第五章裝甲車輛的防護(hù)5．1現(xiàn)代反坦克武器概述坦克裝甲車輛是較難于對(duì)付的武器系統(tǒng)，最好的反坦克武器就是坦克。反坦克是武器研究發(fā)展常以能夠破壞坦克裝甲車輛的裝甲防護(hù)為主要的指標(biāo)。坦克已成為眾矢之的。為了應(yīng)對(duì)各種反坦克武器的襲擊，所以坦克車輛本身的防護(hù)能力在不斷提高。常規(guī)戰(zhàn)場(chǎng)不同距離上可能遇到的主要攻擊武器如圖所示。過去對(duì)坦克裝甲車輛的威脅主要來自中、近距離的地面，近年發(fā)展和應(yīng)用反坦克導(dǎo)彈之后，反坦克的空中襲擊也在迅速發(fā)展。這些攻擊已具有大縱深、立體、全方位的多手段的特點(diǎn)。1．反坦克手榴彈和反坦克地雷反坦克手榴彈或手雷一般是碰炸，其空心裝藥可能破甲厚為75—125mm，破壞的部位主要是坦克裝甲車輛的炮塔和車體頂裝甲。它投擲距離有限，但攜帶方便，有少數(shù)國家一直配備給步兵使用。主要指標(biāo)：全彈質(zhì)量≤1kg全彈長≤320mm彈徑≤57mm破甲威力200mm/30°穿透率≥90%反坦克地雷采用新烈性炸藥、空心裝藥等，質(zhì)量輕，威力大?？蓹C(jī)械化布雷或人工布雷，地雷主要針對(duì)坦克履帶和坦克車底進(jìn)行破壞。反坦克地雷還可以破壞坦克和履帶式車輛的傳動(dòng)部分以及卡車的行走部分。主要指標(biāo)：直徑:270毫米高度:100毫米總重:6.5千克裝藥重:5.4千克裝藥類型:TNT/黑索金各50%壓發(fā)力:300-800公斤引信:72式耐爆引信2反坦克槍和槍榴彈

發(fā)射穿甲彈的12.4—20mm反坦克槍，是早期專門發(fā)展的反坦克武器，用以在較近距離上對(duì)付40——45mm以下的輕型裝甲車輛?，F(xiàn)在有的國家則用槍榴彈來裝備步兵。槍榴彈攜帶方便，彈徑一般為40—75mm，裝在槍口上發(fā)射，射程為一百多米，其空心裝藥可能穿透中等厚度的裝甲，但破壞力較小。它使執(zhí)槍的步兵能具有反裝甲車輛的手段，但對(duì)坦克的威脅不大。破甲200——300mm3．火箭筒和無后坐力炮火箭筒的成本低、質(zhì)量輕，攜帶方便，是步兵班的主要反坦克裝備之一?；鸺矎棌揭话愦笥谕驳目趶?，約為65—90mm。彈用空心裝藥，可以在約200—300m距離穿透厚為250一300mm的裝甲。新發(fā)展的火箭筒有的彈徑超過100mm，可以在400m距離內(nèi)穿透厚度為400mm的裝甲?；鸺驳闹饕阅芰杏诒?—1中。無坐力炮由于膛壓低，炮管薄而不太重，常作為步兵反坦克武器。其口徑一般在100mm左右。由于初速常不超過500m／s，直射距離只有400—700m。通常它只配備空心裝藥破甲彈來對(duì)付裝甲目標(biāo)，破甲厚度可以達(dá)到300—400mm。無后坐力炮發(fā)射時(shí)，向后噴射的火焰能傷人，也容易暴露目標(biāo)，使用受限制。通常被火箭筒所取代，主要性能見表5—2。4．坦克炮和反坦克炮最有效的反坦克武器是反坦克炮。在第二次世界大戰(zhàn)中損失的坦克多數(shù)是被火炮擊毀的。中東戰(zhàn)場(chǎng)近年損失的坦克中，有相當(dāng)大比例的部分也是由火炮擊毀的，一般坦克和反坦克炮口徑大多在75mm以上。發(fā)射動(dòng)能穿甲彈來擊穿坦克裝甲板達(dá)到擊毀裝甲車輛的目的。過去普通穿甲彈初速不超過1000m／s，可以穿透稍大于其口徑的裝甲厚度。在二次大戰(zhàn)后出現(xiàn)的超速穿甲彈，特別是現(xiàn)代次口徑超速脫殼穿甲彈，初速達(dá)到1600—1800m/s，穿甲厚度成倍地提高。可達(dá)到600mm以上。此外，坦克還廣泛發(fā)展錐形裝藥串聯(lián)戰(zhàn)斗部破甲彈。它不依靠彈丸的功能沖擊裝甲，而是靠炸藥的聚能作用來破壞裝甲，破甲厚度可達(dá)彈徑的5—8倍?？蛇_(dá)到800mm以上。目前的炮射導(dǎo)彈也是反坦克的有效武器。利用火炮發(fā)射導(dǎo)彈，采用激光駕束制導(dǎo)擊毀目標(biāo)。有很好的抗干擾能力。5、反坦克導(dǎo)彈在50、60年代的第一代反坦克導(dǎo)彈，現(xiàn)仍在服役中。加蘇聯(lián)“賽格”、西德“柯布拉”等，有線傳輸指令目視跟蹤、手柄操縱。70年代的第二代反坦克導(dǎo)彈，如美國“陶”和德法聯(lián)合研制的“米蘭”、“霍特”等。紅外線跟蹤。我國的紅箭73也發(fā)展了系列產(chǎn)品。第三代反坦克導(dǎo)彈。它們采用紅外熱成象或毫米波制導(dǎo)技術(shù)，或光電制導(dǎo)，在飛行中能自動(dòng)探測(cè)目標(biāo)信息。這類的導(dǎo)彈破甲厚度可達(dá)400——600mm，最遠(yuǎn)射程達(dá)2000—4000m，飛行速度低(100—300m／s左右)6．反坦克直升飛機(jī)武裝直升飛機(jī)在坦克射程外摧毀坦克時(shí)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。例如在隱蔽的貼地飛行中，在距目標(biāo)2500m外，上升到不超過60m高度發(fā)射反坦克導(dǎo)彈，命中目標(biāo)后，急轉(zhuǎn)彎下滑再隱蔽飛行尋找攻擊機(jī)會(huì)。坦克殺手主要彈種以導(dǎo)彈為主7．遠(yuǎn)程火箭炮二次大戰(zhàn)以來發(fā)展的多管遠(yuǎn)程火箭炮，能在短時(shí)間內(nèi)提供很大的摧毀力。其中反坦克主要是用子母彈。也可以利用爆破榴彈進(jìn)行摧毀殺傷，對(duì)于集群坦克較為有效。主要破壞形式為末敏彈破壞5．2穿甲現(xiàn)象和抗彈能力各種穿甲彈都是利用長身管火炮發(fā)射它時(shí)所獲得的高速飛行動(dòng)能來穿透裝甲和起殺傷作用的。彈丸在沖擊裝甲前具有的動(dòng)能為式中——彈丸質(zhì)量；

