張虎生　張寶金

裝甲與反裝甲武器，長久以來，既針鋒相對地激烈競爭，又相互促進發(fā)展。隨著微電子技術、激光技術和紅外等高新技術的飛速發(fā)展，各種反坦克武器的威力有了極大的提高。在未來的15年～20年內，主戰(zhàn)坦克迎面所面對的不僅有大口徑反坦克導彈的攻擊，而且還將有140mm～150mm口徑反坦克火炮所發(fā)射的長桿穿甲彈的攻擊。前者的破甲威力將由目前的900mm～1000mm提高到1300mm～1400mm,而140mm口徑火炮所發(fā)射的長桿穿甲彈的著速可望達到1800m/s～2200m/s，穿甲威力可望達到850mm～950mm；正在研制中的電磁炮和電熱炮能將穿甲彈的初速提高到3000m/s，其穿甲威力則更強。此外，近些年來研究和發(fā)展的反爆炸裝甲串聯(lián)戰(zhàn)斗部技術也已使得老一代三明治式的反應裝甲防護技術黯然失色。因此，作為地面主要進攻武器的坦克裝甲車輛將面臨著嚴重的威脅，增強其防護能力已迫在眉睫。為此各國紛紛采取了有力措施，其中主要是普遍采用反應裝甲和主動防護系統(tǒng)（也稱主動裝甲）。

反應裝甲

近些年來，世界各國對反應裝甲開展了五花八門的研究與探索，其概念上已經(jīng)有了很大的發(fā)展，不再局限于傳統(tǒng)的三明治結構的爆炸反應裝甲，出現(xiàn)了密閉容器、陶瓷基增強纖維復合材料中埋入炸藥球的結構單元等。在能量的利用方面，不再局限于炸藥的化學能，還利用了電磁能或其它一些能量，有的甚至利用力學轉化原理將彈藥本身的能量轉化為對抗其侵徹的能量。其功能也有了加強，除能對付空心裝藥破甲彈之外，還能對付長桿穿甲彈和串聯(lián)戰(zhàn)斗部。下面介紹的是一些新型的反應裝甲。

高壓密閉容器反應裝甲這是美國陸軍發(fā)明的一種對付桿式動能穿甲彈的反應裝甲。這種反應裝甲單元為一高壓密閉容器（圖1），其內部分布有各種形狀和尺寸的顆粒，其反應作用能量來自于高壓氣體，當彈丸在容器壁上穿孔后，容器內的高壓氣體便驅動容器內的大量不同形狀和尺寸的顆粒向穿孔處運動，撞擊穿甲彈以抵抗其繼續(xù)侵徹。

沖擊波效應反應裝甲瑞典AFFA公司發(fā)明了一種非爆炸式不可壓縮夾層反應裝甲。它利用了夾層材料和前后兩塊鋼板之間密度差別以及彈藥著靶時的沖擊波效應，可使空心裝藥射流本身的一部分侵徹能量轉化成反應裝甲夾層和前后裝甲板中的不同沖擊波壓力，推動穿孔周圍鋼板向外分開，從而起到對抗射流的干擾作用。

沖擊波發(fā)生器反應裝甲美國陸軍正在研究一種沖擊波發(fā)生器抗彈機理的裝甲技術，它主要是用來對付串聯(lián)戰(zhàn)斗部。在選定的復合裝甲層內預制出多個微型氣泡，將沖擊波發(fā)生器置于氣泡中。裝甲上的傳感器系統(tǒng)將探測到的有關彈藥的數(shù)據(jù)迅速傳入控制器，由控制器啟動相關微型氣泡內的沖擊波發(fā)生器，在所要求的方向上產生定向沖擊波，主動改變金屬射流的方向。

陶瓷基纖維復合材料反應裝甲美國發(fā)明了一種用陶瓷基纖維復合材料制造的反應裝甲（圖2）。復合材料基體中均勻分布著許多炸藥球。當空心裝藥射流侵入該裝甲時，其運動通路上的炸藥球被引爆，產生向前推進的爆轟波，阻斷和干擾射流侵徹，另外其陶瓷基體還能對抗動能穿甲彈。

