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挑戰(zhàn)者2的炮塔防護(hù)采用的是第二代“喬巴姆”復(fù)合裝甲,成分與結(jié)構(gòu)是英國(guó)最高機(jī)密,現(xiàn)在發(fā)展到二代。據(jù)推測(cè),它采用特種陶瓷作為夾層,并內(nèi)襯其他特種有機(jī)材料如特種橡膠,開拉夫等等,形成多層結(jié)構(gòu)。能有效抵御榴彈、動(dòng)能穿甲,射流,碎甲彈攻擊。后來(lái)許多復(fù)合裝甲均有采用陶瓷+鋼材的結(jié)構(gòu)??蛊萍讖椀哪芰μ岣咭槐兑陨希捎行Э箵粑惨砻摎ご┘讖?。挑戰(zhàn)者2坦克從上世紀(jì)90年代起服役,至今已經(jīng)受住了動(dòng)能彈、導(dǎo)彈、火箭彈的幾十次攻擊,無(wú)論從正面?zhèn)让婧竺娴墓舳紡奈幢淮輾н^(guò)。 挑戰(zhàn)者2坦克 后期發(fā)展的第三代“喬巴姆”復(fù)合裝甲,是將美國(guó)的貧鈾裝甲加入到“喬巴姆”復(fù)合裝甲內(nèi),發(fā)揮貧鈾裝甲的密度硬度優(yōu)勢(shì)和“喬巴姆”復(fù)合裝甲的韌性優(yōu)勢(shì)的一種裝甲,新裝甲具有抗動(dòng)能彈和空心裝藥彈能力更是變態(tài)的性能。挑戰(zhàn)者2坦克上應(yīng)用了多種現(xiàn)代裝甲技術(shù),現(xiàn)代先進(jìn)的被動(dòng)裝甲技術(shù)有哪些呢? 挑戰(zhàn)者2坦克排煙 1、鋼裝甲材料。鋼裝甲材料有均質(zhì)裝甲鋼、高硬度裝甲鋼、雙硬度裝甲鋼等。從二戰(zhàn)至今均質(zhì)裝甲鋼是被廣泛采用的裝甲材料,它是通過(guò)軋制相應(yīng)化學(xué)成分的鋼錠使其成形,并將鋼板加熱,至820-860℃淬火硬化,再經(jīng)過(guò)400-650℃回火處理制成,使其具有均勻微結(jié)構(gòu)并達(dá)到合適的韌度和剛性。布氏硬度值超過(guò)430的均質(zhì)裝甲鋼稱為高硬度裝甲鋼,制造方法與均質(zhì)裝甲鋼類似,但回火溫度稍低。雙硬度裝甲是將兩塊不同的鋼板軋合在一起制造而成,與單一硬度的材料不同,雙硬度裝甲鋼具有不同的硬度值,其中一面硬度高,另一面硬度較低。雙硬度裝甲鋼的彈道性能數(shù)據(jù)如阻擋槍彈所要求的裝甲厚度和面積密度等均優(yōu)于高硬度裝甲鋼和均質(zhì)裝甲鋼,但因其制造工藝復(fù)雜、成本高,應(yīng)用受到限制。目前,雖然不斷有新型裝甲材料出現(xiàn),但裝甲鋼在抗彈和結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面仍有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì),各國(guó)對(duì)于性能先進(jìn)的高強(qiáng)度、高硬度裝甲鋼的研究一直在進(jìn)行。美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和瑞典 SSAB Oxelosund AB公司對(duì)布氏硬度477~534的高硬度裝甲鋼、布氏硬度600以上的超高硬度裝甲鋼、面板布氏硬度601-712和背板布氏硬度461~534的雙硬度裝甲鋼進(jìn)行了研究,瑞典生產(chǎn)的ARMOX600T的布氏硬度為600ARMOX ADVANCE布氏硬度超過(guò)650。德國(guó)IBD戴森羅特公司研制了新型高硬度裝甲鋼,其與 ARMOX500Z高硬度裝甲鋼對(duì)比試驗(yàn)表明,抵御B32型7.62x54穿甲彈的攻擊,采用新型高硬度裝甲鋼板的厚度只有ARMOX500Z鋼板厚度的70%。 挑戰(zhàn)者2坦克協(xié)同作戰(zhàn) 2、鋁合金裝甲材料: 鋁合金裝甲的應(yīng)用始于上世紀(jì)中葉,使用范圍涵蓋裝甲輸送車、步兵戰(zhàn)車、輕型坦克和中型坦克。在同等防護(hù)水平下,與鋼裝甲相比,鋁合金裝甲可減重20%左右,采用鋁合金裝甲可以使整車重量大大降低。20世紀(jì)50年代,美國(guó)研制了5083和5046(AI-Mg-Mn)合金裝甲板,英國(guó)研制D54S(AIMg)合金裝甲板。ML3裝甲輸送車的車體采用了5083材料冷軋制造,可以防止各種榴彈破片對(duì)車內(nèi)人員和設(shè)備的殺傷,由于此類材料不能熱處理強(qiáng)化,抵御小口徑彈丸直接沖擊的效果差,難以滿足防護(hù)需求。20世紀(jì)60年代,美國(guó)研制了可熱處理強(qiáng)化的7039(A-Zn-Mg)合金,7039合金可以通過(guò)軋制、鍛造、擠壓等方式制造裝甲板,英國(guó)研制了中等強(qiáng)度、耐腐蝕的可焊鋁合金7020,高強(qiáng)度可焊鋁合金7017以及可焊50mm以上厚度的7018。對(duì)7.62mm和14.5mm穿甲彈而言,7039鋁合金的法線角防護(hù)性能優(yōu)于均質(zhì)鋼裝甲,7017的硬度比7039稍大,但韌度稍差。