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浅谈坦克特种防护技术,坦克防护的好坏,真的不能单看装甲厚度

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形腿望舞 发表于 2020-10-21 16:45:53 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自- 保留地址
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浅谈坦克特种防护技术,坦克防护的好坏,真的不能单看装甲厚度原创武备营2020-02-24 17:16:41


1915年9月世界上第一辆坦克在英国诞生,在其诞生后的很长一段时间内坦克的防护仅仅指的是装甲防护,坦克的装甲能够防止人员和设备遭到枪弹的直接打击。后来在战场防护需求不断增加下的情况下,各国设计师才逐渐的为坦克设计了迷彩、三防装置、灭火抑爆装置、隐身涂料等,这些新防护技术的出现也大大的提高了坦克在战场上的生存能力。发展至今现代坦克的防护通常可以分为装甲防护和特种防护,不过也有人将其分为主动防护和被动防护或者是软防护和硬防护,但是不管怎么分,现代坦克的防护无非就是五大类:防止侦查和发现,防止命中,防止击穿,防止二次效应、防核生化武器。而且在注重防护的同时还要兼具重量轻、占用体积小、可靠性和可维修性较高的特点。然而在反坦克技术的不断发展下,单靠装甲厚度来硬抗各种反坦克武器的直接攻击也越来越不现实,这时候特种防护技术就变得更加重要起来,下面我们就来看看坦克的特种防护技术


▲现代坦克的防护系统主要可以分为以上的五种,而我们常说的装甲厚度仅仅是其中的防击穿部分,此外且并不是所有的坦克都有这五个系统的防护,而是根据实际战场需求配备
伪装和隐身技术
坦克防护系统的伪装和隐身是两个看似泾渭分明却又不密不可分的技术,伪装是采用手段和器材降低坦克被发现概率的技术,而隐身是在伪装发展到一定程度后产生的一种新兴防护技术,在坦克进行设计和材料选择的时候就已经采取了降低坦克可探测性措施的技术。坦克防护的伪装技术主要可以分为两大类:伪装涂层和伪装遮障,伪装涂层主要由不同色调的色彩和不同形状的图案组合而成,根据作战季节和区域的不同将车辆用不同的涂料刷成大小不一且互不对称的图形,这样就能改变坦克装甲车的视觉形象,从而降低被探测到的几率。而且伪装涂料具备低光泽和易清洗的特点,前者有利于降低坦克的探测性,后者便于在化学武器和生物武器的侵蚀后立马退漆并重新涂漆。伪装遮障就是在坦克上或者是周围利用纤维和细绳编织的网(有时候还需要支撑杆)组成的一种伪装器材,通常和坦克本身拥有颜色一样或相近的图形或饰片。此外烟幕装置也能起到伪装的作用,但是现代的烟幕装置除了释放普通烟幕干扰敌方侦查外,还能释放防红外、激光、雷达波的烟雾等干扰敌方坦克的攻击和观瞄。


▲上图是涂有伪装涂层并在坦克上设置有伪装遮障的俄军坦克,如今单色迷彩已经被三色迷彩所取代,德国曾经做过实验,在搜索5秒的情况下三色迷彩被发现的几率是单色迷彩的一半,严格来说伪装遮障可分为直接设置在坦克上的遮障(如上图)和设置在坦克附近的遮障(如下图),一些伪装遮障除了能防目视侦查外还能防红外侦查


坦克防护的隐身技术就相对复杂一些了,坦克在行进时行走系统,动力系统,车内的乘员,火炮射击等会产生大量的热源,而且不同方向,面积,材料下的雷达波辐射也是各不相同的,这时候就需要通过一定的技术来降低或抑制坦克的红外、目视、热、雷达等观测特征,总的来说坦克的隐身技术主要分为以下几点:
  • 利用特殊涂料改变坦克的热特征和雷达波辐射特征,降低坦克的红外辐射强度,同时涂料还要具备耐水,耐冲击,耐磨,耐老化等特征,所以这种方法也是成本最大的
  • 改变坦克的设计结构从而降低其热特征,比如将侧面的排气管转移到尾部,从而降低从正面被热传感器探测到的几率
  • 降低排气管道的温度从而降低红外辐射,比如拳击手步战车的废气经降温装置冷却以后再排出排气管从而降低其红外特征
  • 采用新型的履带板和裙板来降低行走部分的热红外辐射


