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披挂装甲在战术车辆领域的应用现状

2021-11-26宋丽峰郑雅丽

汽车实用技术 2021年21期
关键词:组件战术台风

宋丽峰,郑雅丽

披挂装甲在战术车辆领域的应用现状

宋丽峰,郑雅丽

(陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院,陕西 西安 710200)

对世界军事强国的主战装备进行研究,有助于更全面地认识我军装备的发展方向,做到知己知彼,文章对各国重型越野车辆领域的防护现状进行了研究,明确了目前主流的防护方案为车体加A、B防护组件的组合形式,并大量应用特种陶瓷防护材料。为我国重型越野车辆的防护方案提供依据。

越野车;装甲;防弹

前言

随着现代战争模式的改变,战场前沿与纵深的界限在立体战条件下变得模糊,军用车辆面临各种武器的打击破坏,士兵或警员被子弹击伤、死亡的比例较高。为适应新时期战争、反恐、维和、防暴等任务需要,世界各国开始重视发展军用车辆的防护能力。本文通过对世界各主要军事强国的战术车辆进行盘点,介绍了披挂装甲在该领域的应用现状,为下一代车型的设计开发提供参考方向。

1 披挂装甲应用现状

1.1 美国

美军奥什科什公司生产的JLTV(联合轻型战术车辆)是美军第三代轻型战术车辆,用于替代防护能力羸弱的悍马车族。该车出厂配置A级装甲,即常规的STANAG 4569标准的Ⅰ级防护水平,随车配备B级附加装甲,组件可由车组人员根据战场需要利用简单工具快速安装和拆卸,B级装甲达到STANAG 4569标准的Ⅲ级防护水平,用户可根据执行任务的不同类型选择是否披挂。

美军的另一款明星车型M977重型高机动战术车辆是颗常青树,投入使用后经历了多次改进,该车型驾驶室采用了A/B/C组件模式,A组件即全金属基础防护驾驶室,具备基础防护能力;B组件为常规的防弹能力提高组件,可抵御最高北约Ⅲ级枪弹袭击;C组件主要用于车辆底部地雷防护,包括装甲底板、防爆炸冲击座椅和脚踏板、加固的转向机构等。

图1 JLTV

图2 M977 A4

1.2 俄罗斯

俄罗斯的装备升级路线不同于财大气粗的美国。囊中羞涩的俄罗斯依靠开发超大载员数的台风U/K系列装甲运兵车来实现减少装备总数量的目的。在保证防护能力的前提下节约成本。卡玛兹生产的“台风K”型装甲运兵车和另一款乌拉尔公司负责生产和设计的“台风U”型装甲运兵车,是台风系列的两个分支。二者防护能力相当,以“台风K”为例,该车同样采用披挂陶瓷装甲的方式来提高防弹能力,最高防护标准7.62 mm×54 mm B32穿燃弹10 m距离射击,相当于北约Ⅲ级水平[1]。

图3 台风K型装甲运兵车

1.3 德国

由MAN公司生产的军用越野运输车同样提供的是披挂防护方案,基础版车型为普通薄钢板冲焊结构,预留装甲板安装点。侧面和玻璃可直接加装,而前面罩和顶部则需要整体更换。

奔驰公司的Actros AHSVS重型装甲越野车配备的是奔驰和南非Land Mobility Technologies公司联合开发的模块化装甲防护驾驶室,在原本的防护型车身上再加装一层装甲组件,防护能力达到北约Ⅲ级。

图4 MAN披挂版

图5 奔驰重型战术车辆

1.4 其他国家产品

意大利品牌依维柯、法国品牌雷诺、捷克品牌太脱拉(TATRA)旗下车型均有采用披挂装甲方案的产品,满足客户的多种需求。

图6意大利依维柯

2 主流披挂装甲材料研究

随着材料科学的发展,新型轻量化防护材料在防弹领域已经大规模应用,主要有高分子有机纤维材料和硬质无机材料两类。高模量有机材料靠纤维断裂和拉伸消耗子弹动能,但耐烧蚀性能差,适用于内侧防飞溅、防弹头盔,以及作为陶瓷装甲的复合层使用。装甲车辆外部披挂通常使用陶瓷复合装甲。

防弹陶瓷是一种高硬度高模量脆性材料,最早应用于一战期间的坦克防护。利用其高硬度可瓦解弹头机体结构,高模量有助于快速扩散能量至周围区域。其缺点是容易碎裂,所以陶瓷装甲通常加工成小面积六边形拼接结构,并出现了陶瓷面板与多种塑性材料背板粘结制成的复合装甲。

表1 常用防弹材料性能[3]

材料密度g/cm³维氏硬度/GPa模量/GPa断裂韧性/(MPa·m1/2) AL2O3陶瓷3.6~3.9512.3~12.6300~4503.0~4.5 SiC陶瓷3.1~3.213.2~14.2400~4203.0~4.0 B4C陶瓷2.512.3~12.6420~4602.5~2.8

目前,用于防弹的三大陶瓷材料是氧化铝(A1203)、碳化硅(SiC)和碳化硼(B4C)[2]。氧化铝因其成本低而在防弹上得到更广泛的应用,但其密度在三者中最大;碳化硼防弹性能最好、密度最小,但价格最为昂贵,最先用来作为防弹背心的材料;碳化硅陶瓷材料在成本、防弹性能和密度指标方面均介于二者之间。

3 结语

通过对全球各主要军事强国的战术车辆的了解,主流防护方案均为基础防护加披挂装甲的形式,防护能力普遍达到北约Ⅲ级水平。我军战术车辆在防护能力上已经落后于世界主流水平,对于保障士兵生命安全存在很大隐患。参考国外主流防护方案,我们也应着手进行防弹能力提升方面的相关研究,使产品防护水平至少提高到北约Ⅲ级。

在防护材料方面,AL2O3陶瓷以其高硬度、高模量、低密度以及相对低廉的价格,成为披挂装甲材料的首要选择。

[1] 利刃观察眼.穷有穷的办法:俄罗斯台风U,台风K装甲车,便宜好[J/OL].2020-05-10[2021-02-09].

[2] 高原.军用车辆装甲防护材料与技术发展的研究[J].机电产品开发与创新,2015,28(2):10-13.

[3] 吴燕平.防弹装甲中的陶瓷材料[J].兵器材料科学与工程,2017,40 (4):135-140.

Application of Wear Armor in Tactical Vehicles

SONG Lifeng, ZHENG Yali

(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Automotive Engineering, Shaanxi Xi'an 710200)

The research on the main battle equipment of the world's military powers is helpful for us to have a more comprehensive understanding of the development direction of our military equipment. This paper studies the current situation of protection of heavy off-road vehicles in various countries, and makes clear that the mainstream protection scheme is the body plus A/B combination of protective components, a large number of special ceramic protective materials is used. To provide a basia for china's heavy off-road vehicle protection program.

Off-road vehicle; Armor; Bullerproof

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.021.058

E939

A

1671-7988(2021)21-218-03

E939

A

1671-7988(2021)21-218-03

宋丽峰,工程师,就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,主要从事装甲车辆弹道防护方面的相关研究。

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