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中篇： 新生—复合篇 戈达德(r*h*goddard)博士1918年发明了使用聚能装药弹头的火箭筒，这一发明在50年后成为了坦克的心腹大患，而法国诺德─阿维什公司在1953年研制成功第一代反坦克导弹SS─10，并在56年投入实战，开创了反坦克武器作战的新篇章。聚能装药破甲弹在命中目标时射流的顶端（最快）速度可达7000~10000米每秒、温度可达1100度以上！高压就更不用说了，简单说就像用高压水枪对泥块射击。聚能装药战斗部最常用的药型罩材料是紫铜。炸药装药一般采用高爆速的猛炸药压制，或用B炸药注装而成。在这里要说明的是射流其实是极薄极细的晶体状金属侵彻体，本身是固体而并非人们通常认为的“高温的钢水”，只是因为极薄因此具备流体的特性罢了。  由于采用了聚能装药战斗部，反坦克导弹和单兵火箭筒的攻击能力大大增强，例如苏军装备的第一代3M6大黄蜂反坦克导弹（AT-1），3M14（AT-3），法国的SS10反坦克导弹等静破甲威力均在300MM以上，而单兵携带的反坦克火箭筒也日益威胁到坦克的安全，例如美国的M72，苏联的大名鼎鼎的PRG-7，其威力也都达到了300MM，也就是说，除了坦克，携带反坦克导弹和单兵火箭筒的士兵也同样可以威胁到坦克的安全。
中国生产的某型单兵火箭弹。 在多次地区性冲突中，携带装有使用聚能装药战斗部的导弹和火箭筒的步兵大量猎杀世界上最先进的主战坦克，其普遍程度，无出其右。1973年10月8日下午，埃及反坦克部队使用AT3导弹和RPG7火箭筒在一小时内就全歼了以色列的王牌190装甲旅，摧毁当时西方最先进的M60坦克近百辆，震惊了全世界。而当时的坦克利用提升物理厚度来加强防御能力的道路已经走入了死胡同，单靠提升装甲的厚度来对抗聚能装药战斗部几乎已经没有了可能, 饱受聚能装药战斗部打击的人们纷纷怀疑坦克是否已经走到了尽头,一时间坦克无用论甚嚣尘上。 “陆战之王”的地位面临空前危机。  曾经创造过辉煌战绩的苏制AT3反坦克导弹。 最早认识到这种危机的是苏联陆军，在普遍装备单兵反坦克火箭筒和第一代反坦克导弹的同时，苏联陆军就意识到自己的装甲突击力量也同样面临西方同样级别的反坦克武器的威胁，当时苏军装备的T54，T55以及T62等坦克均采用常规铸造均质钢装甲，通过靶场试验证实，T54/T55的前装甲至少要加厚到150毫米，炮塔和侧装甲厚度要达到250毫米，才能抵御苏军自己装备的85毫米破甲弹。如果想抵御T-62的115毫米穿甲弹，坦克的前装甲则要增加到215毫米，倘若达到这个厚度，则坦克会过于沉重而无法作战。而传统的钢装甲却又根本无力抵御这些武器的打击，迫于反坦克武器发展的压力，苏联的装甲研制者们开始了新的征途。  中国生产的坦克炮聚能战斗部。 在二战后期，苏联就已经开始了对非金属嵌入装甲和轻型屏蔽装置的研究和试验，只是由于在战后苏联常规钢装甲能够满足部队需要才未进行大规模应用，在50年代末60年代初反装甲武器威胁日益加重，苏联的科研部门全力投入到新型装甲的研制中。其中苏联钢铁科学研究院，莫斯科普鲁米梯学院，库宾卡装甲技术科学院等诸多科研院所纷纷开始试验新型装甲。 苏联的科研人员最早提出了在新一代坦克装甲上使用非金属嵌入夹层的构想，通俗的说也就是复合装甲夹层。