复合材料——坦克装甲应用.
——坦克装甲应用
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, 采用先进的复合材料可以大大减轻武器装备的 重量,提高战术与技术指标,在军事上具有重 要的实用价值。 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等等。
用Kevlar-29、Kevlar-49和玻璃纤维混杂的环氧或不饱 和聚酯树脂复合材料模压制得的防护板,已用于 M548弹 药运输车的装甲防护。日本88式机械化步兵战车的炮塔 也采用了由碳纤维和芳纶材料制成的复合装甲结构。美 国陆军采用Kevlar纤维复合材料制造的防弹衬层,曾装 备在M一113A3两栖作战人员装甲输送车内部结构的关键 部位,这种衬层可对破甲弹,穿甲弹和杀伤弹的冲击和 侵彻提供后效装甲防护 。俄BTR一90装甲车、瑞士 “锯脂鲤”Ⅲ装甲车和 “锯脂鲤”Ⅳ基型车以及瑞典 CV90履带式装甲战车族,均采用芳纶复合材料作为防崩 落衬层。
高性能玻纤复合材料 ——第一代复合装甲材料
美国从二次大战时就已开始进行玻纤增强 塑料装甲的研究, 并研制成功了玻纤/聚酯装 甲材料。80年代出现的S-2玻纤复合材料可作 为较廉价的抗弹装甲材料。 对于同一口径、同一种类的弹丸,玻璃钢 复合装甲的抗弹能力可达到钢的3倍以上。并 对破甲弹具有使射流弯曲、不规则断裂失稳的 能力,使射流临界侵彻速度明显提高。 此外,对核辐射也具有极强的衰减作用。
陶瓷聚合物复合材料
1962年,美国的古德耶宇航公司才研制出第一种使用 了陶瓷材料的硬面复合装甲。 1976年6月22日,英国著名的《泰晤士报》公布了一 条文字不多但很有分量的新闻:英国研制成功“乔巴姆” 装甲! 目前国外采用的陶瓷复合材料装甲主要有: Al2O3 、 B4C、SiC、TiB2、A1N2等。其中氧化铝成本最低,但抗弹 性能较差;碳化硼抗弹性能高,但成本是氧化铝陶瓷的 10 倍。硼化钛被认为是用于主战坦克防护的很有前途的陶瓷, 其性能优于其它陶瓷,但缺点是密度高,价格贵。
时不待我啊!我的 P-1000超级坦克和 P-1500超级坦克还 没出呢!!!
美国M1A1“艾布拉姆 斯”主战坦克目前装 备的主装甲是用80年 代研究的超硬度、高 密度贫铀合金和芳纶 纤维增强复合材料构 成的贫铀合金 /Kevlar-29 纤维增强 环氧树脂基复合材料 结构的装甲单元, 同 时还采用轻质空隙ห้องสมุดไป่ตู้ 瓷板连接前后结构单 元 ,缓冲动能弹的冲 击, 吸收和分散能量。
美国陆军材料与力学研究中心(AMMRC)和FMC公司 及OCF公司 签定了用玻纤复合材料制造Bradley 战车炮塔装甲合同,采用S-2玻纤复合材料制造炮 塔结构件,一次成型的部件可替代30个铝制焊接 部件,使制造成本降低并减重12.5%,其结构强度 和防弹性能均符合要求。
芳纶纤维 ——第二代复合装甲材料 芳纶纤维装甲材料目前应用最广泛的是 Kevlar-29、Kevlar-49和俄罗斯的APMOC、CBM芳 纶纤维。 Kevlar纤维的比重比玻璃纤维约小一半,在防 护能力相同的情况下,其重量可减少近一半。在给 定重量下的Kevlar纤维层压板防弹能力是钢的5倍 左右,并且 Kevlar 纤维层压薄板的韧性是玻璃钢 的3倍,故在受到弹丸攻击时,可吸收大量的冲击动 能,是钢、铝、玻璃钢装甲的理想代用品。 其缺点是易吸湿受潮,长时间在阳光下受紫 外线的辐射影响,强度会衰减。而且价格较高。
在1967年,T-64A就已经成为世界上第一款全 面使用复合装甲的主战坦克。其车体是“钢 +玻璃 纤维+钢”的三明治结构,由80毫米的钢板、105 毫米的玻璃纤维以及20毫米的钢板组成,总厚度 为205毫米。对穿甲弹/破甲弹的防护能力达到335 毫米/450毫米。
车重:38吨
T-80B坦克炮塔前部的K型复 合装甲炮盾防护力等效于550 毫米匀质钢板,材料构成由 外至内分别为:锻压钢板、 陶瓷材料、高硬度锻压钢板、 强化玻璃纤维材料、陶瓷材 料和防中子衬层。其中陶瓷 材料层为刚玉陶瓷。车体正 面主装甲则由不同硬度的钢 板和特种橡胶混合布置,据 分析由八层左右的多硬度混 合钢板+特种橡胶构成。 车重:43吨
T-64A的首上结构
T-80B的主装甲夹层示意图
复合装甲结构是以夹层结构、蜂窝结构、模块或曲面体 结构等为主 , 以均质钢 、高强度钢或贫铀装甲钢为面 板, 中间设置各种形状或曲面的抗弹陶瓷体 ,抗弹纤维 增强的树脂基复合材料等制成厚板装甲 , 而薄板装甲多 数用复合材料与抗弹陶瓷交替铺设制备而成 ,也有复合 材料制成的薄板装甲。
目前,各军事强国的主战坦克,大都采用陶瓷复 合装甲。典型的先进复合装甲结构是以陶瓷为面板, 纤维复合材料为背板,中间用胶粘剂粘接,陶瓷表面 覆盖一层尼龙布止裂层。如下图所示:
