复合材料——坦克装甲应用.

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坦克装甲及穿甲中的复合材料.

2、芳纶复合材料装甲
• 芳纶是美国杜邦公司在1970 年初期开发研制的一种有机纤维，它具有比强度高，断后延伸率好，抗破坏力强等特点，被称为第二代复合装甲材料。将芳纶层压板与陶瓷或钢板复合，用作坦克装甲，如美国MI 主战坦克“钢 +Kevlar+ 钢”型的复合装甲，它能防子弹以及破甲厚度约700mm 的反坦克导弹，还能减少因被破甲弹击中而在驾驶舱内形成的瞬时压力效应。
穿甲弹早在十九世纪便已在战场厮杀，当时，它主要对付装甲战船，用得还不普遍。第一次世界大战中坦克面世，装甲弹才风风火火冲进战场。穿甲弹在与坦克的斗争中得到迅速发展。普通穿甲弹采用高强度合金钢做弹体，头部采用不同的结构形状和不同的硬度分布，对轻型装甲的毁伤有较好的效果。第二次世界大战时，重型坦克杀上战场，装甲厚度达到150-200毫米。相应地研制出碳化钨弹芯的次口径超速穿甲弹和用于锥膛炮发射的可变形穿甲弹，由于减轻弹重，提高初速，增加了着靶比动能，提高了穿甲威力。
• 贫铀装甲于1988年由美国发明，用于M1A1坦克及其改进型M1A2，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，贫铀装甲被安装在两层钢板之间。
M1A2
6、透明装甲
新型“透明装甲”所用材料是一种陶瓷混合物，具有极高的耐压强度，不怕剐蹭，经久耐用，性能高，重量轻。氧化铝和氧化铁细粉混合后，在18000℃高温下热压或者烧结而制成的尖晶石透明陶瓷，其硬度、强度高，化学稳定性好，其防弹能力接近蓝宝石，被媒体形象的称为“蓝宝石”透明装甲，可用作飞机座舱风挡、高级轿车防弹窗，坦克的观察窗、瞄准镜等。美国Saint-Gobain晶体公司推出的“蓝宝石”透明装甲，与具有相同弹道性能的只含玻璃的系统相比，重量和厚度都减少了40%。在试验中，它能挡住7.62毫米口径的 M-44狙击步枪和12.7毫米口径狙击步枪的穿甲弹，甚至还能抵挡多发7.62毫米穿甲子弹的射击。

复合材料在军事上的应用

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树脂基复合材料成型的突出优势是良好的成形工艺性，比强度和比模量都较高，密度低，具有突出的减震效果，抗腐蚀性较强，热导率不高，性能可设计性强，便于整体成型以及综合性能优异，在整个军工领域应用广泛。
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树脂基复合材料在武器装备上的应用
枪械
火箭发射器与无坐力发射器火炮
坦克与装甲车辆
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树脂基复合材料简介
树脂基复合材料是以树脂材料为基体、高性能纤维为增强材料，通过复合工艺制备而成，具有明显优于原组分材料的性能的一类新材料。目前广泛应用的树脂包括热固性树脂和热塑性树脂，增强纤维主要包括碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
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增强纤维简介
7. 舰船
树脂基复合材料自问世以来就一直在舰艇工业中发挥着重要作用。国内外对其在海军舰艇上的应用非常重视。树脂基复合材料在海军舰艇上应用时具有如下突出的优点:优良的力学性能，耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生物也难以附生)，大幅减重，透波、透声性好,无磁性,介电性能优良，优良的设计、施工性能，容易维护,维护费用远低于钢制舰艇和木制舰艇。例如，玻璃钢因为无磁性且高强度，广泛用于制造扫雷艇和猎雷艇。
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3.火炮
树脂基复合材料主要用于制造火炮身管、大架、摇架、热护套等部件，能够进一步降低火炮质量，提高火炮的性能。德国豹Ⅱ主站坦克的坦克炮采用两段玻璃钢热护套，防止火炮身管因受阳光或射击热量而出现身管弯曲，提高命中率。
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热护套
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4.坦克与装甲车辆
坦克装甲车辆使用树脂基复合材料的主要目的是利用其密度低、比强度高、比模量高、耐腐蚀和制造成本低等优点，与装甲钢、高硬度陶瓷等材基复合材料要比钢件减轻 60 %～ 70 %, 比铝合金减轻 30 %～ 50 %,且制造成本降低 20 %～ 30 %。

复合材料在军事上的运用

复合材料在军事上的运用军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。

因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。

当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。

结构材料包括金属材料和复合材料。

先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。

先进复合材料是结构材料的主要发展方向。

这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能，并且能大批量生产。

材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。

复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能，倍受各国技术人员的重视。

因复合材料具有可设计性的特点，已成为军事工业的一支主力军，复合材料技术是发展高技术武器的物质基础，是现代精良武器装备的关键。

目前军用复合材料正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展，加速复合材料在航空工业、航天工业、兵器工业和舰船工业中的应用是打赢现代高技术局部战争的有力保障。

