坦克裝甲車輛防護材料的研究現狀及發展趨勢

翁德偉

（陸軍裝甲兵學院，北京 100071）

裝甲戰車在世界著名的戰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水平的提升，世界各大戰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不斷提高其使用性能，從而在戰場中更好的發揮其作用，但裝甲車輛的防護性能僅通過加強均質裝甲厚度是不科學的，不僅會使裝甲車輛變得更加笨重，還會影響裝甲車量的機動性能，因此，對裝甲車輛的研究應朝著功能化、輕量化以強韌化的方向發展。

1 均質裝甲

均質裝甲是最早出現的裝甲材料，英國最先研發出的裝甲坦克也是應用這種材料，厚度僅為8mm，只能抵擋攻擊力較低的槍彈，20世紀30年代，隨著坦克裝甲的厚度的提升，其防御能力也得到進一步提升，而在今后幾十年間，一種新型的聚能裝藥破甲彈的出現，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裝甲的使用，也提高其厚度。

2 鋁合金裝甲材料

為了進一步提高裝甲車輛的防護能力，并能夠對車輛的自重進行合理的控制，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用的重要原因。20世紀40年代，美國路軍坦克機構對鋁合金材料以及裝甲鋼材料的防護性能展開了相應的對比工作，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，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材料的基礎上展開了進一步的研制，研制出了一種可熱處理強化的7039鋁合金，這種鋁合金具有較強的抗腐蝕性能，成為當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，可在腐蝕性較強的環境下使用。

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，綜合發達國家所研制的三代鋁合金裝甲板基礎上所研制出來的，目前，我國已經自主研發出Al-Cu系第三代鋁合金裝甲材料——2519A鋁合金裝甲材料。

3 復合裝甲材料

現階段，在國際上以陶瓷用作裝甲防護材料主要為氧化鋁、碳化硼、氮化硅等。目前，世界各個也紛紛開展了反裝甲技術的研究工作，其威力也得到明顯增強，要想積極開展陶瓷性能的研究工作，具體方式如下所示：（1）用連續碳纖維增韌補強陶瓷材料；（2）梯度功能材料是一種良好的復合裝甲材料，分子量聚乙烯纖維密度較小，制造簡單也有著較高的防護性能，因此在新型輕質防彈裝甲中被廣泛的進行應用。這些復合材料的質量與鋼裝甲相同，但防護能力卻遠高于鋼裝甲。纖維復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起進攻的情況下，那么纖維板會主動地將其動能進行吸收；（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積極開展了對此材料的研究工作，并開發出一種可以在軍用飛機中有著非常好應用的輕質復合型材料防彈板，面板和通過特殊的粘合劑粘結在一起，面板是一種復合型材料，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，便于進行加工等特點。雖然飛機中也常常應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，如熱處理姿態較差，易界面和拉絲，防火性能差，因此在未來的發展過程中應該有很多改進。

4 反應裝甲

反應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裝甲進行撞擊的情況下，就會引爆炸藥，爆炸會順利驅動金屬板并進行反向移動，運動中的物質或動能彈相互作用，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，嚴重情況下還會發生斷裂的可能，影響射流對的防御能力，不利于對主甲板進行保護。因此，反應裝甲在裝甲材料應用中有著非常好的應用前景。我國開展反應裝甲技術的研究較晚，但研究進程較為順利，研究成果顯著，所彥指出的裝甲在國際中也有著一定的優勢。

雖然裝甲技術發展較快，但應用效果良好，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制作裝甲，要求相關人員需要結合坦克自身的重量展開綜合考慮分析。

5 電磁裝甲

穿破甲技術近年來發展速度不斷上升，這也對傳統的裝甲防護技術帶來嚴重沖擊，但對一些沖擊力較強的反裝甲技術其無法進行阻擋，因此應找到一種新興的裝甲技術來進行替代，于是電磁裝甲應運而生。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行攔截，可以很好地對戰斗車輛進行保護。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射防護板的試驗，試著通過對裝甲板進行提速的方式來抵御彈丸的侵襲，實驗結果證明，電磁裝甲的防護效果要遠高于爆炸反應裝甲。

近年，國外對電磁裝甲技術的研究已經形成初步的理論，就目前的研究成果來看，美國始終處于技術領先狀態，我國為了能夠提高自身的軍事實力，也應積極開展對電磁裝甲技術的研究工作。

6 結語

綜上所述，隨著反裝甲技術的快速發展，這也對坦克裝甲車輛的生存發展帶來一定的威脅，這也在一定程度上帶動了新的裝甲防護材料及裝機防護技術的發展，我國雖然裝甲技術研究速度較快，但還有很多地方需要不斷地學習，從而拉近與國外的距離。