载具装甲

的M1艾布拉姆斯MBT配备的TUSK(坦克城市生存套件)升级套件采用了复合装甲、反应装甲和格栅装甲。]]
军用车辆通常都配备装甲,以抵御弹片、彈丸、炮彈、火箭弹和导弹的冲击,保护车内人员免受敌方火力攻击。这类载具包括坦克等裝甲戰鬥車輛,以及航空器和輪船等。

民用车辆也可配备装甲。这些车辆包括官僚(例如政府专车)、記者以及其他人员在冲突地区或暴力犯罪频发地区应用的车辆。安保公司也经常用民用装甲车运送现金或贵重物品,以降低公路抢劫或货物遭到的风险。

装甲也可用于其他载具,以抵御蓄意攻击以外的其他威胁。一些航天器配备了专用装甲,以抵御微流星體或太空垃圾的撞击。现代喷气式飞机通常会在其燃氣渦輪發動機的风扇外壳或内置的碎片防护壁上安装一种装甲,例如用芳香聚酰胺复合克維拉纤维包裹的防护层,以防止风扇、压气机或涡轮叶片脱落时造成人员伤亡或机体损坏。

载具的設計和用途决定了其装甲板的用量,因为装甲板通常非常重,过重的装甲会限制机动性。为了缓解这个问题,一些新型材料(纳米材料)和材料组分正在研究中,其中包括和装甲板。

材料
金属

軋壓均質裝甲坚固、坚硬且韧性强(即使受到快速猛击也不会破碎)。通过加工合适尺寸的铸钢坯,然后将其轧制成所需厚度的钢板,从而制成具有这些特性的钢材。轧制和锻造(在钢材处于炽热状态时进行锤击)可以理顺钢材的晶粒结构,去除会降低钢材强度的缺陷。轧制还可拉长钢材的晶粒结构,形成长条状,这导致钢材在受力时所承受的应力能够均匀分布在整个金属中,而不是集中在某一区域。由于难以或无法进行热处理,其硬度往往较低。尽管如此,这种钢材具有形状灵活性的特点,因而成为现代坦克结构车体的常用材料。


主要由铝制成。]]
铝材常用于轻量化需求较高的场合,例如装甲输送车和装甲车。虽然铝材强度并非最高,但得益于其价格低廉、重量轻,且足够坚韧,可以作为简易的装甲材料。


锻铁曾用于制造铁甲舰。早期欧洲的铁甲由10至12.5厘米厚的锻铁构成,背面衬以厚达一米的实木。由于钢材强度更高,钢材已取代锻铁。


钛的密度几乎是铝的两倍,但其屈服强度却能与高强度钢相媲美,因此具有极高的比强度。此​​外,钛还具有很高的比回弹性和比韧性。所以,尽管钛的价格更高,但它仍然广泛应用于对重量要求较高的领域,例如个人防护装备和軍事航空。一些著名的应用案例包括美国空军的A-10雷霆二式攻擊機、苏联/俄罗斯制造的Su-25攻擊機(其飞行员座舱采用浴缸状钛合金结构)以及苏联/俄罗斯的Mi-24雌鹿直升機。


由于密度高,貧鈾(DU)也可用于坦克装甲,夹在两层钢制装甲板之间。例如,一些1998年后生产的后期型M1A1HA和M1A2艾布拉姆斯坦克,其车体前部和炮塔前部的装甲就采用贫铀进行了加固,并且一项升级其余部分的计划目前正在进行(参见乔巴姆装甲)。

塑料
塑性金属是一种载具装甲,最初由英国海军部于1940年为商船研制。其原始成分为:50%的洁净花崗岩(粒径半英寸)、43%的石灰岩和7%的瀝青。通常以两英寸厚的涂层形式涂覆,并在其背面衬以半英寸厚的钢板。

