看过海湾战争和伊拉克战争纪录片的军迷经常会看到素有坦克杀手的A-10“雷电”攻击机在空中大展身手袭击集群坦克的壮观场面,当然,你也能看到有些A-10“雷电”伤痕累累安全返航的画面,当你打开A-10“雷电”攻击机座舱盖的时候,你就会发现在驾驶舱的顶部有一块厚厚的夹层玻璃,它可不是普通的玻璃,他的作用是防弹的,叫做防弹玻璃;另外在驾驶舱的底部、前面、后方以及侧面用厚厚的类似三明治的夹层材料合围在一起,像一个洗澡盆,这些都是是用来防弹的,此外还有发动机吊舱、燃料箱还有其他一些部位,也有这样厚厚的防弹用屏蔽物,我们把这种厚厚的类似三明治的夹层材料统称为装甲。说起飞机装甲,可谓是由来已久。

飞机装甲的历史

众所周知,飞机的发展是和战争紧密结合在一起。战初期,飞机的结构比较简单,整个飞机结构材料主要是木头和帆布组成的,根本谈不上装甲设置,随着战争的深入,战场上飞机的作用逐渐扩大,成为了进攻性武器,除了在飞机上装上机枪外,还装上炸弹等武器对地面进行攻击。由于受制于当时飞机的技术限制,当时最快的飞机也不过时速度一百多公里,再加上飞行高度低,帆布和木材结构单薄,飞机本身无任何防护措施,在受到敌机的拦截和地面高射武器的反击中飞机和飞行员损失惨重。为了能在战场上最大限度的减小损失,针对这种情况,带有防护装甲的飞机就此诞生。最早是1917年的德国人在飞机(福克式战斗机等型号)上安装了装甲,并在战场上取得到良好的效果,尔后不久,英国人根据这一情况也对自己的飞机(Bristol F2b等型号)进行了改进。当然受制于那时科学技术的水平,仅仅在飞行员座椅下面和周围安置一些铸铁盖板之类的简单装甲来防止战场上飞行员受到流弹的攻击。随着航空技术的进步,特别是飞机发动机的功率越来越大,再加上材料以及飞机的气动外形设计越来越先进,飞机进入了一个快速发展期,特别是战开始后,战争形态逐渐变化,涌现出现了许多经典的战机型号,如日本的“零”式战机,美国的“雷电”、“野猫”式战斗机等都是活塞式战斗机的巅峰之作。在当时日本侵华战争中,日本使用了“零”式战斗机,而此时的中国国民党空军仅有极少数量的老旧战斗机,无论是技术还是数量上两者都差异明显,因此在战场上中国空军面对“零”式战机面前显得毫无还手之力,再加上偷袭美国珍珠港的计划成功,因此,被胜利冲昏头脑骄横的日本空军就认为,飞机上过多的防护装甲不仅用处不大,反而会影响飞机的载重量、机动性以及其它作战性能。所以最初的一批“零”式战斗机是不带防护装甲的,直到后来,日本的“零”式战机在太平洋战场上与美国的“野猫”式战机较量中损失惨重,这时日本才意识到防护装甲的重要性,又重新对“零”式战机加上了防护装置。当然,二战期间,人们对战机的防护装甲认识其实是不够全面的,防护装甲的发展也较为有限,几乎清一色都是仅采用了防弹钢板。随着二战结束,由于意识形态的不同,以美国为首的北约和以前苏联为首的华沙两大东西方阵营的崛起,冷战开始,特别是进入19世纪5、60年代以后,战机的发展进入了一个井喷期。战机的作战性能的发展愈来愈全面,另外,各国在地对空和空对空的作战火力上也愈来愈强大。

战机装甲(关于飞机装甲你了解多少)(1)

其次,各类新材料的出现,也为战机性能的发展提供了坚实的保障基础。战斗机按作战性能要求逐渐细分为歼击机、攻击机,截击机等,因此,根据作战任务的不同,单一的采用防弹钢板已经不能满足各类战机在战场的实际需求。特别是攻击机,因为它的作战要求主要是从低空、超低空攻击敌人小型地面目标和直接支援水面(水面舰艇)部队作战的飞机,具有代表性的机型有美国的A-10“雷电”和前苏联的SU-25“蛙足”等,这两种机型代表着当时攻击机的最高水平。对于有着这样作战要求的飞机来说,必须要拥有无比优秀的防护装甲,因此,在它们的装甲设置上,不仅采用了防弹钢板和铅板,还采用了防弹背心、防弹玻璃和护腹等。在材料选用上,为了尽可能减少飞机性能的损失,在提高飞机的抗打击能力的同时还要尽可能的减轻飞机和结构重量,于是大量的钛金属、陶瓷装甲等应用于各型战机之上,这类装甲材料具有硬度高、密度小、重量轻等优点,其中陶瓷装甲目前在直升机上得到了普遍的应用。以美国的A-10“雷电” 和前苏联的SU-25“蛙足”为例,A-10攻击机作为美军服役了40余年的唯一一款现役攻击机,与其优异的作战性能是分不开的。A-10采用的是全金属半硬壳式铝合金结构,机翼采用全金属三梁结构,尾翼采用全金属悬臂式结构,机身中部油箱采用阻燃泡沫自密封油箱,油箱由机身腹部采用复合钛装甲来屏蔽,装甲厚达5厘米,能承受绝大部分小口径自行高炮的打击,通体钛合金装甲重约1250磅(550公斤);2A-10的驾驶舱的下半部整体包裹了一层钛金属装甲,仅这一部分装甲重量就达到约900磅(400公斤),一般的地面火力很难从驾驶舱底部伤及飞行员的安全,座舱上半部采用的是多层高强防弹玻璃,以达到最大限度确保飞行员作战过程中安全的目的,此外,A-10攻击机的发动机吊舱也是采用厚度超过5厘米的成泡沫状的钛合金装甲组成,以便最大可能的减小防空武器的伤害。