复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。

随着复合材料技术不断发展，应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件，而巳应用面逐步扩大。

先进复合材料已成功地应用在F －－16、F－－18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。

为进一步推动复合材料在武器装备上的应用，美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划，预计复合材料将占飞机结构质量的68.5％，并使整个结构质量减轻35％。

隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。

功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。

碳纤维复合材料在军事方面的用途

碳纤维复合材料在军事方面的用途碳纤维具有高强度、高模量、质量轻、耐高温等一系列优异性能，可以通过与金属、陶瓷、树脂等材料复合加工制成具有不同特性、不同用途的复合材料。

目前碳纤维材料已被广泛应用于航空航天、国防军事、交通运输、建筑、体育休闲等领域。

本文对碳纤维技术及其军事应用等进行了概述。

碳纤维具有质轻、高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等特点，碳纤维及其复合材料被广泛应用于火箭、导弹、装甲防护等军工领域，使军事装备性能不断提高。

碳纤维及其复合材料已成为现代国防军工武器装备的重要战略物资。

吸波隐身普通碳纤维对电磁波是反射体，不具备吸波功能，通过对碳纤维进行表面改性（如镀镍、涂覆碳化硅涂层等）、研制新型碳纤维（如异形截面碳纤维、螺旋碳纤维、多孔碳纤维、碳纳米管等），能显著改善其电磁性能。

特种碳纤维用于制造隐身飞机，如B-2隐身轰炸机，其整体机身除了主梁和发动机机舱采用钛复合材料外，其余部分均采用碳纤维复合材料。

美国隐身战机F-22，CFRP用量达到24%，英国Typhoon战机复合材料用量高达40%。

结构型碳纤维吸波复合材料结合了复合材料轻质高强的结构优势和吸波特性，是雷达隐身材料的重要发展方向。

碳纤维吸波材料属于功能和结构一体化的优良吸波材料，随着隐身结构材料的完善和提高，碳纤维复合材料的需求还将持续增长。

·B-2隐身轰炸机图源网络导弹火箭碳纤维凭借耐烧蚀和轻质高强的特点被广泛应用于火箭的助推器、防护罩、发动机罩和导弹壳体、发射筒等结构。

碳纤维复合材料可有效减轻火箭和导弹的结构质量，加大火箭和导弹的射程，提高落点的精度，如战略导弹固体火箭发动机第三级结构质量减少1kg，可增加射程16km，弹头质量减少1kg，可以增程20km，碳纤维复合材料的使用能提高有效载荷的运载能力。

碳/碳纤维复合材料C/CFRP是用来制造洲际弹道导弹的鼻锥、发动机喷管和壳体的最好选材。

其不仅具有优异的热力学性能，而且在烧蚀过程中烧蚀率低、烧蚀均匀和对称，能够保持良好的气动外形，有利于减少非制导误差。

复合材料在军工方面的应用

复合材料在军工方面的应用随着军事技术的不断进步，军工行业对于材料的需求也随之提高。

复合材料以其轻量化、高强度、高刚度等优点成为军工材料领域中的重要角色。

本文将着重介绍复合材料在军工方面的应用。

一、复合材料在军用飞机、舰艇中的应用1. 军用飞机复合材料作为航空工业中最重要的新材料之一，在军用飞机的制造中占有重要地位。

例如美军的F-22和F-35战斗机以及俄军的苏-57战斗机等都采用了大量的复合材料。

由于复合材料的轻量化和高强度，军用飞机可以在巨大飞行高度和高速的情况下保持较低的油耗和较高的机动能力。

而且，复合材料在军用飞机的燃料效率方面也具有重要的作用。

2. 军用舰艇复合材料同样在军用舰艇中具有广泛的应用。

美国海军的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰以及“弗吉尼亚”级攻击核潜艇均采用了复合材料。

复合材料的高刚度、高强度和轻量化等特点，使得军用舰艇在保障航海安全和有效作战时具有了更好的机动能力和灵活性。

1. 坦克坦克是军事领域中装甲攻击的代表装备，在保障作战安全方面具有重要作用。

复合材料在坦克中的应用可以有效地减轻坦克本身的重量，同时提高装甲强度和抗冲击性能。

俄罗斯的T-14“阿玛塔”主战坦克就采用了不少于50％的复合材料。

2. 陆军车辆复合材料在陆军车辆中也具有广泛应用。

例如英军的战术侦察车辆“雅格尔”就采用了大量的复合材料和玻璃钢构造。

复合材料的轻量化和高刚度不仅提高了车辆的燃油经济性和机动性，而且也增加了车辆的承重能力和抗击性能。

三、结论除上述领域外, 复合材料在军工行业的其他应用还包括：1. 导弹技术复合材料作为导弹中的重要材料，主要用于导弹外壳和尾翼等部分的制造。

复合材料的高强度和轻量化可以减少导弹的自重，提高导弹的飞行速度和机动能力，同时也增强了导弹对于内部恶劣环境的耐受性。

2. 人造卫星由于复合材料具有轻质、高强度、高温和耐腐蚀等优点，它在航空和航天等领域多有应用。

在人造卫星的制造领域中，复合材料同样不可或缺。

复合材料在坦克装甲车辆上的应用分析

·76·NO.2 2018( Cumulativety NO.14 )中国高新科技China High-tech 2018年第2期（总第14期）对先进技术进行掌握吸收，如果有必要，及时参加技术培训，尽快掌握设备的操作技能。