塑性装甲能有效阻挡,因为坚硬的花岗岩颗粒会导致子弹偏转,最终卡在塑性装甲和钢制背板之间。将塑料浆料倒入由钢制背板和临时木模形成的空腔中,即可制成塑性装甲。

一些主战坦克装甲采用聚合物,例如用于现代化T-62和T-55的“BDD”附加装甲的聚氨酯。

玻璃
防弹玻璃是指一种能有效抵抗彈丸穿透的玻璃,业内通常称之为防弹玻璃或透明装甲。

防弹玻璃通常采用坚固透明的材料制成,例如聚碳酸酯热塑性塑料,或采用多层夾層玻璃。其理想效果是材料外观和透光性与普通玻璃相似,同时又能提供不同程度的防弹保护,抵御小型武器的射击。

通常由Armormax、Makroclear、Cyrolon、Lexan或Tuffak等产品制成的聚碳酸酯层,夹在两层普通玻璃之间。夹层玻璃中的塑料层提供抗冲击性,例如抵御锤子、斧头等的物理攻击。但塑料本身几乎不具备防弹性能。玻璃的硬度远高于塑料,能够压扁子弹,从而阻止其穿透。这种防弹玻璃的厚度通常为70-75毫米(2.8-3.0英寸)。

由多层玻璃构成的防弹玻璃,是由聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯或乙烯/醋酸乙烯酯共聚物等粘合剂将多层玻璃片粘合而成。这种防弹玻璃自二战以来就一直广泛应用于戰鬥車輛;其厚度通常约为100-120毫米(3.9-4.7英寸),而且通常非常重。

目前,新型材料正在研发中。其中一种名为的材料重量更轻,但每平方英寸的价格高达10-15美元,因此成本更高。

陶瓷
20世纪80年代揭示了陶瓷抵御HEAT的确切机制。高速摄影显示,在HEAT弹穿透时,陶瓷材料会破碎,高能碎片会破坏空心装药产生的金属射流的几何形状,从而大大降低穿透力。陶瓷层也可作为复合装甲解决方案的一部分。某些陶瓷材料的高硬度可以起到干扰作用,破碎并分散弹丸的动能。

复合装甲
轻型(5吨)军用车辆,配备一体式复合装甲车身]]

复合装甲是由两种或多种物理性能差异显著的材料层构成的装甲;钢和陶瓷是复合装甲中最常见的材料。复合装甲最初研发于20世纪40年代,但直到很久以后才投入应用,乔巴姆装甲等新型装甲的锋芒通常会掩盖早期的复合装甲。复合装甲的效能取决于其组成,可以有效抵御和聚能装药弹;有时会添加重金属以专门用于抵御动能穿甲弹。

现代西方和以色列主战坦克采用的复合装甲主要由非爆炸反应装甲(NERA)元件构成——这是一种反应装甲。这些元件通常是一种层压结构,由两块硬质钢板(通常是高硬度钢)和中间的低密度中间层材料组成。受到冲击时,中间层膨胀并移动钢板,从而扰乱热射流,并可能削弱动能弹的威力。在这些部件的后方会有一些支撑部件,用于阻挡劣化的射流或弹丸部件。这些支撑部件可能由高硬度钢制成,也可能是钢和陶瓷的复合材料,甚至可能是铀。

从T-64开始,苏联主战坦克都采用了复合装甲,这种装甲通常由夹在相对较厚的钢板或铸件之间的低密度填充物构成,例如装甲。例如,T-64的炮塔在铸钢装甲层之间夹有一层陶瓷球和铝。而一些T-72型号则采用了一种名为“Kvartz”的玻璃纤维填充物。坦克的首上装甲通常由钢和低密度填充物组成,填充物可以是特克托莱特(一种玻璃纤维增​​强聚合物)或陶瓷板。后期的T-80和T-72炮塔包含与上述类似的非爆炸反应装甲(NERA)部件。

船舶
舷侧装甲是指军舰船体外层的一层装甲板,常见于戰艦、战列巡洋舰、巡洋舰和部分航空母舰。

舷侧装甲通常从甲板向下延伸至水线以下一段距离。如果舷侧装甲位于船体内部而非构成外壳,则可以倾斜安装以提高防护性能。

在舰船受到炮彈或魚雷攻击时,舷侧装甲旨在防止穿透,其厚度足以令弹头无法穿透,或者倾斜一定角度以偏转弹丸。通常,主舷侧装甲后方数米处会设置一道鱼雷艙壁,以增强其防护能力,即使主舷侧装甲被击穿,舰船也能保持舰艇的水密性。