SU-25“蛙足”攻击机是前苏联针对美国的A-10攻击机而设计产生的,装备部队比A-10攻击机约晚5年左右,在机身结构方面,“蛙足”与A-10攻击机大同小异,采用的是全金属半硬壳式结构,机翼采用三梁结构,尾翼采用悬臂式结构,主要采用钛金属装甲保护;在座舱设计方面,“蛙足”座舱下半部采用的是厚达24毫米的钛合金防弹板作为防护装甲,装甲厚度不足A-10一半儿,上部同样采用的是高强防弹玻璃,但其驾驶舱内飞行员视野与A-10相比还存在一定差距;油箱间充有阻燃泡沫,在发动机保护,发动机舱由不锈钢板制成,在外层包一层厚约8毫米的防护装甲。相对A-10差距明显。

战机装甲(关于飞机装甲你了解多少)(2)

总体来看,这两款攻击机在设计时,前者对驾驶员的防护要求更高从设计上也体现了两个民族设计理念的差别。从实战经验上讲,A-10攻击机在阿富汗战场、伊拉克以及利比亚战场得到了充分的历练,SU-25攻击机在苏联入侵阿富汗、两伊战争、波斯湾战争以及南奥塞梯战争也露出了其强大的一面。这些历史实践经验告诉我们,拥有良好防护装甲性能的攻击机还将在未来相当一段时间内活跃在历史舞台。此外,新型多用途战机的自身防护装甲性能也将进一步加强。

未来飞机装甲发展方向

历史的车轮总是在前进,到了现代,随着F-22、F-35、SU-35等第四代多用途战机的问世,上世纪的战斗机细分已不如之前那么明显,因四代机有着优异的各项作战性能,使其在飞机装甲的要求上,虽大量采用了新技术和新材料,但体来说甚至还不如上世纪的部分仍在一线部队服役的攻击机机种要求高, 从现有的飞机装甲来看,都存在着质量偏重的缺点,战机本身过重的防护装甲必然影响其各项作战性能指标。如果说要有效的解决这个问题,笔者认为需要从以下几个方面入手:

目前各种战机包括直升机准备的轻型高强度装甲除了钛合金材料外还有有氧化铝、碳化硅和碳化硼和凯芙拉芳纶复合材料等。随着技术的进步,特别是新材料的层出不穷,目前最看好最寄以厚望的是石墨烯材料,石墨烯是目前人类已知发现强度最高的物质,比钻石还坚硬数倍,强度比世界上最好的钢铁还要高上百倍。美国哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。研究人员发现,在石墨烯每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算,这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。换句话说,如果将石墨烯材料制成我们普通用的塑料包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。

战机装甲(关于飞机装甲你了解多少)(3)

俗话说再好的金疮药不如不伤口,同样再好的被动装甲不如不挨打,目前世界军事强国海军的舰艇差不多都在普及近防武器,如“密集阵”“海拉姆”“金属风暴“甚至是激光近防武器等,陆军的坦克装甲车辆的主动防御系统也趋于完善,如俄罗斯的“竞技场”和以色列的“战利品”等。未来战机在面对精确制导武器的打击除了老一套的机动规避和电子干扰外,使用近防武器对来袭武器进行拦截无疑也是一种有效手段。目前采用主动激光对抗,以及近距离拦截弹已经提上日程,目前有报道美军除了在未来战机上将要采用小型固体激光近防武器外,洛克希德公司正在开发一种名为CUDE近距离格斗弹,该弹不但能替代AIM-9X执行近距离攻击任务,还能拦截来袭导弹,此外,美国军用直升机也在试验一种带有防护网的主动拦截弹药,该装置装在飞机上,当雷达侦测到飞来的导弹时,反导系统会迅速根据计算出的方位调整姿态,随即激活拦截弹药飞向目标,直接将来袭导弹击毁。

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