▲有望成为美军下一代步战车的格里芬3,其表面的六角形迷彩能够大幅提高战车的隐蔽性,同时还利于电磁辐射的散射
防二次效应技术
二次效应指的是坦克被弹药击穿装甲后造成的损伤,当今主流的反坦克弹药当属尾翼稳定脱壳穿甲弹和空心装药破甲弹,当高速的长杆穿甲弹击穿坦克装甲后会形成大量的装甲破片和弹体碎片(也就是二次破片),这些破片沿着弹孔呈锥形四散,有的破片甚至可以击穿路径上所有的部件和乘员,而且这些破片的温度可以达到上千摄氏度,如此高的温度非常容易引燃被雾化的燃料或者是可燃物,从而导致车内起火。再者破片击中车内的弹药后就能引起殉爆。同样破甲弹击穿坦克的装甲后也能造成大量的破片(破片的产生和残存的金属射流与弹孔直径有关),这时候轻者部件损坏、乘员受伤,重者可能引起坦克起火或者是弹药架殉爆,此时坦克就会遭受毁灭性打击,所以防二次效应是坦克防护的一个重点。


▲一辆谢尔曼坦克内部起火后,车长和炮手立马逃离了坦克,其实电视中经常测试的乘员逃离时间就和坦克起火有关,第四次中东战争中以色列人曾经做过测试,没有防二次效应的坦克被击中后大约有31%起火,85%到90%被完全烧毁,有防二次效应的坦克被击中后大约有15%起火,没有一辆被完全烧毁,比坦克起火更加严重的就是下图的坦克殉爆


总的来说防二次效应技术可以分为三方面,首先就是动力舱自动灭火装置,由于坦克的动力舱通常都是密封的,而且各种燃料的泄露特别容易使动力舱充满油雾,再加上高温使得坦克动力舱特别容易着火,着火后密封环境使得火势不容易被发现和扑灭,所以动力舱的自动灭火装置就是坦克的标配,这种自动灭火器主要由火焰探测器(通常为热电偶式、热线式或光学探测器构成)、控制装置和灭火器(灭火剂一般为三氟一溴甲烷)组成,当出现火焰后的5到8秒内火焰探测器发现火焰并向控制器发送信号,控制机构打开灭火装置扑灭火焰,整个灭火时间被控制在20秒内,而且灭火剂工作后不会产生有毒气体,整个装置能够二次使用,火焰探测器的灵敏度必须要高,这样才能排除一些非火焰信号干扰,而且在各种复杂恶劣环境下的可靠性也要极高。


▲上图就是德国豹二坦克战斗室的灭火抑爆装置,可以看到4个绿色的灭火瓶,因为坦克灭火装置一般会配备多个火焰探测器和灭火瓶来提高灭火的效率,战斗室的灭火装置和动力舱的基本一致,只不过战斗室的灭火时间要快很多很多
坦克在战斗过程中战斗室内也会充满浓度不同的油雾,弹药击穿装甲后引发的油雾爆炸可能会对乘员的肺部和皮肤造成严重的损伤,所以战斗室的灭火装置要求在油雾达到最大威力前就将其扑灭(整个过程必须控制在150毫秒,也就是0.15秒内完成),这样一来保护乘员的同时还能阻止弹药的诱爆。而且在战斗室和动力舱之间会有隔板隔开,战斗室的备用弹药一般也会用隔舱隔开,而且隔板上预设裂点,当压力过大时该点爆裂并排除压力,这就是泄压板。此外油箱也会采用防爆和自封(出现小口后会自动闭合)技术,燃料中会加入抗雾剂防止油雾被引爆且燃油和液压油也应该尽量选用不容易燃烧的。最后就是装甲衬层了,就是战斗室内部的柔性纤维织物,这种衬层抗拉强度大,防火且重量轻,能够有效的减少二次破片对车内部件和乘员的打击。


▲美军的弹药舱隔舱效果试验,发生爆炸后泄压板被掀飞,从右上角的画面中可以看出弹药舱隔舱在如此大的爆炸下依旧坚挺,下图则是一辆“行走的火山”