为此，他们试验了大量的材料，在T64坦克还处于样车阶段的时候，科研人员先后试验了几十种材料的嵌入夹层，在早期定型的T64上，采用开槽铸造的方式，就是在浇铸的时候在正面主装甲的位置预留凹槽，然后再向凹槽内浇铸一种特制的铝合金，这样在射流侵入的时候，不同的材质会阻断干扰射流，降低射流的侵彻能力，尽管有着较好的效果，但是这种设计带来的问题也是不能被接受的：炮塔正面厚度过大（据称接近600MM），而且浇铸的铝合金容易起火，而且还会产生会产生有毒气体等等，很快被军方否决。
 用于测试的铝合金夹层材料。 随后科研人员又开始了双硬度混合钢板作为夹层的试验，依然使用铸造开槽炮塔，具体的制造方式是高硬度钢板先被预制在模具内，而后才进行铸造。这种装甲对抗穿甲弹的能力较强，可有效毁伤穿杆，但是重复抗弹性差，而对于射流的侵彻，也有很好的效果，由于混合钢板之间有一定的间隙能够使射流发散，并使用一种特制的耐火酯（特种橡胶）填充，能够干扰和阻断射流，但是此种装甲重量过大，不符合军方提出的减轻坦克总重的原则要求，同样被军方否决。  早期型号的T64的炮塔。 而此时在苏联另一个实验中心，陶瓷材料的发展取得了长足的进步，苏联先后试验了氧化铝陶瓷(Al2O3) 氧化锆陶瓷（ZrO2）等多种陶瓷材料。在这里要简单的说明一下，陶瓷材料有两种类型，即单片陶瓷结构和陶瓷复合物结构，单片结构陶瓷包括氧化物陶瓷（主要是Ａｌ２Ｏ３瓷）和非氧化物陶瓷（例如：ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ和ＴｉＢ２等），以及二元系统（例如：Ｂ４Ｃ－ＴｉＢ２基陶瓷）。 一般来说，非氧化物陶瓷具有更高的物理性能和相对低的密度（除ＴｉＢ２基陶瓷外），作为装甲材料要比Ａｌ２Ｏ３氧化铝瓷更有利。然而，这些材料制造方法多用价格较贵的热压技术，造价上要比氧化陶瓷结构高出许多。 根据苏军的战略思维，苏联的坦克设计师们毫不犹豫的采取了价格上能被接受的氧化物陶瓷成分，也就是著名的Al2O3，也叫三氧化二铝，说得更直白一些，叫它铝矾土也是可以的。苏联的研制者们没有采取西方的那种陶瓷片状结构，而是采取了经过他们计算的更优化的设计，球状，T64改进型所采用的陶瓷复合装甲结构大致是高硬度合金钢+氧化铝陶瓷球+含铅的特种纤维板+高硬度合金钢。这种陶瓷装甲在工艺上非常精密，陶瓷球呈阵列排布在约束钢套中，而后在模具内浇铸一种耐火的聚亚氨酯（特种橡胶）来填充缝隙，在这个结构中，当高温射流穿透外层钢装甲侵入复合层的时候，由于陶瓷球是不规则排列的，加上特种橡胶构成的空隙使的射流受到不同方向的挤压和阻隔，反复交替来达到破坏射流的作用。同样，此种装甲在面对穿甲弹弹芯侵入时也是以同样的原理破坏弹芯。一般来说，装甲对抗穿甲弹弹芯主要是靠损伤弹芯，而对抗金属射流，则是消耗射流能量和阻断射流的连续性。 在60年代初期的一系列试验中，使用氧化铝陶瓷球作夹层的复合装甲取得了良好的效果，成功的抵御了大多数反坦克武器的攻击，很快这种装甲被T64坦克改进计划选中作为T64B的正式装备。T64改进型的装甲分布是这样的：车体首上装甲厚度为200MM并呈78度倾角布置。首下甲板厚度为90MM并呈60度倾角布置。炮塔正面装甲厚度为500MM左右（由于采用复合装甲，不同位置角度不同略有浮动），炮塔侧面为120-90MM（铸造装甲钢）。  T64坦克炮塔中的三氧化二铝陶瓷球和炮塔主装甲结构图。 