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随着主动防御系统的成熟,未来坦克是否会撇弃厚重装甲设计?

2020-09-07 23:05阅读(62)

随着主动防御系统的成熟,未来坦克是否会撇弃厚重装甲设计?一直以来由于坦克为了增强自身防护性能,不得已采用的厚重装甲却增加了坦克的战斗全重,继而降低了坦

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我觉得坦克并不会因为主动防御系统的成熟优化而摒弃厚重的装甲,因为现在各国主战坦克的装甲厚度都是针对敌方坦克炮的穿甲能力所布置的,而不是以反坦克导弹的穿甲能力为防护标准,而主动防护系统拦截的都是导弹,但是坦克发射的穿甲弹主动防御系统能拦截吗?我对此抱有深深的怀疑。因为反坦克导弹的最大飞行速度普遍都在1马赫左右,以著名的AGM-114“地狱火”反坦导弹的最大飞行速度为391m/s,而现在的穿甲弹的射击初速在1800m/s左右,也就是5马赫。在2公里的距离上,1秒多钟的时间能发现并作出反应发生拦截武器,对于这样的速度主动防御系统是否能反应的过来我持怀疑态度。

而且在野战条件下现代主战坦克的速度普遍都能超过40,这个速度已经够用了,因为现在的作战环境都是体系作战,并不单独强调坦克的机动。而且主动防御系统的耗电量相当巨大,坦克的发电量并能随时随地的支持它工作,那主动防御系统不工作的时候坦克怎么办?厚重的装甲也许还能接对方反装甲武器不少攻击,而轻装甲能接吗?显然不能。作为突击力量的坦克,冲在最前端的坦克要面临地方前线最猛烈的攻击,装甲虽然是被动防御,但依靠符合装甲和被动反应装甲的防护坦克就可以冲在最前面扛最毒的打,但坦克如果放弃厚重的装甲仅仅靠主动防御能接多少?这个依然是个问题。

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以目前这种原理的主动防御系统,恐怕还无法彻底取代常规的坦克和装甲车装甲,只能作为补充。

目前的主动防御系统的运作原理大致是这样:探测系统检测到来袭的导弹/火箭弹/炮弹,然后抛射拦截弹或者发射拦截火箭弹提前引爆来袭的反坦克弹药,从而保护了坦克(也包括装甲车)本身。

这种拦截方式,对于在坦克侧后方发射的炮弹/火箭弹很有效,对于防御攻击薄弱的顶部装甲的反坦克炮,更是至关重要。

但是,坦克主动防御系统进行防御要消耗拦截弹的,且拦截弹的数量是有限的。坦克装甲凭借自己的防御性能就可以抵挡。

如果坦克只有主动防御系统,没有常规的坦克装甲。相信对方会改变战术,用大量廉价的火箭弹、炮弹和反坦克手雷进行饱和攻击,这些廉价的武器消耗掉拦截弹,再打掉动辄几百万美元的主战坦克,是相当划算的。

还有一点很尴尬,那就是现在这种主动防御系统同样对付不了路边炸弹(IED,简易爆炸装置),甚至还不如常规的坦克装甲。

路边炸弹中威力最大的是用几颗大口径炮弹连接在一起埋在地下,然后遥控引爆。请问主动防御系统对付埋在地下的路边炸弹?向地面发射拦截弹吗?

因此,到了现在,主动防御系统和坦克装甲只能并存,也许以后有其它原理的坦克装甲或者主动防御系统出现,到那时,也许各国坦克设计师会比较优劣,给坦克防护带来新的变革。

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个人观点认为:不会!目前主动防御系统主要是针对低速的破甲弹。虽然以色列最近成功拦截了动能弹(不是摧毁,是冲击波震得穿甲弹失稳,横着砸在装甲上),但任何拦截都有个成功率问题,总会有漏网之鱼。否则那些90-100多个垂发的驱逐舰还要近防炮干什么?而且对同一方向的两发以上的穿甲弹能不能可靠拦截?也是未知数。何况拦截弹是有限的,用完了之后呢?所以,装甲还是不能放弃的。主动防御和被动防御并存,应该是可预见未来的常态。