国内也应该大力发展计算机技术，完善计算机发展规划，使国内计算机发展水平向国际标准靠近。

同时，将医疗诊断以及医学信息和计算机技术有效地进行结合。

在窗口服务中，需要开发出另外一个自动化控制系统，能够进行划价、发药以及收费，该系统通常应用的是条形码、文字识别以及语言合成输出等技术。

但是该系统基础工程量相对较大，成本相对较高，难度也相对较大，但只有完善这个系统才能解决病人看病难、取药难的问题。

4　结语综上所述，因为有了智能化技术的应用，电气工程自动化控制系统得到了不断的发展和促进。

智能化技术也因为其自身具有高效性、科学性、智能化以及综合性等特点，日渐成为自动化控制系统中不可缺少的部分。

某些智能化技术手段可以对电力系统进行仿真，然后实现对系统的控制工作。

智能化技术在电气工程自动化系统中的应用，可以精简系统的工作流程，对设计方案进行优化，使工作过程可以更为清晰地加以显示，促进电气工程自动化系统不断完善和发展。

参考文献[1] 孟凡林，叶巍．智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]．中国高新技术企业，2016，（5）.[2] 冯晶．电气自动化控制中人工智能技术的应用分析[J]．电子技术与软件工程，2014，（1）.（责任编辑：陈代保）近几年，各国在对坦克装甲车辆进行深入研究的过程中，逐渐向坦克装甲车辆轻量化发展。

复合材料在实际应用中，能够有效降低塔克装甲车辆自身质量，完善坦克装甲车辆性能，有效降低坦克装甲车成本。

坦克装甲车数量及类型显著增加及复合材料在坦克装甲车辆上的应用，使坦克装甲车辆与传统坦克装甲车辆相比质量降低1/3左右，发动机体积有效减少。

复合材料在坦克装甲车辆上应用取得了显著研究成果，这也表示复合材料在坦克装甲车辆轻量化发展中已奠定坚实基础。

复合材料在军事领域的应用

复合材料在军事领域的应用军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。

因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之一。

当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。

结构材料包括金属材料和复合材料，先进复合材料是结构材料的主要发展方向。

这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能，并且能大批量生产。

因复合材料具有可设计性的特点，已成为军事工业的一支主力军，复合材料技术是发展高技术武器的物质基础，是现代精良武器装备的关键。

先进复合材料已成功地应用在F-16、F-18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹，以及M-l、T-72、“豹”-Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。

功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。

功能复合材料将具有电、声、光、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配，得到不仅保持原有特性，还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。

现代化高技术常规战争极大地提高了武器的对抗性、精确性，未来的智能武器、隐形武器、电子战武器、激光武器以及新概念软杀伤武器等的设防、跟踪，使功能材料成为关键技术。

目前，功能复合材料涉及面宽，下面就军事领域较常用的功能复合材料做一简单介绍。

隐身材料隐身材料是实现武器隐身的物质基础。

武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减少自身的信号特征，提高生存能力。

声隐身材料包括消声材料、隔声材料、吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体，主要用于新一代潜艇。

雷达隐身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。

另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及某些陶瓷与有机聚合物构成的复合材料，有很高的机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又具有隐身功能。

陶瓷-金属功能梯度复合材料在装甲防护中的应用

料的硬度和弹性模量的提高而增大抗冲击能力系
指装甲在无裂纹或无断裂条件下吸收攻击性或较大口径弹丸能量的能力，装甲材料的韧性高、性塑军用新材料技术是发展高技术武器装备的物质基础，前．目世界范围内的军用新材料技术已有上万种，并以每年５％的速度递增。先进的材料是国防武器系统及其性能的重要载体。在未来世界军事战略和现代军事技术革命的影响下，陆军武器将在机动与快速响应、战场生存能力等方面获得大幅度的提高。因此，武器的高科技含量将大大增加，高新陆军武器材料将获得大量的使用，以提高未来陆军武器在操纵性、防护能力、战、勤保障等方面的交后能力。变形大则能吸收更多的能量。抗崩落能力系指装甲板（别是正对着弹着点背面处）压缩冲击渡反特在射为拉伸冲击波时，抗破裂、剥落及层裂能力，它与
国内对于功能梯度材料的研制也有很多成果，
特别是在制作工艺方面，得了很大进展。功能梯取度材料是一种很新的材料，然在我国不少单位都虽
开展了这方面的工作，与国际先进水平相比尚有但不少差距，且，而以往进行的功能梯度复合材料的
度和耐腐蚀、高温的特性，时还具有金属的强耐同
随着反装甲武器技术的高速发展，武器装备的战场生存能力对装甲防护材料的性能提出了更高
的要求，从而促进了装甲防护材料的更大发展。装
甲防护材料正朝着强韧化、轻量化、多功能化和高

