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液氮复合装甲有望成为PLA新一代坦克的守护神

本文介绍一种研究中的液氮复合装甲。

研究背景:坦克披挂反应装甲能有效提高防御能力,但反应装甲爆炸时会伤及附近步兵或其他坦克、车辆的传感器等易损部件,特别是在巷战中,在步坦协同作战中这种缺点特别明显。反应装甲是一次性的,持续防护能力弱。

液氮复合装甲具有反应装甲的功效,又不会爆炸伤及无辜,是坦克理想的外挂防护模块。

穿甲弹穿透装甲过程:穿甲弹/破甲弹击中坦克外壳时,首先弹芯和钢板接触,动能转化为钢板和弹头间的热能,瞬间产生数千度高温使钢板融化,弹芯能轻易穿过的钢板,因此人们用快刀切黄油来形容这个过程。当射流接触第二层钢板时依然能融化钢板,并靠冲击力穿透钢板,最终进入坦克内部。

液氮复合装甲有望成为PLA新一代坦克的守护神

液氮复合装甲:液氮装甲模块由以下部分组成:①金属外壳:外侧钢板厚50毫米(数据全部为假定值),底层铝合金板厚30毫米;②中间大斜角钢板:由厚度为20毫米的楔形钢板组成,将金属外壳内部空间分割成很多小空间;③分布在每个小空间内的液态氮;④底层蜂窝状陶瓷装甲块。⑤特种纤维底垫:为缓解坦克中弹后造成的冲击,装甲模块通过橡胶垫和坦克外壳接触,同时防止破甲弹对坦克原有装甲造成破坏。⑥传感器网络:装甲模块内部分布有传感器网络,包括温度、压力传感器和表面导线网,以便感知装甲受攻击后的损害情况。该传感器网与坦克内数据总线连接,能分辨出坦克遭受何种弹药的攻击,可为坦克兵及时发现攻击自己的目标提供信息。

液氮复合装甲防御作用机理:穿甲弹接触金属外壳时,接触点钢板融化,弹芯穿透外侧钢板后,数千度高温的弹芯与液氮直接接触,造成液氮爆炸性瞬间气化,产生巨大压力,这种压力产生两个作用:

①抵消穿甲弹动能:高压氮气首先冲破被融化的金属外壳,从弹头进入的小孔射出,这种喷射速度极高,高速高压气流在融化的弹芯中间产生切断性压力,将穿甲弹射流切断,气流将尚未进入装甲内部的弹尾动能抵消。

②破坏进入装甲内部的弹头:对于熔点不同的弹芯,如果弹芯穿透外侧钢板后已经融化,瞬间气化的液氮会侵入弹芯内部,造成弹芯射流结构破坏,变为众多小金属颗粒,并且吸收了弹头热量,当弹头接触复合装甲中间的楔形钢板后,其穿透力已经丧失。对于熔点高的弹芯,其热量被液氮吸收,接触楔形钢板后,动能再次转化为热能,同时又使液氮气化,产生高压气流从外侧钢板穿孔处喷出,根据能量守恒定律,穿甲弹的动能大多被液氮气化所吸收,转化为氮气的喷射动能消失在装甲外的空气中,从而使穿甲弹能量无法穿透楔形钢板。对于贫铀穿甲弹,除了上述动能损失外,其仅存的能量无法穿透底层的蜂窝状陶瓷装甲块。

液氮装甲其他优点:过去坦克被穿甲弹击中后,即便没有击中要害,其产生的高温造成坦克内部灼热,人员难以继续作战不得不弃车。而液氮复合装甲将穿甲弹产生的热能大部分吸收,即便坦克被击中也不会使内部产生高温,人员可以继续作战。

一个反应装甲块只能抵御一枚炮弹攻击,如果相同位置再次遭到攻击则丧失防护力。液氮复合装甲内部被分割成封闭的小空间,一枚炮弹只能气化其中一个或几个空间内的液氮,而装甲其他部分仍然能抵御炮弹攻击。

随着液氮复合装甲的研究,我军下一代主战坦克可能采用这种技术,同时现役装备也可以换装新型装甲。液氮装甲模块体积大于反应装甲,我军将来的新型坦克将比现有坦克更厚实。研究过程中,除了液氮外,也对干冰(固态二氧化碳)等阻燃气体做过尝试。

