間隙裝甲抗穿甲彈研究(二)：防護

首先需要定義何為間隙裝甲。在本文中，“間隙裝甲”由薄裝甲—空氣間隙—厚主裝甲組成。薄前裝甲，即裙甲，僅占防護體系總重量的10%或更少。更復雜的間隙裝甲可能包含多層裙甲，但為簡化描述，以下僅討論單層裙甲。裙甲可能與主裝甲平行或不平行，具體效果將在下文中討論。

裙甲的作用不在于直接消耗射彈的能量，而是造成干擾，降低其對主裝甲的效率。干擾的原因以下也將討論。間隙裝甲的設計旨在保證干擾效果的前提下盡可能減小裙甲的厚度。這一目的是有根據的：相當多的實驗表明，當與等厚度的單層裝甲相比，多層裝甲的抗彈能力弱得多。

【資料圖】

以45° ?mm的270 HBW RHA為例，其對90 mm M82的彈道極限為716?m/s；而兩層45° ?mm的同硬度RHA，彈道極限在層疊時為603?m/s，在152 mm間隙時降至500 m/s。單層裝甲優于層疊裝甲的原因在于，裝甲前后表面的防護能力弱于中間層：表層材料除徑向外還可進行軸向流動，進而形成翻唇和花瓣；而中間層材料的軸向受到約束，僅能徑向流動。因此，中間層對彈體的阻力大于前后表面。將單層厚板替換為兩層薄板，將提高低阻力的表面、并減少高阻力的中心層的占比。這就是層疊裝甲的彈道極限低于單層裝甲的原因。

間隙雙層靶抗彈能力進一步減弱的原因如下圖所示。在穿透第一層靶板后，彈體正向偏轉，以至于對第二層靶的入射角減小。

接下來要分析的是薄靶干擾射彈的原理，可能包含以下三點：

1.?剝被帽，使彈體在沖擊主裝甲時破碎 (圖3)

2.?偏轉和/或翻轉，提高入射角

3.?彈體在穿透裙甲過程中破碎，失去尖端并產生分散的碎片

幾年前進行了對90?mm?M304 HVAP的展示性射擊實驗。M304的硬質合金彈芯理論上可以輕松穿透254 mm厚的垂直CHA。由于缺乏254?mm靶板，實際使用的是102+152 mm的兩層作為替代。出乎所有人的意料之外，M304未能擊穿靶板。在后續的檢查中發現，由于靶板有輕微彎曲，在彈著點處存在 mm的間隙。彈芯在穿出第一層靶時已經碎裂，僅僅 mm的間隙就足以有效削弱碎片。

盡管硬質合金是一種優秀的穿甲彈材料，但它非常脆。即使垂直，也很少能回收到在穿透靶板后依然完整的彈體。作為改進硬質合金彈項目的一部分，數年前進行了M304對間隙裝甲的射擊實驗。主裝甲為30° 152 mm RHA；裙甲距主裝甲305 mm，并與后者平行。結果如圖7所示。

在152 mm主裝甲前附加 mm裙甲可將防護距離由2652?m縮短至320 m。裙甲僅增重%，卻將防護動能提升了一倍有余。+152 mm的間隙裝甲相當于292 mm均質裝甲，即減重%。另外值得關注的是，裙甲的有效性與其厚度正相關，這是因為射彈在沖擊厚裙甲時更容易破碎。

去年進行了對57 mm和90 mm AP、APC和HVAP打擊間隙裝甲的一系列測試，以明確裙甲對上述幾種穿甲彈的影響。此項目的第一階段旨在了解穿甲彈在穿透裙甲后運動姿態，結果如圖3~6所示。之后進行了以下三種工況的測試：

1.?無裙甲的單層裝甲

2.?裙甲與主裝甲平行，距離406?mm?(結構A)

3.?裙甲與主裝甲傾角相同、方向相反，軸線處距離仍為406 mm (結構B)

所有工況下，裙甲由數層未熱處理的 mm鋼裝甲疊成。采用此結構是因為沒有可用的 mm和19 mm裝甲板。57 mm和90 mm?AP和APC的初步實驗得到了意料之外的結果：

1.?26發57 mm M70 AP和14發57 mm M86 APC穿透30~60°? mm裙甲，主彈體全部保持完整。APC被剝被帽，AP和APC主彈體均翻轉。

2. 28發中的26發90 mm T33 AP在穿透 mm裙甲后碎裂(圖5和6)，而此裙甲僅使145發中的30發90 mm T50 APC碎裂。若要確保APC碎裂，60°裙甲需增厚至 mm。

57 mm AP完整而90 mm AP碎裂的原因尚不明確。預期結果與此相反，因為57 mm的熱處理不佳，且彈體細長；90 mm熱處理良好，且彈體短粗。一個猜想是此現象與縱向波有關，目前仍在進行相關實驗。

更有價值的數據見于圖8。此工況下間隙裝甲抗57?mm?AP和APC的效能劣于單層裝甲，這是因為穿透裙甲后未碎裂的彈體會偏轉或翻轉，減小了主裝甲的入射角。彈道極限的降低(約?m/s)相當于傾角由40°減小至33~35°。高速攝影結果支持以上理論。當裙甲與主裝甲傾斜方向相反(結構B)，其抗57 mm AP和APC的效能會顯著提升：+ mm的間隙裝甲相當于76 mm單層裝甲，減重17%。

平行和非平行間隙裝甲均能更有效地阻擋90 mm M304 HVAP。由于彈芯在穿透裙甲后碎裂而不是偏轉，對裙甲與主裝甲的入射角沒有顯著差別。30°?+102 mm間隙裝甲相當于同傾角的178?mm單層裝甲，減重33%。45°?+102 mm間隙裝甲相當于同傾角的203?mm單層裝甲，減重44%。

然而由于裙甲不總是能使APC碎裂，間隙裝甲的效能不穩定。30°?+102?mm間隙裝甲能將擊穿距離減小一半，而40°?19+76?mm則會將擊穿距離由4387?m增至4801 m。

由以上數據可見，當彈體破碎時，間隙裝甲比單層裝甲更有效，減重30%~50%；但若彈體不碎裂，僅剝被帽和偏轉，減重只有10%~20%；若偏轉導致入射角增大，則間隙裝甲反而不如單層裝甲。

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