波的反射作用反應裝甲瑞典1991年發(fā)明了一種爆炸式反應裝甲結構（圖3），它利用了波的反射作用原理。它把傳統(tǒng)的三明治式爆炸反應裝甲塊制成密閉容器結構，這樣就可利用各側壁表面對爆轟波的反射作用，對垂直入射的射流施加一個反復作用的橫向力。當射流垂直穿透爆炸塊前裝甲板時，引爆炸藥產生爆轟波。爆轟波沿垂直于射流的方向朝側壁傳播，并被其表面反射回來。反射的爆轟波在側壁與射流之間反復作用，使射流斷裂、偏轉，最終沿正弦波形狀的路線前進。而當該密閉爆炸塊的前后兩塊板彼此分離后，壓力釋放，反射波隨即消失，這種橫向作用也隨即停止。

計算機控制反應裝甲德國發(fā)明的這種反應裝甲（圖4），其反應能量來源于炸藥裝藥，可用來對付破甲彈、穿甲彈和串聯(lián)戰(zhàn)斗部。三個平行間隔放置的飛板立裝于有槽的基座上，槽中裝有炸藥和起爆裝置。前兩塊飛板背表面縱橫交錯分布著傳感網(wǎng)絡，后兩塊飛板之間裝有V型切割裝藥，它若爆炸可以對入侵彈藥施加高速橫向作用力。其作用原理是:當穿（破）甲彈著靶侵徹時，計算機按設定的程序分析來襲彈藥的直徑、速度、方向和類型，然后根據(jù)結果發(fā)出選擇性指令，如“不對抗”、“引爆全部裝藥（以干擾、切割破甲射流或穿甲彈桿）”或“引爆V型聚能槽裝藥等等，對入侵的彈丸或射流施加足夠的作用力，毀壞彈藥。

電磁裝甲法、德圣路易斯研究院發(fā)明了一種電磁裝甲，它利用了電磁炮的作用原理。其結構如圖5所示，在電磁裝甲中有兩塊平行分布的導電板，它們之間有一定間隔距離，并且并聯(lián)有一電容器。它的作用原理是：當彈丸穿透這兩塊導電板時，造成了短路狀態(tài)，電容器放出電荷，使得彈丸中通過強電流，產生與彈丸飛行方向垂直的電磁力，使彈丸折斷。如果是空心裝藥射流侵徹電磁裝甲，射流中通過的強電流可以使它全部或部分汽化，并且沿與侵徹方向垂直的方向移動，從而減小了射流的侵徹作用。

“排彈”反應裝甲圖6是法國人提出的一種稱為新型裝甲的專利。這種裝甲的原理是：在彈丸快要擊中目標的剎那間，給彈丸前部施加一種強烈的側力，使彈丸傾斜一定角度，從而降低它對主裝甲的侵徹效果。這種裝甲是一塊厚金屬板，其上布滿了長方形的凹槽，這些凹槽呈梅花形分布以防止形成防護空擋區(qū)。凹槽中裝有子彈形的所謂“排彈”彈藥，彈殼嵌入甲板凹槽中，彈頭露出主動裝甲表面。該彈藥的發(fā)射是由攻擊彈丸撞擊“排彈”彈頭引起的，“排彈”彈頭內裝有一種爆炸裝藥，彈頭遭撞擊后立即起爆，這樣它就能盡可能地攻擊動能彈丸離重心遠的前部。圖中顯示，整個主動裝甲盒的底板上密密麻麻地布滿了這種“排彈”彈丸。當攻擊彈的彈頭猛烈撞擊一“排彈”彈頭時，后者將撞擊力通過擊針瞬間傳遞給彈殼內的火藥和炸藥，“排彈”起爆，其彈頭從側面沖擊動能彈的前部。

一體式爆炸反應裝甲一體式裝甲就是在設計坦克裝甲時，把爆炸反應裝甲考慮進去，使它成為復合裝甲的一個組成部分（圖7）。它既可使聚能破甲射流分散，又能使動能穿甲彈折斷。

主動防護系統(tǒng)

反應裝甲是一種被動防護系統(tǒng)，它只能在彈丸入侵裝甲時才發(fā)生作用，因而具有一定的局限性。而作為主動防護系統(tǒng)的主動裝甲則是一種最先進和最有前途的裝甲技術，它是由一個探測系統(tǒng)和發(fā)射裝置組成的。它能夠探測、鑒別和定位來襲彈丸，向它發(fā)射爆炸物、箔條、炮彈等，在彈丸到達坦克之前將其摧毀，避免敵方發(fā)射的導彈等落在坦克上。近些年來，世界各國都在積極研究坦克的主動防護系統(tǒng)，坦克主動防護技術的發(fā)展十分迅速。但是，只有俄羅斯已經(jīng)從主動防護系統(tǒng)的原理階段發(fā)展到應用階段。