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如果从实战角度来说的话,未来履带式装甲车会不会继续装备服役还是另外一回事呢?毕竟在当下轮式装甲车辆的重要性和优势越来越显现的今天,包括履带式步兵战车、突击炮等在内的重装甲车车辆所具有的优势早已成功移植到轮式底盘上了,就连西方国家一炮统天下的120毫米高膛压滑膛炮都已经在8*8轮式底盘上成功应用,所以未来像主战坦克这种履带式装甲车辆还会不会继续存留都是未知数呢。但是如果单纯的从技术发展的角度来说的话,如果未来主动防御系统足够成熟之际,不排除未来坦克会用主动防御系统全面代替被动且厚重的复合装甲的可能。为什么这么说呢?我们看一下光是过去40年间,全球多款著名的主战坦克战斗全重升级幅度有多大?美国最早一批的M1A1主战坦克最开始的时候战斗全重还不到55吨,但是现如今的最新版本的M1A3呢?根据外媒报道其战斗全重已经妥妥的超过60吨大关。这意味着在其采用的1500马力燃气轮机输出功率没有实质性提升之下,M1A3的机动性反而不如最开始的M1A1好。但是我们拆分M1A3坦克和最开始的M1A1坦克做对于的话会发现,M1A3主战坦克的战斗全重已经超过60吨大关,但是M1A3坦克相比最开始的M1A1在零部件的数量上并没有多出很多,特别是重量和体积较大的部件并没有,比如最新的M1A3仍然没有装备自动装弹机,也没有刻意更多一层的增加防护装甲厚度,只是在信息化等方面有着显著提升。那么在硬件设施没有多大的变化之下,为什么战斗全重反而越来越大了呢?比如最基本的M1A1装备的是英国研制的乔巴姆防护装甲,这种防护装甲从结构上来说依然属于复合装甲,所以一开始的M1A1战斗全重达到了53.5吨,另外其采用的TGA-1500燃气轮机最大输出功率1500马力,但是该燃气轮机的重量可要比豹2坦克上的柴油机组轻不少,所以也可以理解为最开始的M1A1光是防护装甲重量就至少占据整车战斗全重的30%左右,这个30%虽然也是各国较为普遍的一个指标。但是从后面的M1A2战斗全重增加到了57吨,硬件设施上也没有太大的改变,唯一较为明显的改变就是将最开始的乔巴姆防护装甲替换成质地更硬、防护能力更强的贫铀装甲,从金属密度来说,贫铀的金属密度要远远大于乔巴姆防护装甲隔层中的防护钢板密度,所以在密度增加后,整个复合防护装甲的厚度可以略微缩减一些,那么从理论角度来说,换装密度更大的贫铀装甲的M1A2主战坦克的战斗全重应该更轻一些才是啊,怎么反弹更重了呢?其实这个背后和防护穿甲深度有直接关系,如果升级贫铀装甲后的M1A2主战坦克的正面防护深度依然和M1A1一样保持在800毫米的话,那么M1A2的战斗全重是应该下降不少的,但是随着各国主战坦克的脱穿弹穿甲深度越来越强之后,使得M1A2如果继续沿用此前M1A1的设定防护装甲厚度的话,那么在战场上很可能被敌方坦克一炮击穿,所以M1A2在升级防护技术上下了很大功夫,比如防护装甲技术从乔巴姆的复合夹层换成了密度更大的贫铀金属层,同时还额外增加了防护装甲厚度,同时在很多关键位置也刻意增加了防护面积和防护装甲厚度。所以就这样M1A2的战斗全重再一次升级到57吨大关,再到如今M1A3成功突破60吨大关,这背后的劣势是什么呢?就是发动机的输出功率并没有显著提升也就意味着机动性越来越差。当然这个问题不光只体现在M1坦克身上,对于使用柴油机组天生加速性不如燃气轮机的其他各国主战坦克而言,这个问题更为明显,比如德国的豹2系列也是动力输出并没有明显提升,但是因为升级防护使得战斗全重上涨不少。所以这也是很多国家大力发展主动防御系统的核心原因,就是因为伴随着各国在脱穿弹穿甲深度上的进一步提升之后,对于时刻处于被动状态的坦克防护装甲而言,要想不被击穿就得再再再升级装甲厚度,那么最终机动性就会越来越差,包括升级更大马力发动机后使得动力系统重量也更大后,长此以往将会陷入一个战斗全重、动力输出越来越强,但是坦克机动性越来越差的死局中。那么我们可以大胆试想一下如果未来主动防御系统足够成熟后,也全面舍弃厚重的被动防护装甲厚,坦克的战斗全重再一次归位传统的40吨级别后,那么在保持现有的上千马力动力输出后,首先由于动力输出小了一些,使得动力系统的可靠性和寿命更长一些,同时因为其战斗全重大幅降低后使得其单位功重比反而提升不少,那么坦克的机动性反而更强了,这意味着坦克的全地面通过能力再一次提升之外,重装甲地面作战部队厮杀之际,拥有更强机动性的坦克战场生存能力反而更进一步提升不少。试想一下再配合上拥有更加强大且出色防护能力的主动防护系统加持下,坦克的地面威慑力将会更进一步提升。但是未来真的还会有坦克保持现役吗?只能说这个几率已经在不断下降之中,那么相比生产和使用成本更低的轮式装甲车时,履带式底盘的使用时间、成本等方面在全地形通过能力越来越强的轮式战车面前将会越来越低。外加上履带式装甲车相比轮式装甲车一直以来更擅长的更为优秀防护技术也被质量和体积小很多的主动防御系统替代后,那么一辆装有大口径滑膛炮、配有大功率发动机、且同样装备有主动防御系统和不差于履带式地形通过能力的轮式装甲车,将真的很可能改写主战坦克只能使用履带式底盘的历史局面。

