装甲。

RPG-26:轻型便携式反坦克火箭筒,发射筒一次性使用,破甲厚度大于500毫米均质钢装甲。

RPG-29:俄罗斯最新型反坦克火箭筒,串联战斗部,可击穿有反应装甲保护的750-800毫米装甲,破甲厚度大于900毫米均质钢装甲。

AT-3D:改进型“萨格尔”导弹,破甲厚度为700毫米均质装甲。

AT-7:苏军第一代便携式反坦克导弹,破甲厚度460毫米均质装甲。

AT-5:苏军制式反坦克导弹,装备BMP-2等战斗车辆,破甲厚度大于650毫米均质钢装甲。

AT-14:俄罗斯最新型反坦克导弹,使用串联战斗部,在摧毁反应装甲后可击穿1000~1100毫米均质钢装甲。

3BM48尾翼稳定脱壳穿甲弹,试验射击距离1500米,该弹弹芯长径比20:1,由2A46M2型125毫米滑膛炮发射,初速1750米/秒,射击距离2000米时穿甲厚度为650毫米,射击距离1500米时穿甲厚度为800毫米均质钢装甲。
每一件反坦克兵器均向前两组坦克各发射5次,总计20次;火箭筒、反坦克导弹全部命中目标,对“未挂甲”T-80U坦克的动能弹射击出现偏差:1发射偏,1发命中炮管。每辆T-80U/90坦克平均被36~40枚反坦克武器命中。结果,没有安装“接触-5”反应装甲的T-80U被AT-14“短号”导弹和RPG-29火箭弹各击穿一次,但车体上仅仅只有几个数毫米的小洞,各种仪器装备运转正常。T-90的主装甲则防住了攻击。而加挂“接触-5”爆炸反应装甲的T-80U及T-90坦克没有一辆被击穿。
测试实验过了4年后,也就是1999年10月,俄罗斯才公布部分测试结果。随后综合述评俄罗斯主战坦克复合装甲解读俄罗斯在出口武器资料上公布了T-80U/T-90主战坦克防护数据。在未安装“接触”-5反应装甲时,T-80U坦克对穿甲弹/破甲弹的防护能力分别为550毫米和750毫米均质钢装甲;T-90对穿甲弹/破甲弹的防护能力分别为570毫米和900毫米均质钢装甲。在安装了“接触”-5反应装甲后,T-80U坦克对穿甲弹/破甲弹的防护能力分别为750毫米和1100毫米均质钢装甲。T-90对穿甲弹/破甲弹的防护能力分别为810毫米和1250毫米均质钢装甲。
位于圣彼得堡的基洛夫坦克厂内的科延”设计局对这一结果相当不服,因为当时被用于测试的T-80U坦克是早期型号,而T-90则是新出现的,用了许多新技术,特别是复合装甲要比早期型的T-80U坦克要先进的多。当时“科延”设计局对T-80U坦克的改进工作还在继续,1992年安装功率为919千瓦燃气轮机,以及更强防护装甲与武器的T-80UM坦克出现了。
这种坦克采用了俄罗斯钢铁科学研究院开发的新型蜂窝式“碎片型装甲”,碎片装甲与蜂窝装甲原理基本一样,但在每个蜂窝内壁加入“碗型”金属体。当巨大的冲击波在蜂窝中产生的瞬间“,碗型”金属体被冲压变形进入射流,由于冲压形成的金属体在速度上与射流极不一致(类似于聚能效应,相当于在射流中射入一个低速弹丸),因此射流将被严重破坏。此外,抗弹合金之间的间隔层被换成高密度金属板(贫铀合金板或者钨合金板),加大了对穿甲弹的抵抗能力。使用碎片型装甲的T-80UM坦克对穿甲弹和破甲弹的防护能力分别达到了650毫米和1000毫米,安装“接触”-5爆炸反应装甲后可分别达850毫米和1450毫米。值得一提的是,为加强炮塔的防护能力,T-90坦克最新的改进型T-90A坦克不仅仅使用了T-80UM坦克的复合装甲,还使用了“187工程”的多边形焊接炮塔,由于采用了轧制钢板和更新颖的夹层材料,T-90A坦克的炮塔防护能力跃上了一个新的台阶。
在T-80U和T-90坦克不断完善的时候,俄罗斯也在对T-72B坦克进行升级。针对1996年车臣战争中T-72B坦克炮塔容易被射穿的问题(非法武装使用的是串联战斗部的AT-5,击穿反应装甲后可打穿650毫米厚的均质钢装甲),俄钢铁科学研究院设计人员加宽了T-72B坦克膨胀装甲单元之间的间隔,提高了对射流的毁伤效果。这种加宽的膨胀装甲后来也出现在后期生产的出口型T-72S主战坦克上,在伊朗和印度的T-72S坦克生产线上也能看到这种装甲。未来发展目前俄罗斯对主战坦克装甲防护的开发工作还在紧张的进行之中,重点主要集中在以下几个方面。除了对常规特种装甲材料的研制工作在继续进行外,还对电磁装甲给予了特别的关注。
电磁装甲的概念出现在20世纪70年代。电磁装甲的原理是,充电的间隔装甲板安装在装甲战车基甲的前面,当装甲板被爆炸成形装药射流击穿时,两个间隔装甲板之间会形成电流的短路,这会产生一个强大的电磁场,使射流发生旋转、断裂甚至是发散,而残余射流则可由车辆的结构装甲所吸收。当时苏联钢铁科学研究院在20世纪70年代中期就调集科研人员进行研究,原计划是用于苏联第四代坦克上的,但因苏联解体而被迫放慢开发工作。除了电磁装甲之外,得到钢铁科学研究院关注的还有智能装甲。
智能装甲可以说是比电磁装甲还年轻的小辈,但其具有重量轻、防护效果好和可靠性高的优点,可以说它的前途一片光明。这种智能装甲安装在车辆的基本结构装甲之上,每个装甲模块都装有特殊的高能材料,并在其内部埋设有传感器和微处理器,传感器和微处理器又利用光纤连接到装甲模块的外侧均质装甲盖板上,当外侧盖板被弹丸击中时,传感器即精确确定弹着位置及穿甲弹的尺寸和速度,随后,微处理器启动高能材料发生反应,高能材料迅速向来袭弹丸的方向膨胀,其巨大的冲量会使来袭弹丸发生偏转、旋转或断裂,从而达到使来袭弹药失效的目的。其中,微处理器如何准确判断激活高能材料的时机是一种非常尖端的技术,智能装甲的“智能”即来源于此。据没有证实的消息,俄罗斯钢铁科学研究院研制的智能装甲已能有效抵御中口径动能弹的攻击。
钢铁科学研究院一直没有放弃的“前主动式装甲”的研究,最近又有了新的消息,这种装甲共有6层,内外各两层为钢装甲,中间的两层夹层则为先进的“主动式”陶瓷装甲。陶瓷装甲的顶部和底部装有导轨,其结构与滑动玻璃门相似,当动能弹的长杆贫铀弹芯命中坦克的“主动式”主装甲时,两层钢装甲外板使弹芯穿透速度降低,而当弹芯触及陶瓷装甲时,
这两层主动式陶瓷装甲板被激活,同时快速左右滑动,将弹芯切为数截,从而大大减弹弹芯的能量。弹芯剩余能量则在装甲夹层内被吸收掉。两层钢装甲背板就足以保护车内人员不被残余弹芯的伤。
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