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“力场护盾”不是幻想:电磁装甲技术

 老沈阅览 2016-01-19
“力场护盾”不是幻想:电磁装甲技术

               2015-11-23
    电磁装甲是利用电磁原理进行防护的装甲技术。电磁装甲与常规装甲的防护原理有较大差异,该装甲防护力的提高并不意味着装甲重量的增加,相反,在保持同等防护水平的同时,可使得车辆的车体防御厚度大大减少,重量减轻,而且,电磁装甲具有较好的操作安全性,从而保证成员安全;还具有较好的重复使用性,从而减轻后勤负担等特点。

   原理

   电磁装甲有主动电磁装甲和被动电磁装甲两种。其中,主动电磁装甲具有主动探测弹药的功能,一般由探测器、处理器、蓄能装置、转换器和发射器组成,通过探测器对来袭弹药的方位、速度、距离和数量等物理量进行定位测量,随后制定防护方案,计算机控制系统会接通储能器,向电感发射器线圈输出强大脉冲电流,指令发射器发射拦截物或者采取其他主动措施,使得来袭弹药提前爆炸或偏转,其探测距离至少100m;被动电磁装甲亦称自动激活电磁装甲,由安装在主装甲外侧的、相隔一定距离的两块薄钢板和高压电容器组成,一块薄钢板接地,另一块钢板与高压电容器组相连,在来袭弹药爆炸成型射流或穿甲弹的弹芯穿过外板而接近内板时,电容器释放电能形成强大磁场,使弹丸金属导体产生交变洛仑磁力,造成弹杆偏转或断裂,使金属射流膨胀发散、断裂破坏,直径增大5~10倍,作用在单位面积上的侵彻能量急剧下降,从而避免主装甲被击穿。虽然被动电磁装甲系统只有几吨,但其防护效果却相当于在车上加装10~20t的普通钢装甲。

图1:成型装药射流被强大的瞬时磁场所破坏

   发展现状

   美国重视电磁装甲技术的研究。早在1973年就提出了利用电磁场对载流射流的欧姆加热作用破坏破甲弹射流的设想,开启了美国电磁装甲技术研究的新纪元。美国的先进装甲项目投入1010万美元为战车研制新概念装甲,包括电磁装甲,以防御化学能和动能弹药。目前正在进行的结构装甲项目旨在开发轻型结构装甲技术,包括陶瓷装甲、透明装甲和电磁装甲。

   英国致力于电磁装甲技术的研究,在《英国国防部国防技术战略》中把电装甲防护技术、动力源技术和动力管理技术列为坦克装甲车辆领域未来优先发展的重点技术。英国国防科学技术试验室展示了一种可安装在“武士”步兵战车上的电磁装甲系统,该系统包括防弹金属板、绝缘层、配电线及存储电容器,总重量只有5t,但提供的防护效果却相当于在车上加装10~20t普通钢装甲。英国还推出一种类似于力场防护罩的新型电磁装甲,它能够为坦克装甲车辆提供防御来袭威胁的能力,其工作原理为:超级电容器与装甲相结合,使车辆成为巨大电池;当车辆侦察到来袭威胁时,储存在超级电容器的能量会迅速传导至包覆车辆的装甲上,从而产生强力电磁场,这个电磁场会形成短暂的“力场防护罩”,弹开来袭弹药。

   俄罗斯在被动电磁装甲技术的发展方面具有代表性。俄罗斯早在20世纪70年代末和80年代初就电磁装甲对30mm、50mm、100mm口径破甲弹的防护效果进行了试验研究, 90年代后,俄罗斯继续致力于脉冲电流作用下射流的不稳定性理论研究,并在理论建模方面取得了重大进展。

图2:电磁装甲用于坦克装甲车辆的防护

   法国和德国联合成立的圣路易法-德研究所提出了四种主动电磁装甲结构,即:发射平板式主动电磁装甲,发射单块板或间隔发射两块或多块板,对付穿甲弹;发射网格板式主动电磁装甲,网格可为多角形或圆形或其他组合结构,对付破甲弹、攻顶战斗部;速度、方向双控式主动电磁装甲,利用通电线圈控制,选择性的发射防护元件,有利于减轻防护板面密度;发射板放置稳定式主动电磁装甲,试验证明,可使防护板稳定飞行的距离达到自身直径的20倍。

   应用前景

   电磁装甲技术是一项极具前瞻性和带动性的前沿军事技术,对于军用平台突破装甲防护系统带来的重量限制具有重要意义,也为未来全电平台的发展奠定基础,具有广泛的应用前景。目前,电磁装甲技术正处于研发阶段,还未发展成熟,在坦克装甲车辆上尚未正式装备应用,仅在某些车型上进行了试装。

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