轻型车辆防护.doc

轻型车辆防护轻型车至型车车两口方p北约stanag4569文件以明确的语言定义了小型装甲车以及后勤车辆必须向乘员提供的抵御小型武器,炮弹碎片以及地雷的不同的防护级别,该文件被计划制定者和战场指挥官当作指南,来决定当面临作战行动中的特殊的威胁时应启用哪种车辆.不同的防护级别规定要有90%的可能性在面临各种威胁时为乘员提供足够的防护.抵御小型武器火力以及炮弹碎片的防护可以理解为提供四周防护(覆盖360度),然而,最小射击距离分别为l至3级防护30米,4级防护200米,5级防护500米.最新一代轻型战术车正常最大提供3级防护.达到4级防护很困难,最大的问题是为了提供足够的可视能力,这些车辆需要更大的窗口和风挡玻璃.装甲玻璃板要能阻挡12.7毫米/14.5毫米穿甲弹攻击,也要足够的厚而大.5级防护是装甲人员输送车和步兵战车严格保留的要求.至于地雷,北约stanag4569定义了4个威胁级别,并相应地规定了所需防护:1级防护,反人员地雷和用于人体炸弹的手榴弹;2至4级防护:分别为6千克,8千克,10千克的反坦克地雷.反坦克地雷爆炸包括两种:压力18lf/步建兴车底平板嵌板(左右两舅)“汉姆威”防护强化型反地雷防护组件激发和倾斜杆激发,空心装药或爆炸成形弹药反坦克地雷的威胁还没有定义级别,或许因为还没有抵御该威胁的有效防护方式.轻型战术车辆抵御小口径弹药和炮弹碎片的可选方案包括简单金属块(钢或合金),空心金属块,陶瓷/金属层压板,陶瓷/复合层压板.过去一些年里,一项重要的研究一击一样.锰钢13%的成分确保其最佳性能,在高速冲压情况下表面硬度将瞬间超过500hb,与一般硬度200hb形成对比.可另一方面,相对低硬度值的锰钢易于切割.固体金属装甲通过与弹丸穿透力量形成阻力来产生效果.这也就意味着随着威胁级别的增大,相应地只能增加装甲厚度,因而更加厚重,使得轻型装甲车体很难承受.这一问题的解决办法现在有两个,新材料的运用以及不同防护机制的装甲结构,也就是说使得炮弹在撞击的时候使其很快裂开并阻止破片的穿透.不同性能和特点的装甲材料的联合应用是这种机制的关键.首选的简便方案是将高硬度钢板(约600hb)置于主装甲前部,或者主装甲板外部排列陶瓷块,陶瓷块比钢板更硬(20003000vhn,而装甲板别一登堡壁番侄.地重眵一_._一一4b中心处地雷爆炸l0千克(炸药量)爆破杀伤反坦克地雷4a任一车轮或履带下压力激发地雷爆炸一3b中心处地雷爆炸3a任一车轮或履带下压力激发地雷爆炸8千克(炸药量)爆破杀伤反坦克地雷p些重璺一j一一一2a任一车轮或履带下压力激发地雷爆炸6千克(炸药量)爆破杀伤反坦克地雷1手馏弹,未爆炮弹碎片弹药以及其他小型人员杀伤爆炸装置车下任意位置金属(左)材料车体和复合材料车体的比较饕甲事律瞄碎片村层装甲车体金一事体蓑甲系统复台=体装甲系统m釜嚣_金属车体筷块化蓑甲精衬e:z:i筷块化装甲骑部弹j酋防护(钢装甲口复合装0)装甲玻璃i截面言度截面密度2柏240200l160?200160,高硬度钢.f120/(ruts)120轧崩均质装甲.,/(明a8080/4040一一厂复合装甲(铝合金+纤维层压材料)“12345”12345依据stanag4569标准撞击(90度)的防护级别轻型重量和费用的平衡.左下图左半部分表示不同材料的表面密度值,依据stanag4569标准的防护水平功能.风挡玻璃窗口及其它透明表面一般装有所谓防弹玻璃,这种防弹玻璃由几层玻璃加工而成.几层玻璃之间带有防护薄膜,还有附加聚碳酸酯内层防止剥落(所谓剥落就是碎片在车内散射).左下图右半部分表示装甲玻璃的表面密度,依据stanag4569标准的防护功能.一种新型防弹玻璃最近问世,同样防护级别厚度减小25%.轮式车与履带式车辆的基础结构明显不易受地雷攻击.较低的车体表面不易直接受到爆炸冲击.