坦克有多少种装甲类型?工作原理是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-28
坦克的构造原理是什么?

……坦克的轮子分为驱动轮,导向轮和负重轮三种。驱动轮是负责提供动力的,最大的特点就是它是所有轮中唯一带齿的,它直接与变速箱相连,只负责转动履带,也就是这个轮决定履带的速度,就位置来说它应该是整个履带最靠前或者最靠后的轮,处于两排车轮的上方,完全不承受车身重量。负重轮边缘光滑,只负责负重,不提供任何动力。导向轮主要是负责将履带张紧并保持一定的形状,通常不带齿。也就是说,整个履带就一个轮子在带动而已。原理很简单。就像你在桌子上铺一层纸,纸上放一排笔,你提起纸的一端,笔会很整齐地滑像另一端一样,这种行进的方式最大的优点是相当于你在地面上铺了一层钢板然后让你的车轮在钢板上行进,也就是说原来不平整的道路至少平整了点。至于崎岖的山道,呵呵,崎岖没问题,山道很考验坦克发动机的性能。坦克车身重量大于汽车几十倍,而发动机功率并没有大这么多,所以坦克在移动速度和爬坡方面几乎可以说不行。

按战斗全重和火炮口径的大小可分为轻型、中型、重型三种。按用途分为主战坦克和特种坦克。主战坦克是现代装甲兵的主要战斗兵器,特种坦克是装有各种特殊设备、担负专门任务

轻型坦克
轻型坦克是早期坦克的一种类型。重10~24吨,火炮口径不超过100毫米,主要用于侦察、警戒,也可用于特定条件下作战。轻型坦克是是相对于传统中型和重型坦克而言的,外形小、重量轻、速度快、通行性高。

中型坦克
中型坦克也是早期坦克的一种类型。西方世界认为中型坦克重25~42吨,前苏联人认为中型坦克重28—42吨,火炮口径最大为105毫米,用于遂行装甲兵的主要作战任务。中型坦克是比较灵活的多用途坦克,能够胜任如侦察、支援、甚至攻击等多种角色。

重型坦克
重型坦克重42~80吨,火炮口径最大为130毫米,主要用于支援中型坦克战斗。其特点是火炮口径大,炮管长,攻击力大。因为坦克火炮口径大,意味着攻击力大。重型坦克火炮口径有88毫米、90毫米、100毫米、105毫米、107毫米、120毫米、122毫米、128毫米、130毫米几种。重型坦克车体装甲厚,抵御炮击的能力强。重型坦克外形庞大重量惊人,是战场上扭转战局的关键。

超重型坦克
超重型坦克是在军备竞赛中设计或制造的产物,虽然一些超重型坦克被制造出来,但由于其往往并不实用。 大多数的坦克都缺乏机动性、策略流动性以及是机件可靠性。

两栖坦克
两栖坦克又称为“水陆两用坦克”,意指“无需使用辅助设备及能通过水障碍的坦克”,部分轻型坦克及经改造的中型坦克。

空降坦克
空降坦克是通过飞机等空中运载工具和降落伞空运到敌人后方的坦克。它是空降兵的重要机动武器,可以引导伞兵或支援伞兵迅速穿插,突然抢占敌方的军事要地,也可以作为活动火力点和伞兵组成防御体系、扼守已攻点和军事要地,并为伞兵提供防护和乘车战斗的条件。

扫雷坦克
扫雷坦克就是装有清除地雷装置的坦克,用于战场上排雷开路任务,而扫雷装置一般有滚压式、挖掘式、火箭爆破式三种。

喷火坦克
喷火坦克是二战至越战时期出现的坦克衍生型,但由于作战模式转变加上喷火器的使用有其限制,越战后逐渐式微,但火药技术的进步使得纵火可用火箭达成,俄罗斯曾设计了一款在T-72的底盘加上多管火箭发射器的纵火战车

步兵坦克
步兵坦克是指在现有坦克基础上加装载员舱而成的坦克,其特点是既保留了坦克的强大火力和装甲防护,又可搭载少量步兵进行突击及近战支援。

主动装甲就是反应装甲,实际反应装甲不应该称为装甲他实际是一块惰性炸药,利用小块炸药爆炸摧毁对方发射的反坦克兵器.
坦克装甲类型一般有:均制钢板装甲(这种装甲最常见)
间隙装甲(一般用于轻形坦克)
贫铀装甲(霉菌的M1就是这种)
“乔巴姆”陶瓷金属复合装甲(英国佬的‘挑战者’就是这种)
爆炸反应装甲(最早使用反应装甲的是以色列)