Kevlar纤维复合材料用于坦克装甲防护

玻璃纤维知识对于主战坦克的设计来说，坦克重量的限制是一个棘手的难题。

要提高其防护能力，必须加厚装甲，但这样不仅增加坦克重量，影响其机动性能，同时又会妨碍其它装置的设计。

由于Kevlar纤维的比重比玻璃纤维约小一半，在防护能力相同的情况下，其重量可减少近一半。

在给定重量下的Kevlar纤维层压板防弹能力是钢的5倍左右，并且Kevlar纤维层压薄板的韧性是玻璃钢的3倍，故在受到弹丸攻击时，可吸收大量的冲击动能，是钢、铝、玻璃钢装甲的理想代用品，但价格较高。

近年来，Kevlar纤维复合材料已用于装甲材料，如美M-1主战坦克采用“钢-Kevlar-钢”型的复合装甲。

它能防中子弹、防破甲厚度约700mm的反坦克导弹，还能减少因被破甲弹击中而在驾驶舱内形成的瞬时压力效应。

在M1A1坦克上的主装甲也采用Kevlar纤维复合材料制造，可防穿甲弹和破甲弹。

在美M113装甲人员输送车内部结构的关键部位装Kevlar装甲衬层，可对破甲弹、穿甲弹和杀伤弹的冲击或侵彻提供后效装甲防护。

各国在坦克易中弹的炮塔和车体各部位，普遍安装附加装甲和侧裙板。

现也可采用Kev1ar纤维复合材料制成“拼-挂”式附加装甲的背板，以提高铝装甲或钢装甲防弹及防破片的能力。

制造附加装甲的Kev1ar纤维层压薄板通常含有9%～20％的树脂．在重量相同的情况下，Kevlar与铝甲板的复合装甲的防护力较铝装甲大一倍。

由于Kevlar纤维复合材料具有上述特点，目前美国已订出Kevlar纤维复合装甲的技术规范。

绝缘单梯的主要技术要求：（一）绝缘单梯外观、装配1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。

2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定（二）绝缘单梯一般要求1、绝缘梯原材料应预选检验2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理，轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。

3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。

复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用

复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用【摘要】装甲装备轻量化是现代战争对装甲装备提出的重要要求之一，而复合材料具有质量轻，比强度和比模量高，耐腐蚀以及力学性能可设计性强等一系列优点，受到了军事领域越来越广泛的重视。

本文综述了复合材料在装甲装备等军事领域轻量化研究中的进展及应用情况，并提出复合材料在军事领域中具有广阔的应用前景，我国需进一步加强复合材料的开发及应用，以适应现代战争的需求。

【关键词】复合材料；装甲装备；轻量化重量是影响装甲装备实现战场快速反应能力的主要因素之一，现代高技术战争对装甲装备的重量指标提出了极为苛刻的要求，即在满足高抗弹性的前提下，具有轻量化、高性能化、高机动灵活性等。

发达国家无一不投入巨资，研究和探索装甲装备的轻量化，广泛采用复合材料来减轻装甲装备的重量。

复合材料在装甲装备的应用已从简单的非承力件向结构件、动力系统乃至大型整体部件发展，以期减轻装甲装备重量，提高装甲装备的机动性，增加携弹量和野战辅助系统用量，提高装甲装备及士兵战场生存和作战能力[1]。

1.树脂基复合材料的应用树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点，广泛应用于军事工业中。

树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。

热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体，加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料；而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物，它可以溶解在溶剂中，也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体，冷却后硬化成为固体。

树脂基复合材料具有优异的综合性能，制备工艺容易实现，原料丰富。

装甲装备应用树脂基复合材料始于20世纪70年代，为满足装甲车辆防护系统和轻量化需求而用树脂基复合材料制造坦克复合装甲。

前苏联T-72，T-80主战坦克成功的将树脂基复合材料用于装甲防护，大幅度提高了防护能力。

美国和英国在研究中将树脂基复合材料作为主战装备车体的首选材料，主要原因在于采用新型树脂基复合材料不仅可减小雷达反射截面积，而且还可减轻坦克的质量。

复合材料在坦克装甲中的应用

复合材料在坦克装甲中的应用随着自动化技术和智能技术的不断发展，未来的主战坦克将在更加复杂、恶劣的环境中作战，在这种环境中，主战坦克若要克敌制胜，提高生存力，在考虑基本设计之外，应综合运用各种先进技术，其中装甲防护是坦克获得生存力的主要手段之一，而现代装甲技术的迅速发展，与高技术、新材料的发展息息相关。

