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????策劃:宋雅娟

????監制:光明網科普事業部

????在武俠小說中,某些武林高手在敵方兵刃及體時,其“內力”會自動震斷敵人的武器。而在現實中,電磁裝甲技術也可以使坦克裝甲車輛具備“護體內功”。

????另辟蹊徑的電磁裝甲

????與傳統裝甲的“硬碰硬”不同,電磁裝甲( Electromagnetic Armor)技術頗有些“四兩撥千斤”的意味,該技術是利用電能干擾和破壞來襲射彈,來減輕和消除對主裝甲的破壞,從而提高裝甲車輛防護能力的一種新概念。

????1973年,韋爾開(Walker)提出了原始的電磁裝甲的概念,利用脈沖大電流汽化、干擾和分散破甲彈的金屬射流,從而降低破甲彈的破甲深度。不過當時由于技術瓶頸,電磁裝甲長期停留在概念研究階段。90年代以后電磁裝甲的研究進入快速發展時期。1992年,美國國防部在給國會上報的21項《國防部關鍵技術計劃》中,已把電磁裝甲列入脈沖功率技術中。后來德、法、 英等國也開始了電磁的研究。

被動式電磁裝甲原理

(圖片來源于網絡)

????電磁裝甲分主被動兩種,被動式是在主裝甲外放置兩塊金屬(鋼)板,其間用絕緣子隔離開一定距離。通常一塊鋼板接地,另一塊與高壓電容器組相連當破甲彈射流穿通兩鋼板時,就相當于接通電容器電路,則會有大電流脈沖通過金屬射流,引起射流發散,降低其侵徹能力。如果是穿甲彈,大電流也會引起穿甲彈彈芯震動和膨脹的不穩定性,從而使穿甲彈彈芯斷裂。

主動式電磁裝甲原理

(圖片來源于網絡)

????主動式電磁裝甲類似于現在的坦克主動防御系統,可以主動探測來襲彈藥,發射器發射攔截物或者采取其他主動措施,使得來襲彈藥提前爆炸或偏轉。不過區別在于利用了電磁加速原理,將干擾來襲彈藥的物體發射出去(類似電磁炮)。

????喜憂參半的電磁裝甲

????與傳統的裝甲防護技術相比,電磁裝甲具有以下優點。

????1重量輕。電磁裝甲的防護能力與裝甲板的厚度無關,在提供同樣防護能力的情況下,電磁裝甲重量只有軋制均質鋼裝甲的 30%,甚至更少,這就大大降低了坦克的重量,提高了其機動性和戰場生存能力。如英國國防科學技術試驗室研制了一種可安裝在“武士”步兵戰車上的電磁裝甲系統,該系統總重量只有5t,但提供的防護效果卻相當于在車上加裝10~20t普通鋼裝甲。

????2防護能力高。電能的響應速度比化學能反應速度高,在一定體積范圍內通過電流的能量也大高于化學能,因此電磁裝甲的功率密度比爆炸反應裝甲要高幾個數量級,大大提高了防護能力。

????3安全性高。電磁裝甲系統中不含有炸藥和油料等易燃易爆品,在生產、運輸和儲存等環節的安全性能要更高一些。

????但是,目前電磁裝甲距離實用還有不小的困難。其中最大的問題是能源需求大,為產生脈沖大電流,電磁裝甲必須由高儲能密度的脈沖電容器組構成高功率脈沖電源來提供電能。而根據目前美國等技術發達國家的實驗結果看,如果將一個10~20千克的模擬裝甲板以100~300米/秒的時間向外拋射,需要電能是4.5兆焦,電容器要達到1立方米,明顯難以在車內實現布置的,這還僅僅是推出一塊裝甲板所需要的能量。

“全電坦克”設想圖

(圖片來源于網絡)

????大有可為的電磁裝甲

????電磁裝甲技術雖未成熟,但前景廣闊。首先隨著兵器科學與技術的發展,“全電坦克”將是坦克裝甲車輛的重要發展方向,電磁裝甲成為未來坦克的一部分可謂順理成章。通過綜合能源管理系統將全電武器集中管理與分配,將大大提高脈沖功率電源的利用率,減小體積和重量,并可與信息化系統實現“無縫”鏈接,形成新一代的武器平臺。同時,隨著其機理與試驗技術的成熟,電磁裝甲技術也可應用于其他軍事平臺的防護,像地下重要目標、艦船等有足夠空間安裝脈沖電源的平臺都可以讓其大展身手。

????劃重點:電磁裝甲是利用電能干擾和破壞來襲射彈,來減輕和消除對主裝甲的破壞,從而提高裝甲車輛防護能力的一種新概念裝甲,隨著未來戰車“全電化”趨勢的明顯,電磁裝甲必然成為主流防護手段。

坦克的“護身內功”——四兩撥千斤的電磁裝甲

圖文簡介

在武俠小說中,某些武林高手在敵方兵刃及體時,其“內力”會自動震斷敵人的武器。而在現實中,電磁裝甲技術也可以使坦克裝甲車輛具備“護體內功”。