左侧为使用尾翼稳定脱壳穿甲弹进行实弹测试后的剖面图，可以看出弹芯未穿透装甲夹层，由此可见T64的炮塔是极其坚固的。 那么采用这种氧化铝陶瓷作为复合夹层的新型装甲究竟有着多高的防护能力呢？笔者认为，使用陶瓷复合装甲的T64对穿甲弹的防御能力能够达到450mm以上，而对破甲弹的防御能力则达到了600mm。 苏军在斯摩棱斯克靶场进行的一次的实验很好的证明了这种新型装甲的能力。当时苏军将一辆T64改进型坦克作为靶标，使用静破甲威力在550MM反坦克导弹进行攻击，在巨响过后，坦克安然无恙，炮塔正面主装甲仅仅被被聚能金属射流“掏”了一个300多MM的小洞，放置在车内的弹药和用于模拟乘员的动物均安然无恙，由此可见，使用了陶瓷复合装甲的T64可以有效抵御当时绝大部分的反坦克武器，新型装甲的设计取得了成功。 但是在实际是过程中，T64暴露出大量问题，诸如：发动机经常无故熄火，液气悬挂系统经常失效（量产型号取消了该悬挂装置），传动系统故障率奇高，自动装弹机成为乘员的噩梦（故障频发的为115毫米定装弹装弹机，在采用了125火炮和装弹机后基本解决了这一问题），火控系统经常失灵…鉴于T64的“极不可靠性” 装甲兵总局派了1个小组，带着1辆T-64A坦克样车，来到乌拉尔坦克厂，向天才设计师卡尔采夫交代了一项任务：研制一种价格更低廉、结构更简单、性能更可靠的T-64A坦克。 卡尔采夫接受了这项任务，在对装甲兵总局提供的T64和“172工程”样车进行了详尽的研究和测试之后，下塔吉克人清楚地发现了T64和“172工程”的问题之所在，在诸多短时间内难以解决的问题面前，卡尔采夫确信，要完成上面下达的任务只有一个方法——另起炉灶。 卡尔采决定在他所设计的“167工程”基础上，结合一些在“172工程”上经过试验证明成熟的技术来研制一种全新的坦克，该项目代号“172M工程”。只借用T-64A的优点，以及没有定型投产的“167工程”和T-62改进型的长处。在对上面进行汇报时，仍称T-64A改进型。为了获得研制经费，卡尔采夫“瞒天过海”，以“172M”工程”的名义让装甲兵总局以为该项目只是“172工程”的改进型号。结果，卡尔采夫顺利地得到拨款，也顺利地把它们花光了。 当装甲兵坦克总局派出专家组对所谓的“172M工程”进行考察的时候才发现，眼前隆隆驶过的新型坦克压根不是什么T64的改进型，根本就是一辆有着不同血统的全新设计的主战坦克。为此，装甲兵坦克总局感到非常恼怒，严厉地申斥他不服从命令。但卡尔采夫深知“172M项目”是有希望的，因为它采用了可靠的技术，比T-64造价低、操作简单。完全符合装甲兵总局提出的所有要求。1969年8月，卡尔采夫退休，他的助手和“172M工程”的设计组长韦涅季克托夫接任总设计师。试验共进行了5年，“172M工程”样车出色地通过了几乎所有的试验项目。1973定型为T-72。  早期T72的样车。 在设计T72的时候，下塔吉克的设计者们充分贯彻了苏军数量饱和的作战思路，在各方面都考虑了大批量装备的因素，装甲防护也不例外。 尽管在一系列的测试中，氧化铝（Al2O3）取得了非常不错的成绩，但是其不菲的造价也让设计者们头痛不已，作为一款试图能够大量装备部队的坦克，造价是军方必须要考虑的问题，T72的设计非常符合装甲兵坦克总局当时提出的“便于生产，造价低廉，能够应付当前主要火力威胁，保持对西方的火力优势，拥有极高的可靠性和勤务性”等要求。