间隙装甲抗穿甲弹研究(二)：防护

首先需要定义何为间隙装甲。在本文中，“间隙装甲”由薄装甲—空气间隙—厚主装甲组成。薄前装甲，即裙甲，仅占防护体系总重量的10%或更少。更复杂的间隙装甲可能包含多层裙甲，但为简化描述，以下仅讨论单层裙甲。裙甲可能与主装甲平行或不平行，具体效果将在下文中讨论。

裙甲的作用不在于直接消耗射弹的能量，而是造成干扰，降低其对主装甲的效率。干扰的原因以下也将讨论。间隙装甲的设计旨在保证干扰效果的前提下尽可能减小裙甲的厚度。这一目的是有根据的：相当多的实验表明，当与等厚度的单层装甲相比，多层装甲的抗弹能力弱得多。

【资料图】

以45°  mm的270 HBW RHA为例，其对90 mm M82的弹道极限为716 m/s；而两层45°  mm的同硬度RHA，弹道极限在层叠时为603 m/s，在152 mm间隙时降至500 m/s。单层装甲优于层叠装甲的原因在于，装甲前后表面的防护能力弱于中间层：表层材料除径向外还可进行轴向流动，进而形成翻唇和花瓣；而中间层材料的轴向受到约束，仅能径向流动。因此，中间层对弹体的阻力大于前后表面。将单层厚板替换为两层薄板，将提高低阻力的表面、并减少高阻力的中心层的占比。这就是层叠装甲的弹道极限低于单层装甲的原因。

间隙双层靶抗弹能力进一步减弱的原因如下图所示。在穿透第一层靶板后，弹体正向偏转，以至于对第二层靶的入射角减小。

接下来要分析的是薄靶干扰射弹的原理，可能包含以下三点：

1. 剥被帽，使弹体在冲击主装甲时破碎 (图3)

2. 偏转和/或翻转，提高入射角

3. 弹体在穿透裙甲过程中破碎，失去尖端并产生分散的碎片

几年前进行了对90 mm M304 HVAP的展示性射击实验。M304的硬质合金弹芯理论上可以轻松穿透254 mm厚的垂直CHA。由于缺乏254 mm靶板，实际使用的是102+152 mm的两层作为替代。出乎所有人的意料之外，M304未能击穿靶板。在后续的检查中发现，由于靶板有轻微弯曲，在弹着点处存在 mm的间隙。弹芯在穿出第一层靶时已经碎裂，仅仅 mm的间隙就足以有效削弱碎片。

尽管硬质合金是一种优秀的穿甲弹材料，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弹体。作为改进硬质合金弹项目的一部分，数年前进行了M304对间隙装甲的射击实验。主装甲为30° 152 mm RHA；裙甲距主装甲305 mm，并与后者平行。结果如图7所示。

在152 mm主装甲前附加 mm裙甲可将防护距离由2652 m缩短至320 m。裙甲仅增重%，却将防护动能提升了一倍有余。+152 mm的间隙装甲相当于292 mm均质装甲，即减重%。另外值得关注的是，裙甲的有效性与其厚度正相关，这是因为射弹在冲击厚裙甲时更容易破碎。

去年进行了对57 mm和90 mm AP、APC和HVAP打击间隙装甲的一系列测试，以明确裙甲对上述几种穿甲弹的影响。此项目的第一阶段旨在了解穿甲弹在穿透裙甲后运动姿态，结果如图3~6所示。之后进行了以下三种工况的测试：

1. 无裙甲的单层装甲

2. 裙甲与主装甲平行，距离406 mm (结构A)

3. 裙甲与主装甲倾角相同、方向相反，轴线处距离仍为406 mm (结构B)

所有工况下，裙甲由数层未热处理的 mm钢装甲叠成。采用此结构是因为没有可用的 mm和19 mm装甲板。57 mm和90 mm AP和APC的初步实验得到了意料之外的结果：

1. 26发57 mm M70 AP和14发57 mm M86 APC穿透30~60°  mm裙甲，主弹体全部保持完整。APC被剥被帽，AP和APC主弹体均翻转。

2. 28发中的26发90 mm T33 AP在穿透 mm裙甲后碎裂(图5和6)，而此裙甲仅使145发中的30发90 mm T50 APC碎裂。若要确保APC碎裂，60°裙甲需增厚至 mm。

57 mm AP完整而90 mm AP碎裂的原因尚不明确。预期结果与此相反，因为57 mm的热处理不佳，且弹体细长；90 mm热处理良好，且弹体短粗。一个猜想是此现象与纵向波有关，目前仍在进行相关实验。

更有价值的数据见于图8。此工况下间隙装甲抗57 mm AP和APC的效能劣于单层装甲，这是因为穿透裙甲后未碎裂的弹体会偏转或翻转，减小了主装甲的入射角。弹道极限的降低(约 m/s)相当于倾角由40°减小至33~35°。高速摄影结果支持以上理论。当裙甲与主装甲倾斜方向相反(结构B)，其抗57 mm AP和APC的效能会显著提升：+ mm的间隙装甲相当于76 mm单层装甲，减重17%。

平行和非平行间隙装甲均能更有效地阻挡90 mm M304 HVAP。由于弹芯在穿透裙甲后碎裂而不是偏转，对裙甲与主装甲的入射角没有显著差别。30° +102 mm间隙装甲相当于同倾角的178 mm单层装甲，减重33%。45° +102 mm间隙装甲相当于同倾角的203 mm单层装甲，减重44%。

然而由于裙甲不总是能使APC碎裂，间隙装甲的效能不稳定。30° +102 mm间隙装甲能将击穿距离减小一半，而40° 19+76 mm则会将击穿距离由4387 m增至4801 m。

由以上数据可见，当弹体破碎时，间隙装甲比单层装甲更有效，减重30%~50%；但若弹体不碎裂，仅剥被帽和偏转，减重只有10%~20%；若偏转导致入射角增大，则间隙装甲反而不如单层装甲。

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