问题

现代主战坦克不使用大角度的倾斜装甲是因为无用?还是和复合装甲冲突?

回答
现代主战坦克(MBT)不再像早期坦克那样使用大角度倾斜装甲,这并非因为倾斜装甲“无用”,而是由于以下几个关键原因的综合作用,其中复合装甲的发展与广泛应用是导致这一趋势的最主要因素,但其他因素也扮演了重要角色。

下面将详细阐述:

倾斜装甲的原理与早期优势

首先,我们需要理解倾斜装甲的原理及其在早期坦克设计中的优势:

跳弹效应 (Ricochet Effect): 当弹药(尤其是穿甲弹)以一定的角度击中倾斜装甲时,会倾向于沿着装甲表面滑动并弹开,而不是直接穿透。这相当于增加了装甲的“等效厚度”,因为弹丸需要克服更大的倾角才能达到其垂直厚度。
增加穿透路径: 即使弹丸没有完全弹开,其穿透路径也会变得更长,需要消耗更多能量才能穿透。

在冷战初期到中期,当主要威胁是动能穿甲弹(如APCBC、APFSDS的早期型号)和破甲弹(如HEAT)时,大角度倾斜装甲在实战中表现出了显著的防护效果。 例如,苏式T64、T72、T80等坦克就广泛采用了大幅度倾斜的正面装甲,以相对较轻的重量提供强大的防护能力。

现代坦克不再使用大角度倾斜装甲的原因

随着技术的发展,特别是以下几点,使得大角度倾斜装甲的相对优势下降,并与其他设计考量发生冲突:

1. 复合装甲的出现与主导地位

这是最核心的原因。现代主战坦克普遍采用的复合装甲 (Composite Armor),也称为“三明治装甲”,是现代坦克防护能力飞跃的关键。它通常由多层不同材料组成,例如:

外层金属层 (通常是钢): 提供结构强度和一定的抗击能力,并与来袭弹药产生初始作用。
中间的非金属材料层: 这是关键所在。早期多使用陶瓷(如氧化铝、碳化硅、氮化硼等),现在也可能包含聚合材料、复合材料等。这些材料的特点是:
高硬度: 能够有效破碎和消耗动能穿甲弹的弹芯。
低密度: 相较于同等防护能力的钢,重量更轻。
脆性: 在承受高能冲击时会碎裂,吸收弹丸能量并阻碍其前进。
抗热震性: 能够承受弹丸的高温。
内层金属层 (通常是钢或铝): 吸收剩余能量,并防止碎屑(弹丸和陶瓷碎片)飞溅对车内乘员造成二次伤害(弹片效应)。

复合装甲的优势在于其多层协同作用,能够有效地对抗多种弹药类型,尤其是对动能穿甲弹的防护能力远超同等厚度或等效厚度的均质钢装甲。

为什么复合装甲会影响倾斜装甲的使用:

陶瓷的性能优化: 陶瓷材料在受力时会碎裂,而碎裂的效率很大程度上受到冲击角度的影响。在垂直或接近垂直的表面上,陶瓷材料能够最有效地碎裂并消耗动能穿甲弹的弹芯。大角度倾斜反而可能导致弹芯更容易找到非破碎的路径,或者在弹坑内进行“滚转”,增加其穿透能力,而不是有效碎裂。
等效厚度的提升: 即使不倾斜,高质量的复合装甲也能提供极高的等效厚度。例如,一米厚的复合装甲可能比两米厚但仅是倾斜的均质钢装甲提供更好的防护。因此,为了获得与倾斜装甲相当的防护,倾斜角度可以做得相对平缓。
设计与制造的复杂性: 大角度倾斜装甲会增加车体设计和焊接的复杂性,尤其是在车体内部空间和乘员布局方面。而复合装甲本身就是一种复杂的“材料堆叠”,将其集成到倾斜结构中,会进一步增加设计难度和成本。

