坦克装甲车辆防护技术发展研究
2022-10-25
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第35卷第3期 四川兵工学报 2014年3月 【武器装备理论与技术】 doi:10.1 1809/scbgxb2014.03.007 坦克装甲车辆防护技术发展研究 房凌晖,郑翔玉,蔡宏图,张(解放军陆军军官学院,合肥峰 230031) 摘要:在复杂的战场环境下,坦克装甲车辆要有更高的的战场生存能力来应对各种威胁。对当前国内外坦克装甲车 辆防护技术的发展进行了跟踪研究;介绍了国外典型装甲车辆采用的先进防护技术,阐述了装甲车辆防护技术的发 展动向与特点,分析了伪装技术、轻装甲材料、主动防护技术、非对称作战防护技术的发展现状和技术水平。结合我 国实际情况,得出了对我国装甲车辆防护技术的发展启示。 关键词:装甲车辆;防护技术;发展与启示 本文引用格式:房凌晖,郑翔玉,蔡宏图,等.坦克装甲车辆防护技术发展研究[J].四川兵工学报,2014(3):23—26. 中图分类号:¨811 文献标识码:A 文章编号:1006—0707(2014)03—0023—04 Development of Tank&Armored Vehicle Protection Technology FANG Ling—hui,ZHENG Xiang—yu,CAI Hong—tu,ZHANG Feng (Army Oficerf Academy PLA,Hefei 230031,China) Abstract:The complex battlefield environment demands a higher level of tank and armored vehicle battle— ield viabilitfy.Here is a tracking study of the development of tank&armored vehicle protection technolo- gies at home and abroad currently.This paper first introduced the advanced protection technologies em— ployed in some foreign typical armored vehicles.Then the trend and characteristics of armored vehicle pro— tection technologies were discussed in detail.Meanwhile,this paper analyzed the development and tech— nology state of camouflage technologies,light armor materials,active protection systems and protection technologies in asymmetric warfare.On the basis of domestic practice,enlightenment and reference to ar- mored vehicles protection technologies of our country were summarized. Key words:tank&armored vehicle;protection technologies;development and inspiration Citation format:FANG Ling—hui,ZHENG Xiang—yu,CAI Hong-tu,et a1.Development of Tank&Ar— mored Vehicle Protection Technology[J].Journal of Sichuan Ordnance,2014(3):23—26. 