本文以總統專車、裝甲車、軍用方艙、輕型坦克等裝備防護為目標,討論這些裝備防火箭筒彈攻擊所需材料和防護結構優化。
1、火箭筒發射彈性能
美國“蝮蛇”火箭筒,彈頭重4.07Kg,彈徑70mm,距離100m時能擊穿400mm厚度勻質鋼板裝甲。
美國M72A1式、M72A2式和M72A3式66mm火箭筒,能穿破305mm勻質鋼板。俄羅斯RPG-7V1式40mm火箭筒對坦克和火炮,能破325mm厚度勻質鋼板。
RPG-18發射64mm的PG-18型破甲彈,能破375mm勻質鋼板厚度。
RPG-27式105mm火箭筒,單發型反坦克武器,發射105mm破甲火箭彈,可對付坦克、步兵戰車、裝甲人員輸送車自行火炮和其他裝甲目標。可以穿破650mm厚度勻質鋼板裝甲。
圖1.美國M72A火箭筒
圖2.俄羅斯RPG火箭筒
中國51式火箭筒,發射90毫米反坦克火箭破甲彈,能破100毫米厚度勻質鋼板。另一種是241型90毫米尾翼式反坦克火箭彈,能破152毫米厚度勻質鋼板裝甲。
2、抗火箭筒彈裝甲結構
2.1鋼板防護裝甲
要防護美國“蝮蛇”火箭筒,M72A2式和M72A3式火箭筒,俄羅斯RPG-7V1式火箭筒和RPG-18火箭筒彈,勻質鋼板防護裝甲厚度需要達到400mm,面密度為3.12噸。即使使用裝甲鋼板,面密度也要達到2噸以上。
質量太大了,不可能應用在防彈汽車、總統專車、輕型裝甲車上。
2.2防彈陶瓷裝甲
防彈陶瓷板,厚度需要400mm,面密度1.4噸;
制造400mm厚度陶瓷防彈板也困難。
不可能應用在防彈汽車、總統專車、輕型裝甲車上。
2.3PE纖維UD板裝甲
防火箭筒彈裝甲的勻質鋼板厚度需要400mm,換成PE纖維UD板,厚度需要900mm,面密度873Kg。
由于裝備空間有限,不能采用太厚裝甲,另外,制造太厚的陶瓷防彈板和PE纖維UD板也困難。
應用在防彈汽車、總統專車、輕型裝甲車上可能性也不存在。
2.4鈦合金/泡沫鋁復合裝甲結構
5mm厚度鈦合金防彈板與20mm厚度泡沫鋁組合,5mm厚度鈦合金板相當于10mm勻質鋼板,20mm泡沫鋁可以使彈著點面積擴大50倍,即,在鈦合金面板上單位面積的攻擊力減小到1/50,也就是相當于500mm厚度勻質鋼板。可以防火箭筒彈攻擊。
面密度為32Kg。
在鈦合金板表面噴涂3mm聚脲層,抗彈能力還能提高。
2.5鋁與PE纖維復合面板/泡沫鋁復合裝甲結構
鋁與PE纖維復合面板(6mm鋁板,4mmPE纖維織布)10mm厚度,相當于10mm厚度勻質鋼板,與20mm厚度泡沫鋁復合,可以使彈著點面積擴大50倍,在鋁面板上單位面積攻擊力減小到1/50,也就是相當于500mm厚度勻質鋼板。可以防火箭筒彈攻擊。
面密度為29Kg。
在鋁板表面噴涂聚脲層,抗彈能力還能提高,面密度為30Kg左右。
3、一些裝備防火箭筒彈結構優化
3.1首長專車防彈裝甲結構優化
普京總統專車采用鈦合金復合裝甲,相當于有400mm厚度勻質鋼板裝甲,能防火箭筒彈攻擊,見圖3。
圖3.普京專車,抗火箭筒彈
特朗普總統專車采用相當于400mm厚度勻質鋼板的復合裝甲,見圖4,能抗火箭筒彈攻擊。
圖4.美國總統專車,抗火箭筒彈
圖5.中國首長紅旗專車
中國首長乘坐的紅旗專車(圖5)的防護裝甲只能防護12.7mm穿甲彈,比特朗普總統專車,普京總統專車防護水平低很多。
為了保護首長安全,建議采用5mm鈦合金面板/20mm泡沫鋁復合裝甲,鈦合金面板噴涂聚脲涂層,面密度為33Kg左右,復合裝甲厚度為28mm左右。