三防技术
坦克三防装置指的是用来保护车内乘员和部件免受或减轻核,生物,化学武器杀伤的一种防护装置。核爆炸时强大的冲击波会对坦克和车内乘员造成杀伤,强烈光辐射会引燃一切可燃物并对暴露人员造成灼伤,贯穿辐射和放射性污染也会使人员致死致伤。生物武器和化学武器同样会起到破环性武器起不了的作用,在杀伤人员的同时还能摧毁敌方的心理防线。然而坦克的三防装置可以将乘员和外界隔离开来,从而保持坦克在核,生物,化学条件下的作战能力,当外界的污染毒剂达到一定浓度后三防装置立马向内部过滤干净空气(进入的风量应当满足乘员的正常需求),保证乘员不会吸入剂量而中毒。而且在车体内部还有含铅的树脂塑料构成的防辐射衬层,可以在初期有效的抵挡核爆炸产生的辐射。


▲T-55A坦克的车体密封系统,值得一提的是三防装置并不能让坦克长期在污染地域作战,只是为坦克撤离污染区域争取一些时间,因为在面对一些高浓度的污染气体时,三防装置的持续时间最短为12分钟,目前大部分装甲车辆采用的是超压式三防装置,工作时车体内部加压使其超过外界标准大气压,这样一来就能避免毒气从缝隙进入坦克内部
目前主要有超压式三防装置、混合式三防装置和个人式三防装置:当坦克遭受到核、化学、生物武器袭击时超压式三防装置的报警器开始警告,坦克的控制机构立马关闭所有的门窗,同时滤毒通风装置开始工作,向内部输入大量的干净空气,并在车内形成超高压,防止污染空气从缝隙进入坦克,这种三防装置一般对车体的密封性要求较高,因为内部的乘员是不佩戴任何防护用具的,这样就不会影响乘员的操作。而个人式三防装置通常用在密封性较差的坦克上(比如采用摇摆炮塔的法国AMX-13坦克),整车没有车辆密封机构,当遇到核、化学、生物武器袭击时乘员只能带上通过导管和滤毒通风装置连接的面罩。这样一来就能保障乘员的安全,但是车内会被污染,而且带导管的面罩特别影响乘员的正常操作。混合式三防装置就是前两者的结合,一般是以超压式三防装置模式工作,当坦克的密封性遭受到破坏后乘员就必须带上通过导管和滤毒通风装置连接的面罩,转入个人式三防装置的工作模式。
综合防护技术

▲坦克的综合防御装置是一个系统性的东西,主要包括警告装置、激光压制观瞄、激光干扰、红外干扰、烟幕释放、主动防御系统和中央处理系统等,上图是俄罗斯T-90主战坦克的“窗帘”1光电对抗系统,该系统主要由激光报警器,防激光烟幕装置以及红外干扰系统组成
综合防御技术就比较复杂了,该防御装置能够探测、跟踪、分析和判断威胁并向乘员告警,必要的时候也能采取相对应的对抗来消除威胁,是一个以计算机为基础的智能化数据管理系统。综合防御技术能够有效的提高坦克在战场上的生存能力,也是未来重点发展的一个方向。首先就是警告装置,当信号接收器接收到激光、红外、雷达波信号后将其输送到信号转化器并转换成电信号,信息处理装置分析电信号并最终确定是否要触发警告。这样一来就能降低误报率(因为爆炸闪光这些都有可能触发警告),此外警告装置还应该具备识别敌我的功能,仅识别敌方的电辐射。其次激光能对人员、激光测距仪、微光夜视仪、热成像仪等造成严重甚至永久性的损伤,当坦克发现目标后就能启动该装置用激光进行照射从而达到压制的作用,使其观瞄系统无法正常工作从而保护己方坦克,为了适应战场复杂的环境,该装置的工作波长宽,此外由于激光的特殊特性,作用范围一般在10公里以内且能长时间连续性工作。