舷侧装甲与船体之间的空气层也有助于提高浮力。一些战时舰艇的舷侧装甲较薄或较浅,是为了加快生产速度和节约资源。

航空母舰的甲板装甲通常位于飞行甲板层,但一些早期航母的甲板装甲则位于机库甲板层。(参见。)

航空器
通常只有飞机的关键部件,例如彈射椅和发动机,才会加装装甲。在美国的A-10雷霆二式攻擊機、苏联制造的Su-25攻擊機以及Mi-24雌鹿直升機中,飞行员都坐在一个钛合金制成的封闭式座舱内,因其形状而被戏称为“浴缸”。

大型飞机(包括民用飞机)的挡风玻璃通常采用抗冲击的層壓材料制成,以防止鸟击或造成的损坏。

装甲战斗车辆
装甲最厚重的车辆是主战坦克,它们是地面部队的先锋,设计用于抵御反坦克导弹、、高爆反坦克武器、核生化威胁,某些坦克甚至还能抵御高弹道炮弹。以色列的梅卡瓦坦克的设计理念是,每个坦克部件都可作为额外的后备装甲来保护乘员。外装甲采用模块化设计,可以快速更换受损部件。

分布
为了提高效率,裝甲戰鬥車輛(AFV)上最厚的装甲通常位于车体正面。坦克战术要求车辆尽可能始终面向敌方火力可能袭来的方向,即使在防御或撤退行动中也是如此。

倾斜和弧形装甲都能增强防护能力。在装甲板厚度固定的情况下,斜向撞击的炮弹需要穿透的装甲厚度大于垂直撞击的炮弹。倾斜的表面还能增加偏转炮弹的几率。V型车体设计就体现了这一点,它可以将簡易爆炸裝置或地雷的冲击力引导至远离乘员舱的方向,从而提高乘员的。

防崩落内衬
自冷战时期开始,许多装甲车辆的装甲内部都安装了防崩落内衬,旨在保护车内乘员和设备免受敌方炮弹(尤其是黏著榴彈弹头)冲击产生的碎片(崩落)伤害。防崩落衬层通常由芳香聚酰胺(克維拉、)、(、光谱护盾)或类似材料制成。

附加装甲
附加装甲,或称外挂装甲,是指安装在装甲车辆车体或炮塔上的附加装甲板。这些装甲板可由任何材料制成,其设计目的是对装甲车辆进行改装,以抵御能够穿透车辆原有装甲的武器的攻击。附加装甲的优势在于可以根据特定的威胁场景调整车辆的防护等级。

简易装甲
在武装冲突中,车辆装甲有时会由车辆乘员或单个部队临时加固。二战期间,英国、加拿大和波兰的坦克成员将备用履带焊接到谢尔曼坦克的车体上。美国坦克乘员经常在谢尔曼坦克的车体和炮塔内加装沙袋,通常用钢梁搭建复杂的笼状结构。一些谢尔曼坦克在战场上用从被击毁的坦克上切割下来的首上装甲板和其他装甲板进行加固,制成临时巨型坦克(Improvised Jumbo),其名称源自重型装甲的M4A3E2突击坦克。在越南战争中,美军的“”用沙袋和当地制造的钢制装甲板进行加固。最近,驻伊拉克美军用废料为悍马车和各种军用运输车加装了装甲:美国人称之为“”或“哈吉装甲”。RPG-27和RPG-29等串联炸药火箭弹可以击穿栅栏装甲。

电磁装甲
電磁裝甲是英国国防科技实验室近期研发的一项技术。车辆装有两层薄壳,中间由绝缘材料隔开。外壳储存着巨大的電荷,而内壳则与地面接触。若来袭的高爆反坦克弹射流穿透外壳并在两层壳之间形成电桥,电能就会通过射流释放,导致炮弹失效。迄今为止,试验结果非常令人鼓舞,军方希望改进后的系统能够抵御动能穿甲弹的攻击。(FRES)系列装甲车辆的研发人员正在考虑采用这项技术。

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