裝甲（英語：Armor）是坦克和裝甲車輛的防護(hù)設(shè)計(jì)。裝甲鋼為坦克裝甲車輛的主干防護(hù)結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于制造坦克裝甲車輛車體和炮塔以及披掛裝甲。
20世紀(jì)中期的裝甲防護(hù)材料大多采用均質(zhì)金屬材料，主要是鋼和少量的非熱處理型合金。隨著金屬材料的研究與發(fā)展，新型高性能鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金以及金屬基復(fù)合材料在裝甲車上獲得越來越多的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代，陶瓷材料成為主要裝甲防護(hù)材料之一。隨著防護(hù)技術(shù)的發(fā)展，裝甲防護(hù)材料由均質(zhì)裝甲發(fā)展到復(fù)合裝甲，綜合抗彈性能取得了較大進(jìn)步。20世紀(jì)80年代，加利福尼亞州馬克思韋爾試驗(yàn)室開始研究電磁裝甲。1991年，法國(guó)圣·路易研究院研制成一種新型電磁反應(yīng)裝甲，可用于防破甲彈、穿甲彈及其它彈種，其主要構(gòu)件包括可導(dǎo)電的面板，背板和電容器。隨著裝甲鋼優(yōu)化成分設(shè)計(jì)、冶煉工藝和熱處理工藝的不斷發(fā)展，高性能裝甲鋼不斷涌現(xiàn)，而且新型裝甲鋼及其結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展。
裝甲的主要材料有鋼裝甲材料、鋁合金裝甲材料、鈦合金裝甲材料等，主要類型有均質(zhì)裝甲、間隙裝甲、屏蔽裝甲、復(fù)合裝甲等。在軍用裝甲上應(yīng)用較為廣泛的防護(hù)材料，主要有金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等，功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有蜂窩結(jié)構(gòu)、金屬封裝結(jié)構(gòu)等特殊結(jié)構(gòu)。隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平迅猛發(fā)展，以及戰(zhàn)斗部高效毀傷能力的不斷提高，新型材料技術(shù)也不斷融入到裝甲防護(hù)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用中，不斷提高裝甲車輛的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。
發(fā)展歷史
20世紀(jì)50年代，美國(guó)和英國(guó)都研制出了合金鋼裝甲。20世紀(jì)70年代以前，各主要軍事強(qiáng)國(guó)的第一、二代坦克的主裝甲標(biāo)準(zhǔn)配置還是簡(jiǎn)單的合金鋼，最多加一層內(nèi)襯。之后，因反坦克導(dǎo)彈不斷發(fā)展，各軍事強(qiáng)國(guó)開始著重研發(fā)新式裝甲，來對(duì)付越來越厲害的破甲彈和穿甲彈。
20世紀(jì)80年代，加利福尼亞州馬克思韋爾試驗(yàn)室開始研究電磁裝甲，其概念來自于電和磁能量轉(zhuǎn)換，利用電磁感應(yīng)和定時(shí)裝置等手段，及時(shí)探測(cè)出來襲彈丸的速度、方向和距離并輸入微機(jī)處理系統(tǒng)，當(dāng)彈丸飛至坦克裝甲前方一定距離時(shí)，裝甲會(huì)主動(dòng)釋放電能并立即轉(zhuǎn)變成磁能形成一道磁屏障將彈丸摧毀。
1991年，法國(guó)圣·路易研究院研制成一種新型電磁反應(yīng)裝甲，可用于防破甲彈、穿甲彈及其它彈種，這種新型電磁反應(yīng)裝甲的主要構(gòu)件包括可導(dǎo)電的面板，背板和電容器。面板和背板在相對(duì)于炮彈飛行方向上放置，在兩板之間有一定的間隔，電容器與兩塊導(dǎo)電板聯(lián)在一起，當(dāng)動(dòng)能彈的穿甲彈芯或破甲彈的金屬射流侵入面板和背板時(shí)，則會(huì)被電磁裝甲產(chǎn)生的電磁力折斷或粉碎，使彈芯或射流的大部分能量被吸收。
裝甲類型
裝甲的種類很多，主要分為均質(zhì)裝甲、間隙裝甲、屏蔽裝甲、復(fù)合裝甲、反應(yīng)裝甲、貧油裝甲、模塊裝甲等，其發(fā)展方向?yàn)橹悄苎b甲、電磁裝甲、靈巧裝甲、滑塊裝甲、主動(dòng)反應(yīng)裝甲等。
裝甲材料
鋼裝甲材料
鋼裝甲材料有均質(zhì)裝甲鋼、高硬度裝甲鋼、雙硬度裝甲鋼等。從第二次世界大戰(zhàn)開始，均質(zhì)裝甲鋼是被廣泛采用的裝甲材料，它是通過軋制相應(yīng)化學(xué)成分的鋼錠使其成形，并將鋼板加熱至820~860℃淬火硬化，再經(jīng)過400~650℃回火處理制成，使其具有均勻微結(jié)構(gòu)并達(dá)到合適的韌度和剛性。
鋁合金裝甲材料
鋁合金裝甲的使用范圍涵蓋裝甲輸送車、步兵戰(zhàn)車、輕型坦克和中型坦克。在同等防護(hù)水平下，與鋼裝甲相比，鋁合金裝甲可減重20%左右，采用鋁合金裝甲可以使整車重量大大降低。
鈦合金裝甲材料
鈦合金是性能優(yōu)異的裝甲防護(hù)材料，韌度比鋁合金好，其密度是裝甲鋼的60%，但強(qiáng)度與裝甲鋼相當(dāng)，鈦合金裝甲的防護(hù)性能比同等重量的均質(zhì)鋼裝甲優(yōu)越30%~40%，由于其成本高于同等防護(hù)性能鋼裝甲約10~20倍，因此鈦合金在坦克裝甲車上沒有得到廣泛應(yīng)用。鈦合金主要用于艙蓋部件、附加頂裝甲、炮塔座圈、車長(zhǎng)艙蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)頂蓋等。
陶瓷裝甲材料
陶瓷材料硬度和抗壓強(qiáng)度高，能防護(hù)高速穿甲彈的侵蝕，其密度小，約為均質(zhì)裝甲鋼的25%~50%，有利于減輕裝甲質(zhì)量。陶瓷材料耐熱性好，有利于抵御高溫射流的侵蝕。陶瓷材料也存在塑性差、斷裂強(qiáng)度低、成型尺寸小等缺點(diǎn)，因此不能作為均質(zhì)裝甲單獨(dú)使用，通常與金屬材料、樹脂基復(fù)合材料等構(gòu)成復(fù)合裝甲。
樹脂基復(fù)合裝甲材料
樹脂基復(fù)合裝甲材料由疊層基質(zhì)粘合加強(qiáng)纖維組成，由基質(zhì)提供連續(xù)相位將荷載傳遞給更堅(jiān)硬的纖維，采用的纖維有E玻璃纖維、S玻璃纖維和芳綸纖維等。樹脂基復(fù)合裝甲材料主要利用纖維的拉長(zhǎng)塑性變形和斷裂來吸收侵徹彈丸能量，從而實(shí)現(xiàn)抗彈功能，其具有良好的防腐、絕熱、隔音和隱身性能。
參考資料 >
國(guó)外裝甲鋼及其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀.兵器裝備工程學(xué)報(bào).2024-11-14
軍用裝甲防護(hù)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用. 包裝工程雜志 .2024-11-14