1采用复合材料制造坦克车体、炮塔，以提高其机动性装甲和反装甲武器之间的激烈竞争，使目前各国的坦克装甲不断加厚、加重，导致坦克的重量剧增。

目前，各国现役的新一代主战坦克，重量一般达到50t左右，影响坦克机动能力的提高。

美国已试验成功增强塑料车体的步兵战车，如复合材料“布雷得利”步兵战车的车体重量比常规车体轻27％。

据计算，采用复合材料的装甲车装甲重量将减少35%～40%。

采用复合材料装甲不但能减轻重量、降低成本，而且可增加战斗负荷，提高战场生存能力。

普通坦克常因中弹着火而严重毁损，而复合材料车体着火的装甲内壁温度不会明显升高，可防止乘员烧伤或弹药引燃，且中弹后无金属崩落现象，车体易修复。

由于上述优点，近年来复合材料已成功用于现代坦克上，如M1A1，T-80，“豹”2等坦克均不同程度地使用复合材料，并且已由非承力部件逐步发展到用于主承力件。

由于复合材料的大量使用，使坦克的机动能力大大提高。

2采用复合材料，以满足坦克隐形的要求提高坦克战场生存能力还必须合理设计坦克外形，采用圆滑过渡的外表面，减少平面结合处的棱角，从而减少雷达波的有效反射面积。

坦克金属装甲的固有的弱点是雷达信号特征明显，易被敌方的红外、雷达等光电探测器材发现。

复合材料不仅比重小，强度高，防弹性能好，还具有下述特点：对光波和雷达波反射比金属弱，并可吸收部分雷达波；具有材料性能和结构外形的可设计性，以制成具有最佳隐形结构外形；可减少各发热部位的红外辐射和抑制车辆的推进噪声，使坦克的各种主、被动信号减少到最低限度。

近年来，一些国家研制成功可以吸收、屏蔽雷达的Kev1ar纤维复合材料。

复合材料在武器装备里的应用

现代坦克
现代坦克中使用的玻纤 / 环氧
基复合材料的负重轮，不仅比传统材料减重30% ，还能极大程度地
减少地雷爆炸带来的损害
美军 25t 轻型坦克装甲战车
美军 25t 轻型坦克装甲战车采
用的陶瓷晶须增强铝基复合材料履带
使坦克总 30% 以上。
坦克材料的发展
现今，由玻纤、凯芙拉、碳纤维等作为增强材料研制出的复合材料装甲与同等防护级别的金属材料装甲坦克相比，复合材料的使用可以使车体和炮塔结构的综合性能提高30% ～ 50% ，重量减轻 40% ～ 45% 。在行动系统，如坦克履带、负重轮、托带轮、扭力轴等方面，复合材料充分发挥了减重效果。。
管，可承受 1700℃ 的高温，无射击过程造成
的结构损伤，其重量却只有钢炮的 30% ～ 50% 。
火炮
英国国防评估与研究局正在研究的未来轻型机动炮
兵武器系统技术，其基本研究内容包括采用 39 倍口径
轻型复合材料身管和软后坐系统，复合材料身管外套采
用标准模式碳纤维复合材料，目前已经研制出 30mm
战争之王AK47
树脂基代表AUG
奥地利的 AUG 自动步枪，除枪管、弹簧、自动机是金属的外，其他绝大多数零部件都是复合材料和塑料制成。德国的 G11，法国的 FAMAS 步枪(X 小图）等也是树脂基复合材料应用的典范。
火炮篇
火炮
美国研制的石墨 / 环氧复合材料的转膛
炮的复合加长身管替代传统金属加长身管，在解决了金属炮管的下垂问题，提高了火炮射击精度的同时，也使减重效果达到 37% 。以缠绕成型陶瓷为内衬的碳纤维复合材料制成的炮
复合材料
在常规武器装备中的应用
坦克火炮
常规武器装备