在装甲防护上，设计者们也动足了脑筋来满足军方这种几乎苛刻的要求。 首先下塔吉克的设计师们分析了当时主要的反坦克火力，发现使用聚能装药弹头的反坦克导弹和单兵火箭弹的威胁位居首位，于是在T72的主装甲设计上，也是优先考虑的对抗聚能装药战斗部。在60年开始的一系列试验中，苏联钢铁科学研究院（简称Niistali）的专家们发现，石英玻璃纤维对金属射流有着良好的防护效果，因为石英玻璃的软化温度比钢水高许多，在加热到1800摄氏度时仍然保持半固体状态，因此其完全能够耐受剧烈的热冲击。在制造工艺上，石英玻璃纤维的制造过程也要容易得多，笔者分析T72所采用的石英玻璃纤维采用分相腐蚀后再煅烧的方法来制成二氧化硅含量95%以上的低成本高氧化硅玻璃纤维，（在这里要说明一下，国内的很多翻译机构对此种物质的翻译名称极度混乱，一般国内军方的研究所称此种物质为--玻璃纤维增强酚醛）此种玻璃纤维在高温（甚至超过1100摄氏度）下的强度依然很大，可能保证铸造过程中石英玻璃夹层基本不损坏，这样就可以在炮塔铸造的同时直接向预留的偶凹槽内进行浇注成型。这种工艺大大简化了炮塔的制造时间和工艺程序。  t72炮塔夹层的侧切图，可以看出其厚度较大。 与此同时，科研人员还通过实验发现，这种纤维夹层装甲对弹丸/射流的防御能力随装甲倾斜角度和复合夹层密度的不同而不同：当装甲倾角小于40度时复合夹层材料的密度越大，防护效果越好，但是夹层密度不能达到或超过外壳和背板的高镍钢；而当倾角大于60度时，夹层材料的密度越小，防护效果反而越好。所以苏联主战坦克采用首上22度大倾角是通过优化计算得出的，是和其采用的防护材料的密度，结构等密不可分的。 在车体的防护上，为了保持车重T72和T64都采用了硅化的石英玻璃纤维作为复合夹层，其中，T64的车体首上装甲是由80MM的高硬度合金钢，100MM的硅化石英玻璃纤维，20MM钢制背板，10MM含铅内衬组成的，辅之以22度大倾角增强防护能力。而T72早期型号的首上装甲与T64的大同小异，直到后来T72B时代才开始改变车体正面装甲结构。关于改进型的情况，笔者将在随后的文章中将做详细介绍。  早期T64和T72车首装甲结构示意图（t72的比T64的夹层数要少） 外壳为高镍装甲钢，其余依次为白色部分为特种橡胶，蓝色为高硬度钢板夹层（T72无此层），高氧硅玻纤夹层，装甲钢背板（不同型号厚度不等），含铅内衬 在防护效果上，这种复合装甲是利用材料密度不同形成对射流的毁坏。传统的聚能装药战斗部命中T72的炮塔后，速度高达8000/S的高温金属射流首先贯穿了由80MM高镍钢构成的第一层甲板，然后侵入由104MM石英玻璃纤维构成的第二层装甲，在这个过程中，玻璃纤维层碎裂的晶体碎块不断地切入金属射流，装甲中层叠交替排列的多层不同密度的材料交替切入，最终完全切断射流路径，来达到防护的目的。笔者认为，使用玻璃纤维复合装甲的T72对穿甲弹的防御能力相当于300-350mm均质钢版，对聚能装药破甲弹的防御能力相当于400MM-500MM均质钢版。这一数值已经足以抵御当时普遍装备的各种反坦克武器。而到了70年代末期，苏联又开始了坦克装甲上的又一次飞跃。请关注后续的红色贵族的回归-王者篇。 |
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