均质装甲:就是实心的金属装甲板,二战时期都是这种,现在已经很少使用了,因为,防御效果不理想,而且,为了提高防御能力就要无限增加厚度,那是,坦克无法承受的。
复合装甲:指采用不同的材料配合使用,像三明治那样,这样的复合装甲,由于是多层的,所以,穿甲弹在穿透这样结构的装甲时,会损失大量动能!因此,他可以通过结构优化,来达到增强防御力。是目前使用的主流的装甲模式。
反应装甲:最典型的就是爆炸反应装甲,通过爆炸反应抵消动能弹的动能,达到增强防御的目的,由于一般是一次性的防御模块,所以,反应装甲一般都是,临时披挂的。目前是普遍使用的临时加强防御能力的主要手段。
空心装甲:他是通过人为的增加装甲板之间的距离,来达到抵御聚能弹的目的。一般聚能弹都是射出高温金属射流,这射流威力虽然大,但是射流的穿透距离却是一定的,所以就有空心装甲,这种伪装甲。现在在伊拉克经常能看到,美军车辆上都是那么多栅栏一样的东西,就是这个原理。
没有什么主动装甲之说,那应该算是主动防御系统,是苏联人最早投入实用的,包括,“鸫”“竞技场”等系统。以色列人目前也有一款投入实用叫“圣杯”。一般主动防御系统,都是软硬兼施,电磁干扰啊!激光干扰啊!火力拦截啊!总之方法多多,我就不细说了!

