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美军的M1A2都是贫铀装甲吗?贫铀装甲和复合那个防御性更强?

归档日期:08-01       文本归类:防护装甲      文章编辑:爱尚语录

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  美军从M1A1HA就加装了贫铀装甲型坦克(从1988年6月开始,美国新生产的M1A1坦克采用了贫铀装甲,并首先装备驻联邦德国部队,贫铀装甲研制工作始于1983年。该坦克安装贫铀装甲的部位是车体前部和炮塔,贫铀装甲在两层钢板之间。

  1960年代是钢装甲时代的尾声,也是下一个时代的起点。关于这个时代的特征可先从威胁面来分析。1:APDS发展成为细长、阻力更小的尾翼稳定脱壳穿甲弹(ArmorPiercingFinStabilizedDiscardingSabotAPFSDS),并逐渐成为最主要的穿甲弹种,最初越可击穿主炮口径4倍的装甲,至90年代已达到6倍以上。2:衬里材料与制.造工艺的进步,使HEAT的威力也更强,70年代已可穿透7倍于口径的钢板,到了90年代更高达9倍以上,贯穿后还可以保有足够的余裕产生破坏效果。复以导引系统的普遍化,使以往困扰HEAT应用的远距离命中率问题得以根本的改善。于是,装上反坦克导弹的HEAT遂可与以往长炮身高初速火炮发射的穿甲弹性能平起平坐,成为坦克装甲的劲敌。既然威胁类型已经演变成APFSDS与HEAT,动能弹(KineticEnergyKE)与化学能弹(ChemicalEnergyCE)的称呼也就广为各界所采用。

  在特性方面,HEAT本身并不受命中角度的影响,APFSDS也使得以往弹头造型、T/D比、中弹角度等因素均变得不再重要。不比全口径穿甲弹与APDS的弹芯其长径比大约还在3:1至4.5:1,APFSDS弹芯的长径比则达到了10:1,且随着穿透力的提高而变得更加细长——从最初的10:1增到80年代的20:1,至今已高达30:1,根本不像炮弹而更像是飞镖甚至根针(注6:早期的APFSDS有准确度欠佳的问题,但随着设计制.造的进步,当代APFSDS已十分准确,在2000米外的着弹散布不超过0.3X0.3米,并不会比一般不脱壳的旋转稳定炮弹差)。由于拥有每秒1400米以上的高速,APFSDS除非在75摄氏度以上的极高角度击中外都不易发生跳飞现象;在钻入装甲之后的贯穿过程中转向的幅度也小,是近乎笔直的前进。至于细长的弹体,促使口径要压倒装甲厚度成了根本不可能,APFSDS更多是仰赖高速命中产生的强大热能来消耗、穿透装甲。

  故从60年代开始可谓是复合装甲时代。复合装甲的用意是结合不同材料的优点,以高硬度的材料使来袭弹头变形、破损、磨耗、震荡;高韧性的材质则支撑整个装甲结构,分散、吸收残余能量。复合装甲一般而言是在两层钢板中加入其它材料,在最外侧有时也加上高硬度材质、内侧则加上用于吸收碎裂的衬里,且材料间往往还留有间隙。在此间隙的作用不是提前引爆HEAT,而是配合多层材料促使APFSDS的弹芯震荡、干扰HEAT的金属射流。下面,首先介绍一些复合装甲常见的材料与其基本特性。

  陶瓷材料:陶瓷材料主要是氧化铝、碳化硅、二硼化钛或碳化硼等。陶瓷材料密度通常只有钢的30%-50%,但硬度却非常高,不以BHN表示而改以维氏硬度(VickersHardnessNumberVHN)表示,VHN至少在1500以上,其中碳化硼更使VHN高达2800-3400。陶瓷材料硬度极高也极易脆裂,破碎有时虽有助于让力量分散到较大的区域,但单独使用下只能做一次性防护。故在复合装甲中陶瓷材料多还需其它韧性较高材质的支撑与包覆,诸如将陶瓷的瓦片或颗粒混入高分子或金属的基材,以免在一击之下全部破碎。

  纤维材料:纤维材料包括碳纤维、硼纤维、玻璃纤维、凯夫拉(Kevlar)纤维等,它们通常又与各种高分子类的基材组成复合材料,例如常见的玻璃纤维强化塑料(GlassfiberReinforcedPlasticGRP)。这类材料特性是韧性佳而质轻、密度大约只有钢铁的25%,但也需要很大的厚度才能达到相同的防护力,若单独使用大约只能节省10%-15%的重量。因此,除了与陶瓷类的高硬度材料配合,纤维织及其复合材料在装甲中常作为钢板间的夹层与最内侧的衬里。

  贫铀(DepletedUranium):贫铀又名衰变铀,是天然铀矿中的铀235元素被粹取纯化之后所留下的铀238元素与少量的铀234元素,为制.造核反应所需浓缩铀的剩余物质,故也被称为废铀渣。贫铀混以少量的钛之后,硬度与钨合金接近,但比重更高达18.6(钢是7.85、钨合金约为14.3-16.3),很适合当作次口径穿甲弹的弹芯与HEAT的金属衬里,也很适合当作装甲的材质。除了拥有高硬度的效果外,若配合密度较大的材质垫后,可大幅度增加整组装甲的防护力,也比低密度的陶瓷材料更能抵挡HEAT的金属喷流。由于贫铀本身是“废料”,所以成本比钨要低廉得多、加工业比较容易,可用于需要大量材料的装甲制.造。

  钛合金(TitaniumAlloys):钛合金的硬度与韧性都与合金钢不相上下,但比重大约只有60%,在相同重量的情况下可以比钢甲多30%-40%的防护力。然而,钛合金装甲却以价格高昂、加工困难著称,成本大约比钢甲高10-20倍,因此钛合金尽管名声响亮,但真正不惜工本大量采用的例子并不多。

  铝合金(AluminumAlloys):常用的铝合金装甲材质为铝镁锰合金与铝锌镁合金,比重大约只有钢铁的1/3但强度也略差,相同厚度下只有钢甲60%的防护效果。铝的熔点较低也较容易碎裂,粉末状态时有相当易燃,虽比同重量的钢板更能抵挡小口径枪弹,但主要仅用于轻型装甲车辆的制.造,而在主战坦克上的应用很少。

  从上面可以看出贫铀属于万金油 可以有效防护多种反装甲弹种 并且其本来的硬度就极高所以其的防护性能相比其他材料比较好

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