▲我们国家的99式主战坦克装备的激光压制装置
红外干扰装置能够利用特殊方式调制出和红外制导弹药系统接收频率相似的干扰脉冲并射向导弹,从而干扰制导系统使导弹偏离己方目标,最著名的就是T-90主战坦克的“窗帘1”光电对抗系统的两个红外大灯,该装置能够大大降低“陶氏”、“米兰”等反坦克导弹的命中率,为了因对复杂多变的战场环境,红外干扰装置作用距离远,作用空域大,干扰波段宽,此外美国也研制出了AN/VLQ-8A红外干扰装置并将其安装在自家的M1和M2步战车上面。此外就是烟幕装置了,烟粒能够有效的吸收和散射激光、红外辐射、毫米波,从而让观瞄装置和探测装置失去作用,持续时间一般在1分钟以上,而且功能要齐全,具备对多种频率电磁辐射的遮蔽作用。


▲上下图分别是抛射式烟幕装置和热烟幕装置,有些坦克安装这两种烟幕发生装置,上图抛射式烟幕装置一般按规定的方向角和射角布置在炮塔两侧,可随炮塔一起转动,按组发射或者是齐射时能形成一片烟幕,但是发烟量较少,而且发烟质量容易受到风力的干扰,只适合设置小面积的烟幕,而下图的热烟幕装置发烟量极大而且持续时间长,喷油器将柴油雾化后并喷入发动机排气管内蒸发,最后和发动机废气一起排出形成大量的烟幕,但是由于排气管一般在侧后方,短时间内很难在车体正面形成大量的烟幕,此外还有一种不常见的烟幕筒,就是临战状态下在坦克尾部安装的一个发烟装置


综合防御技术的最后一个部分就是主动防御系统了,该系统能够对来袭的导弹进行探测、识别、跟踪,并在最适合位置给予拦截迫使其失效或者是发生偏移,从而消除对己方装甲车辆的威胁。整个综合防御系统由威胁探测装置、中央决策装置和拦截装置组成,威胁探测装置(主要由红外传感器、激光传感器和雷达组成)能够对来袭弹丸进行探测和跟踪,并将其发送给中央决策装置进行分析,在分析判断认定来袭弹丸将构成威胁后计算拦截方向和距离并将结果发送给拦截机构和内部乘员,最后控制拦截机构发射破片、小型破甲弹丸或微型导弹将来袭导弹摧毁或者是使其偏离。为了达到全方位的监控和拦截,威胁探测装置和拦截装置一般有多个,而中央决策装置只有一个,下面我们就详细了解一下俄罗斯的“竞技场”主动防御系统:


▲俄罗斯竞技场主动防御系统,炮塔顶部的威胁探测装置就是一部毫米波雷达,一共有8部装甲保护的小平面雷达天线组成,每个雷达监视45度的扇面,所以不论炮塔如何转动,都能在360度范围内监测来袭目标,拦截装置放置在反应装甲内部,从探测目标到发射拦截弹只需要0.05秒,发射拦截弹后沿着连接线传输的指令在适当的位置引爆弹药,产生的大量破片就能拦截来袭的弹丸
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45 条评论


评论



  • 寒伤悲16月前

    图片评论

    回复 ⋅ 2条回复4


  • 战忽局后门唱戏的7月前

    说实话:一定程度上现代坦克甚至比二战坦克还脆弱[灵光一闪]现代坦克确实装甲防护力很强,但也只是车体的主体强。车体外部密集安装的各种设备却基本等于裸奔,而现代作战又是信息战,极其依赖这些电子设备,损失一个设备就少一个技能。碰上一些老兵油子靠一把精确射击步枪是有可能瘫痪一辆车的。

    回复 ⋅ 7条回复1


  • 不在不在不在没人7月前

    99式的炮塔异形反应装甲战时损坏,会不会增加后勤压力?都一个形状,坏了随便换,形状不一样,得专用的,要是那种形状没有了就不能更换

    回复 ⋅ 1条回复0


  • 阳光老男人6610天前

    为毛美德不发展反应装甲,还是说明反应装甲妨碍步坦协同,中俄坦克适合大平原开阔地对战,城区里面完全没法进行协同作战,而且反应装甲失效后防护力急剧下降,无法和美德坦克就行多轮对射,我个人认为还是最好发展复合装甲技术,不然说不定以后要吃大亏!

    回复0


  • 人在江湖飘7136957724天前

    我好像看到一辆战雷的豹2K







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