坦克装甲的作用主要是抵御动能穿甲弹、空心装药破甲弹和核武器的贯穿辐射。坦克某一部位的装甲防护能力,与装甲材料的性能、厚度、结构、形状等因素有关。目前,坦克采用的装甲有均质装甲与非均质装甲两大类。均质装甲是采用化学成分、金相组织和机械性能基本相同的中碳钢与轻合金制成的。非均质装甲又分复合装甲、表面硬化装甲、屏蔽装甲、反应装甲。由于大威力穿甲弹和高能破甲弹的发展,对均质钢穿深已接近650mm,破甲达到1000mm以上,而具有潜力的非均质装甲,如多功能复合装甲的研制日益受到重视,其中聚合物基复合材料的应用也日趋广泛
1 玻璃钢用于坦克装甲防护
美国从二次大战时就已开始进行玻纤增强塑料装甲的研究,并研制成功了玻纤/聚酯装甲材料。80年代出现的S-2玻纤复合材料可作为较廉价的抗弹装甲材料。对于同一口径、同一种类的弹丸,玻璃钢复合装甲的抗弹能力可达到钢的3倍以上。美国陆军材料与力学研究中心(AMMRC)用它制造履带和轮式车辆的结构装甲。美国弗里曼公司用丙烯酸-异氰酸酯互穿网络聚合物(IPN)树脂作复合材料的基体与S-2制造厚层压板,以制造防弹装甲。原苏军用玻璃钢复合装甲装备T-72、T-64Б和T-80坦克,这些坦克的车首上装甲是钢+钢+玻璃钢+钢+内衬的五层结构,这种复合装甲可以吸收动能弹的大量能量。德国的布洛姆-福斯公司也研制了类似的结构系列,其中一种已装在德国陆军和丹麦陆军的“豹”1A3主战坦克上,它的防护能力达到采用焊接炮塔的“豹”1A4主战坦克的水平,同时也为AMX-30和M48坦克以及M113装甲车研制了此类装甲。玻璃钢、塑料、钢和陶瓷等材料制成的复合装甲除用于坦克装甲车辆外,还可用于各种载重汽车和后勤支援车辆上的模块化装甲,以防枪弹和炮弹破片。在武装直升机、运输机和通信联络直升机上玻璃钢也用于装甲防护复合材料结构中。
复合装甲即为在钢装甲间夹着按一定比例和厚度配置的陶瓷、铝合金和纤维等抗弹材料的多层结构。各层材料、厚度、连接方式、细微结构和形状等的不同组合可获得不同的防护效果。玻璃钢用于复合装甲有下面三种典型的型式:(1)夹层复合装甲,即在面板与背板之间有玻璃钢夹层(图1),当破甲弹引爆后,射流将穿过双板结构,产生的冲击波在双板之间反复反射和透射而发生振荡,从而使背板沿法线方向发生弯曲变形,对射流产生持续的侧向干扰作用,使射流的侵彻能力大大降低;(2)蜂窝复合装甲,玻璃钢为基体,基体内的钢筋呈椭圆形截面,此种钢筋起到进一步阻止弹丸侵彻的作用;(3)多层复合装甲(图2),第一层的细钢丝网层可以剥去弹丸的外壳,第二层的高模量钨丝网可使弹芯破裂,并由后三层装甲大量吸收收能丸的能量,以阻止弹丸侵彻。
2 工程塑料用于坦克装甲防护
为适应未来战争的需要,除应首先考虑多功能复合装甲和车体结构材料外,还要求坦克车辆具有多功能内衬与隔舱化防护。因为坦克装甲车辆一旦被击穿,穿甲和射流以及强大的冲击波会引起二次杀伤,并会起火引爆车内的弹药和油料,若遇中子弹袭击还会有核辐射,这将对乘员生命和作战能力构成重大的威胁。在同反装甲武器的竞争中,坦克装甲采用了在间隔中设置水、柴油和弹药等物质的间隔装甲,由纤维、陶瓷和塑料等材料组成的复合装甲,以及钢板中夹炸药的爆炸反应装置。这些装甲组成的材料含有大量氢、碳和氧元素,可吸收中子,在抵御反坦克武器的同时,不同程度降低了中子弹对乘员的危害。据有关方面的研究,约2cm厚的特制塑料层,能减弱中子攻击1000倍。国外已将含铅泡沫塑料、铝与聚甲基丙烯酸甲酯复合物以及聚氯乙烯等的混合物分别用作前苏联T-72坦克、德“豹”2坦克与英国装甲车辆的中子防护层。另据报导,在复合装甲的尼龙材料中添加重核元素和快中子慢化剂及慢中子吸收剂,可以吸收、屏蔽中子,取得较好的防中子辐射效果。
坦克车辆中可以利用的空间有限,致使采用金属材料加工形状复杂的油箱比较困难,故可采用工程塑料来成型防弹油箱。如采用泡沫聚氨酯、聚乙烯及玻璃纤维增强环氧树脂制成防弹油箱。以色列的“梅卡瓦”坦克采用玻璃钢制的防火弹药箱,也起到了较好的防护效果。
2.3 Kevlar纤维复合材料用于坦克装甲防护
对于主战坦克的设计来说,坦克重量的限制是一个棘手的难题。要提高其防护能力,必须加厚装甲,但这样不仅增加坦克重量,影响其机动性能,同时又会妨碍其它装置的设计。由于Kevlar纤维的比重比玻璃纤维约小一半,在防护能力相同的情况下,其重量可减少近一半。在给定重量下的Kevlar纤维层压板防弹能力是钢的5倍左右,并且Kevlar纤维层压薄板的韧性是玻璃钢的3倍,故在受到弹丸攻击时,可吸收大量的冲击动能,是钢、铝、玻璃钢装甲的理想代用品,但价格较高。
近年来,Kevlar纤维复合材料已用于装甲材料,如美M-1主战坦克采用“钢-Kevlar-钢”型的复合装甲。它能防中子弹、防破甲厚度约700mm的反坦克导弹,还能减少因被破甲弹击中而在驾驶舱内形成的瞬时压力效应。在M1A1坦克上的主装甲也采用Kevlar纤维复合材料制造,可防穿甲弹和破甲弹。在美M113装甲人员输送车内部结构的关键部位装Kevlar装甲衬层,可对破甲弹、穿甲弹和杀伤弹的冲击或侵彻提供后效装甲防护。
各国在坦克易中弹的炮塔和车体各部位,普遍安装附加装甲和侧裙板。现也可采用Kev1ar纤维复合材料制成“拼-挂”式附加装甲的背板,以提高铝装甲或钢装甲防弹及防破片的能力。制造附加装甲的Kev1ar纤维层压薄板通常含有9%~20%的树脂.在重量相同的情况下,Kevlar与铝甲板的复合装甲的防护力较铝装甲大一倍。由于Kevlar纤维复合材料具有上述特点,目前美国已订出Kevlar纤维复合装甲的技术规范。