我军新型主战坦克特点:99式坦克之后,我军正在研制新一代主战坦克,根据公开的相关研究论文、报告,可分析出该坦克可能有如下特征:

体型厚重:新型坦克尺寸与99坦克相似,但看起来十分厚重,炮塔轮廓更大,因为它采用的新型复合装甲比原有装甲体积大。

模块化设计:炮塔前面可换装多种型号复合装甲,炮塔两侧可更换多任务模块。这些模块组合包括:①炮塔两侧自动榴弹发射器,能发射烟雾弹、高爆弹、红外/雷达干扰弹、燃烧弹、照明弹等。整体式长方体弹箱,集成有榴弹发射器、装有各种弹种的弹药箱、自动输弹机构。②一侧为榴弹发射器,一侧为近程防空导弹发射器,可携带多枚单兵防空导弹。③指挥探测模块:一侧为战场侦察指挥装置,一侧为无人机发射器。④巷战模块,包括榴弹发射器和机枪。

炮塔、发动机、底盘和减震系统都为独立模块,拆装方便,新型坦克的研制彻底摆脱了前苏联T72模式。

强调战场生存能力:①炮塔顶部有激光/红外对抗装置,类似99坦克的配置,具备激光通信能力,以便在无线电静默中进行通信。②抑制红外辐射:新型坦克发动机顶部只有进风口,热量通过风扇在坦克后部排出,上面由金属盖板遮盖,遮盖物和发动机顶部装甲内有冷却水管。③抑制噪音:新型坦克有两种动力模式,采用燃气轮机或柴油机目前还没有确定,但都着重考虑降噪处理,对减震系统和履带也进行降噪设计。目的是对抗近年来发展起来的声红外智能反坦克弹药、战场声被动探测技术。由于采用新式外挂装甲,新型坦克抗打击能力将比现有的99式有大幅度提高,可在连续遭受多枚穿甲弹击中后继续作战。

信息化程度很高:坦克内部从外挂装甲到炮管、壳体都分布有传感器网,坦克遭受攻击后,系统能为成员提供:受到何种弹药攻击、被击中位置、损伤情况、目标大致方位等信息,以便迅速反击。

战场感知能力强:除了与其他坦克数据共享外,坦克有雷达探测警告器,指挥坦克配有雷达,可发现直升机、来袭导弹、地面目标等。

独立作战能力强:由于新型坦克采用模块化设计,加装不同功能模块的坦克有不同功能,可做到:一个坦克营全部由新式坦克组成,能独立完成侦查、防空、突击、火力压制、近程巷战等任务。

关于我国国防科技水平:大多数军迷都低估了我国国防科技水平,特别是近年来我国技术发展迅速,而军迷的印象仍停留在几十年前我军技术发展缓慢的阶段。在此说明一下如何通过公开资料分析我国装备发展。

比如通过查找兵工某研究所近10几年来发表过的文章、论文,我们发现在1995年,该所开始关注国外正在探讨的声红外被动寻的智能弹药并发表科普类文章。1998年,该所发表对智能弹药的理论分析论文。2000年,该所发表关于声红外定位的理论研究文章。2002年,该所发表声红外精确定位的论文。2003年,发表声红外战场多目标感知定位研究论文。2004年,发表智能弹药声红外寻的制导技术研究论文。2005年,发表基于某装备的声红外寻的与目标分配研究论文。2006年,发表声红外智能弹药作战使用效率的研究。2007年发表关于具体实现方法的研究,包括电路、软件、通信方式等,以及样品测试结果等。

通过对上述公开文献的分析,我们可以推断出该研究所已经掌握声红外智能弹药技术,并研制出多种实验样品,经过大量实验,并对实战运用做过研究。公开的国防研究资料都是边角料,被删减的,落后的,过时的文献,也就是说,我军已经拥有了类似的智能弹药。这是一种子母弹,可用火箭炮和飞机挂载发射,当母弹飞到敌人机械化集群上空时爆开,散布出数十个智能子弹,这些子弹能感知下方坦克车辆发出的发动机噪音和红外信号,并相互通信,根据各自位置分配目标,各自向自己的目标降落。假设我军和越南坦克部队交战,我军仅用火箭炮发射几枚火箭弹到越军装甲集群上空,其散布的上百个子弹药就能毁伤上百辆越军坦克装甲车,使越军一个装甲师瞬间丧失战斗力。

液氮复合装甲有望成为PLA新一代坦克的守护神

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

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