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从俄罗斯T95、T14等“下一代坦克”的设计模式来看,减重将可能是下一代坦克的主要改进方式。一方面通过智能化、信息化,将车组成员集中到同一个乘员舱内。同时配备自动装弹机、遥控武器站,通过先进的观瞄系统将炮塔无人化。这样一来,就可以将厚重的装甲主要布置在乘员舱周围——至于其它地方,就“皮薄馅大”吧:反正有主动防御系统。

主动防御系统

主动防御系统这类概念是在上世纪60年代初的苏联诞生的。而首次使用,是在1980年代时的阿富汗战场上:尽管拥有T-72、T-64等先进主战坦克的陆军没有看上主动防御系统,但前苏联海军步兵采购了250套“德洛兹德”(苏联第一套实用化的主动防御系统),将其装备到T55D主战坦克上。在实战中,这些加装了主动防御系统的T55D在合适的战场条件下成功拦截了80%的火箭弹。

“德洛兹德”主动防御系统的套路已经成了当今世界上所有“硬杀伤”主动防御系统的拦截模式:炮塔两侧安装的毫米波探测器捕捉到目标后,控制系统解算目标弹道,继而由拦截弹发射器发射107mm拦截弹在离坦克7-10米的距离上引爆来袭目标。不过这套主动防御系统明显具有很大缺陷:只能防御炮塔正面60°区域射来的火箭弹,而对炮塔脆弱的侧后方根本无法兼顾。

经过了近十年的发展,前苏联第二代主动防御系统“竞技场”迅速成型。俄军发现,在“竞技场”主动防御系统与“窗帘”光电防御系统搭配使用时,坦克的战场生还率提高了3.5倍。这是个不小的进步,也凸显出主动防御系统的前景!在“竞技场”成功量产后,它迅速被推广到了俄军大多数新生产的BMP-3、T-72、T-80UM1、T-90等步战车、主战坦克上。