碳纤维复合材料在坦克上的应用

碳纤维复合材料在坦克上的应用
碳纤维复合材料在坦克上的应用主要体现在以下几个方面：
1. 装甲防护：碳纤维复合装甲是现代坦克的一种重要防护手段。

这种装甲由碳纤维复合材料制成，通过将碳纤维材料嵌入高韧性树脂中，形成一种既轻便又具有较强抗冲击能力的装甲。

碳纤维复合装甲能够显著提高坦克的抗穿甲弹和破甲弹的能力，同时还能够减轻坦克的重量，提高机动性。

2. 轻量化设计：碳纤维复合材料具有很高的强度和刚性，同时还非常轻便。

这种材料可以用来替代传统的钢铁材料，减少坦克的重量，从而降低坦克的能耗，提高其机动性。

3. 增强结构强度：碳纤维复合材料可以用于增强坦克的结构强度。

例如，碳纤维复合装甲可以增强坦克的炮塔和车体结构的强度，使其能够承受更大的冲击和压力。

4. 动力系统升级：碳纤维复合材料还具有优异的导电性和导热性能，这使得它可以被用于升级坦克的动力系统。

例如，碳纤维复合材料可以用于制造坦克发动机的零部件，从而提高发动机的效率和性能。

5. 维护和修理：碳纤维复合装甲在受损后可以很容易地进行修复。

由于其轻便的特性，坦克在受损后可以快速移动到安全地带进行修复，提高了坦克的战场生存能力。

总之，碳纤维复合材料在坦克上的应用非常广泛，它不仅提高了坦克的性能，还为现代战争中的坦克设计提供了新的思路和方向。

复合材料在国防建设领域的应用

复合材料在国防建设领域的应用复合材料在国防建设领域的应用随着科技的不断进步和军事需求的持续增长，复合材料作为一种先进材料，正在军事领域得到越来越广泛的应用。

它在提高战斗力、降低成本、增加战争灵活性和保护人员安全等方面发挥着关键作用。

本文将从不同角度全面评估复合材料在国防建设领域的应用，并深入探讨其技术特点、优势和挑战。

一、复合材料在军事装备中的应用1.1 陆军装备复合材料在陆军装备中的应用涵盖了坦克、步战车、装甲车辆等各类军事车辆。

由于其轻量化和高强度的特点，复合材料能够有效减轻装甲车辆的自重，提高机动性和燃料效率。

复合材料还能够提供更好的防护性能，增强装备在战场上的生存能力。

1.2 海军装备在海上军事装备中，复合材料的应用范围涵盖了军舰、潜艇、航母等各类舰艇。

复合材料具有良好的抗腐蚀性能和防水性能，能够提高舰艇的耐用性和航行寿命。

另外，复合材料还能够减轻舰艇的重量，提高速度和机动性。

1.3 空军装备在空中军事装备中，复合材料被广泛应用于战斗机、导弹、无人机等。

复合材料的高强度、低密度和优秀的机械性能使得飞行器能够具有更大的载荷能力和更高的机动性能。

复合材料还能够提供更好的隐形性能，减小雷达截面积，增加战机的隐蔽性。

二、复合材料技术特点和优势2.1 轻量化复合材料由纤维增强体和基体组成，相较于传统材料如钢铁和铝合金等，它具有更轻的重量。

这使得军事装备不仅能够提高机动性和燃料效率，还能够增加载荷能力和作战灵活性。

2.2 高强度和刚度复合材料具有优异的强度和刚度，由于纤维增强体的特殊结构和纤维与基体间的较好相容性。

使用复合材料制造的装备能够为军事部队提供更好的防护和攻击性能。

2.3 抗腐蚀和耐久性复合材料的基体通常是聚合物，具有良好的抗腐蚀性能。

这使得军事装备能够在恶劣的环境条件下长时间使用，提高军事行动的持久能力。

2.4 隐形性能复合材料的应用还能够提高装备的隐形性能。

由于其低雷达截面积和特殊的光学特性，装备在电磁探测和目视观察方面具有更好的隐秘性，减小了敌方探测到的概率。

新型复合材料在战车装甲上的应用

20世纪90年代
随着科技的发展，复合装甲的性能得到进一步提升，成为现代战车装甲的主流选择。
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新型复合装甲的优势与特性
高抗穿甲性能
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新型复合装甲采用多层复合结构，能够有效抵抗高速穿甲弹的攻击，提高战车的抗穿甲能力。
02
通过优化装甲材料的组合和排列，新型复合装甲能够更有效地吸收和散射弹头的能量，降低对车内设备和人员的伤害。
复合装甲中的陶瓷层具有高硬度和抗冲击性能，能够有效破碎和散射弹头，降低对车内设备和人员的伤害。
制造工艺与成本
新型复合装甲的制造工艺相对复杂，需要采用先进的材料制备和加工技术，因此成本相对较高。
随着技术的不断进步和规模化生产，复合装甲的成本有望进一步降低，使其在战车上的应用更加广泛。
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新型复合装甲在战车上的应用实例
非金属装甲
非金属装甲通常采用橡胶、聚乙烯等材料，能够吸收部分冲击能量，提高防护能力。
复合装甲的发展历程
01
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20世纪50年代
复合装甲的初步概念出现，人们开始意识到将不同材料组合起来可以提高装甲的保护效果。
20世纪70年代
复合装甲开始进入实用阶段，一些国家开始在坦克等战车上应用复合装甲。
轻量化设计
新型复合装甲采用高强度轻质材料，如陶瓷和复合装甲，能够显著减轻装甲重量，降低战车的整体重量。
轻量化设计有助于提高战车的机动性和作战能力，减少燃料消耗和运输成本，同时减轻对车辆动力的要求。
良好的防弹性能
新型复合装甲具有良好的防弹性能，能够有效抵御不同角度和速度的弹药攻击，提高战车乘员的生存率。
步兵战车
在步兵战车上应用复合装甲，能够有效防御地雷和简易爆炸装置的攻击，提高人员安全性。

