老兵简说坦克装甲演进史

作者：弹痕

一战后期坦克首次出现在战场，坦克研制的目的是为了突破由堑壕和机枪构筑的无人区，所以早期坦克在防护水平上以能抵御机枪直射为目标。这一时期坦克的装甲厚度普遍在5-12㎜之间，装甲材料也多选用锅炉用钢或者舰用装甲钢，车体装甲的连接方式多为铆接或者螺纹连接。一战结束后很长一段时间内欧美各国反装甲武器发展几乎处于原地踏步的状态，再加上当时材料处理工艺水平的限制，因而坦克装甲除了在厚度上略微提升外并没有太大发展。

20世纪30年代，着眼于在未来打一场机械化战争的德国先后推出了一些列性能优异的反坦克炮，同时采用空心装药加药型罩结构的聚能破甲弹也开始获得列装。反坦克技术的进步迫使装甲水平快速发展，专门为坦克设计生产的均质装甲及其相应的热处理工艺开始不断成熟，装甲连接方式也从早期的铆接和螺纹连接发展为焊接。

到二战结束时，为了能抵御性能不断提升的各型反装甲武器，坦克装甲厚度已经达到了45-100㎜，“鼠”式超重型坦克更是达到了350㎜。到二战结束后，为了进一步提高坦克的防护性能，设计人员们除了增加装甲厚度外，还设计出了大倾角布置样式、低矮的车体外形以及半球形铸造炮塔。

战后第一代坦克提升防护等级的手段主要还是依靠增加装甲厚度，但这种手段很快便因动能穿甲弹和空心装药破甲弹技术的进步而难以为继。作为一款要在火力、防护和机动性能实现平衡的陆上作战平台，坦克无法无限度增加装甲厚度，否则其机动性和复杂地形通过性将会非常糟糕。而采用空心装药破甲弹头的反坦克导弹和反坦克火箭筒以及脱壳尾翼稳定穿甲弹的大量普及更加重了坦克在防护性能方面的危机，于是20世纪60年代坦克无用论一度甚嚣尘上。为了应对这一危机，各国坦克设计人员开始进一步优化坦克装甲结构，随着材料加工及热处理工艺的日益成熟，装甲表面硬化处理技术更加普及，低碳钢阵列装甲结构也得到了广泛应用，坦克的防护性能得到了较大水平的提升。

20世纪70年代，坦克装甲随着材料技术的发展有了更新的进步，一些新型的装甲材料如高强度、高韧性和耐高温钛合金装甲、非结晶态合金装甲开始取代传统的均质低碳钢。在这一时期，氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、硼化钛陶瓷及碳纤维材料为材料的复合间隙装甲也开始得到广泛应用，爆炸反应装甲等附加装甲技术的成熟也使得坦克在提升防护性能的手段上有了更为灵活的选择，即使是诸如T-55一类型号老旧的坦克也能通过加装附加装甲而提升防护性能从而获得新生。受益于大功率坦克发动机的出现，坦克在其机动性不受限制甚至还能进一步提高的前提下增加总体重量已经不再是天方夜谭，坦克有了进一步提升防护等级的空间。

这些新型装甲材料大多主要针对空心装药破甲弹有效，而对以尾翼稳定穿甲弹为代表的动能弹效果有限。以我们所熟知的“乔巴姆”复合装甲为例，其防护基理是在内外层钢板中间使用陶瓷及碳纤维材料夹层，各层之间根据材料抗阻值的不同进行合理的排列并预留适当的间隙（具体情况根据材料特性的不同可以根据公式计算得出，有兴趣的朋友可以深入了解一下）。当来侵袭目标为空心装药破甲弹时，多层排列的装甲材料可以有效扰乱侵袭目标产生的射流，当侵袭目标为动能穿甲弹时，各层材料在硬度和韧性上的不同也能对侵袭目标传统效果造成一定影响，但防护效果不如对空心装药破甲弹那样明显。

20世纪80年代，贫铀复合装甲最先被美国所使用。贫铀的密度为钢的2.5倍，且硬度值很高，所以贫铀并不适合直接作为坦克装甲材料。但如果对其进行特殊的热处理，在不改变其密度的前提下，其强度能够提高5倍。关于贫铀装甲的具体结构和生产工艺目前仍然只能靠猜测，因此本文不作赘述，留待有兴趣的读者自行探索。根据美国军方公布的资料来看，和主要针对破甲弹具有良好防护性能的其他复合装甲不同，贫铀装甲在应对动能穿甲弹时也有着很好的防护性。但由于目前该技术在公开的领域内仅有美国一家掌握，所以对其具体性能无从分析。

无论是均质装甲还是各种类型的符合装甲，即使是爆炸反应装甲都是依靠都是以材料本身的结构特性（硬扛或者爆炸）抵消侵袭弹药的破坏能（动能、化学能）以实现有效防护。这样的防护机制本质上还是以依靠增加厚度来提升防护等级，随着反装甲武器的进步其很难避免遭遇均质装甲所面临的困境。

于是设计人员开始尝试以电磁装甲为代表的新型防护概念，电磁装甲根据工作原理不同可分为三类：一类是利用电磁能加速保护板，用以拦截来袭弹药；一类是通过给两块间隔一定距离的钢板中与强电容连接的一块接通强电流，当入射弹芯或射流击穿钢板时，形成电流通路从而引发电容放电，从而摧毁来袭的弹芯或者射流。第三种则是通过在坦克周围构造一个强大的电磁场，依靠电磁力抵消来袭弹药的速度。

电磁装甲无疑有着巨大的优势，比如不依靠物理厚度就能实现良好的防护性能。但其工作需要耗用巨大的电能，前两种原理的电磁装甲相对来说易于实现一些，但也相当于要把一个电磁弹射装置装到坦克上，这已经远超出了当代蓄能设备的所能提供的电量需求，即使是高能锂电池一类的蓄能设备也仅能满足单次使用。而第三种原理的电磁装甲如果通俗一点说其实就是科幻电影里常见的力场护盾，就更非当下的技术条件所能实现的。

虽然电磁装甲目前难以实现，但是依靠主动拦截来袭弹药实现防护的思路却给了坦克设计人员很大的启发。其防护原理是探测雷达监测到来袭弹药后，中控计算机经过数据分析后发射拦截弹药将来袭弹药拦截并击毁。该系统的拦截效率取决于毫米波探测雷达的灵敏度和中控计算机的运算性能，苏联/俄罗斯在该领域内取得了相当的成果。

从目前公开的资料来看，我国在该技术领域上也取得了较大进展。由于该防护系统使用模块化组件，在防护性能大大提升的同时对车辆重量增加较小，不仅适用于坦克也适用于各型装甲车辆，因而可以预测该技术在今后很长一段时间内会得到不断地发展和完善。