书城童书青少年应该知道的坦克
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第6章 铁甲铮铮——坦克的装甲

坦克是个铁甲将军,随着科技和反坦克火力的增加,坦克的装甲也在不断的增强。从最初的几十毫米铁板,发展到现在相当于一千多毫米均质装甲的复合装甲,坦克的装甲走过了一条不寻常的发展历程。坦克的装甲,一般要占到坦克总重量的50%,甚至有些坦克要达到70%左右。

坦克的发展,经历了“轻型——重型——轻型”的阶段,坦克装甲的发展,成为坦克发展的重要部分。

1.不列颠“三明治”——乔巴姆装甲

1976年,英国宣布乔巴姆装甲研制成功,在当时轰动了世界。那么,“乔巴姆”装甲为什么能引起这么大的轰动呢?这里需要提到著名的“甲弹之争”。

事情是这样的,自从1936年破甲弹问世以来,坦克装甲算是遇到了“克星”。一枚破甲弹对均质钢装甲的破甲能力,大约是它弹头直径的5~7倍。也就是说,一枚100毫米的破甲弹,可以穿透500~700毫米厚的钢装甲;而一枚125~130毫米口径的破甲弹或导弹,可穿透900~1000毫米的钢装甲。如果坦克设计师把坦克四周的装甲都设计成一米厚,这坦克的战斗全重将达到150吨以上,坦克将成为真正的“铁乌龟”了,严重超出发动机的负荷,根本没法打仗。怎么办?坦克设计师们只好加强重点部位的装甲厚,牺牲次要部位的装甲保护。“装甲落后于弹药”,成为上世纪70年代以前装甲弹药之争的主旋律。

然而,“乔巴姆”装甲的发明,却打破了这一现状。据英国军方人士称,“乔巴姆”装甲对付破甲弹的能力,是原来轧制均质钢装甲的3倍。也就是说,破甲深度只有原来的1/3.装上“乔巴姆”装甲的主战坦克,破甲弹已经很难击穿它。这也是近年来坦克的主流弹种,变为尾翼稳定脱壳穿甲弹的道理。

那么,“乔巴姆”装甲为什么有那么大的本事呢?原来,“乔巴姆”装甲是一种有多层结构的复合装甲,外层和内层是又硬又韧的优质合金钢装甲,中间一层是厚厚的、块状陶瓷装甲,起主要的防弹作用。然而,它的各层装甲到底有多厚?各层装甲的成分如何?装甲结构和加工工艺上有些什么诀窍?对此,英国军方近30年来一直守口如瓶,成为“机密中的机密。人们对”乔巴姆“装甲的了解,还仅限于20多年前的前苏联一本军事杂志上刊登的”乔巴姆装甲。

我们先从复合装甲的抗弹原理谈起。我们给出了一加一再加一大于三的不等式,意思是说,一层钢装甲加上一层陶瓷装甲再加上一层钢装甲的抗弹能力,远远大于三层等重量钢装甲的抗弹能力。

复合装甲的奥秘,既在于陶瓷装甲特殊的抗弹性,也在于陶瓷装甲和钢装甲的巧妙组合。复合装甲的高抗弹性,有两方面的原因。一方面,用作装甲夹层的陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆等,不仅硬度高、耐高温、抗热冲击性好,更重要的是它在高温冲击下的强度(科学上叫雨果纽强度)要比钢铁高出10多倍,可以有效抵御破甲弹金属射流的冲击。

另一方面,陶瓷材料易于产生裂纹,但裂纹的传播速度只有每秒几百米,远远低于破甲弹金属射流每秒7000米以上的极高速度,裂纹的产生不会影响其强度。相反,由于内外两层钢板的约束,以及中间粘结剂的固化作用,使冲击形成的陶瓷粉末没有“逃出的通道”,和金属射流“对着干”起到抵消金属射流的作用。两方面综合作用的结果,使陶瓷材料成为对付破甲弹和导弹的高手。不难看出,陶瓷装甲只有在钢装甲的“夹持”下,才能发挥作用。复合装甲的巧妙组合,使这种“钢铁三明治”,成为对付破甲弹的高手。不过,复合装甲对付动能弹也就是穿甲弹的能力则不尽理想,这一点也成为贫铀装甲产生的契机。

2.火暴脾气——反应式装甲

反应式装甲同样是大名鼎鼎,借助炸药爆炸的反冲力来抵御炮弹。现在投入使用的,主要是在坦克正常的护甲外再附加一层爆炸式的装甲。在1982年爆发的黎巴黎战争中,以色列军队将爆炸块装甲披挂在“梅卡瓦”主战坦克的车体上和炮塔周围,获得了出人意料的作战效果。在这次战争中,以色列的坦克由于有爆炸块装甲的保护,被对方击毁的坦克仅数十辆,而叙利亚和巴勒斯坦解放组织被击毁的坦克共达五百多辆,其中还有被看作“一代天骄”的俄罗斯制造的T-72坦克十多辆。此后,美国、英国、俄罗斯、法国等许多国家,都先后在自己的坦克上装置了这种爆炸装甲。

