1969年,Held在一次试验中偶然发现一个现象,用两块金属板中间加一层炸药,能明显降低聚能射流和穿甲杆的侵彻能力,于1970年申请专利,这就是反应装甲的雏形[7]。由于反坦克弹药技术的迅速发展,为保证坦克在战场上的生存能力,必须发展新型的装甲防护技术。今年来,反应装甲发展迅速,出现了各种各样的新型反应装甲,在装甲反应能量来源方面,不仅仅是依靠炸药的化学能,还出现了利用电磁能或其他能量的反应装甲。76817
1 反应装甲的发展与应用
1982年,以色列在入侵黎巴嫩的战斗中首次使用反应装甲应用在其主战坦克上,以毁伤几十辆坦克而击毁敌方500余辆,从而使反应装甲受到各国的重视。1995年,以色列研制出一种复合结构的反应装甲,可以有效地对抗破甲弹和穿甲弹,其基本结构是:金属板+炸药层+用铝、玻璃或陶瓷等材料制成的惰性材料层+刚背板。如果需要,可以在惰性材料层和刚背板之间加入第二层炸药、第三层炸药[8]。增加炸药层,可以改善炮弹以锐角攻击时的防护性能。
美国陆军科研处专业小组,从1992年起开始对灵敏装甲技术进行研究。所谓灵敏装药,即是在受到弹药的威胁时,可通过传感器-控制器-微型电机系统,主动改变弹丸或射流的侵彻方向或动量方向,使自己本身免受破坏。一旦装甲发生局部崩落或裂纹,可通过反馈系统进行修复,使装甲保持完整。当弹药威胁接触之后,灵敏装甲系统将恢复完好状态 [9]。
德法两国联合研制出了一种新型电磁装甲,可用于各种反坦克弹药(穿甲弹、破甲弹),可以提高坦克在战场上的生存能力。这种新型电磁装甲的主要结构是:它主要是可导电的面板、背板和电容器组成,在两板之间有一定的间隙,电容器通过电路与两板连接,当反坦克弹药的毁伤元(穿甲弹芯、金属射流)侵入面板和背板时,使弹丸或射流的大部分能量被吸收[10]。
90年代初,美国Kaman科学公司和法国国营火炸药公司合作,进一步探讨了钝感炸药和殉爆等问题。美国Rockwell国际公司发了一种反应装甲用的钝感炸药,其组成是氧化剂和粘合剂,用此研制出了钝感炸药和防殉爆的反应装甲[11]。论文网
俄罗斯全俄钢研所发明了由多个相互连接防护盒单元构成的反应装甲,可以很好地对抗反坦克弹药。这种盒单元的特点是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,使相邻盒单元不会发生殉爆。一种防护盒单元的结构是:盒的上、下壁为爆炸飞板,其中填充炸药,四周侧壁为四层复合材料[12]。
瑞典的FFA公司发明了应对成型装药射流的不爆炸反应装甲单元,其结构是:钢或钨板+不可压缩的夹层材料+钢或钨板,当射流侵入密度不同的外板和夹层材料时,就会损失一定的能量,产生具有不同压力的冲击波。这两种冲击波的压力差,使穿孔周围板材隆起阻挡射流通道,从而减弱金属射流的能量。夹层材料最好为液态或固态的惰性材料[13]。
德国研制出一种新型反应装甲,它的设计思路是把炸药的全部爆炸力和射弹的部分动能转化为干扰和破坏射弹侵彻抗力,设计的结构为: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砖)[14]。
英国研制了一种具有伪装和隐身功能的反应装甲单元。其结构为:半透明塑性汞齐层+金属面板+炸药层+金属背板[15]。
总之,未来的装甲防护技术将是集力学、电子学、材料力学、信息学等领域的新科技成果,关于未来反应装甲的发展趋势为:现如今的反坦克弹药几乎全部采用串联战斗部,则反应装甲也应进行这方面的研究;坦克装甲车的隐身也要进行相应的研究;因为主动反应装甲系统比主动防护系统简单、易行,所以应优先研究和实验;需要重视电磁装甲和灵敏装甲等新概念反应装甲的研究。