比钢装甲轻三倍!新型装甲材料助力坦克减重

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楼主 2020-05-21 14:10:51
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加州州立大学以及美国陆军航空应用科技局最近公开了一种全新的防御材料,名为「不锈钢复合金属泡沫」(stainless steel Composite Metal Foam,CMF),而这种材质可能是目前重量最轻但是防护最好的材质。这里是密恐福利——






据加州大学资深机械与航空工程教授拉拜以(Afsaneh Rabiei)表示,大部分军用载具所用的均质钢(RHA)比CMF金属泡沫还要重上三倍,但是CMF可以维持同等的防护力,因此未来有可能使用CMF取代掉传统的RHA (例如在薄RHA夹板中装填CMF),而CMF不只可以有效防御破片,甚至还有良好的爆炸波吸收作用,减少人员受到脑震荡等冲击伤害。




在测试之中,研究人员放置了16.72mm以及9.5mm厚的两块CMF于一片2.3mm厚铝板后方,并使用一枚俄国ZSU-23机炮所使用的23x152mm高爆凝固汽油弹(HEI)向铝板射击,在弹头穿透铝板后,高爆药立即让弹头炸裂,距离大约45.7公分,接着分散出体积15~150平方毫米且初速高达1524m/s的破片。在检验中,16.72mm的CMF可以完全阻挡破片,而9.5mm则阻挡了大部分的破片,但亦却没有严重变形。


另一方面,科学家也在计算机上用同样重量与厚度5083铝合金装甲进行模拟测试,而厚度和重量与16.72mm之CMF同样的5083铝合金装甲虽然也能抵挡HEI喷发的破片,但是爆炸波却几乎在没有削弱的情况下直接传递到铝板,且铝板在承受破片动能之后有变形的迹象。


CMF金属泡沫拦阻下破片的X光图

此外,在2016年的测试中,一片薄于2.54公分的CMF阻挡了一发.30-06 M2 AP穿甲弹,也就是达到了防弹衣的NIJ 4级高标。相较于5083铝合金装甲,CMF如干酪状的空洞构造不只可以阻拦破片,也发挥良好的吸震作用,令CMF不会因为强大的爆炸力而严重变形,并且大幅削弱了传递到装甲板后的压力。


对此,拉拜以最终对CMF做了一个简短的评论,那就是CMF可以说是目前他们已知能在维持低重量情况下提供最高防护力的材料,其防护效益比相当高。而未来美军的装甲载具防护升级,也可往能大幅降低重量,假使一辆坦克能将12吨的均质装甲换成4吨的CMF装甲,那就能让坦克搭载更强的武器、计算机或其他系统,或者是提高其机动性能。





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