装甲兵是现代地面战争的主要突击力量,坦克装甲车辆 作为装甲兵的主战装备,其性能的优劣直接影响战争的胜 近几年来,一些国外的坦克装甲车辆采用新的防护技 术,大大提高了装备的战场生存能力。 负。现代战场是陆、海、空、天、电联合作战的信息化高科技 战场,坦克装甲车辆将面临动能弹、穿甲弹、破甲弹、反坦克 子母弹、反坦克火箭筒、反坦克地雷和各种软杀伤武器(如 电、光、波、场、核、生、化等武器)的威胁,这些攻击方式呈现 立体多样的趋势。同时由于探测技术的发展,敌方将采用全 方位、大纵深、多层次的立体式侦察手段,使坦克装甲车辆的 隐身环境面临更大威胁。 1.1“梅卡瓦”4主战坦克 1 国外典型装甲车辆防护技术 以色列“梅卡瓦”系列主战坦克设计独特,具有出色的防 护能力。“梅卡瓦”4主战坦克综合采用了各类防护手段,真 正实现了坦克单车的“立体防御”目标。坦克在采用传统防 收稿日期:2013—08—17 基金项目:学院资助基金项目(2012XYJJ-078)。 作者简介:房凌晖(1973一),男,硕士,讲师,主要从事装甲装备运用与保障研究。 24 四川兵工学报能力。 http://scbg.qks.cqut.edu.cn/ 护技术的同时,还采用了先进的伪装技术和主动防护技 术等。 “梅卡瓦”4主战坦克安装了先进的多光谱伪装系统。 该系统综合采用了航空绝缘材料、复合材料、雷达吸波与反 射材料、多光谱伪装网及其他技术。根据坦克不同部位对热 传递衰减的需求,如炮塔、排气管、散热器和乘员舱,采用不 1.4“斯特赖克”装甲车 “斯特赖克”系列装甲车是美国陆军最新一代的主战装 备,它的部署把适应传统作战的重型装甲机械化部队转变为 快速机动部队。该车重点提升了非对称作战条件下的防护 性能。 同的材料组合,以获得最佳的伪装效果。该伪装系统能够在 3~5 m和8~12 txm波长以及毫米波和厘米波雷达工作范 围内为坦克提供防护。 “梅卡瓦”4主战坦克同时安装了“战利品”主动防护系 统。“战利品”主动防护系统可以为坦克提供全方位防护,主 要抵御聚能装药反坦克弹药的攻击,可快速探测和跟踪任何 反坦克威胁,对其分类并计算空中最佳拦截点。整个系统重 量不超过545 kg,包括搜索雷达和跟踪雷达,以及位于搜索 雷达和跟踪雷达之间的可活动的对抗武器发射器,可为坦克 装甲车辆提供360。的全方位防护和顶部防护。 1.2“豹”2A7+主战坦克 德国“豹”2系列主战坦克是世界第三代坦克的典型代 表。为了满足非对称作战的需要,德国对“豹”2坦克进行了 改进,推出了“豹”2A7+坦克,能同时满足传统野战和城市 作战。 “豹”2A7+主战坦克采用了模块化装甲套件设计思想, 安装“先进模块化装甲防护”组件(AMAP:advanced modular armor protection)将炮塔和车体全面包覆。该组件包括车辆 衬垫、高性能装甲、主动防护系统以及信号管理系统等子系 统。这种组件综合采用钢合金、铝钛合金、纳米钢和纳米陶 瓷制成,使薄装甲板具备了更强的韧性和硬度,机械性能增 加了1倍。 AMAP组件以模块化的方式安装在车辆上,防护功能包 括:车体和炮塔对简易爆炸装置的侧防护:可防榴弹或大型 爆炸成型弹药的攻击;车体、炮塔和底盘可防大口径动能弹、 穿甲弹和反坦克导弹;车辆顶部可防小型炸弹;车辆底部和 车体内部可防地雷的攻击。 此外,“豹”2A7+坦克还给每位乘员配备了结构强化的 悬吊式防地雷座椅。地雷的爆炸冲击波能将乘员抛起,碰撞 到车内壁或其他设备而造成伤害。防地雷座椅可将这种伤 害降到最低。 1.3 CV90装甲车 CV90装甲车族是欧洲防务市场上的热卖品。该车采用 了先进的伪装技术,具有良好的隐身性能。CV90装甲车上 安装了“电子墨水”主动可见光谱隐身系统。该系统在装甲 车的车体上安装高度复杂的电致变色显示器,利用电致变色 技术,避免红外和其他可见信号的干扰,把周围环境的影像 反向投影到车体的外部,使整个装甲车辆融入到背景中,以 避免被敌发现和攻击,从而提高装甲车辆的生存能力,而且 装甲车辆的影像也会跟随周围环境的变化而改变,确保装甲 车辆始终处于电子伪装中。 