——彈丸沖擊裝甲的速度。彈丸的動(dòng)能在穿甲過程中，消耗于許多方面，包括破壞裝甲、彈丸本身的變形、裝甲板的彈性振動(dòng)、碰撞及摩擦發(fā)熱等。其中，破壞裝甲作功是主要的。從力學(xué)的觀點(diǎn)看，裝甲受破壞的應(yīng)力可能有以下幾種：延性擠壓：環(huán)形剪切：張應(yīng)力破裂：徑向周向式中：

——彈丸對(duì)裝甲的作用力；

——彈丸直徑；

——裝甲厚度。當(dāng)彈丸碰撞裝甲時(shí)，這幾種應(yīng)力都同時(shí)出現(xiàn)，但其中那一種首先達(dá)到極限值造成破壞，隨彈丸和裝甲的材料性質(zhì)和尺寸等不同而不同。實(shí)際的裝甲損壞形式可能有如下的規(guī)律：1．延性擴(kuò)孔(見圖a)；主要由于擠壓應(yīng)力起作用，金屬受彈丸擠壓塑形流動(dòng)，有的堆積在入口處，有的從出口處擠出，孔徑約等于彈徑。這一般發(fā)生在裝甲較厚而韌、彈較尖而硬，和裝甲厚度稍大于彈徑時(shí)。2．沖塞穿孔(見圖b)：主要是超過剪切應(yīng)力所起的破壞作用，裝甲被彈丸沖出一塊大體成圓柱形的塞子，其出口稍大于彈徑。這一般發(fā)生在中等厚度的裝甲具有相當(dāng)硬度，彈頭較鈍，裝甲板厚略小于彈徑時(shí)。3．花瓣形孔。(圖c)。主要是周向張應(yīng)力的作用，出現(xiàn)徑向裂紋，裝甲板卷向孔后，孔徑約等于彈徑，這一般發(fā)生在裝甲薄而韌，彈丸速度較低時(shí)。4．整塊崩落。(見圖d)當(dāng)裝甲不太厚和韌性較差時(shí)，主要由于徑向應(yīng)力撕裂的作用，產(chǎn)生圓周形裂紋，裝甲被穿成超過彈徑若干倍的大洞。5．背后碎塊。(見圖e)。當(dāng)較厚裝甲的強(qiáng)度足夠，而韌性不足時(shí)，彈丸命中所產(chǎn)生的震動(dòng)應(yīng)力波可使裝甲背面崩落碎塊，并飛出起殺傷作用，這時(shí)板前的孔不大，也可能未穿透。實(shí)際出現(xiàn)的穿甲現(xiàn)象也可能是以上幾種情況的綜合。一般穿甲彈在一般裝甲厚度和硬度條件下，穿甲孔主要是前二種情況的綜合。即先延性擴(kuò)孔，當(dāng)穿甲進(jìn)行到裝甲剩余厚度略小于彈徑時(shí)，繼之以沖塞成孔。對(duì)于薄裝甲，穿孔一般以花瓣或沖塞為主，視彈丸直徑與裝甲厚度的相對(duì)比例而定。整塊崩落原因是裝甲過硬過脆不利加工焊接，所以不常用。裝甲抗彈能力指標(biāo)1．背面強(qiáng)度極限——裝甲受彈丸沖擊時(shí)，來損壞裝甲板背面金屬的連續(xù)性，即無裂紋、無突起等時(shí)的彈丸最大速度，用m／s表示或相應(yīng)的距離(m)或角度(°)表示。2．擊穿強(qiáng)度極限——裝甲受彈丸沖擊時(shí)，不被彈丸頭部穿透，即彈丸消耗完能量而裝甲不出現(xiàn)洞孔的最大速度，用m／s表示或相應(yīng)的距離(m)或角度(°)表示。