俄罗斯主战坦克复合装甲解读_施征

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复合装甲是一种多层结构的组合装甲,拥有抗弹性能高,低温性能好、能有效衰降核辐射、材料容易获得、工艺性好、成本低、适合批量生产等优点。因此,复合装甲已成为当今世界各国主战坦克装甲防护的首选。

其中,苏联(现在的俄罗斯)是世界上最早将复合装甲运用到主战坦克上的国家,早在1967年,T-64A坦克就成为世界上第一款安装复合装甲的主战坦克。尽管在制造技术和工艺上落后于西方发达国家,但是苏联的装甲设计人员总是能够创造性地开发出新型复合装甲,使T系列主战坦克的防护水平始终位于世界级主战坦克之前列。

发展背景

在第二次世界大战期间,各国坦克主要依靠不同厚度和倾角的坦克车体、炮塔装甲来保证坦克不被击毁,从而保证坦克与乘员的生存。但冷战一开始,苏联就加大了对陆军装甲部队建设的投入,而西方国家为了对付苏联的装甲洪流则针锋相对,毫不相让。比如,英国当时正在研制的新型坦克“酋长”,其炮塔正面厚度增加到120毫米,配备的L11A5型120毫米线膛坦克炮,是当时西方国家最强的坦克炮。

面对西方国家越来越强的反坦克火力和装甲防护,苏联装甲研制单位,包括最强也是最大的的装甲设计单位——苏联钢

主战坦克复合装甲解读

施 征 林 楠

罗斯铁科学研究院不得不另辟蹊径,寻找增加坦克防护的良方。

其中,苏联对复合装甲的兴趣以及研制要追溯到20世纪50年代后期世界范围内对该领域的研究热潮。当时,人们发现通过叠加不同抗弹材料,坦克装甲对爆炸成形装药战斗部的防护能力将显著提高。

此外,1967年的中东战争中,爆炸成形装药反坦克武器的辉煌战绩和英国将列装最先进的“酋长”坦克是苏联加速复合装甲投产的主要因素。当时,苏联最新式的T-64主战坦克安装的115毫米滑膛炮无法击穿“酋长”坦克正面装甲,而T-64坦克炮塔和车体计划采用的均质钢装甲,既无法抵御苏联自己研制生产的AT-3等反坦克导弹的攻击,也无法同“酋长”坦克抗衡。在这个背景下,世界上第一款使用复合装甲的主战坦克T-64A出现。

简单的夹层装甲

现在人们才知道,T-64A坦克使用的是“钢+夹层材料+钢”的“三明治”装甲结构(简称夹层装甲),夹层可选择的材料主要是高强度钢、铝合金、钛合金、陶瓷、玻璃纤维等。经过反复比对,苏联钢铁科学研究院选择了玻璃纤维,这种材料具有强度高、密度低、耐高温,同时具有冲击韧性高、热稳定性好、耐腐蚀等优点,而且价格低廉,特别是在大批量生产方面,苏联当时在加工工艺上也没有什么问题。

另外,实验中发现,夹层装甲对弹丸

的抵御能力随装甲倾斜角度和夹层密度不同而不同:当装甲倾斜角小于40度时,夹层材料密度越大越好(但不能完全等同于作为面板和背板的钢材);而当倾角大于60度时,夹层材料密度越小越好(但不能为零)。因此T-64A坦克在首上甲板中采用低密度的玻璃纤维(装甲倾角22度),而炮塔夹层则是密度较大的铝合金。

T-64A坦克车体首上装甲由80毫米的钢板、105毫米的玻璃纤维以及20毫米的钢板组成,总厚度为205毫米。这一结构沿用了将近20年,直到1985年的T-80U坦克出现才告结束。玻璃纤维有较好的防破甲弹能力,而其抗穿甲弹的效果则和铝合金类似。T-64A坦克首上甲板的防护高速动能弹(KE)和破甲弹(HEAT)的能力分别为335毫米和410毫米。考虑到大倾斜角首上甲板对弹丸侵彻效果的影响,防护高速动能弹和破甲弹的能力可分别达375毫米和450毫米。在炮塔防护方面,T-64A坦克沿用了T-62坦克所使用的高硬度含镍钢,但炮塔夹层中浇铸了铝合金。这种装甲对穿甲弹、破甲弹、碎甲弹都显示了相当不错的防护水平。但铝合金夹层也有弱点,相对而言厚了一些,而一线部队对其易燃性及其释放的有害气体十分不满。很快,另一种材料代替了铝合金,这就是高强度钢。使用高强度钢后,T-64A坦克炮塔厚度缩减到400多毫米,对抗高速动能弹和破甲弹的能力可达410毫米和500毫米。显然,T-64A坦克足以抵抗当时所有的反坦克武器,防护能力是

