【复材资讯】NS1641 碳纤维复合材料在坦克与装甲车中的应用

  复合材料是军用新材料发展的重点，它既是优良的结构材料，也是理想的功能材料。使用先进的复合材料可以大幅度减轻武器装备的重量，提高战术与技术指标，在军事上具备极其重大的实用价值。

  装甲防护能力是检验装甲车辆性能最关键的因素之一，防护材料就是装甲防护的基础。为了更好的提高装甲车辆的防护性能和轻量化的要求，国内外推出了一系列新型非金属复合材料。目前，已经成功应用到装甲车上的复合材料有：高性能玻纤复合材料、芳纶纤维、陶瓷聚合物复合材料、高效多功能防中子内衬材料、碳纤维等等。

  坦克装甲车辆使用树脂基复合材料的最大的目的是利用其密度低、比强度高、比模量高、耐腐蚀和制造成本低等优点，与装甲钢、高硬度陶瓷等材料一起制备高防护轻质量的复合装甲。在同体积战车上使用树脂基复合材料要比钢件减轻60%~70%，比铝合金减轻30%且制造成本降低20%~30%。

  美国的M1主战坦克的主装甲是用贫铀合金/Kevlar-29纤维增强环氧树脂复合材料，同时还采用轻质空隙陶瓷板连接前后结构单元，缓冲穿甲弹的冲击，吸收和分散能量。

  苏T-72、T-80主战坦克也使用了复合装甲。T-72坦克的复合装甲是用两块均质钢板夹一层104mm的酚醛树脂基复合材料，而T-80克的主装甲是以均质钢为面板，中间为抗弹陶瓷和酚醛树脂基复合材料，背板为均质钢另外T-72主战坦克顶部披挂了30m~50mm的凯夫拉纤维增强树脂基复合材料制作的轻型复合装甲，大幅度提升了顶部防护能力。

  T-80坦克车体正面采用复合装甲，前上装甲板由多层组成。其中外层为钢板、中间层为玻璃纤维和钢板、内衬层为非金属材料。碳纤维复合材料大多数都用在制造火炮身管、大架、摇架、热护套等部件，能够逐步降低火炮质量，提高火炮的性能。

  德国豹1主战坦克的坦克炮采用两段玻璃钢热护套，防止火炮身管因受阳光或射击热量而出现身管弯曲，提高命中率。

  提高坦克战场生存能力还必须合理设计坦克外形，采用圆滑过渡的外表面，减少平面结合处的棱角，由此减少雷达波的有效反射面积。坦克金属装甲的固有的弱点是雷达信号特征明显，易被敌方的红外、雷达等光电探测器材发现。

  可减少各发热部位的红外辐射和抑制车辆的推进噪声，使坦克的各种主、被动信号减少到最低限度。

  近年来，一些国家研制成功能吸收屏蔽雷达的凯夫拉纤维复合材料。美国研制的高强度S-2型玻璃纤维增强模压热固性复合材料、荷兰新近研究的超高强度聚乙烯纤维复合材料，都具有上述特点，是一种可供装甲车辆外形使用的很有前途的隐形材料。

  三维织物复合材料具有高强度、高刚度抗冲击性能好的特点，因此将其用于坦克装甲材料不仅仅具备一般复合材料的特点，还可进一步提升坦克的防护能力。目前国外已有专利报道将其用于复合装甲，并拟采用此种结构复合材料制造坦克装甲车辆的车身、车底、炮塔、座椅等。

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