3、極限穿透速度——穿透裝甲所需要的最小速度。5．3穿甲彈抗彈能力計(jì)算設(shè)計(jì)的坦克裝甲車輛能不能防御敵人火炮擊穿？所設(shè)計(jì)坦克裝甲車輛的火炮能不能擊毀敵人的裝甲？不可能有敵炮或敵裝甲可以試射，通常用理論公式來計(jì)算。對(duì)于一些特定的材料，有了試驗(yàn)數(shù)據(jù)以后，也可以利用經(jīng)驗(yàn)公式來確定裝甲鋼板的厚度。一、克虜伯(Krupp)公式由火炮生產(chǎn)歷史上著名的德國克虜伯公司提出的穿甲計(jì)算公式，是按彈丸較大、裝甲稍薄，即值較小時(shí)，裝甲被彈丸以沖塞方式破壞來考慮的。假設(shè)，沖塞過程中力每沖距離所作的功為是一個(gè)變量。式中，阻力與裝甲板在沖塞過程中的剩余厚度成正比，即由0到b積分，得到把塞子完全沖掉的總功。(5—1)但作功的動(dòng)力來源是彈丸的動(dòng)能，得到所謂克虜伯公式式中，稱之為裝甲抗彈能力系數(shù)，隨裝甲材料而定如果以為單位時(shí)，則表達(dá)式為：這里單位量綱如下由上式可以分析彈丸和裝甲的攻防關(guān)系。可將矛和盾分別表示在等號(hào)的兩端即：由于一般不同直徑的彈丸形狀近似，即得可見，攻方應(yīng)該加大左端的火炮口徑和彈速，而防御的一方則應(yīng)加大右端的裝甲厚度和改善裝甲材料，采用優(yōu)質(zhì)的特殊裝甲鋼。如果式中左端值很大，一定能穿透裝甲。如果式的右端很大，一定能阻止穿透。這是矛與盾的關(guān)系。克虜伯公司是較原始的穿甲計(jì)算公司，適用于低速彈丸在小值時(shí)判斷穿甲。二．德馬爾(JacobdeMarre)公式對(duì)于通常需要計(jì)算的裝甲厚度大于彈徑的情況，穿甲之初不是沖塞，而是擠壓為主。穿甲過程中彈速下降，彈頭形狀也逐漸變鈍，到剩余裝甲厚略小于彈徑時(shí)，才沖出塞子。整個(gè)穿甲過程接近于擠壓與沖塞的復(fù)合。若完全按擠壓破壞考慮，破壞裝甲的總功應(yīng)為比較克虜伯公式，除有所不同外變成根據(jù)經(jīng)驗(yàn)修改而成為德馬爾公式或?qū)懗上铝行问?/p>

對(duì)于傾斜裝甲對(duì)于傾斜裝甲的抗彈能力公式為由于跳彈因素n的取值參考圖5—9曲線選取。一般取：與相對(duì)厚度有關(guān)式中，和J單位常用dm(＝100mm)，用m/s，m用kg計(jì)算。這時(shí)的裝甲抗彈能力系數(shù)K成為代表裝甲材料物理性能的綜合系數(shù)，應(yīng)由射擊試驗(yàn)決定，而不能按某一種應(yīng)力計(jì)算。資料推薦的K值如下：低碳鋼板1530鎳鋼板1900一般均質(zhì)裝甲2000—2400(其中較低值適用于低或中硬度裝甲，而較高值適用于高硬度的薄裝甲)經(jīng)表面處理的裝甲2400—2600德馬爾公式廣泛使用至今，是抗彈能力計(jì)算的主要基本公式。例如:K=2400Vc=1450m/s