而在此处出现的“窗帘”光电防御系统,实际上采用是另一种主动防御系统的套路了。它系软杀伤主动防御系统,主要针对的是使用激光制导的反坦克武器。在探测器检测到照射坦克的激光束之后,炮塔正面转向激光来袭方向。同时,炮塔正面的光电致盲仪开始通过大功率的爆闪将敌方的反坦克导弹发射手致盲,两侧的烟雾弹发射器将会投掷烟雾弹以屏蔽激光束。即便导弹成功发射,失去了激光束的制导后会造成失的。

当今世界上的主动防御系统,其采用的杀伤方式无非三类:硬杀伤防御、软杀伤防御和综合性防御。综合性防御便是将硬杀伤、软杀伤综合到一起,俄军将“窗帘”和“竞技场”两套主动防御系统叠加使用,便成了一套软硬皆备的综合性主动防御系统。

美军也计划在现有M1系列主战坦克和M2系列步兵战车身上加装主动防御系统

总体来说,加装各种主动防御系统是未来坦克的设计趋势。除了俄罗斯以外,美国、以色列和中国等国同样为各自的坦克研制、装备了主动防御系统。而下一代坦克,显然是离不开这些东西了。不过主动防御系统同样有很大的缺陷难以弥补:难以防御动能穿甲弹、俯冲攻击状态的反坦克导弹等。它的防御同样有盲区。


主动防御系统的优化方向

现役主动防御系统,主要是针对水平发射的反坦克导弹、火箭弹等中低速杀伤弹使用。这类反坦克弹药不太依靠速度进行杀伤,而是依靠战斗部及战斗部前端的金属药罩对坦克进行破甲。金属药罩在战斗部爆炸后会迅速形成金属射流刺入坦克装甲,这是当今世界绝大多数反坦克导弹的杀伤方式。

而难以防御的反坦克弹种有两种:是速度动辄数马赫的脱壳尾翼稳定穿甲弹,这样的弹药存在目标小、速度快等防御难点,这让雷达系统难以发现、及时做出反应。

二是攻顶的反坦克导弹、航弹以及榴弹,这样的弹药来袭方向近乎垂直,攻击的是坦克最为薄弱的顶部装甲。不过与其说这些弹种难以防御,不如说现有坦克主动防御系统难以兼顾到顶部装甲的主动防护——这是全世界坦克主动防御系统的通病。

因此在日后的主动防御系统优化性设计中,将会重点对这两个弹种及顶部装甲的主动防御进行优化。同时,再进一步增加探测系统的精度、适当延长作用距离和拦截弹的精度、威力;以及在强电磁干扰条件下提升主动防御系统工作的稳定性。这是相当有必要的。


现有装甲防护设计体系应用在坦克上的结果


不过就现代坦克的设计来看,主装甲的日渐增厚是难免的。破甲弹能打出破甲深度1000mm+RHA的成绩,脱壳穿甲弹也因为加工工艺、弹芯材质和设计的变化,拥有了2000米距离上击穿800mm+RHA的优秀成绩。现代坦克采用的多为复合装甲,但这仍然需要添加防崩落衬层、间隙装甲、爆炸反应装甲等防御手段。有人甚至认为,在材料工程学未能突破现有瓶颈前,坦克的防御手段只能如此。

现有材料的抗穿系数图

同时,现代坦克对于机动性的要求也是日益提高的。因此现代坦克的发动机功率逐渐提高,同时动力包体积减小;手动变速箱更换为自动变速器;传统的操纵杆驾驶更换为方向盘甚至是将履带更换为适合公路行军的双销挂胶履带等等,这都是弥补装甲厚重造成重量变大、进而造成机动性下降的方式。

尽管倾斜设计、复合装甲让坦克的防御性能上升, 但坦克的装甲设计还是越来越厚

减小坦克装甲的重量有多种道路。一种是降低坦克的被弹面积。比如瑞典的S型主战坦克,无炮塔的设计让它的装甲得以集中布置。减少了被弹面积的同时,还将正面装甲给增厚了。又比如俄罗斯的T-14主战坦克,通过无人炮塔的设计,它的炮塔正面投影面积较以往的俄系坦克还略有下降。第二种是采用新型材料的装甲,比如目前新兴的石墨烯。