美國(guó)“布雷德利”步兵戰(zhàn)車的首上甲板采用7039制成,英國(guó)“武士”步兵戰(zhàn)車采用了7017材料,此類材料通過(guò)熱處理強(qiáng)化可獲得良好的力學(xué)和抗彈性能,但有一定的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性,不適合于易腐蝕環(huán)境使用。為解決鋁合金抗彈性能和抗應(yīng)力腐蝕性,美國(guó)研制了2519-187鋁合金,前蘇聯(lián)研制了含Sc的01975鋁合金,其中2519-187既具有與7039-164相當(dāng)或更高的抗彈性能,也具有5083-H151優(yōu)良的焊接性和抗應(yīng)力腐蝕性。而美國(guó)最新研制的213918和219518P4,相比于前述鋁合金裝甲材料,具有更加優(yōu)異的力學(xué)和抗彈性能。 歐洲坦克大賽合影 3、鈦合金裝甲材料: 鈦合金是性能優(yōu)異的裝甲防護(hù)材料,韌度比鋁合金好合金是性能優(yōu)異的裝甲防護(hù)材料,初度比鋁合金好其密度是裝甲鋼的60%,但強(qiáng)度與裝甲銅相當(dāng),做合金裝的防護(hù)性能比同等重量的均質(zhì)鋼裝甲優(yōu)越30%-40%,于其成本高于同等防護(hù)性能鋼裝甲約10-20倍,因此鈦合金在坦克裝甲車上沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。鈦合金目前主要用于艙蓋部件、附加頂裝甲、炮塔座闊、車長(zhǎng)艙蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)頂蓋等。美國(guó)對(duì)鋁合金薄裝甲技術(shù)以及鈦合金低成本制造技術(shù)進(jìn)行了研究,并用X射線CT拓?fù)浼夹g(shù)研究了T6Al4V裝甲終點(diǎn)破壞情況。此外,美國(guó)和歐洲研究了Ti6Al-1.8FeO1Si,德國(guó)、奧地利研究了TAl,澳大利亞研究了Ti6Al4V、T8A-1Mo-lV等合金的性能情況。 挑戰(zhàn)者2坦克應(yīng)對(duì)側(cè)翼攻擊 4、陶瓷裝甲材料: 陶瓷材料硬度和抗壓強(qiáng)度高,能防護(hù)高速穿甲彈的侵蝕,其密度小,約為均質(zhì)裝甲鋼的25%~50%,有利于減輕裝甲質(zhì)量。陶瓷材料耐熱性好,有利于抵御高溫射流的侵蝕。陶瓷材料也存在塑性差、斷裂強(qiáng)度低、成型尺寸小等缺點(diǎn),因此不能作為均質(zhì)裝甲單獨(dú)使用,通常與金屬材料、樹脂基復(fù)合材料等構(gòu)成復(fù)合裝甲。裝甲陶瓷材料主要有氧化鋁、碳化硅、碳化硼、硼化鈦、氮化硅等。其中碳化硼(B4C)的密度最低,硬度最高,是理想的輕型裝甲陶瓷材料,但價(jià)格昂貴。氧化鋁(A2O3)抗彈性能略低,但燒結(jié)性能好、制品尺寸穩(wěn)定、表面粗糙度低、價(jià)格便宜,被廣泛應(yīng)用。碳化硅(SiC)密度比氧化鋁小,硬度較高,硼化鈦(TiB2)密度較大,硬度高,可防大口徑彈的侵徹是較理想的重型裝甲材料,可用于戰(zhàn)車的裝甲面板。當(dāng)前,陶瓷裝甲材料研究的重點(diǎn)是提高其切性并降低生產(chǎn)成本,美國(guó)采用微波燒結(jié)技術(shù)提高生產(chǎn)效率,大幅降低了生產(chǎn)成本,并實(shí)現(xiàn)了碳化硅和硼化鈦陶瓷材料的規(guī)模化生產(chǎn)。為提高抗彈性能,美國(guó)計(jì)劃發(fā)展全致密碳化硅、氧化鋁明化鈦和碳化硼等單質(zhì)陶瓷材料、陶瓷基復(fù)合材料以及透明陶瓷材料內(nèi)瓷材料。 挑戰(zhàn)者2坦克演練 5、復(fù)合裝甲材料: 樹脂基復(fù)合裝甲材料由疊層基質(zhì)粘合加強(qiáng)纖維組成,由基質(zhì)提供連續(xù)相位將荷載傳遞給更堅(jiān)硬的纖維,采用的纖維有E玻璃纖維、S玻璃纖維和芳綸纖維( Kevlar29、 Kevlar49、Kevlar129、 Kevlar KM2)等。樹脂基復(fù)合裝甲材料主要利用纖維的拉長(zhǎng)塑性變形和斷裂來(lái)吸收侵徹彈丸能量,從而實(shí)現(xiàn)抗彈功能。樹脂基復(fù)合材料具有良好的防腐、絕熱、隔音和隱身性能,在相同抗彈能力前提下提高了結(jié)構(gòu)性能,減輕了車體重量。樹脂基復(fù)合材料可以防止裝甲背面崩落毀傷乘員和設(shè)備,從而避免因采用附加的車體內(nèi)村引起的附加重量。目前,一些國(guó)家正在研究用樹脂基復(fù)合材料作為車體結(jié)構(gòu)材料,包括美國(guó)的先進(jìn)復(fù)合裝甲車(CAV)平臺(tái)以及英國(guó)的先進(jìn)復(fù)合材料裝甲車輛平臺(tái)( ACAVP)計(jì)劃等。 挑戰(zhàn)者2坦克加裝附加裝甲 |
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