穿甲彈重4.5kg

彈丸直徑28mm

則由德馬爾公式

b,d單位為dm

可知前裝甲最小厚度b=557mm彈丸穿甲時(shí)的轉(zhuǎn)正與跳彈哪一種結(jié)構(gòu)的彈子對(duì)穿甲有力？彈丸穿甲時(shí)的轉(zhuǎn)正與跳彈彈丸穿甲時(shí)的轉(zhuǎn)正與跳彈轉(zhuǎn)正效應(yīng)是攻擊傾斜鋼甲板時(shí)彈丸由于沖擊合力的作用使得彈丸向有利于穿透裝甲方向傾斜的趨勢(shì)。跳彈是彈丸攻擊傾斜鋼甲板時(shí)彈丸由于沖擊合力的作用使得彈丸向有利于飛離裝甲方向傾斜的趨勢(shì)。5.4破甲彈及其防御一、聚能破甲機(jī)理空心裝藥是在裝填炸藥時(shí)留出一個(gè)接近倒錐形的中空的空間，其錐底向目標(biāo)的一方，底徑接近彈徑。當(dāng)引爆炸藥后，氣浪向中空的錐形面的法線方向推進(jìn)，能量集中成沿錐形中心線的高壓氣流，并向前推進(jìn)。壓力一般高達(dá)200—300bar，向前推進(jìn)的波頭速度達(dá)12000m／s左右。使巨大的動(dòng)能集中起定向的破壞作用。打穿裝甲目標(biāo)?，F(xiàn)代廣泛改進(jìn)的空心裝藥是利用金屬藥形罩來形成錐形的空間。藥形罩材料為相對(duì)延伸率高達(dá)45—60％的各種銅基合金，錐定角常在30°—60°左右。爆炸時(shí)這個(gè)金屬藥形罩壁形成一股細(xì)長的金屬射流，其溫度約為800一1000°C，其頭部的速度達(dá)7000——9000m／s，而后部速度有500——2000m/s，碰擊甲板的局部壓力可高達(dá)1000bar以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過裝甲板金屬的強(qiáng)度極限，達(dá)到破壞目標(biāo)的目的。以上過程作用時(shí)間不過0.0003s左右。穿透目標(biāo)后的剩余射流還具有殺傷后效作用。理想炸高為得到良好的聚能效果，“炸高”即爆炸時(shí)錐底到裝甲面的距離應(yīng)該為藥形罩錐底直徑的2—3倍為理想炸高。過短有效射流沒有形成，過長射流能量效果下降。在正常情況下，破甲孔的入口直徑約d／3，孔深可達(dá)4—6d，而先進(jìn)的破甲威力可達(dá)到7—9d。最深處孔的出口徑約只d／10。二、破甲彈的防護(hù)屏蔽裝甲，即在主要的基本裝甲之外相當(dāng)距離處設(shè)置提前引爆錐形裝藥引信的薄板。例如在履帶行駛裝置之外、葉子板下安裝的屏蔽裙板，可以使錐形裝藥的各種彈藥提前引爆，相當(dāng)于額外增加炸高，大大削弱射流對(duì)側(cè)裝甲的破壞作用?，F(xiàn)代坦克常采用反應(yīng)裝甲。在裝甲外側(cè)披掛一種帶鈍感炸藥的反應(yīng)裝甲可以有效破壞破甲彈的射流。目前反坦克大都采用串聯(lián)復(fù)合破甲彈又叫串聯(lián)戰(zhàn)斗部來對(duì)付以上彈種。5．5碎甲彈原理與防護(hù)一、工作原理另一種反坦克彈種是塑性炸藥碎甲彈，碎甲彈的頭部彈體較薄，常用低碳鋼制造，易于變形。彈內(nèi)大部分空間裝有較多的高能量塑性炸藥。當(dāng)擊中裝甲時(shí)，彈頭被壓扁和擴(kuò)大，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使炸藥貼向裝甲表面，同時(shí)引爆炸藥，瞬間，強(qiáng)烈的爆炸震動(dòng)使裝甲內(nèi)表面崩落一塊幾十毫米、質(zhì)量約幾千克的鋼餅和一些小碎塊，以每秒幾百米的速度飛出，引起較大的殺傷破壞作用。碎甲彈破壞示意圖碎甲彈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。足夠的裝藥量一般能對(duì)厚度為一倍多口徑的裝甲起作用，其效果不受彈丸旋轉(zhuǎn)的影響，對(duì)20多度的傾斜裝甲的