其实降低装甲总重量、却提升防御能力的方式并不止使用主动防御系统这一条道。而在主动防御系统完全成熟、可以为坦克提供无死角的防护后,坦克设计师确实可以减少坦克的装甲布置。不过保留一定量的装甲,仍然是有必要的。即便是再高端的主动防御系统,同样存在着不足。


主动防御系统全面代替厚重装甲的可行性

若要将主动防御系统安装在坦克上,从而将装甲控制在一定量范围内,这在目前显然并不是一条正经的道路:反坦克弹种的日趋丰富、主动防御系统的缺陷和现有材料工程技术瓶颈就摆在这。

反应装甲一直在进步,图为乌克兰新型反应装甲的防御原理剖面图

说到底,只有在主动防御系统保证百分之百拦截来袭弹、无死角确保拦截来袭弹之后,坦克装甲的设计才有可能作出让步。未来的世界可能会出现这样的主动防御系统,坦克是否能真正卸下厚重的装甲呢?

也许未来的坦克,还真的可能将石墨烯等新型防弹材料作为主装甲,将格栅装甲布置在发动机舱、车体等周围以拦截破甲弹等武器。而传统的爆炸反应装甲,或许会被电磁装甲所替代——这又是另一个故事了。

主动防御系统的故事可能才刚刚开始。不过坦克的装甲,同样会存在——正所谓魔高一尺道高一丈,坦克防护系统性能的提升会引起反坦克手段的进步。至于摈弃传统的厚重装甲,也说不定。没准到了那会坦克的重甲并不能卸下,随着装甲材料、发动机的更新,坦克的装甲还将会越来越厚。

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我觉得主动防御形式应该成为主流,皮。并且轮式战车在数量上和品质上有可能超过现在的坦克,首先是大型汽车的轮胎防爆胎的发展和技术一旦突破,大型汽车的感觉就是陆地巨兽的可能,现在自动防御体系需要一个平台,这个平台就是全地形的通过,一定安全的防御,子防御系统。抛弃护甲的未来战车,就是那种陆地巡洋舰,或一系列大小各一的产品,分门别类。

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主动防御系统主要针对的是中小型导弹类反坦克武器,时速大约在400~600公里左右,飞行速度较慢,载具从单兵、汽车到武装直升机不等。如果坦克的主动防御系统足矣普及,只代表威胁坦克的武器少了一部分,反坦克火炮类的武器依然有效,坦克上的装甲会以防备炮弹类武器的威胁为主。

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重甲依然会存在,只不过会转换形式,复合装甲必然也是未来发展方向之一。

未来坦克发展火力,机动,防护,信息将是未来发展重点。其中防护依然会以主装甲+附加装甲+主被动防护系统的三重防护,其中主被动防护无异于最亮眼的,但是目前技术来看仍然有不足,目前主流防御系统的防御方向仅仅只有车体周围,而底部与顶部依然存在防御盲点,而且由于防御弹在单方向上其实很少,面对多批次的攻击还是心有余而力不足。同时巷战的突然性也对防御系统的反应速度提出了更高的要求,所以反应速度,反应灵敏度,以及抗饱和攻击度都需要提高。

同时作为做后一道防线的主装甲同样重要,毕竟主动防御都有用尽的时候,这时候主装甲将是车体成员的最后保障。同时主装甲的发展将必然向复合装甲方向前进,以最轻的重量取得最佳的防御效果,从而取得防护与机动的平衡。

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感觉就像电车和燃油车的关系一样,都说电车是未来的希望,燃油车必将淘汰,问题是这个时间是多久呢?谁现在又敢吃螃蟹完全淘汰燃油车呢?坦克、装甲车也是如此,现在的主动防御系统确实先进,但离文章说的那种程度还早的很,美军不也重新开始整重型装备么?当年的斯特赖克旅可是牛逼哄哄啊,结果呢?