电磁装甲的发展

电磁坦克擦出的火花两者之间会有怎样的交织？中国99A式主战坦克美国M1艾布拉姆斯主战坦克斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯格奥尔格·西蒙·欧姆汉斯·克海斯提安·奥斯特发展潜力巨大的新兴防护装甲技术——电磁装甲发展时间：1973年至今发展分类：

主动式电磁装甲被动式电磁装甲坦克装甲倾斜装甲间隙装甲复合装甲反应装甲电磁装甲

坦克装甲的发展经历了近100年，从最初的纯铝装甲、钢制装甲到现在的陶瓷复合装甲、贫铀复合装甲以及新兴的电磁装甲都离不开电磁。装甲发展史主要是透过电磁力增加装甲的防护力削减敌方炮弹造成的杀伤。有使主装甲厚度大为减少，从而使坦克总重量减轻和防御更强力炮弹的种种潜力。电磁装甲是21世纪后出现的主力战车领域防御概念，目前处于研发阶段，是新兴国防科技的热点。原理发展1973年，韦尔开提出了原始的电磁装甲的概念。20世纪70年代末，前苏联的拉弗列恩季耶夫流体力学研究所开始研究电磁装甲。20世纪80年代，美国加利福尼亚的麦克斯韦实验室也开始了研究电磁装甲。1992年，美国国防部在给国会上报的21项《国防部关键技术计划》中，已把电磁装甲列入脉冲功率技术中。后来德、法、英等国也开始了电磁和电热装甲的研究。状现电磁装甲主动式电磁装甲基本原理

主动式概念为车上载有某种感应器，当感应到炮弹接近时，电脑自动启动将外层钢板(或某种拦截物)通电透过电磁力弹射出去，打飞或打偏来袭炮弹，一切都在很短距离和很短时间发生。另一种主动式概念为不透过电磁力弹射钢板而使用通电引爆夹层间的易爆化学品达成，制造工程上比较接近现行的反应装甲科技，耗电量也较小，但是反应速度和耗材成本上有较大难关要克服。主动式磁浮弹射型主动式炸药弹射型被动式电磁装甲基本原理

被动式概念为两片间隔距离的装甲板各自通电，成为两极，当穿甲弹热金属流冲入时等于接通电路，大电流脉冲通过金属射流，引起射流的磁流体力学的不稳定喷散造成其杀伤力减弱，对尾翼稳定脱壳穿甲弹也有一些干扰削弱效果。依供电点位置又分成集中式和分散式两种。

由于此种被动电磁装甲的电源是集中在一处，无论是破甲弹射流还是穿甲弹杆芯接通两钢板时，都引起已充电电容器放电，形成不对称的放电回路，即形成一个简单导轨炮放电回路，此时通过弹的电流与板回路间的磁场相互作用，产生洛仑兹力(或安培力)作用于破甲弹射流或穿甲弹杆芯，使它们弯曲或断裂，失去或减弱侵彻和穿甲功能。被动式电流型电磁装甲作用机理研究

2004年,德国人Wickert首次利用作用时间窗方法分析了金属射流与电流作用时间问题。2008年,陈少辉在作用时间窗模型基础上,建立了通用的作用时间数学模型,并以电流对金属射流微元的最长作用时间为目标,即可求出最优装甲板间距,该结果也通过电磁装甲实弹试验得到证实。电磁装甲运动学理论模型电磁装甲电路理论模型

2010年军械工程学院设计了峰值电流上升沿为65μs电磁装甲试验系统,开展了实弹静破甲试验并获得了期望的脉冲电流波形。电磁装甲电流作用时间窗模型金属射流穿过电磁装甲仿真图电磁装甲作用机理研究基于电爆炸机理的欧姆热效应电磁装甲最早提出时的设想就是利用电能的加热效应来干扰和破坏破甲弹的金属射流,在随后的研究中,虽然实弹试验验证了脉冲电流可以有效减小破甲弹的穿深,但根据当时对电能欧姆热效应的研究水平,认为注入的能量不足以影响射流的穿甲行为。随着对脉冲电流欧姆热效应的深入研究,特别是电爆炸理论的不断完善,电磁装甲作用过程中的欧姆热效应电爆炸机理又一次成为研究热点。基于磁流体动力学不稳定性机理

Littlefield等假设金属射流为无限长,沿着轴向均匀拉伸,具有极好的塑性,又研究了考虑热效应、更接近实际的有限电导率情况,并且提到了电热软化作用在磁流体不稳定性中的重要性,给出了金属射流产生磁流体不稳定性的材料属性的边界条件。电磁装甲数值仿真研究2002年,美国桑迪亚实验室进行了三维ALEG-RA-MHD仿真,模拟了直径3mm的铜线,等边弯曲60°注入峰值400kA脉冲电流后的磁流体动力学现象,同时进行了模拟验证。2004年,英国国防科学与技术实验室利用2种通用商业化数值模拟工具(AUTODYN和ELEK-TRA)对电磁装甲中的破甲弹射流进行了仿真。2008年,美国陆军研究实验室加大了对ALEG-RA的投入力度,以实现对电磁装甲中的复杂物理现象建立接近基本原理的仿真能力。电磁装甲试验技术研究各国研究20世纪70年代末，前苏联拉夫季耶夫流体力学研究所最早开始电磁装甲的研究工作。20世纪80年代，美国加利福尼亚的麦克斯韦实验室开始了电磁装甲的理论研究。1999年，兵器工业某研究所在国内首次进行了电磁装甲原理试验美军陆军研究实验室和陆军坦克动力研究发展与工程中心从2000年开始了紧凑型高功率脉冲电源设计和电磁装甲试验工作，设计和研制了电磁装甲试验平台及电磁装甲试验模块。2000年起，军械工程学院开展了电磁装甲理论、仿真与试验研究，不断完善和改进了试验系统，优化了装甲板间距，掌握了电磁装甲电参数、结构参数的设计准则和优化方法。2006年，夫琅和费研究所进行了44mm口径破甲弹的电磁装甲试验。2007年，荷兰的应用科学研究院弹道研究