CV90装甲车上还安装了AMAP被动装甲组件和南非的 LEDS系列主动防护系统,使该车具有较高的全方位防护 “斯特赖克”装甲车安装了美国联合丁业公司(AAI)生 产的PDCue狙击手声探测系统。该系统采用声学原理,由4 个低轮廓的传感器阵列组成,分别安装在装甲车的4个角 上,可以提供360。全方位覆盖,能准确计算狙击手方位、高度 和距离。即使探测到的信号十分微弱,该系统仍能生成清楚 的走向线。改进型的“斯特赖克”装甲车将原来的平底盘改 造成双V型的防雷设计,减少了爆炸冲击,提高了车辆的战 场生存能力。 2防护技术发展动向与特点 防护力是装甲车辆战斗力的重要组成要素,如何提高装 甲车辆的战场生存能力也就成为各国陆军研究的焦点问题。 目前各国已经在采取综合防护理念方面形成共识,采用以伪 装技术、被动防护、主动防护、二次效应防护为主的综合防护 体系,许多技术已应用于装备建设,取得r良好的效果。 2.1 伪装技术取得新进展 在信息化战场上,被发现就意味着被摧毁,因此不仅要 关注“如何发现对方”,更应该重视“怎样全面地伪装自己”。 传统的“保存自己、消灭敌人”指导原则,已具体体现为“发 现敌人、伪装自己”。信息化战争催生了伪装革命,使得被动 伪装逐步向主动伪装和积极伪装方向演进。主动伪装系统 通过先进的技术将待保护的图像信息变换成可识别的有意 义图像信息,逃避敌方检测。 被动伪装系统采用复合技术,拓展了伪装的范围,实现 了多光谱、多波段及对雷达隐身的目标。较有代表性的有以 色列菲博洛特克斯公司开发的机动多光谱伪装系统和欧洲 导弹公司研发的“多样吸收”(Muhisorb)多光谱伪装系统等。 “多样吸收”多光谱伪装系统与机动多光谱伪装系统相似,根 据不同车辆的热辐射和雷达信号特征,可以实现各种材料的 优化布局,为装甲车辆提供防护。 随着新型伪装技术的研发,主动伪装技术的研究也取得 了重大突破,多种系统实验演示取得成功。较有代表性的有 以色列的“黑狐”伪装系统和BAE系统公司的“电子墨水”隐 身系统等。这些系统综合利用了电子学、光学等技术,将装 甲车辆融合到背景环境中,使车辆处于电子伪装状态,避免 被发现和攻击。 2.2轻装甲材料成研发重点 随着军事科技的发展,迫切需要研发高性能的轻质装甲 材料。由纤维复合材料、工程陶瓷等组成的轻质复合装甲具 有重量轻、防护性能好等优点,满足了现代战争对坦克装甲 车辆重量轻、防护性好的要求,因此在装甲防护领域中有着 广泛的应用前景。 房凌晖,等:坦克装甲车辆防护技术发展研究 “凯芙拉”纤维是典型的纤维复合材料,已被多国列为复 合装甲的主要材料之一。“凯芙拉”纤维密度低、强度高、韧 性好、耐高温、易于加工和成型,具有优异的防弹性能和防中 子辐射性能,在军事上被称为“装甲卫士”。在相同的防护情 况下,与玻璃钢相比,用“凯芙拉”纤维时重量可以减少一半, 并且韧性是钢的3倍,具有良好的抗撞击性能。 工程陶瓷是一种高强度陶瓷,以硅粉为原料,分别采用 反应烧结和热压两种工艺方法制造而成。与传统陶瓷相比, 具有高抗压强度、高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀、低密度 25 较典型的有法国在2011年推出的“幽灵”智能信号干扰器。 为使人员和车辆免受简易爆炸装置的攻击,该系统能够对威 胁进行探测和分类,自动调整干扰波形。 3我国装甲车辆防护技术发展的启示 在新的历史形势下,我军面临着机械化和信息化建设的 双重任务。为了满足我国新时期的军事斗争需求,积极发展 坦克装甲车辆的防护技术,对于提高我国陆军作战能力,具 和低的线膨胀系数、低的导热系数等优越性能。工程陶瓷在 军事领域已有广泛的应用。 2.3主动防护系统多样化 坦克装甲车辆的主动防护技术是一种近距离主动自卫 防护技术,可用来拦截、摧毁或迷惑敌方的来袭弹药。根据 设计思想的不同,主动防护技术可分为硬杀伤主动防护技 术、软杀伤主动防护技术和软、硬杀伤结合型主动防护技术3 种。主动防护技术近年来受到各国的重视,发展十分迅速。 国外在积极研制新型主动防护系统的同时,加快为现役 坦克装甲车辆加装主动防护系统。