复合材料——坦克装甲应用

时不待我啊！我的 P-1000超级坦克和 P-1500超级坦克还没出呢！！！
美国M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克目前装备的主装甲是用80年代研究的超硬度、高密度贫铀合金和芳纶纤维增强复合材料构成的贫铀合金 /Kevlar-29 纤维增强环氧树脂基复合材料结构的装甲单元, 同时还采用轻质空隙陶瓷板连接前后结构单元 ,缓冲动能弹的冲击, 吸收和分散能量。
此外，对核辐射也具有极强的衰减作用。
美国陆军材料与力学研究中心(AMMRC)和FMC公司及OCF公司签定了用玻纤复合材料制造Bradley 战车炮塔装甲合同,采用S-2玻纤复合材料制造炮塔结构件,一次成型的部件可替代30个铝制焊接部件,使制造成本降低并减重12.5%,其结构强度和防弹性能均符合要求。
目前，各军事强国的主战坦克，大都采用陶瓷复合装甲。典型的先进复合装甲结构是以陶瓷为面板，纤维复合材料为背板，中间用胶粘剂粘接，陶瓷表面覆盖一层尼龙布止裂层。如下图所示：
这种结构的防护机理是：当弹体侵彻装甲时，首先撞击到陶瓷面板，利用陶瓷的高强度、高模量、高压缩强度来破坏弹体，降低弹体的速度，增大弹丸与装甲的作用面积，同时破坏的陶瓷与弹体相互磨蚀，阻止弹体的进一步侵彻。然后利用复合材料背板良好的冲击性能和变形能力来吸收弹体和破碎陶瓷的剩余能量，使弹体不能穿透背板，从而达到防护的目的。
马克1型装甲：高硬度钢车重：28吨
6-1பைடு நூலகம் 毫米
“虎王” 装甲：均质压延钢板 80-150 毫米车重：69.8吨
T-34 装甲：镍铬锰合金钢 40-60 毫米车重：25.3吨
T-28超重型坦克 86吨
八号坦克鼠式装甲：表面硬化钢板 60-260 毫米

复合材料在坦克装甲车辆上的应用分析

复合材料在坦克装甲车辆上的应用分析作者：付华彪谭昕龙来源：《中国高新科技·下半月》2018年第01期摘要：近年来，复合材料自坦克装甲车辆上的应用取得了显著研究成果。

文章介绍了坦克装甲车辆和常见复合材料的发展现状，从复合装甲、车体、发动机、零部件等方面分析了复合材料在坦克装甲车辆上应用的研究进展，并对工程陶瓷钻孔、蚀除加工这两种复合材料的加工方法进行了研究。

关键词：复合材料；应用；坦克；装甲车辆文献标识码：A 中图分类号：TJ811文章编号：2096-4137（2018）02-076-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2018.02.26近几年，各国在对坦克装甲车辆进行深入研究的过程中，逐渐向坦克装甲车辆轻量化发展。

