揭秘坦克装甲的间隙效应如何“距离产生美”？

坦克作为地面战场上突击作战的主要兵器，必须要有足够的防护能力，而在现有的技术条件下，还不能完全依赖主动防护系统，而挂载大量附加装甲的坦克又十分厚重，所以对于坦克装甲结构的研究从未停止。

在复杂的装甲结构设计中，有一种设计是两层钢板之间稍微隔开一点距离，形成一个存在空气的“间隙”，间隙的大小根据想要防御弹种的直径来判断，比如来袭弹药的直径是120毫米，那么间隙小于120毫米的就叫小间隙，大于120毫米的就叫大间隙。通过试验证明，间隙越大、装甲抗弹性能提升就越明显。这一点很好理解，比如来袭的是一发穿甲弹，当穿甲弹的弹杆穿透第一层装甲板后，原有的惯性作用力方向受到干扰，如果迎击的第二块钢板与第一块钢板距离越远，穿甲弹飞行时间就越长，作用力的角度变化就越大，那么穿甲效果就会降低。而间隙装甲的这种效应，也被称为正效应。

装甲板在受到攻击时，受弹丸冲击应力影响会产生剧烈的震动，我们将这种震动成为“应力波”，应力波会沿着装甲板表面快速传递到背面，严重时会给装甲板冲出一个鼓包或者冲破。理论上讲，硬度越高的材料应力波效应就越明显，所以利用空气弹性空间大的特性，在装甲板之间的空气隔层能够有效缓解应力波。

在受到破甲弹攻击时，装甲需要承受巨大的外部冲击压力，间隙装甲之间的空气能够为泄压提供有效的空间，装甲板之间的间隙也让破甲弹无法保持在最佳引爆距离发挥威力，这样传递到第二块甲板背面的力量就小得多。这种阻隔应力波和泄压的作用原理对于穿甲弹具有一定的防护效果，对于防御破甲弹具有理想效果。在很多研究者认为，间隙装甲还存在碎片干扰、阻止裂纹扩散等作用，但这些都是材料结构本身自带的附加效应，以后再做详解。

间隙装甲这项技术固然有它的优点，但是运用到坦克上，也存在着不可避免的缺点。其中，比较明显的是对于弹种具有一定的挑剔性。在受到穿甲弹攻击时，大间隙能够有效降低穿甲弹威力，但在小间隙条件下，负效应表现得尤为突出，这主要是由于小间距时间隙装甲对穿甲弹的防护呈负效应，随着间距增大到某一临界值后，开始呈现正效应，正效应临界值一般为两层装甲板的水平间距达到或超过穿甲弹弹杆的有效长度，而且与装甲倾角也存在着一定的关系。因此，间隙距离一定的装甲板，在战场上应用时的防护效应正负是不确定的。

其次，是钢板厚度与材料性能对重量的影响。经过测试发现，硬度越高的材料制成的间隙装甲，对于来袭弹丸的干扰作用越明显，而在坦克总体尺寸不变的情况下，较厚的钢板固然抗冲击力较强，但钢板厚度的增加，却又使间隙距离减小，因此钢板的厚度与间隙距离又成为了一对此消彼长的矛盾共同体。至于重量的影响，如果只对炮塔前部间隙装甲进行调整，重量变化一般不会超过200千克，在完成坦克总体设计后，这点重量增加几乎可以忽略不计。

总体来说，间隙装甲较之传统的单层装甲板相比，不仅实现了性能上的进步，更开启了依靠结构设计提升防护能力的新思路，从工程设计到实现原理两个层面，为以后更先进防护手段的诞生提供了可靠的实践依据。

刘晓峰：装备专家，长期从事武器装备论证、预研制工作，主持军工企业省部级重点项目1项，为国防装备建设提供决策性重要参考1项，参与新一代装备关重件试制工作2项，为装备研制和使用部门提供重要建设性改进意见并得到采纳2项，拥有行业内著作1部，在《坦克装甲车辆理事会论文集》发表装备发展规划论文1篇。

出品：科普中国

作者：刘晓峰

策划：金赫

监制：光明网科普事业部