这种结构的防护机理是:当弹体侵彻装甲时,首 先撞击到陶瓷面板,利用陶瓷的高强度、高模量、高 压缩强度来破坏弹体,降低弹体的速度,增大弹丸与 装甲的作用面积,同时破坏的陶瓷与弹体相互磨蚀, 阻止弹体的进一步侵彻。然后利用复合材料背板良好 的冲击性能和变形能力来吸收弹体和破碎陶瓷的剩余 能量,使弹体不能穿透背板,从而达到防护的目的。
超高分子量聚乙烯纤维复合材料 ——第三代复合装甲材料
超高分子量聚乙烯纤维是80年代美国Allied公司 开发成功的,具有低密度、高比模量、高比强度、抗 吸湿性好、耐磨性好以及良好的动能吸收性等特点。 是一种理想的装甲防弹材料。在同等面密度时UHMWPE 纤维复合材料防弹能力比芳纶复合材料高约 25% 研究表明,该材料还具有透雷达波、强度高、介 电性极好的优良性能,在军事上应用前景乐观。
马克1型 装甲:高硬度钢 车重:28吨
6-12 毫米
T-34 装甲:镍铬锰合金钢 40-60 毫米 车重:25.3吨
“虎王” 装甲:均质压延钢板 80-150 毫米 车重:69.8吨
八号坦克鼠式 装甲:表面硬化钢板 60-260 毫米
车重:188吨
T-28超重型坦克 86吨
土龟重攻击坦克 78吨
坦克装甲及穿甲中的复合材料.
2、芳纶复合材料装甲
• 芳纶是美国杜邦公司在1970 年初期开发研制的一种有机 纤维,它具有比强度高,断后延伸率好,抗破坏力强等特 点,被称为第二代复合装甲材料。将芳纶层压板与陶瓷或 钢板复合,用作坦克装甲,如美国MI 主战坦克“钢 +Kevlar+ 钢”型的复合装甲,它能防子弹以及破甲厚度 约700mm 的反坦克导弹,还能减少因被破甲弹击中而在 驾驶舱内形成的瞬时压力效应。
穿甲弹早在十九世纪便已在战场厮杀,当时,它主要 对付装甲战船,用得还不普遍。 第一次世界大战中坦克面世,装甲弹才 风风火火冲进 战场。穿甲弹在与坦克的斗争中得到迅速发展。普通穿甲 弹采用高强度合金钢做弹体,头部采用不同的结构形状和 不同的硬度分布,对轻型装甲的毁伤有较好的效果。 第二次世界大战时,重型坦克杀上战场,装甲厚度达 到150-200毫米。相应地研制出碳化钨弹芯的次口径超速 穿甲弹和用于锥膛炮发射的可变形穿甲弹,由于减轻弹重, 提高初速,增加了着靶比动能,提高了穿甲威力。
• 贫铀装甲于1988年由美国发明,用于M1A1坦克及其改进 型M1A2,这一研究成果是20世纪80~90年代坦克装甲技 术发展史上最重要的进展之一。 • M1A1坦克安装贫铀装甲的部位是车体前部和炮塔,贫铀 装甲被安装在两层钢板之间。
M1A2
6、透明装甲
新型“透明装甲”所用材料是一种陶瓷混合物,具有极 高的耐压强度,不怕剐蹭,经久耐用,性能高,重量轻。 氧化铝和氧化铁细粉混合后,在18000℃高温下热压或者 烧结而制成的尖晶石透明陶瓷,其硬度、强度高,化学稳 定性好,其防弹能力接近蓝宝石,被媒体形象的称为“蓝 宝石”透明装甲,可用作飞机座舱风挡、高级轿车防弹窗, 坦克的观察窗、瞄准镜等。 美国Saint-Gobain晶体公司推出的“蓝宝石”透明装 甲,与具有相同弹道性能的只含玻璃的系统相比,重量和 厚度都减少了40%。在试验中,它能挡住7.62毫米口径的 M-44狙击步枪和12.7毫米口径狙击步枪的穿甲弹,甚至还 能抵挡多发7.62毫米穿甲子弹的射击。
复合材料在军事上的应用
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树脂基复合材料成型的突出优势是良好的成形工艺性,比强 度和比模量都较高,密度低,具有突出的减震效果,抗腐蚀性 较强,热导率不高,性能可设计性强,便于整体成型以及综合 性能优异,在整个军工领域应用广泛。
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树脂基复合材料在武器装备上的应用
枪械
火箭发射器与无坐力发射器 火炮
坦克与装甲车辆
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树脂基复合材料简介
树脂基复合材料是以树脂材料为基体、高性能纤维为增强材 料,通过复合工艺制备而成,具有明显优于原组分材料的性能 的一类新材料。目前广泛应用的树脂包括热固性树脂和热塑性 树脂,增强纤维主要包括碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维、超 高分子量聚乙烯纤维等。
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增强纤维简介
7. 舰船
