我军液氮装甲有望成为新一代坦克的守护神

   本文介绍一种我军研究中的液氮复合装甲。
    研究背景：坦克披挂反应装甲能有效提高防御能力，但反应装甲爆炸时会伤及附近步兵或其他坦克、车辆的传感器等易损部件，特别是在巷战中，在步坦协同作战中这种缺点特别明显。反应装甲是一次性的，持续防护能力弱。
    液氮复合装甲具有反应装甲的功效，又不会爆炸伤及无辜，是坦克理想的外挂防护模块。

    反坦克弹药穿透装甲过程：穿甲弹/破甲弹击中坦克外壳时，首先弹芯和钢板接触，动能转化为钢板和弹头间的热能，瞬间产生数千度高温使钢板融化，弹芯能轻易穿过的钢板，因此人们用快刀切黄油来形容这个过程。当射流接触第二层钢板时依然能融化钢板，并靠冲击力穿透钢板，最终进入坦克内部。

     液氮复合装甲：液氮装甲模块由以下部分组成：①金属外壳：外侧钢板厚50毫米（数据全部为假定值），底层铝合金板厚30毫米；②中间大斜角钢板：由厚度为20毫米的楔形钢板组成，将金属外壳内部空间分割成很多小空间；③分布在每个小空间内的液态氮；④底层夹在钢板和铝板间的蜂窝状陶瓷装甲块。⑤特种纤维底垫：为缓解坦克中弹后造成的冲击，装甲模块通过橡胶垫和坦克外壳接触，同时防止破甲弹对坦克原有装甲造成破坏。⑥传感器网络：装甲模块内部分布有传感器网络，包括温度、压力传感器和表面导线网，以便感知装甲受攻击后的损害情况。该传感器网与坦克内数据总线连接，能分辨出坦克遭受何种弹药的攻击，可为坦克兵及时发现攻击自己的目标提供信息。

     液氮复合装甲防御作用机理：当穿甲弹接触金属外壳时，接触点钢板融化，弹芯穿透外侧钢板后，数千度高温的弹芯与液氮直接接触，造成液氮爆炸性瞬间气化，产生巨大压力，这种压力产生两个作用：
     ①抵消穿甲弹动能：高压氮气首先冲破被融化的金属外壳，从弹头进入的小孔射出，这种喷射速度极高，高速高压气流在融化的弹芯中间产生切断性压力，将穿甲弹射流切断，气流将尚未进入装甲内部的弹尾动能抵消。
     ②破坏进入装甲内部的弹头：对于熔点不同的弹芯，如果弹芯穿透外侧钢板后已经融化，瞬间气化的液氮会侵入弹芯内部，造成弹芯射流结构破坏，变为众多小金属颗粒，并且吸收了弹头热量，当弹头接触复合装甲中间的楔形钢板后，其穿透力已经丧失。对于熔点高的弹芯，其热量被液氮吸收，接触楔形钢板后，动能再次转化为热能，同时又使液氮气化，产生高压气流从外侧钢板穿孔处喷出，根据能量守恒定律，穿甲弹的动能大多被液氮气化所吸收，转化为氮气的喷射动能消失在装甲外的空气中，从而使穿甲弹能量无法穿透楔形钢板。对于贫铀穿甲弹，除了上述动能损失外，其仅存的能量无法穿透底层的蜂窝状陶瓷装甲块。

      液氮装甲其他优点：过去坦克被穿甲弹击中后，即便没有击中要害，其产生的高温造成坦克内部灼热，人员难以继续作战不得不弃车。而液氮复合装甲将穿甲弹产生的热能大部分吸收，即便坦克被击中也不会使内部产生高温，人员可以继续作战。

       一个反应装甲块只能抵御一枚炮弹攻击，如果相同位置再次遭到攻击则丧失防护力。液氮复合装甲内部被分割成封闭的小空间，一枚炮弹只能气化其中一个或几个空间内的液氮，而装甲其他部分仍然能抵御炮弹攻击。

       随着液氮复合装甲的研制，我军下一代主战坦克可能采用这种技术，同时现役装备也可以换装新型装甲。液氮装甲模块体积大于反应装甲，我军将来的新型坦克将比现有坦克更厚实。研究过程中，除了液氮外，也对干冰（固态二氧化碳）等阻燃气体做过尝试。

       我军新型主战坦克特点：继99式坦克之后，我军正在研制新一代主战坦克，根据公开的相关研究论文、报告，可分析出该坦克大体有如下特征：
       体型厚重：新型坦克尺寸与99坦克相似，但看起来十分厚重，炮塔轮廓更大，因为它采用的新型复合装甲比原有装甲体积大。
       模块化设计：炮塔前面可换装多种型号复合装甲，炮塔两侧可更换多任务模块。这些模块组合包括：①炮塔两侧自动榴弹发射器，能发射烟雾弹、高爆弹、红外/雷达干扰弹、燃烧弹、照明弹等。整体式长方体弹箱，集成有榴弹发射器、装有各种弹种的弹药箱、自动输弹机构。②一侧为榴弹发射器，一侧为近程防空导弹发射器，可携带多枚单兵防空导弹。③指挥探测模块：一侧为战场侦察指挥装置，一侧为无人机发射器。④巷战模块，包括榴弹发射器和机枪。
       炮塔、发动机、底盘和减震系统都为独立模块，拆装方便，新型坦克的研制彻底摆脱了前苏联T72模式。
       强调战场生存能力：①炮塔顶部有激光/红外对抗装置，类似99坦克的配置，具备激光通信能力，以便在无线电静默中进行通信。②抑制红外辐射：新型坦克发动机顶部只有进风口，热量通过风扇在坦克后部排出，上面由金属盖板遮盖，遮盖物和发动机顶部装甲内有冷却水管。③抑制噪音：新型坦克有两种动力模式，采用燃气轮机或柴油机目前还没有确定，但都着重考虑降噪处理，对减震系统和履带也进行降噪设计。目的是对抗近年来发展起来的声红外智能反坦克弹药、战场声被动探测技术。由于采用新式外挂装甲，新型坦克抗打击能力将比现有的99式有大幅度提高，可在连续遭受多枚穿甲弹击中后继续作战。
        信息化程度很高：坦克内部从外挂装甲到炮管、壳体都分布有传感器网，坦克遭受攻击后，系统能为成员提供：受到何种弹药攻击、被击中位置、损伤情况、目标大致方位等信息，以便迅速反击。
        战场感知能力强：除了与其他坦克数据共享外，坦克有雷达探测警告器，指挥坦克配有雷达，可发现直升机、来袭导弹、地面目标等。
        独立作战能力强：由于新型坦克采用模块化设计，加装不同功能模块的坦克有不同功能，可做到：一个坦克营全部由新式坦克组成，能独立完成侦查、防空、突击、火力压制、近程巷战等任务。