電磁裝甲

董旭

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

關鍵詞：電磁；裝甲；主動式；被動式

引言

近十多年來，對材料和結構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已不能滿足要求，必須另辟蹊徑，提出新的防護概念和技術途徑。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，可以預計在不遠的將來，隨著相關技術的進步和成熟，該種防護技術對提高未來主戰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滑膛炮發射穿甲彈，可擊穿1000mm裝甲。美國海爾法反坦克導彈，可擊穿1050mm裝甲。俄羅斯AT-X-14反坦克導彈，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，常規裝甲常常通過模塊化裝甲、附加裝甲、增強裝甲厚度、使用復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、結構改進，都會不同程度的降低裝甲車等武器裝備的實戰能力。因此，必須從裝甲技術必須從源頭革新，才能適應未來戰場。

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，引起磁流體力學不穩定，射流受到影響被發散，從而降低了破甲效能。經多次實驗驗證，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系統、電控系統、計算分析系統、儲能系統、反應發射系統幾部分組成，與被動式電磁裝甲相比，其技術要求相對較高。

圍繞在被保護設備周圍有多個雷達探測裝置，每個裝置負責探測一個扇面并且對應著一個反應發射裝置。主動式裝甲在工作時會開啟雷達向各個方向進行掃描定位，如有來襲射彈，雷達信號將傳輸到計算分析系統，通過計算分析系統對信號進行處理，計算出射彈的速度方向及攔截彈的彈道參數，而后將數據經電控系統傳輸至反應發射系統，反應發射系統配合儲能系統，向來襲射彈發射攔截鋼板，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、電磁裝甲的發展歷史及發展趨勢

（一）電磁裝甲的發展歷史

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攻擊裝有電磁裝甲的步兵戰車。其結果顯示，攻擊結束后，戰車的主裝甲損傷非常小，車體結構也沒有受到影響，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-復合混合裝甲戰車進行防護能力實驗，戰車成功地抵御了多枚射彈的攻擊。

目前我國電磁裝甲領域已經進入實戰階段。我國99式主戰坦克已掛載被動式電磁裝甲，其防護能力遠超于以往坦克裝甲。哈爾濱工業大學現已研制出主動式電磁裝甲，并將裝備于坦克、裝甲車等裝備。在技術及工業制造領域，我國還面臨著部分難關，但到目前來看，中國是發展最為活躍，也是最快的國家，經過今后幾年的研究，中國有望在技術領域有關鍵突破，并推動世界電磁裝甲的發展。

（二）電磁裝甲的發展趨勢

就目前電磁裝甲來說，仍有部分需改進的地方，主要表現在如下幾個地方：

1.制造更大電容及功率的電源系統。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揮更好的防護作用。

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

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，而滿足一場戰斗所需要的電源容量大小，雷達探測系統對駕駛人員的輻射程度，一輛坦克能攜帶的金屬板數量等問題都是目前急待解決的。現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，以滿足未來戰場的需要。