這種復合裝甲可以抗7.62mm,12.7mm穿甲彈,美國“蝮蛇”火箭筒彈,M72A2式和M72A3式火箭筒彈,俄羅斯RPG-7V1式火箭筒彈和RPG-18火箭筒彈的攻擊。
3.2武裝直升飛機底部抗彈裝甲結構優化
武裝直升飛機對地面攻擊很有效,然而由于低空飛行,容易被地面的火力攻擊,例如12.7mm穿甲彈,火箭筒彈,美國“毒刺”導彈的攻擊。蘇聯在阿富汗戰爭中損失333架米-24武裝直升飛機,主要被美國“毒刺”導彈打掉的。
美國“毒刺”導彈,是一種便攜式防空導彈,采用紅外、紫外制導技術,命中率高,接近目標時爆炸并以破片進行攻擊。
我國武直飛機底部防護結構較弱,目前只研究抗12.7mm穿甲彈,不能抗“毒刺”導彈,火箭筒彈的攻擊。臺灣從美國購買了150枚“毒刺”便攜導彈,專門應對大陸武直飛機,一枚“毒刺”導彈打掉一架武直飛機。另外,火箭筒發射彈也能打武直飛機。
采用5mm厚度鈦合金與20mm泡沫鋁復合底板,噴涂3mm聚脲層(圖6),可以抗1000Mpa爆炸沖擊波,彈著點作用面積擴大50倍以上,單位面積攻擊力縮減到50分之一以下,能夠抗7.62mm穿甲彈、12.7mm穿甲彈、大部分火箭筒彈和“毒刺”導彈攻擊。
這種復合裝甲結構能夠抗1000Mpa爆炸沖擊波,可以抗“毒刺”爆炸沖擊波的攻擊。爆炸碎片的攻擊力縮減到1/50,不能進入飛機內部。
圖6.武直飛機底部防彈結構
3.3輕型裝甲車與軍用方艙抗彈裝甲結構優化
現在的輕型裝甲車和方艙大都采用鋼板或陶瓷防彈板結構,抗彈能力較低,一般防對火箭筒彈沒有防護能力。
采用聚脲涂層的鋁與PE纖維復合面板(6mm鋁板,4mmPE纖維織布)10mm厚度,與20mm厚度泡沫鋁復合,即,3mm聚脲+10mm鋁與PE纖維復合面板+20mm泡沫鋁,相當于400mm厚度勻質鋼板,可以防7.62mm、12.7mm穿甲彈和火箭筒彈攻擊,如圖7所示。
面密度為30Kg左右。
防彈面板也可以采用鈦合金面板,3mm聚脲+5mm鈦合金面板+20mm泡沫鋁,總厚度28mm。相當于500mm勻質鋼板裝甲,可以防7.62mm、12.7mm穿甲彈和火箭筒彈攻擊。
面密度為33Kg左右。
這種裝甲防彈效果很好,但是很貴,5mm鈦合金面板價格是10mm鋁板的20多倍。
采用鋁與PE纖維復合面板10mm厚度,與20mm厚度泡沫鋁復合裝甲經濟價格便宜,面質量也比較小。
圖7.輕型裝甲車防彈裝甲結構
4、關于防火箭筒彈裝甲結構的開發
4.1關于打靶試驗
3mm聚脲/5mm鈦合金面板/20mm泡沫鋁復合裝甲、3mm聚脲/10mm鋁板與PE纖維復合面板/20mm泡沫鋁復合裝甲,都需要12.7mm穿甲彈,距離100m,打靶試驗,美國“蝮蛇”火箭筒,M72A2式和M72A3式火箭筒,俄羅斯RPG-7V1式火箭筒和RPG-18火箭筒彈打靶試驗,實際驗證防彈效果。
3mm聚脲層/5mm厚度鈦合金/20mm泡沫鋁武直飛機復合底板,抗“毒刺”導彈打靶試驗,50米與100米打靶,測試防護效果。
參照打靶結果調整各組份厚度。
4.2復合裝甲樣品制作
各種復合裝甲樣品可由東北大學裝備防護研究中心制作和提供,也可以由東北大學裝備防護研究中心于軍工單位合作進行。
4.3經費來源
請國家科工局、軍工行業以及相關部門提供打靶等試驗經費,支持國防裝備防護結構的發展。
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