- 装甲防护技术研究
- 曹贺全 孙葆森 徐龙堂 赵宝荣 孙素杰编著
- 1871字
- 2021-03-10 11:38:32
2.3 装甲防护技术体系
装甲防护技术是在武器发展过程中和战场环境不断改变的条件下逐步发展起来的一项技术。此项技术为人员、车辆、战斗用飞机、战舰、航天器、防御工事、建筑物等的安全提供防护服务。
历史发展表明,没有现代装甲防护,就不能构成现代武器系统。由于主战坦克和装甲车辆的装甲防护系统技术要求最为严格,又系大量生产的产品,所以不仅要求其防护系统对多种反装甲武器具有防护能力,而且要求整个系统有尽可能小的质量、占有最小空间、优良的加工性能和理想的成本。所以主战坦克装甲防护系统的技术难度很大,它的发展带动着整个装甲防护技术的发展。近代战例说明,现代装甲防护技术大幅度地提高了人和武器系统的战场生存能力与作战能力。西方评论家讲:“如果没有近代复合装甲技术,主战坦克就进不了21世纪。”“反应装甲的出现几乎宣告了聚能装药破甲弹的灭亡。”尽管有些言过其实,但也从侧面说明了装甲防护技术的重要性。所以,通过主战坦克装甲防护技术的演变可以看出现代装甲防护技术系统的形成梗概。现代装甲防护体系包括均质装甲、复合装甲、结构装甲、惰性反应装甲、爆炸反应装甲和新概念装甲等内容,现代装甲防护技术体系已经形成,如图2-3所示。
我们也可以把除均质钢装甲以外的装甲都称为特种装甲,各种装甲的防护能力以防护系数来衡量。如果均质装甲钢的防护系数为1,其余特种装甲的防护系数一般均大于1。因此可以说现代装甲防护技术的发展主要是进行特种装甲技术研究,就是要用最小的质量达到最优的防护效果,这样才能达到坦克等装甲车辆实现轻量化的目的。
图2-3 现代装甲防护技术体系
装甲防护系统由装甲防护材料技术、装甲防护结构单元技术、装甲防护集成技术与众多的支撑性应用基础技术组成,如图2-4所示,其中装甲防护材料技术、装甲防护结构单元技术和装甲防护集成技术三个分系统直接服务于大系统。这三个分系统之间存在着一定的交叉,应用基础技术支撑着装甲防护技术系统。
图2-4 装甲防护技术系统的构成
2.3.1 装甲防护材料技术
装甲材料是装甲防护系统的物质基础。装甲材料既可作为均质装甲单独使用,也可组成结构单元,从而组合成具有各种功能的特种装甲。
装甲材料基本上均属优质工程结构材料,但具有特殊的物理和化学性能,以适合装甲防护和工程结构的需要。装甲防护材料研究是指为提高装甲防护性能和工程结构性能而进行的新材料开发和应用研究工作。由于材料对装甲的防护性能有着重要的影响,所以其科研成果通常在各个国家内均被视为机密,解密周期颇长。
2.3.2 装甲防护结构单元技术
能够发挥装甲防护作用的不可再分的最小结构实体称为装甲防护结构单元。装甲防护结构单元是构成均质装甲之外的各种类型装甲的基础。装甲防护结构单元既可以单独使用,也可以模块形式组合成特种装甲使用。
装甲防护结构单元研究是一项寻找和创造新型结构单元,以改进现有结构单元性能,发现和利用各种结构效应的技术。结构单元技术的提高,必然带来整个系统性能的提高。新概念结构单元的出现,往往会给系统的防护性能带来新的突破。所以,装甲防护结构单元技术是当前装甲防护技术的重点研究内容。
新结构单元的开发是十分消耗人力、物力、财力和时间的工作,而且常常是沿袭原有概念逐步改进和提高而得来的。所以装甲防护结构单元技术的科研成果比材料领域的成果更需保密,甚至研究方法也在严格保密之列。西方国家某种结构单元技术从研制、应用到改进,迄今已有50多年尚未解密,这在应用技术领域是罕见的。
已知的装甲防护结构单元有复合装甲结构单元、间隙装甲结构单元、间隔装甲结构单元、反应装甲结构单元、动态装甲结构单元以及正在研究中的若干种新型装甲防护结构单元等。
2.3.3 装甲防护集成技术
装甲防护材料和装甲防护结构单元通过组合或集成形成装甲防护系统,即应用于各种整体的装甲防护系统,如主战坦克、装甲车辆、舰船、飞机和防御工事等。
装甲防护集成技术是研究材料和结构单元在一定条件下如何获得最高防护效益的一项技术,它与被防护产品的设计结构密切关联。
装甲防护集成技术包括单元组合、结构配置和系统综合优化设计等技术。
2.3.4 装甲防护的应用基础技术
装甲防护材料技术、结构单元和集成技术的发展有赖于众多基础技术(包括基本理论)的支撑。一个国家的装甲防护技术水平在一定程度上反映了其基础理论技术的水平。装甲防护应用基础技术的研究为上述三个方面的技术提供作用机理、技术途径、研究方法和各项试验与测试手段。
装甲防护的应用基础技术主要包括固体力学、流体力学、弹塑性力学、爆炸力学、终点弹道学、材料科学、材料动态力学、模拟试验技术、测试技术、计算机计算与仿真技术以及众多的有关制造工艺研究技术。