俄羅斯1992年，俄羅斯研制出一種叫“競技場”的主動防護系統(tǒng)，它是世界上第一個裝備部隊的主動防護系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用來對付飛行速度為70m/s～700m/s反坦克導彈和火箭。它包括安裝在炮塔頂部的圓柱式傳感器支架、硬殺傷裝置和一臺火控計算機。傳感器是由6個毫米波雷達發(fā)射/接收器組成，它用來探測和跟蹤來襲導彈。其殺傷裝置是22個或26個破片匣，安裝在炮塔四周的帶狀裝甲彈架上，覆蓋方位達220°，它與垂直方向呈25°～40°夾角。雷達可探測到所有距坦克50m以內的來襲導彈，跟蹤至距車輛20m處，并向火控計算機提供目標的彈道數(shù)據(jù)，如果火控計算機判定來襲彈能命中裝甲車輛，它就會精選跟蹤數(shù)據(jù)來決定在何時發(fā)射哪個扇形面的破片匣攔截來襲彈。它并通過控制電纜發(fā)出點火信號點燃附在破片匣上的粉狀發(fā)射藥，把破片匣從彈架上發(fā)射出去。在破片匣的飛行過程中，控制系統(tǒng)重新計算破片匣的引爆時間，使破片匣在導彈距車輛3m～5m處時被引爆，破片匣向下崩射金屬破片，破片射流將使導彈偏離其彈道或使之損壞，從而降低了穿破甲能力。破片匣的兩角各裝有一小型脈沖發(fā)動機，它能夠改變破片匣的飛行方向，使得破片匣爆炸時產生的破片能直接對準來襲導彈，增大了每個破片匣的有效防護區(qū)域，使得不會出現(xiàn)防御空白。該系統(tǒng)從發(fā)現(xiàn)目標到摧毀目標的總反應時間為0.05s，在完成一次攻擊到準備好進行下一次攻擊只需0.2s～0.4s。

美國美國波音公司根據(jù)與美國國防高級規(guī)劃局簽訂的合同，正在研制一種小型的低成本的主動防護系統(tǒng)，稱之為“小型低成本攔截裝置”（SLID）。波音公司的設計方案使用了被動威脅預警探測器、專用火控系統(tǒng)（包括激光測距機與指示器）和一種裝有半主動激光尋的頭命中即殲毀彈藥。它對來襲彈藥的摧毀射程達250m以上，可以摧毀反坦克導彈、破甲彈、火炮炮彈和迫擊炮炮彈。在1997年3月的一次實驗中它成功地在50m的距離上攔截了一枚反坦克導彈。

美國正在研究一種智能裝甲系統(tǒng)，系統(tǒng)包括安裝在車輛上的傳感器、高能主動裝甲塊和計算機控制系統(tǒng)。傳感器安裝在主動裝甲的外表面，用來測量來襲彈丸的速度、直徑和彈著點，并將信息傳遞給計算機控制系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)在恰當?shù)臅r機啟動安裝在恰當位置上的主動裝甲塊，裝甲塊的爆炸將足以使彈頭偏離車輛，使其錯過目標。美國陸軍實驗室還有一種主動裝甲方案，它利用的是動量傳遞原理，用炸藥或電磁發(fā)射器發(fā)射一些慣性彈丸，橫向撞擊入侵的長桿穿甲彈，使其彎曲或折斷。

另外，美國陸軍還在研制一種主動防御系統(tǒng)，它包括紫外線探測器、毫米波雷達及安裝在車輛后部甲板上的彈藥裝運箱內防御彈藥。它利用紫外線探測器探測敵方武器射擊時的閃光，然后利用毫米波雷達跟蹤來襲彈丸，當判定來襲彈能擊中裝甲車輛時，它就垂直向上發(fā)射防御彈藥，通過指令制導控制防御彈藥的飛行參數(shù)，以使它能精確地攔截來襲彈。該防御彈藥上還裝有一個小型戰(zhàn)斗部，用以提高攔截效果。

總之，未來地面和空中對坦克的威脅力可能要比現(xiàn)有的提高一倍左右，而且坦克將受到全方位的攻擊，只單純地依靠裝甲防護技術已不能滿足未來戰(zhàn)爭對坦克防護的要求。因此，需要把常規(guī)的裝甲防護技術與各種主動防護技術結合起來，這樣才能為坦克提供全方位的防護，提高它在戰(zhàn)場上的生存能力。這也是未來幾年甚至十幾年內世界各國坦克防護技術的主要研究方向。