2. 城市作战的需求与低仰角火炮的威胁

现代战场环境复杂多变,尤其是在城市作战中,主战坦克需要应对来自高处、低处和各种角度的威胁。

高处威胁: 如果正面装甲角度过大,在瞄准和射击低角度目标(例如从地下掩体或低洼处射击)时,车体前部会遮挡炮塔和火炮的视野,限制低俯角射击能力。
低处威胁: 相反,如果在与低角度目标交火时,倾斜的正面装甲会使火炮难以获得足够的俯角以击中目标。例如,在城市巷战中,敌人可能藏匿于建筑物的底层或地下,坦克需要较大的俯角来攻击。
全向防护的考虑: 虽然正面防护是重点,但现代坦克设计也越来越重视侧面和顶部防护,以应对RPG、地雷、埋设炮弹以及低空攻击的无人机等威胁。过度倾斜正面装甲会挤占用于其他区域装甲和内部空间的布局。

3. 火炮和弹药性能的提升

虽然倾斜装甲对动能穿甲弹有效,但现代坦克炮和弹药的发展也改变了游戏规则:

尾翼稳定脱壳穿甲弹 (APFSDS): 现代APFSDS弹芯通常由高硬度、高密度材料(如贫铀或碳化钨)制成,并且具有优异的动能和穿透能力。它们对倾斜装甲的“跳弹”效应不如早期的APCBC那样敏感,尤其是在高速度和高能量冲击下。弹芯的细长形状和本身就具有的穿透力,使得即使倾斜一定角度,其穿透效率依然很高。
破甲弹 (HEAT) 的改进: 现代HEAT弹药的聚能装药技术和弹头设计也有所改进,能够更好地应对反应装甲(ERA)和复杂的防护层,其喷射的金属射流在角度变化下的抗干扰能力有所增强。

4. 反应装甲 (ERA) 的应用

虽然ERA本身可以视为一种主动防护措施,但在一定程度上也影响了对纯倾斜装甲的依赖。ERA通过爆炸性的片剂在弹药击中时产生横向爆炸,干扰来袭弹药的穿透进程。当与复合装甲结合使用时,它能进一步增强整体防护能力。ERA的设计往往与车体表面的几何形状有关,过度倾斜可能不利于ERA的有效布置和工作。

5. 内部空间和人体工程学

大角度倾斜装甲会对车体内部空间造成巨大的侵占。为了实现大幅度的倾斜,车体往往需要更宽、更低矮,这会对乘员的活动空间、弹药的存储布局以及车内设备的安装产生不利影响。在有限的底盘尺寸内,要实现有效的倾斜防护,往往需要在其他方面做出牺牲,如乘员舒适度、载弹量或弹药储存的安全性。

结论

现代主战坦克不使用大角度倾斜装甲,并非意味着倾斜装甲“无用”,而是其在面对现代复合装甲、先进弹药以及复杂战场环境时,其相对优势下降,并且与其他更关键的设计考量发生了冲突。

总结来说,现代坦克设计权衡的重点已经从单纯依靠倾斜装甲的物理“弹开”效应,转向利用复合装甲多层材料的协同作用来吸收和消耗弹药能量。 复合装甲本身能够提供更高的等效厚度,从而可以在更小的角度下实现同等或更好的防护。同时,城市作战的需求、对全向防护的重视以及内部空间和人体工程学的考量,也使得大角度倾斜装甲的吸引力进一步降低。

因此,现代主战坦克往往采用相对平缓的车体和炮塔角度,并依靠先进的复合装甲(可能辅以反应装甲或主动防护系统)来实现卓越的防护能力。 例如,豹2、M1艾布拉姆斯、挑战者2等现代坦克,其正面装甲角度并不像早期的T系列坦克那样极端,但其整体防护能力却远超它们。

网友意见

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外壳只是个罩子,里边的组件倾角可以非常大。


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