事实上,爆炸块装甲就是用薄钢板制成的普遍扁平盒子,里面装有炸药。在盒子的四角或两端钻有螺孔,以便将它固定在坦克上。由于盒子里装的是钝感炸药,一般碰撞不易引起爆炸,甚至普通的机枪子弹或炮弹破片击中它也不会爆炸。但是,当他遇到破甲弹和反坦克导弹会引起爆炸,将破甲弹或导弹战斗部产生的金属射流冲散搅乱,使其不能正常发挥作用,从而保护了坦克装甲不被击穿。因此,人们把它叫做爆炸块装甲。爆炸块装甲的质量轻,体积小,制造,安装和维护都很方便,而且价格低廉。一辆坦克挂装十平方米大小的爆炸块装甲,重量仅增加(1~2)吨,对坦克的机动性影响不大。爆炸块装甲还有一个引人注目的优点,即它在战场上被击中后,可及时更换,使坦克能及时战斗。

3.坚强“核”心——贫铀装甲

在美军M1A1坦克上,就备有这种毁誉参半的装甲。一方面贫铀装甲强度够高,但是另外一方面又有辐射。铀是一种高密度元素,贫铀则是制造铀燃料过程中,经燃烧后产生的铀杂质。它的主要成分,是不具备放射性的铀238,故称“贫化铀”,简称“贫铀”。但是纯贫铀的硬度和强度都不高,必须添加别的成分制成贫铀合金。把贫铀合金制成网状结构,嵌入钢质基体内做成装甲块,然后再嵌入坦克外壳,就成为贫铀装甲,其密度达到每立方厘米18.7克,是钢铁密度的2.5倍。因为密度高,硬度就高,防护力也就强。安装了贫铀装甲的M1A1坦克,其装甲防护力提升到M1的两倍以上,它抵抗尾翼稳定脱壳穿甲弹的能力相当于600毫米厚的均质钢装甲,抵抗空芯装药破甲弹能力相当于1300毫米厚的均质钢装甲。

贫铀装甲是1988年由美国发明,它的用途就是用在M1A1坦克及其改进型M1A2上。这一研究成果,是20世纪80~90年代坦克装甲技术发展史上最重要的进展之一。M1A1坦克安装贫铀装甲的部位,是车体前部和炮塔的两层钢板之间。在海湾战争中,美国陆军派出大量M1A1式坦克参战,没有一辆被击毁。不仅伊拉克的苏制T-72坦克发射的125毫米炮弹,未能击穿M1A1坦克的贫铀装甲,而且在几起误伤事故中,友军坦克发射的120毫米贫铀穿甲弹,也不能把这种装甲击穿。实战证明,贫铀装甲是目前世界上防弹能力最强的复合装甲。

贫铀合金的冶炼、热处理和装甲块的制造,是制造贫铀装甲的关键,美国对此技术高度保密,外界至今仍无从得知。

至于它是否属于放射类物质,据美国军方发言人介绍说:一辆坦克上的贫铀装甲大约重2?3吨,即使坦克乘员连续在这样的坦克上呆3天,所受到的照射剂量,也不如做一次X光透视所受到的照射剂量大。此外,人们利用贫铀装甲的这种特性,还研制了大威力的贫铀弹。

4.水火不侵——坦克的三防系统和消防、潜水装备

近几十年来,随着核武器、化学武器和生物武器在战场的威胁越来越大,坦克逐渐普及了三防系统。坦克三防装置,是用以保护乘员和车内机件免受或减轻核、化学和生物武器的杀伤和破坏。

三防装置出现于20世纪50年代后期,60年代以后被大多数主战坦克所采用。由密封装置(密封组合件、自动关闭机构等)、滤毒通风装置和探测报警仪器等组成,通常分个人式和超压式两种。个人式三防装置,坦克乘员佩戴的防毒面具用导管与滤毒通风装置相连,空气被净化以后,再供乘员呼吸。超压式三防装置,乘员不必佩戴面具,滤毒通风装置将污染的空气净化后送入密闭的乘员室,并形成超压,阻止污染的空气从缝隙进入车内。现代坦克一般采用超压式三防装置,还备有防毒面具等个人防护器材。探测报警仪器用以探测车外毒剂和放射性沾染的剂量,适时发出报警信号。为提高防核辐射,特别是防中子弹的能力,大部分坦克在乘员室装甲内壁衬有防护层,或在复合装甲中加入防辐射材料。除了三防装置以外,坦克还会装备消防灭火装置和潜水装置。

一般的坦克在潜渡之前,一般要准备二三十分钟,潜水系统一般包括密封进排气窗用的布盖、进气筒、排气单向阀、航向仪、排水泵及呼吸救生器,主要依靠履带排水前进。另外,坦克不是潜艇,潜水距离一般有限,不超过一千米。