复合材料在实际应用中，能够有效降低塔克装甲车辆自身质量，完善坦克装甲车辆性能，有效降低坦克装甲车成本。

复合材料在坦克装甲车辆上应用取得了显著研究成果，这也表示复合材料在坦克装甲车辆轻量化发展中已奠定坚实基础。

1 坦克装甲车辆发展现状在现代战争中，坦克装甲车辆不仅具有良好抗弹性，性能优越，同时坦克装甲车辆逐渐向轻量化发展，有效提高了坦克装甲车辆的灵活机动性。

为了满足现代战争对坦克装甲车辆的实际要求，研究人员逐渐对坦克装甲车辆进行改造。

为了降低坦克装甲车辆生产成本，复合材料逐渐在坦克装甲车辆中得以应用。

按照坦克装甲车辆发展实际情况，坦克装甲车辆逐渐向智能化、轻量化、大破坏力方向发展，特别是轻量化已经成为坦克装甲车辆发展的必然趋势。

这也就表示复合材料在坦克装甲车辆上的应用具有良好的发展前景。

2 常见的复合材料及其发展铝合金复合材料是目前国际上常用于坦克装甲车辆的应用型复合材料。

与其他类型的复合材料相比，铝合金原材料来源丰富，制备工艺简单，有更强的坚固性和耐腐蚀性，受到各国军事工业的推崇。

复合材料在军事领域的应用

复合材料在军事领域的应用军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。

因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。

当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。

结构材料包括金属材料和复合材料。

先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。

先进复合材料是结构材料的主要发展方向。

这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能，并且能大批量生产。

材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。

复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能，倍受各国技术人员的重视。

因复合材料具有可设计性的特点，已成为军事工业的一支主力军，复合材料技术是发展高技术武器的物质基础，是现代精良武器装备的关键。

复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。

随着复合材料技术不断发展，应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件，而巳应用面逐步扩大。

先进复合材料已成功地应用在F－－16、F－－18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。

隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。

功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。

装甲车防护技术的创新与应用

装甲车防护技术的创新与应用在现代战争和复杂的安全环境中，装甲车作为重要的军事装备，其防护能力的优劣直接关系到士兵的生命安全和任务的成败。

随着科技的不断进步，装甲车防护技术也在持续创新和应用，以应对日益多样化和严峻的威胁。

传统的装甲车防护主要依赖于厚重的装甲材料，如钢和铝合金等。

然而，这种方式存在着诸多局限性，如增加车辆重量导致机动性下降、防护范围有限等。

为了克服这些问题，新的防护技术应运而生。

材料科学的发展为装甲车防护带来了重大突破。

新型的复合材料，如陶瓷、凯夫拉纤维等，具有高强度、轻质的特点，在装甲车防护中得到了广泛应用。

陶瓷材料具有出色的抗冲击性能，能够有效地抵御炮弹和子弹的攻击。

将陶瓷板与金属背板结合，形成的复合装甲可以在不显著增加重量的情况下，大幅提高防护能力。

凯夫拉纤维则以其优异的韧性和抗拉强度，被用于制作装甲车的防护内衬，能够吸收和分散冲击能量。

主动防护系统是装甲车防护技术的一项重要创新。

与传统的被动防护不同，主动防护系统能够主动探测和拦截来袭的威胁。

例如，某些主动防护系统通过雷达或光电传感器探测到火箭弹、反坦克导弹等威胁后，迅速发射拦截弹药，在来袭武器击中装甲车之前将其摧毁。

这种主动防御的方式大大提高了装甲车在战场上的生存能力，为车内人员争取了更多的反应时间。

此外，爆炸反应装甲也为装甲车提供了有效的防护手段。

这种装甲由两层金属板夹着一层炸药组成。

当来袭弹药击中装甲时，炸药爆炸产生的反作用力可以干扰和削弱来袭弹药的穿透能力，从而降低对装甲车本体的损害。

除了硬件方面的防护技术创新，软件和信息化技术在装甲车防护中也发挥着重要作用。

先进的战场态势感知系统能够实时获取周围的威胁信息，帮助装甲车提前做好防护准备。

通过卫星通信、数据链等技术，装甲车可以与其他作战单位实现信息共享，协同进行防护和作战。

在实际应用中，装甲车防护技术的创新需要综合考虑多种因素。

成本是一个不可忽视的问题，新技术的应用往往伴随着高昂的研发和生产成本。

复合材料装甲技术的发展及应用

由于 Kevlar 纤维的比重几乎只有玻璃纤维的一半 ,故在防护能力相同的情况下 ,其重量至少可减少 1/ 3 以上 ,因而是钢装甲、铝装甲和玻璃装甲的理想替代物 ,但其价格较高。
U HMWPE 纤维 (荷兰和美国的商品名分别为 Dyneema 和 Spectra) 是具有优异综合性能的高性能纤维 ,其特点是高强、高模、低伸长率以及比水还轻的低密度 ,还具有很强的吸收冲击能量的能力 ,这一特性使其被广泛用于防弹产品中 ,同时也适用于复合材料舰船的层合板中。该纤维已应用于美国的 V IP 防弹车 ,荷兰的轻型轮式装甲车 ;在飞机上的应用有美国的 V22 Osprey 军用机和军用直升机。此外 ,德国的海岸巡逻艇也采用了 Dyneema 防弹板。据弹道实验表明 ,Allied 公司的 Spectra 纤维的防弹性能比芳纶高 25 %。
Key words bullet2proof composites , composite armor , military services
从古到今 ,被用作装甲防护的材料很多 ,具有代表性的主要还是金属 (主要是特种钢、铝和钛合金等) 、陶瓷等无机材料和玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯 ( U HWMPE) 纤维等高性能纤维及其复合材料和陶瓷/ 复合材料超混杂防护装甲体系。由于先进复合材料的密度小、防护性能高、制造工艺简单 ,自然成为新型轻质防弹装甲的首选材料。设计得当的先进复合材料装甲 ,在同等重量的情况下 ,其防弹能力可达到钢装甲的数倍 ,即在防护等级相同的情况下 ,先进复合材料装甲之重量可比钢装甲轻很多[1～3 ] 。为此很有必要开展防弹复合材料及其在武器装备中的应用研究。
以上这四种破坏方式使弹丸的动能转变为层压板的应变能 ,降低以至全部吸收弹丸的动能 ,阻挡了弹丸的前进 ,从而起到防护作用。 1. 2 超混杂复合材料装甲的防护机理