当时西方现役主战坦克难以望其项背的。

在T-64A坦克装备部队5年后,T-72研制成功。T-72坦克使用了与T-64坦克完全不一样的车体装甲和炮塔装甲,可以看作是简化版本,这是出于经济上的考虑而采取的不得已的方法。就防护能力而言,T-72坦克使用的复合装甲比同时期的T-64坦克都要低25%~30%左右。而出口型一是出于成本问题,另外则是保密方面的考虑(苏联一直信奉最差的装备才出口的信条)。其炮塔最初甚至是均质钢装甲,如伊拉克得到的最初几批T-72坦克就是这一版本,这一状况一直延续到20世纪70年代中期。但就算是差了几个档次,T-72坦克还是极受欢迎,原因很简单,不论火力还是防护,T-72坦克都是首屈一指的。

和苏联当时大量装备的T-62坦克相比,采用轧制钢装甲的T-62坦克的抗穿甲弹的能力才200毫米,而出口型T-72坦克则是320毫米。防破甲弹方面,T-62坦克也是200毫米,出口型T-72坦克则可以达到500毫米以上。虽然价格比T-62坦克还要贵,但购买国认为还是非常值得的。

面对西方新一代主战坦克将大批量服役的威胁,苏联开始为东欧国家装备T-72型主战坦克,并授权生产,同时苏联开始为T-72坦克开发了较为先进且经济的复合装甲。1979年,配备有新型复合装甲的T-72A坦克出现了,授权华约国家使用和生产的被称作T-72M坦克,对外销售的称之为T-72G坦克。其中T-72M坦克车体首上装甲为复合装甲,有22度的倾角,复合装甲分三层,厚80毫米的高碳钢板再加105毫米玻璃纤维夹层与20毫米的均质轧钢装甲所构成的“三明治”结构叠层装甲。仅仅从厚度来讲,就相当于水平

厚度600毫米的钢装甲,再考虑到复合装

甲的效应,抗弹能力应该优于600毫米均

质钢装甲的效果。

T-72M坦克的炮塔为铸造钢件,炮

塔正面装甲厚度为440毫米,炮塔侧面厚

度为200毫米,炮塔后面为150毫米。炮

塔正面装甲采用树脂、纤维和铝等材料组

成的复合装甲结构,能经受破甲能力为

500毫米的破甲弹和穿甲能力为400毫米

的穿甲弹的攻击。这样的防护力和第二代

主战坦克相比,明显高一个档次,而重量

却增加有限。

捷克斯洛伐克是第一个获得授权生产

T-72M坦克的国家,然后是波兰在1982

年,接下去是南斯拉夫1984年,最后连亚

洲的印度都得到授权生产T-72M坦克。

至此,拥有T-72M坦克的华约装甲部队

成为欧洲当时拥有最先进主战坦克的装甲

集群。相对而言,此时的北约除了西德刚

刚开始装备的“豹”2坦克能和T-72M坦

克一较高下之外,其它都是老旧得不能再

老旧的M60坦克,甚至是M48坦克之类

的战后第一、二代坦克,诸如英、法的第

三代坦克甚至都还在研制之中。而作为北

约中坚力量的美国,其驻欧洲的装甲部队

刚刚装备的M1主战坦克,无论火力还是

防护都不能和同时期的T-72M坦克相抗

衡,M1坦克当时居然仅仅装备了105毫

米火炮,基本防护也仅仅是“凯夫拉”复

合装甲,而不是后来的贫铀装甲。

而出口的T-72A坦克则经过了再次

简化,被称作T-72G坦克,但更多的时

候还是被称作T-72M坦克。其复合装甲

就是钢-玻璃纤维-钢。结果在实战中,

防护力表现的差强人意,特别是在1982年

第五次中东战争中,叙利亚使用的T-

72M坦克主装甲被以色列“梅卡瓦”坦克

的105毫米炮击穿,导致购买国的强烈反

应。为了平息购买国的反应,结果在1982

年底出现了加强防护的出口型T-72M1型

坦克。从外表面看,其车首和炮塔分别附

加了一层16毫米与25毫米厚的高硬度钢

装甲,但其内部复合装甲的结构和东欧国

家使用的T-72M坦克基本一样。这并不

是因为苏联害怕失去购买者而采取的补救

措施,事实上,苏联早已开发出更好的复

合装甲,那就是陶瓷复合装甲。

陶瓷复合装甲

进入20世纪70年代后,面对西方国

家正在研制的第三代主战坦克都将要装备

120毫米坦克炮和新一代反坦克武器,苏

联明显感到现役的主战坦克防护能力不

足,加大新一代复合装甲的开发力度是唯

一的选择。

苏联钢铁科学研究院经过无数次的实

验,终于选定了陶瓷作为新型复合装甲的

主要材料。因为将陶瓷制成粉末,然后经

高温烧结成硬度很高的硬陶瓷块,与金属

装甲相比,苏联钢铁科学研究院发现,硬

陶瓷块的密度约为钢的1/3,抗压能力为

钢的10倍以上,但抗拉能力不到钢的一

半。而且还发现,陶瓷化学稳定性好,尤

其在高温下仍能保持较高的强度。最后苏

联钢铁科学研究院采用了氧化铝陶瓷作为

新一代复合装甲的主要材料。

其抗弹机理是硬陶瓷的表层破坏弹

丸,而在弹丸的高速冲击下产生的陶瓷粉

末消耗破甲弹的金属射流能量,因此陶瓷

夹层能有效对付破甲弹。在进一步深入的

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