挑战者2的炮塔防护采用的是第二代“乔巴姆”复合装甲,成分与结构是英国最高机密,现在发展到二代。据推测,它采用特种陶瓷作为夹层,并内衬其他特种有机材料如特种橡胶,开拉夫等等,形成多层结构。能有效抵御榴弹、动能穿甲,射流,碎甲弹攻击。后来许多复合装甲均有采用陶瓷 钢材的结构。抗破甲弹的能力提高一倍以上,可有效抗击尾翼脱壳穿甲弹。挑战者2坦克从上世纪90年代起服役,至今已经受住了动能弹、导弹、火箭弹的几十次攻击,无论从正面侧面后面的攻击都从未被摧毁过。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(1)

挑战者2坦克

后期发展的第三代“乔巴姆”复合装甲,是将美国的贫铀装甲加入到“乔巴姆”复合装甲内,发挥贫铀装甲的密度硬度优势和“乔巴姆”复合装甲的韧性优势的一种装甲,新装甲具有抗动能弹和空心装药弹能力更是变态的性能。挑战者2坦克上应用了多种现代装甲技术,现代先进的被动装甲技术有哪些呢?

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(2)

挑战者2坦克排烟

1、钢装甲材料。钢装甲材料有均质装甲钢、高硬度装甲钢、双硬度装甲钢等。从二战至今均质装甲钢是被广泛采用的装甲材料,它是通过轧制相应化学成分的钢锭使其成形,并将钢板加热,至820-860℃淬火硬化,再经过400-650℃回火处理制成,使其具有均匀微结构并达到合适的韧度和刚性。布氏硬度值超过430的均质装甲钢称为高硬度装甲钢,制造方法与均质装甲钢类似,但回火温度稍低。双硬度装甲是将两块不同的钢板轧合在一起制造而成,与单一硬度的材料不同,双硬度装甲钢具有不同的硬度值,其中一面硬度高,另一面硬度较低。双硬度装甲钢的弹道性能数据如阻挡枪弹所要求的装甲厚度和面积密度等均优于高硬度装甲钢和均质装甲钢,但因其制造工艺复杂、成本高,应用受到限制。目前,虽然不断有新型装甲材料出现,但装甲钢在抗弹和结构应用方面仍有较强优勢,各国对于性能先进的高强度、高硬度装甲钢的研究一直在进行。美国陆军研究实验室和瑞典 SSAB Oxelosund AB公司对布氏硬度477~534的高硬度装甲钢、布氏硬度600以上的超高硬度装甲钢、面板布氏硬度601-712和背板布氏硬度461~534的双硬度装甲钢进行了研究,瑞典生产的ARMOX600T的布氏硬度为600ARMOX ADVANCE布氏硬度超过650。德国IBD戴森罗特公司研制了新型高硬度装甲钢,其与 ARMOX500Z高硬度装甲钢对比试验表明,抵御B32型7.62x54穿甲弹的攻击,采用新型高硬度装甲钢板的厚度只有ARMOX500Z钢板厚度的70%。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(3)

挑战者2坦克协同作战

2、铝合金装甲材料:

铝合金装甲的应用始于上世纪中叶,使用范围涵盖装甲输送车、步兵战车、轻型坦克和中型坦克。在同等防护水平下,与钢装甲相比,铝合金装甲可减重20%左右,采用铝合金装甲可以使整车重量大大降低。20世纪50年代,美国研制了5083和5046(AI-Mg-Mn)合金装甲板,英国研制D54S(AIMg)合金装甲板。ML3装甲输送车的车体采用了5083材料冷轧制造,可以防止各种榴弹破片对车内人员和设备的杀伤,由于此类材料不能热处理强化,抵御小口径弹丸直接冲击的效果差,难以满足防护需求。20世纪60年代,美国研制了可热处理强化的7039(A-Zn-Mg)合金,7039合金可以通过轧制、锻造、挤压等方式制造装甲板,英国研制了中等强度、耐腐蚀的可焊铝合金7020,高强度可焊铝合金7017以及可焊50mm以上厚度的7018。对7.62mm和14.5mm穿甲弹而言,7039铝合金的法线角防护性能优于均质钢装甲,7017的硬度比7039稍大,但韧度稍差。美国“布雷德利”步兵战车的首上甲板采用7039制成,英国“武士”步兵战车采用了7017材料,此类材料通过热处理强化可获得良好的力学和抗弹性能,但有一定的应力腐蚀开裂敏感性,不适合于易腐蚀环境使用。为解决铝合金抗弹性能和抗应力腐蚀性,美国研制了2519-187铝合金,前苏联研制了含Sc的01975铝合金,其中2519-187既具有与7039-164相当或更高的抗弹性能,也具有5083-H151优良的焊接性和抗应力腐蚀性。而美国最新研制的213918和219518P4,相比于前述铝合金装甲材料,具有更加优异的力学和抗弹性能。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(4)

