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1、装甲防护发展前言:第二次世界大战开始后,坦克是陆战屮的核心,如何保护坦克自然成为不可忽视的议题。过去60多年间装甲在此扮演了朿要的角色,装甲的防护力是评估一种坦克性能的重要指针。防护力是装甲与穿甲的互动,因此后文在讨论中除了介绍装甲,也会对各种穿甲弹头的类型、特性与应用做出解说匕必要的简述。但是,本人用一个月时间査找资料、翻越相关问题所整合出的这篇学术论文仍将以装甲本身为轴线,探讨各种令关的朿要因素及其相互影响、澄清一些错谋的观念,从而有助于建立对装甲防护力的正确认识。第一部分:钢甲时代首先來看钢甲的时代,大致上划分是从二次大战一直到I960年代。在这个时期坦克的装甲无论怎
2、么生产、加工、安排,都是以钢铁(通常是線辂合金钢,细节成分略有差异)为材料。现在先简单介绍一下三个有关钢甲的最基本词汇。铸造装甲(CastArmor):顾名思义,就是将高热的钢铁合金倒入模具屮,以产生所需的外形与厚度。完成的铸块还必须进行热处理:首先或新加热至800度以I〔的所谓相变温度(transformationtemperature),然后极速冷却使钢铁的硬度急剧升高、接若再加热至略低于相变温度(即所谓的“冋火”),降低硬度、捉高韧性,随后再次冷却即告完成。铸造装甲省略了接合的工作、易于大量生产,但生产过程也比较难控制,热处理不均将会使铸造物的质地不一致,共至会在内部
3、产生裂痕。滚轧均制装甲(RolledHomogenousArmorRHA):RHA成分与铸造装甲相同、比匝也一样,但钢铁合金的铸块在进行热处理之前,还多了一道加工手续—以数以吨计的高压多次滚轧,使之达到所想要的厚度。滚轧使钢铁的晶体结构排列整齐,且生产过程也比较容易控制、质地均匀,而有“滚轧”与“均制”之称。不过,RHA钢板必须采取接合措施,因此比较费T,接合之处若处理不当将会比较脆弱。表面硬化(FaceHardened):表面硬化处理是RHA的再加工,在其中一面再做一次处理,使之表面的彼度高于甲.层。除了极少数的例外,表面彼化的加工都只会用在RHA,铸造装甲也会有换度不一
4、致的现象,但那不是蓄意控制的结果,而是前述屮的会产生瑕疵。图注:装甲厚度与弹头直径关系影响了装甲的防护力,薄钢板难以抵挡大口径炮弹。駛度、材质、防护简介之后,接下來正式进入装甲的“防护力”问题。钢甲的防护力通常以厚度來表达,厚度越大防御性越强,不过在这个最简单的原则Z外,装甲的防护力当然还会受到很多其它方面的影响。前述屮的公法就是其中之一,RHA防护力比厚度相同的铸造装甲提高约5%-15%,在这里本人只谈几个重要因索,首先是硬度与材质。硬度比较高的装甲,易于使来袭的弹头发生碎裂,从阳提高了防护力:但硬度高往往是韧性低,装甲本身也可能在屮弹时碎裂,这也降低J'防护力。从此不难
5、了解为何会有表面装甲硕化技术:举例说明,二战时徳国的IV号G型坦克,所使用的就是表面硕化装甲,布氏硬度(BrinellHardnessNumberBHN)达460-520.里层则约在260左右、丄j—般徳国的RHA相当。高硬度的装甲表面可破坏來袭弹头,而甲•层装甲硬度相对较低,保持了轧钢的韧性,可承受弹头的冲击力。因此,这里有一个前提需要注意:炮弹口径与装甲厚度的关系,即所谓的FD比”(Thickness/DiameterRatio)。想要使来袭的弹头碎裂,装甲的厚度不能太薄,至少要有來袭炮弹II径的80%才行。若口径大幅度压倒装甲卑度,无论是否有无表面硬化处理,装甲不仅会
6、被贯穿莫至还会导致整块朋裂。表面破化装甲并非绝对有益无害一原來,穿甲弹在撞击装甲时,本來就可能碎裂,即所谓的懐碎现象”(Shatter),这虽然是与装甲的硬度有关,但交战距离也有影响。比起距离远达10公里的舰炮海战,在交战距离常规情况下只令2公里的装甲作战屮,即使不特意采用表面硬化装甲,穿甲弹在击中装甲时仍会因高速撞击而产生碎裂。当然,距离若继续接近,例如到了200、英至100米以内,撞击速度之快也可能又使弹头得以贯穿装甲,但在1000米左右的常见情况下,震碎将是最普遍的现象。因此,为了保护弹头的完整,被帽穿甲弹(ArmorPiercingCappedAPC)诞生了,在弹头
7、的顶部加装一只甲帽,它在撞击时会碎裂,吸收了引发弹头震碎的能最。这导致表面硬化失去了意义,硬化的装甲表面也伤及不到甲帽之后的弹头木体。反倒是碾化后表面的脆裂,降低『整片装甲板的防护力。尽管不保证一定能避免慮碎现象,APC在二战期间已是大行其道,表面彼化装甲遂显得多此一举。战争中只有徳国大最使用经表血硬化处理的装甲,其他主要交战国的坦克则清一色是用铸造装甲与RHAo既然如此,徳国为什么仍然使用表面硬化装甲呢?这多少与徳国是装甲作战的先驱右关一表面硬化装甲不耐APC的打击,但却很适合对付没有甲帽的常规穿甲弹,全球军备一