3 复合材料在坦克装甲防护中的应用趋势
随着自动化技术和智能技术的不断发展,未来的主战坦克将在更加复杂、恶劣的环境中作战,在这种环境中,主战坦克若要克敌制胜,提高生存力,在考虑基本设计之外,应综合运用各种先进技术,其中装甲防护是坦克获得生存力的主要手段之一,而现代装甲技术的迅速发展,与高技术、新材料的发展息息相关,下面将着重介绍在未来坦克装甲防护中复合材料的应用。
3.1 采用复合材料制造坦克车体、炮塔,以提高其机动性
装甲和反装甲武器之间的激烈竞争,使目前各国的坦克装甲不断加厚、加重,导致坦克的重量剧增。目前,各国现役的新一代主战坦克,重量一般达到50t左右,影响坦克机动能力的提高。美国己试验成功增强塑料车体的步兵战车,如复合材料“布雷得利”步兵战车的车体重量比常规车体轻27%。据计算,采用复合材料的装甲车装甲重量将减少35%~40%。采用复合材料装甲不但能减轻重量、降低成本,而且可增加战斗负荷,提高战场生存能力。普通坦克常因中弹着火而严重毁损,而复合材料车体着火的装甲内壁温度不会明显升高,可防止乘员烧伤或弹药引燃,且中弹后无金属崩落现象,车体易修复。由于上述优点,近年来复合材料已成功用于现代坦克上,如M1A1,T-80,“豹”2等坦克均不同程度地使用复合材料,并且已由非承力部件逐步发展到用于主承力件。由于复合材料的大量使用,使坦克的机动能力大大提高。
3.2采用复合材料,以满足坦克隐形的要求
提高坦克战场生存能力还必须合理设计坦克外形,采用圆滑过渡的外表面,减少平面结合处的棱角,从而减少雷达波的有效反射面积。坦克金属装甲的固有的弱点是雷达信号特征明显,易被敌方的红外、雷达等光电探测器材发现。复合材料不仅比重小,强度高,防弹性能好,还具有下述特点:对光波和雷达波反射比金属弱,并可吸收部分雷达波;具有材料性能和结构外形的可设计性,以制成具有最佳隐形结构外形;可减少各发热部位的红外辐射和抑制车辆的推进噪声,使坦克的各种主、被动信号减少到最低限度。近年来,一些国家研制成功可以吸收、屏蔽雷达的Kev1ar纤维复合材料。美国研制的高强度S-2型玻璃纤维增强模压热固性复合材料、荷兰新近研究的超高强度聚乙烯纤维复合材料,都具有上述特点,是一种可供装甲车辆外形使用的很有前途的隐形材料。
3.3 采用三维织物复合材料
三维织物复合材料具有高强度、高刚度、抗冲击性能好的特点,因此将其用于坦克装甲材料不仅具有一般复合材料的特点,还可进一步提高坦克的防护能力。目前,国外已有专利报道将其用于复合装甲,并拟采用此种结构复合材料制造坦克装甲车辆的车身、车底、炮塔、座椅等。
3.4 反应装甲中的高效吸能材料与灵敏装甲中使用的高分子材料
随着反坦克武器威力的增大,反应装甲技术也迅速发展。最近出现的新型反应装甲,采用金属夹层结构,但其夹层不是惰性材料、炸药,而是一种非爆炸性的高效吸能材料,该材料是一种高韧弹性体(或微孔弹性体),也可采用塑料、复合材料,它能起到破坏射流和吸收弹性波能量的作用,可以提高装甲材料的抗弹性能,同时在使用上也比爆炸反应装甲安全。
灵敏装甲与传统的被动式装甲不同,它可主动改变弹九或射流的动量方向,若这种灵敏装甲的某部位受到破坏,还可自行修复。在灵敏装甲层以下有多个装有引发剂的小型球体,球体周围为单体材料。当弹丸撞击使球体破裂时,引发剂从球体中释放出来,与周围的反应物聚合,得到的高分子材料可用以填补受攻击后装甲的缺陷。

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