因为轮式车有较大的侧面面积,并且轮拱可使压力从侧面排出,另外,优化反地雷整体设计以及/或者增加特殊防护要求非常容易.v型车底概念源自南非,已经为近乎所有现代地雷防护车辆所采用.生存能力测试显示,v型车底结合高f19oeigtnkfna>>li轻型车辆防护耐性钢车体将有效分离由高爆弹药在车底或车轮爆炸产生的冲击波.座位及安全带的精确设计以及长途越野行使中的优异舒适性实现了对脊柱的最佳保护.然而,在大多数通常做法中,深v型车底结构结合传统军事车辆需求,并最大可能减小车体轮廓是不容易的,这包括很多原因(低信号特征,增强弹道防护,空运能力等).广义上的地雷防护设计必须以处理车体整体结构尤其是行动装置开始,带有泄气保用装置的大型轮眙可吸收很大部分的爆炸能量并且有助于分散冲击波,还可能通过抑制加速力来防止车体被过高掀起.另一部分的爆炸能量随后被悬挂系统吸收.在这点上麦弗逊式悬挂非常有效,因为该悬挂系统中的上半部分支臂与车体上半部分相连,可以在不影响车的下半部分的前提下消除车轮下的反作用力.最终,合适的成形轮拱以及射流导流槽更有助于使爆炸能量偏离车辆.在安装可调节高度的液压悬挂系统后,车底距地高可以在怀疑有地雷时进行选择.车底距地高越高,爆炸冲击波传递衬层可选,固定装置固定袋置轻飘丧组夹层加装陶瓷块的模组扩充装甲系统(mexas)示意图20if甲越低,爆炸偏离过程越有效.另外,对于较高的整体结构防护的基本通用需求(加上所需的增强需求),车体设计时不能有聚集压力波的所谓”爆炸袋”,必须要有高耐性车底,能够承受高爆弹药爆炸.在开始弹性变形过程后没有进一步伤害.通过采用双层车底配置获得这方面的好结果,主钢板由一个能量吸收层支撑,该吸收层是由泡沫/可压碎材料或蜂窝状铝合金制成.进一步的改进防护可通过在车顶增加导流板实现.一些案例中,此板呈浅v型,通过一个内部支撑结构得到进一步增强,尽管这样不可避免地要影响车底距地高和有效载荷.乘员舱将广泛应用碎片衬层,如果可能的话,可安装具有良好缓冲的悬挂安装座椅.德国ibddeisenroth公司研发的mexas模组扩充装甲分为轻,中,重型3类构型,可以加装于现役车辆,或直接配合新车定做,例如德国”鼬鼠”i式装甲车加配的轻型mexas重300千克,不影响空运,上一级mll3使用者(中型mexas)即增重至600千克.现已生产超过12500个mexas模组块,装备德国陆军或外销它国,包括美国”斯特赖克”装甲车.美国空军研究实验室材料与制造委员会联合陆军研究实验室和俄亥俄州代顿大学研究中心一起,正在马里兰州的阿伯丁试验场对一种氮氧化铝(alon)进行测试,以替代目前用在飞机和地面装甲车辆上的传统多层透明玻璃.传统的透明装甲是将多层厚厚的玻璃叠在一起.而alon透明装甲是将透明的alon层作为抗冲击板,当中是玻璃夹层,底层是聚合物背衬,每一层都显然要比传统玻璃轻薄得多.alon材料很坚固,能抵抗较强tencate公司生产出采用高性能聚乙烯和涂橡胶的芳族聚酸胺碎片衬层的冲击,厚度和重量只是传统玻璃透明装甲的1/2,而它对于穿甲武器的打击具有更好的韧性,能提供更理想的保护.2004年6月在德拉姆堡的一次试验中,同时用7.62毫米m一44俄制狙击步枪和12.7毫米伯朗宁狙击步枪穿甲弹进行射击,玻璃质地的测试板被穿甲弹射穿,而alon测试板则没有被击穿.美国陆军计划将该透明装甲用于“汉姆威”等地面车辆的窗户上,虽然此类材料似乎具有无限的商机,但在alon透明装甲投入实战应用之前,其制造工艺,尺寸和成本仍然是实验室需要解决的问题.其它国家在增强装甲方面也不遗余力,澳大利亚陆军藉由美军的经验,在自己的轻型装甲车(aslav)8x8装甲车上安装格栅装甲,并且投入伊拉克作战使用.aslav源出”锯脂鲤”ii型甲车,由加拿大gdls公司生产,但防护力比出自”锯脂鲤”iii型的美军”斯特赖克”装甲车差,所以asl