總說裝甲，後主動防禦時代，坦克防護將愈發科幻

總說裝甲|（第53期）後主動防禦時代，坦克防護將愈發科幻（2）

在上一期的《總說裝甲》中，我們簡單了解了電磁裝甲的基本構造和工作原理，除了被動式的電磁裝甲外，美國正在研製一種「主動式」的電磁裝甲，它被稱為坦克「全方位防護系統」——電磁感應系統。這套系統從反應速度到安裝角度來看，不僅能夠防禦一般來襲的反坦克導彈，還能夠防禦攻頂彈藥、靈巧彈藥等傳統附加裝甲和主動防護系統難以抵擋的威脅。

西方某國為坦克設計的防攻頂裝甲

所謂的「主動式」電磁裝甲是相對於「被動式」而言的，由於「被動式」電磁裝甲需要來襲彈藥與之發生接觸，然後才能運轉做功，帶有一定的「擾動式」性質。而主動式電磁裝甲，主要是利用了電磁加速原理，將干擾來襲彈藥的物體發射出去，由於這項技術概念產生於80~90年代，所以看上去與今天的主動防護系統相類似，但二者最大的區別，即在於主動防護系統的干擾彈安裝在車輛特定位置，數量較少，防禦角度有限；而主動式電磁裝甲的干擾彈往往就是以附加裝甲的形式安裝在坦克的任何部位，所以能夠實現覆蓋了較高的全方位防禦。

電磁裝甲用於坦克裝甲車輛的防護

對於世界坦克技術發展比較熟悉的讀者會發現，歐美國家在坦克防護技術中，比較喜歡使用雷達作為探測手段。在主動式電磁雷達中，探測器即為車載探測雷達。這在2000年以前一直都是制約主動式電磁裝甲有效性的一個重要部件，2000年後隨著雷達對於複雜地面環境認知能力的改善和反坦克導彈飛行速度的不斷提升，瓶頸逐漸轉為處理技術。而且，對於坦克而言，由於空間有限，不可能像海軍那樣，艦艇上有足夠的空間安裝雷達和相應的電氣設備，所以必須轉變對於來襲彈藥探測識別的思路。目前，法國和德國科學家聯合研製的主動防護探測手段，就跳過了雷達搜索這個技術瓶頸。

以色列「梅卡瓦」4坦克上「戰利品」系統雷達天線

根據坦克作戰的特點，來襲彈藥于海軍相比體積較小，雷達不易探測。而且由於地面環境比海面複雜得多，雷達反射波複雜，技術實現難度大。再加上反坦克手對於坦克的攻擊距離很近，雖然在平原作戰中，坦克炮能夠在1000~2000米左右發起攻擊，此時能留給防守一方將近1秒的反應時間，但根據美軍伊拉克戰場和俄軍車臣戰場的實戰經驗，未來坦克需要解決的是城市環境下的作戰，而城市戰中，坦克被攻擊的距離，往往是由幾十米甚至更短。來襲彈藥以飛行速度在300米/秒以下的破甲戰鬥部為主，但留給坦克防護系統的時間卻非常短，就目前的技術來看，西方還沒有任何一個國家的探測技術能達到這樣的水平，所以法德兩國科學家「變主動為被動」，繞開雷達探測這個技術難題。總體來說，就是將探測手段有主動改為被動，但是將防護手段由被動改為主動。

電磁對於接近的物體，具有極快的感應能力，而且在物體接近之前，幾乎不受周圍環境干擾

當探測與感應裝置識別出來襲彈藥後，從看得見到出手打擊來襲彈藥，中間還隔著一層「中樞神經」，這就是處理器。西方國家坦克火炮的初速度一般能達到1200～1600米／秒，將來還可能更高，所以處理器的運算速度必須足夠快。從當今西方技術發展的前沿動態來看，由於雷達探測手段因為各種技術瓶頸，被感應裝置代替的趨勢越來越明顯，探測距離縮短，如果還按照原來雷達探測手段的演算法，整個防護系統識別目標和作出反應的時間明顯不足，所以處理器的技術要求也越來越高。

主動式電磁防護裝甲原理示意圖

主動式電磁裝甲的整個工作過程，離不開電能。過去，坦克依靠發動機提供電力，已經佔用了一部分發動機功率，如果防護系統的電能仍然依靠發動機供電的話，發動機增加功率後造成的耗油量增大、喘振增大等狀況，對坦克在實戰中的負面影響十分明顯。所以，需要一種能夠為車輛防護系統提供電能的儲能設備。目前西方國家主要通過在車內各個角落布置高密度的電容器來使電磁裝甲獲得電能，將電容器布置在車輛各個角落的好處不僅僅體現在節省車內空間上，因為它使用的都是車內排不上什麼用場的狹窄角落。而且將電容器布置在這些角落，從設計使用上來看，能夠使電容器位置更接近各自負責的電磁裝甲，提高了使用過程中的可靠性。但是同時也有一個問題需要注意，電容器日常使用後，需要充電，那麼電容器之間需要通過在車內重新設計複雜的管路相連接；使用一段時間後，電容器需要取出保養，而複雜的線路又給拆裝造成了很多麻煩。這給車輛電氣系統的設計帶來了一定難度。

由於主動防護系統存在角度盲區，所以無法完全實現對坦克的「全方位防護」

而且根據目前美國等技術發達國家的實驗結果看，如果將一個10～20千克的模擬裝甲板以100～300米／秒的時間向外拋射，電容器電能轉化率只能達到20%，那麼需要的電能就是4.5兆焦，這相當於德國1立方米體積電容器能夠提供的能量。這麼大的體積，很明顯是難以在車內實現布置的，而且這僅僅是推出一塊裝甲板所需要的能量。

當電容提供的能量達到使用需求後，還需要轉換裝置將電能轉化為自動電磁裝甲的動能。轉換過後，由發射器發射裝甲防護元件。這就是一整套發射裝置。電磁裝甲的發射裝置一般依靠電磁感應線圈的發射器控制裝甲模塊的發射速度。當發射速度達到實戰要求後，使用壽命與可靠性將成為該項技術在初期的競爭熱點。當主動式電磁裝甲結束推廣，進入成熟期後，實現主動防護的可再現性又將稱為新的尖端領域。

坦克的防護系統需要面對破甲彈、穿甲彈、榴彈（西方稱碎甲彈）戰鬥部的攻擊

與爆炸式反應裝甲相比，電磁發射裝甲反應時間更短，雖然受到電容器、識別探測速度等技術影響，想要實現它的難度比較大，但是從近20年的發展情況來看，工業基礎的進步，正在推著電磁裝甲技術不斷走向實用，而今天，美國、德國的主動式電磁裝甲已經試驗成功，擾動式電磁裝甲正在逐步走向實戰，而且恰逢世界各坦克技術強國向四代坦克跨越的歷史階段，對於包括電磁裝甲技術在內的任何新技術的應用與推廣，都是難得的歷史契機。

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