德国继续对ADS技术公 司研制的ADS主动防护系统进行测试,该系统能防御10~ 15 m距离内发射的来袭弹药,其传感器可探测到近距离来 袭的聚能装药战斗部或反坦克导弹,并在几微秒内实施主动 防御,且拦截弹药摧毁来袭威胁时方向向下,从而将其附带 损伤降到最低。以色列在重型车用“战利品”一HV主动防 护系统的基础上,推出了中型车用“战利品”一MV和轻型车 用“战利品”一LV主动防护系统。 2.4非对称作战车辆防护技术发展迅速 纵观世界范围内发生的近几场战争,都带有明显的非对 称作战特征,交战双方的装备、技术和作战方式等不对称。 为取得战争的胜利,处于技术劣势的一方往往采用非常规措 施与技术优势一方抗衡,并取得显著战果,大大改变了战争 进程。由此,针对非对称作战的反狙击技术和防简易爆炸装 置技术发展迅速,使坦克装甲车辆防护性能有了显著提高。 在非对称作战中,狙击手探测系统得到了广泛应用。在 现代军事行动中,反狙击战略、战术以及技术的重要性日益 凸显。随着技术的发展,很多国家开发出多种机理的狙击手 探测系统,主要有声探测系统、红外探测系统和激光探测系 统。这些系统或以被动方式测定射击弹道、确定狙击手位 置,或以主动方式发现潜伏的狙击手,在一定程度上缓解了 狙击手的威胁。比较典型的探测系统有:美国联合工业公司 (AAI)达信集团的射弹探测与标记(PDCue)系统和莱茵金 属公司的狙击手定位系统。 为了提高在非对称作战中的生存能力,坦克装甲车辆的 改造和总体设计普遍采用地雷防护技术。为了降低简易爆 炸装置的爆炸冲击,车体的底盘结构可采用V型车体和防爆 座椅设计等。装甲车辆还可采用高度可调的液压悬挂系统, 在怀疑有简易爆炸装置时,可选择最大车底距地高度,减小 爆炸时传递到车体的冲击。 简易爆炸装置干扰设备趋向多能化、自适应和网络化。 有十分重要的意义。从长远发展来看,要形成我国未来坦克 装甲车辆防护体系,就必须跟踪国外坦克装甲车辆防护技术 的发展方向和技术特点,积累先进技术储备,打下坚实的基 础和根本。 3.1创新总体设计理念,加强防护技术应用 当前,世界上发达国家已基本上完成了第三代坦克装甲 车辆改进型的研制,逐步进入了未来第四代的研究。随着越 来越多高新科技在军事装备上的应用,对未来坦克装甲车辆 的总体设计提出了新的课题,总体设计必须探寻新思路、提 出新观点、创建新方法,在不影响坦克装甲车辆战术技术性 能的前提下,加强各种防护技术的应用。 3.2加快隐身技术发展,开拓防护新途径 随着信息化条件下侦察手段的多样化,隐身技术将成为 未来装甲防护的发展重点,应用前景广阔。早期的隐身技术 以涂料应用为主,国外的现代隐身技术开始向综合应用发 展,装甲车辆隐身技术已经进入工程应用阶段,并开始逐步 转化为战斗力。我国应加快坦克装甲车辆隐身技术的发展, 缩短与国外的差距,多渠道提升我国装甲车辆的防护水平。 3.3 开展主动防护技术研究,采取整体防护方案 主动防护技术的出现为装甲车辆的防护开辟了新天地, 为坦克装甲车辆防护技术的发展指引了方向,为其战场生存 能力的提升提供了发展空间。未来的装甲车辆防护必须依 靠装甲防护和主动防护相结合的综合防御体系,这样才能够 适应未来战争的需要。主动防护技术发展和应用目前还仅 仅处于起步阶段,发展空问广阔,我国一定要大力发展主动 防护技术,抢占装甲车辆技术的新高地。 3.4重视城市作战防护研究,提高装甲装备生存力 随着国际形势的发展,城市作战将是我军未来面临的主 要作战形式之一。在信息化条件下的城市作战中,由于城市 作战环境的特殊性,坦克装甲车辆要面对来自各个方向的威 胁,这就使得车体上方、尾部、侧翼以及底部等薄弱部位的防 护问题显得很突出。我国要积极研发装甲车辆的城市生存 装备,综合利用各种防护技术,提高装甲车辆在城市作战中 的生存能力。 参考文献: [1] 杨定福,吴珂.美军车辆防护发展演变及启示[J].国防 技术基础,2010(2):52—54. 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