【www.99hg.com】“见招拆招”坦克防御的三板斧之装甲技术——四两拨千斤的电磁装甲
分类:武器装备

  出品:科普中国

  作者:鸿爪雪梨

  策划:武玥彤

  监制:光明网科普事业部

  坦克防御系列专题稿件(十)

  “见招拆招”坦克防御的三板斧之装甲技术——四两拨千斤的电磁装甲

  20世纪末,美国陆军实验室在提交国会的21项《国防部关键技术计划》中,将电磁装甲技术列为了重点方向之一。20余年过去了,美国、俄罗斯在电磁装甲领域已取得了一定的成果,我国即将列装的第四代坦克也将运用此项技术。

  电磁装甲根据其作用原理,可分为主动式电磁拦截装甲和被动式电磁干扰装甲,此外还有一种类似于《星球大战》中“千年隼号”战机防护力场的远距离电磁装甲,但公开资料显示该技术目前仅处于概念阶段,本文暂不讨论。

  主动式电磁拦截装甲

  主动式电磁拦截装甲的作用方式和主动防御系统类似,都是在当有射弹来犯时,传感器在一定距离内快速探测、识别并测量出射弹性质、运行速度和方向等相关数据,并发射拦截板保护主装甲。不同之处在于:其一,主动电磁装甲的拦截单元为防护板而非含弹药:其二,电磁装甲的发射系统由电源、储电容器、放电机构和线圈等组成,拦截动力源为电力而非火药力;其三,主动电磁装甲可由计算机智能地决定防御手段,若是破甲弹,防护系统将发射一枚保护板迎击来袭射弹,在其击中主装甲之前将其击毁;若是动能弹,由于其初速高、动能大,则需从下方以小倾角发射一飞板将其拦截,即使不能将其摧毁,至少也使其改变弹道,达到强行跳弹以消除威胁的目的。

  这三点不同,使得主动电磁装甲具有了鲜明的优点,主要体现在:

  1、电磁装甲防护板是受到电磁场急剧变化产生的强大斥力而驱动的,这就使得拦截板可由各种先进非金属材料制造,一方面丰富了拦截单元的种类,另一方面更降低了拦截单元的重量,为坦克减负。

  2、电磁装甲的动力源为电力而非火药力,则在发射时无火、烟和高压气体产生,这就使其可以在轻防护甚至无防护的车辆上厂泛使用,同时不会对车辆的观瞄、寻的系统造成干扰。

  3、电能的响应速度和单位能量密度均要远远高于化学能,因此电磁装甲的功率密度比爆炸反应装甲要高几个数量级,大大提高了防护能力。同时电磁装甲系统中不含有炸药和油料等易燃易爆品,在生产、运输和储存等环节中更安全。

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  主动电磁装甲作用原理示意图

  (图片来自网络)

  被动式电磁干扰装甲

  我们知道,金属导体在高密度脉冲电流作用下,内部会迅速集聚能量,发生爆炸并伴随有冲击波和电磁辐射。被动式电磁干扰装甲利用了这种特殊物理现象,在主装甲前放置2块薄的装甲金属板,两板间用绝缘材料隔离,并分别与高储能密度电容器组的正负极相连接,当电容器组充电后,系统处于待发状态。当反坦克弹药击中被动电磁装甲时,破甲弹的金属射流或穿甲弹的弹芯首先将2块薄金属板击穿,两板间的绝缘被破坏,电容器组储存的电能通过两板和板间的射流或弹芯放电,瞬间产生极大的脉冲电流,使射流或弹芯在电磁场作用下扭曲或者颈缩断裂。

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  被动式电磁干扰装甲的作用示意图

  (图片来自网络)

  20世纪80年代,美国陆军研究实验室使用30mm和50mm的标准破甲弹对电磁装甲进行了原理试验,试验证明,被动式电磁装甲可使30mm破甲弹破甲深度从140mm下降到40mm,使50mm破甲弹破甲深度从220mm降低到80 mm。2003年在英国伦敦举行的车辆生存能力会议上,安装在武士步兵战车上的电磁装甲受到火箭弹多次打击,但所有破甲弹射流在击穿车体主装甲之前就被电磁装甲减弱了,对车体外部结构造成的损伤也非常小。而2010年,军械工程学院研制了电磁装甲集成模块,为电磁装甲工程化奠定了基础。

  电磁装甲以其重量轻、成本低、可重复利用、持续作战能力强、安全性高、较好的普适性等优点,集中解决了当前坦克车辆自重较大导致的机动性不足、主动防御系统弹药有限、反应装甲使用场景受限等问题,同时该装甲技术还可应用于地下重要目标、舰船、太空防护等场合。因此,电磁装甲技术虽然暂未成熟,但众多军事分析家和研究单位仍然坚信电磁装甲是未来防护的主流趋势,且让我们拭目以待。

  划重点:

  电磁装甲根据作用原理可分为通过主动探测、发射拦截板以保护主装甲的主动装甲,以及构造外电磁防御场使射流或弹芯扭曲或者颈缩断裂的被动装甲。电磁装甲具有质量轻、作战效果好、使用范围广等优点,是一种概念先进的防护技术。

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