電磁裝甲

董旭

摘要：回顧了常規(guī)裝甲現(xiàn)狀及特點。重點介紹了電磁裝甲的基本概念、機理和研究狀況及發(fā)展趨勢，闡述了電磁裝甲——這一新型電磁裝置研發(fā)的必要性和可行性。

關(guān)鍵詞：電磁；裝甲；主動式；被動式

引言

近十多年來，對材料和結(jié)構(gòu)功能潛力進一步挖掘及對高能炸藥能量進行進一步較充分開發(fā)利用，對提高坦克裝甲車輛的防護水平起到了較大作用。但是隨著對其生存力要求的進一步提高，單純地依靠這些被動防護技術(shù)已不能滿足要求，必須另辟蹊徑，提出新的防護概念和技術(shù)途徑。目前這方面已成為研究熱點，其中報到較多的為電磁裝甲，從目前的研究水平及其防護性能來看，可以預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來，隨著相關(guān)技術(shù)的進步和成熟，該種防護技術(shù)對提高未來主戰(zhàn)坦克的防護水平一定會起到積極作用。

一、電磁裝甲的定義

為應(yīng)對大型武器裝備外裝甲，反裝甲武器層出不窮，比如英國Centurion tank的140mm滑膛炮發(fā)射穿甲彈，可擊穿1000mm裝甲。美國海爾法反坦克導(dǎo)彈，可擊穿1050mm裝甲。俄羅斯AT-X-14反坦克導(dǎo)彈，可擊穿1200mm裝甲。在破甲和護甲的斗爭，破甲武器往往更勝一籌。

面對穿甲能力日益增進的反裝甲武器裝備，常規(guī)裝甲常常通過模塊化裝甲、附加裝甲、增強裝甲厚度、使用復(fù)合裝甲等方法提高防護能力，但效果往往不理想，裝甲的厚度增加、密度增加、結(jié)構(gòu)改進，都會不同程度的降低裝甲車等武器裝備的實戰(zhàn)能力。因此，必須從裝甲技術(shù)必須從源頭革新，才能適應(yīng)未來戰(zhàn)場。

電磁裝甲就是通過電磁輻射干擾、引爆敵方射彈，保護主體裝甲，從而減少損傷提升裝甲整體防御力的一種現(xiàn)代化電能附加裝甲。

二、電磁裝甲的分類及其作用原理

按照工作方式的不同，電磁裝甲分為被動式和主動式兩種。

（一）被動式電磁裝甲

被動式電磁裝甲，又稱“沃克”板，它是由兩塊金屬板和一臺高功率脈沖電源所組成。兩金屬板相隔一段距離放置在主裝甲外，兩金屬板之間用絕緣體隔開，距離主裝甲遠(yuǎn)的金屬板接地或電源低電端，靠近主裝甲的金屬板連接電源高電端。

被動式裝甲的工作原理如圖4-1所示，當(dāng)破甲彈射入外金屬板并穿過絕緣體時，絕緣體被打通，大量的電流將從高電壓金屬板流向低電壓金屬板，射彈在強大的電流之間受到與運動方向相反的軸向拉力，引起磁流體力學(xué)不穩(wěn)定，射流受到影響被發(fā)散，從而降低了破甲效能。經(jīng)多次實驗驗證，射彈在強電流中運動，會使彈丸軟化變形甚至斷裂。銅的軟化電流強度為112.3kA/mm，鋼的軟化電流為119.2kA/mm。軟化的射彈對主裝甲幾乎沒有殺傷力，很大程度的提高了裝甲防護能力。

（二）主動式電磁裝甲

主動電磁裝甲主要由雷達(dá)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、計算分析系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、反應(yīng)發(fā)射系統(tǒng)幾部分組成，與被動式電磁裝甲相比，其技術(shù)要求相對較高。

圍繞在被保護設(shè)備周圍有多個雷達(dá)探測裝置，每個裝置負(fù)責(zé)探測一個扇面并且對應(yīng)著一個反應(yīng)發(fā)射裝置。主動式裝甲在工作時會開啟雷達(dá)向各個方向進行掃描定位，如有來襲射彈，雷達(dá)信號將傳輸?shù)接嬎惴治鱿到y(tǒng)，通過計算分析系統(tǒng)對信號進行處理，計算出射彈的速度方向及攔截彈的彈道參數(shù)，而后將數(shù)據(jù)經(jīng)電控系統(tǒng)傳輸至反應(yīng)發(fā)射系統(tǒng)，反應(yīng)發(fā)射系統(tǒng)配合儲能系統(tǒng)，向來襲射彈發(fā)射攔截鋼板，將射彈攔截或者撞偏，以起到防護的效果，具體過程如圖4-2所示。

三、電磁裝甲的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢

（一）電磁裝甲的發(fā)展歷史

英國在2003年9月公開了英國國防實驗室用多枚破甲火箭彈連續(xù)攻擊裝有電磁裝甲的步兵戰(zhàn)車。其結(jié)果顯示，攻擊結(jié)束后，戰(zhàn)車的主裝甲損傷非常小，車體結(jié)構(gòu)也沒有受到影響，火箭彈在接觸主裝甲前被充分削弱，電磁裝甲防護效果十分理想。

2005年，美國陸軍坦克研究中心對電磁-復(fù)合混合裝甲戰(zhàn)車進行防護能力實驗，戰(zhàn)車成功地抵御了多枚射彈的攻擊。

目前我國電磁裝甲領(lǐng)域已經(jīng)進入實戰(zhàn)階段。我國99式主戰(zhàn)坦克已掛載被動式電磁裝甲，其防護能力遠(yuǎn)超于以往坦克裝甲。哈爾濱工業(yè)大學(xué)現(xiàn)已研制出主動式電磁裝甲，并將裝備于坦克、裝甲車等裝備。在技術(shù)及工業(yè)制造領(lǐng)域，我國還面臨著部分難關(guān)，但到目前來看，中國是發(fā)展最為活躍，也是最快的國家，經(jīng)過今后幾年的研究，中國有望在技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)鍵突破，并推動世界電磁裝甲的發(fā)展。

（二）電磁裝甲的發(fā)展趨勢

就目前電磁裝甲來說，仍有部分需改進的地方，主要表現(xiàn)在如下幾個地方：

1.制造更大電容及功率的電源系統(tǒng)。無論是被動式電磁裝甲的強電流干擾射流作用，還是主動式電磁裝甲的彈射鋼板作用，都需要強大的電源動力來發(fā)揮更好的防護作用。

2.增強整體系統(tǒng)的靈敏度。有些破甲彈的體積較小，發(fā)射速度極快，裝甲若要有效起到防護效果，整體系統(tǒng)的靈敏度十分重要。

3.從概念上革新裝甲類型。被動式裝甲遭到攻擊后，電磁金屬板會放出強大的電流，而滿足一場戰(zhàn)斗所需要的電源容量大小，雷達(dá)探測系統(tǒng)對駕駛?cè)藛T的輻射程度，一輛坦克能攜帶的金屬板數(shù)量等問題都是目前急待解決的。現(xiàn)如今電磁裝甲確實可以增強防護能力，卻無法持久防護，對于補給的需求十分高。這使我們需要從新的理念入手，對電磁裝甲進行概念上的革新，以滿足未來戰(zhàn)場的需要。