欧洲坦克大赛合影

3、钛合金装甲材料:

钛合金是性能优异的装甲防护材料,韧度比铝合金好合金是性能优异的装甲防护材料,初度比铝合金好其密度是装甲钢的60%,但强度与装甲铜相当,做合金装的防护性能比同等重量的均质钢装甲优越30%-40%,于其成本高于同等防护性能钢装甲约10-20倍,因此钛合金在坦克装甲车上没有得到广泛应用。钛合金目前主要用于舱盖部件、附加顶装甲、炮塔座闊、车长舱盖、发动机顶盖等。美国对铝合金薄装甲技术以及钛合金低成本制造技术进行了研究,并用X射线CT拓扑技术研究了T6Al4V装甲终点破坏情况。此外,美国和欧洲研究了Ti6Al-1.8FeO1Si,德国、奥地利研究了TAl,澳大利亚研究了Ti6Al4V、T8A-1Mo-lV等合金的性能情况。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(5)

挑战者2坦克应对侧翼攻击

4、陶瓷装甲材料:

陶瓷材料硬度和抗压强度高,能防护高速穿甲弹的侵蚀,其密度小,约为均质装甲钢的25%~50%,有利于减轻装甲质量。陶瓷材料耐热性好,有利于抵御高温射流的侵蚀。陶瓷材料也存在塑性差、断裂强度低、成型尺寸小等缺点,因此不能作为均质装甲单独使用,通常与金属材料、树脂基复合材料等构成复合装甲。装甲陶瓷材料主要有氧化铝、碳化硅、碳化硼、硼化钛、氮化硅等。其中碳化硼(B4C)的密度最低,硬度最高,是理想的轻型装甲陶瓷材料,但价格昂贵。氧化铝(A2O3)抗弹性能略低,但烧结性能好、制品尺寸稳定、表面粗糙度低、价格便宜,被广泛应用。碳化硅(SiC)密度比氧化铝小,硬度较高,硼化钛(TiB2)密度较大,硬度高,可防大口径弹的侵彻是较理想的重型装甲材料,可用于战车的装甲面板。当前,陶瓷装甲材料研究的重点是提高其切性并降低生产成本,美国采用微波烧结技术提高生产效率,大幅降低了生产成本,并实现了碳化硅和硼化钛陶瓷材料的规模化生产。为提高抗弹性能,美国计划发展全致密碳化硅、氧化铝明化钛和碳化硼等单质陶瓷材料、陶瓷基复合材料以及透明陶瓷材料内瓷材料。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(6)

挑战者2坦克演练

5、复合装甲材料:

树脂基复合装甲材料由叠层基质粘合加强纤维组成,由基质提供连续相位将荷载传递给更坚硬的纤维,采用的纤维有E玻璃纤维、S玻璃纤维和芳纶纤维( Kevlar29、 Kevlar49、Kevlar129、 Kevlar KM2)等。树脂基复合装甲材料主要利用纤维的拉长塑性变形和断裂来吸收侵彻弹丸能量,从而实现抗弹功能。树脂基复合材料具有良好的防腐、绝热、隔音和隐身性能,在相同抗弹能力前提下提高了结构性能,减轻了车体重量。树脂基复合材料可以防止装甲背面崩落毁伤乘员和设备,从而避免因采用附加的车体内村引起的附加重量。目前,一些国家正在研究用树脂基复合材料作为车体结构材料,包括美国的先进复合装甲车(CAV)平台以及英国的先进复合材料装甲车辆平台( ACAVP)计划等。

前面后面侧面(无论从正面侧面后面)(7)

挑战者2坦克加装附加装甲

,