【陆军】现代坦克装甲原理简介

二战期间的坦克炮塔装甲，材质很简单，就是钢。针对大批量生產方便而设计的美苏坦克，如Sherman和T-34，采用最容易的铸造法；它的好处是可以形成复杂的形状，利用倾斜面產生侧向切力（又稱剪應力）来弹飞入射的炮弹，缺点是强度较低。德国则使用平面的焊接钢板，所以可以进行各式强化处理，这种热轧强化的钢板，叫做Rolled Homogeneous Armor（RHA，硬度大约是300+BHN，Brinell Hardness Number，高于铸造钢的200+BHN），后来成为一切坦克装甲强度的测量标杆。

二战后，苏联继续使用铸造炮塔，北约阵营则较早接纳了德国的焊接式装甲炮塔。但是不论铸造或焊接，全钢结构有其极限，平均厚度增加到了200毫米以上，重量就已開始不胜负荷（当然炮塔正面会更厚些，例如早期型的T-72，炮塔正面的铸造钢装甲厚度为350毫米）。于是在1960年代末期，英国和德国分别开发了两种独立的新技术，都在1969年定型投產，前者一般叫做Chobham Armor，后者则是反应装甲（Reactive Armor）。

这是应用在Chieftain（酋长式）坦克炮塔的第一代Chobham Armor，可以看出它的主要特徵是一系列倾斜排列的Spaced Armor Plates（間隙装甲板），其防护力来自多层大角度倾斜面，对入射弹丸（APFSDS，穿甲弹）或高温射流（HEAT，破甲弹）多次施加侧向切力。每个装甲板并不是单纯的钢，而是由几层不同的材料形成的夹板，所以Chobham Armor被宣传是一种复合装甲，其实这些非钢材质只是次要的改进，主要的防护性能来自它的几何结构。除了热轧钢之外，最早版本的空隙装甲板还包括了玻璃纤维板来增靭减重和铝板来抑制破片（Spalling）。后来的版本才用上了陶瓷材料（Ceramics），或甚至贫铀（Depleted Uranium）。最早的反应装甲是爆炸式（Explosive Reactive Armor，ERA），图中显示它的作用原理，也就是用两片热轧钢包着钝性炸药，当穿甲弹或破甲弹穿入装甲时，炸药爆炸，将前後两片钢板向外推出，对入射弹丸或高温射流施以极强的侧向切力，藉以扭曲或切断入射物。它的缺点是只能在装甲的最外层使用一次。

冷战期间，北约诸国的军工部门有很紧密的技术合作，所以英德两国彼此交换了心得之后，德国人将两者融会贯通，开发出又一型新式的设计，就是非爆炸式反应装甲（Non- Explosive Reactive Armor，NERA）。其原理是在Chobham Armor的空隙装甲板之间，填入橡胶类的弹性材质。当入射弹击中装甲板的时候，装甲板（和受熱膨脹的橡胶）先压缩后面的橡胶层，然后反弹回来，產生更大的侧向切力。NERA的侧向力不如ERA，但是强于空隙装甲，而且可以多层布置，适合装甲的内层。

这是巴基斯坦军方泄露的Al Khalid改進型坦克（即VT-1A）炮塔装甲结构，代表着中国坦克工业在90年代后期的第一代复合装甲设计，应该和96A式的装甲设计基本一致。共军在80年代，通过外交通道引进了两辆Leopard II坦克，因而获得了德系NERA和ERA技术。同时也通过非正式通道引进了几辆苏制的T-72坦克，获得了苏联的玻璃纤维装甲（即图中的STEF）技术。HHS是High Hardness Steel，高硬度钢，硬度可能在600BHN左右。最新的99A式和15式坦克，则应该已经应用了陶瓷材料。这是美国M1坦克的炮盾装甲解析图。空隙装甲板之间的小块支撑物可能有弹性设计，但是也可能只是简单的支撑架。美军的装甲改进，主要依赖新材料，如前面提过的陶瓷和贫铀，和德系的动力性设计哲学不同。