树脂基复合材料自问世以来就一直在舰艇工业中发挥着重要作用。国内 外对其在海军舰艇上的应用非常重视。树脂基复合材料在海军舰艇上应用时 具有如下突出的优点:优良的力学性能,耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生 物也难以附生),大幅减重,透波、透声性好,无磁性,介电性能优良,优良的 设计、施工性能,容易维护,维护费用远低于钢制舰艇和木制舰艇。例如, 玻璃钢因为无磁性且高强度,广泛用于制造扫雷艇和猎雷艇。
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3.火炮
树脂基复合材料主要用于制造火炮身管、大架、摇架、热护套等部件,能 够进一步降低火炮质量,提高火炮的性能。德国豹Ⅱ主站坦克的坦克炮采用 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。
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热护套
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4.坦克与装甲车辆
坦克装甲车辆使用树脂基复合材料的主要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、高硬度陶瓷等材基复合材料 要比钢件减轻 60 %~ 70 %, 比铝合金减轻 30 %~ 50 %,且制造成本降低 20 %~ 30 %。
复合材料在军事上的运用
复合材料在军事上的运用军用新材料是军用高技术的基础,谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料,谁就拥有最强大的技术潜力。
因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位,各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。
当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。
结构材料包括金属材料和复合材料。
先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。
先进复合材料是结构材料的主要发展方向。
这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能,并且能大批量生产。
材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能,倍受各国技术人员的重视。
因复合材料具有可设计性的特点,已成为军事工业的一支主力军,复合材料技术是发展高技术武器的物质基础,是现代精良武器装备的关键。
目前军用复合材料正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展,加速复合材料在航空工业、航天工业、兵器工业和舰船工业中的应用是打赢现代高技术局部战争的有力保障。
复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。
随着复合材料技术不断发展,应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件,而巳应用面逐步扩大。
先进复合材料已成功地应用在F --16、F--18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹,以及M—L、T—72、“豹”--Ⅱ等坦克上,并取得了良好的效果。
为进一步推动复合材料在武器装备上的应用,美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划,预计复合材料将占飞机结构质量的68.5%,并使整个结构质量减轻35%。
隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。
功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。
碳纤维复合材料在军事方面的用途
碳纤维复合材料在军事方面的用途碳纤维具有高强度、高模量、质量轻、耐高温等一系列优异性能,可以通过与金属、陶瓷、树脂等材料复合加工制成具有不同特性、不同用途的复合材料。
目前碳纤维材料已被广泛应用于航空航天、国防军事、交通运输、建筑、体育休闲等领域。
本文对碳纤维技术及其军事应用等进行了概述。
碳纤维具有质轻、高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等特点,碳纤维及其复合材料被广泛应用于火箭、导弹、装甲防护等军工领域,使军事装备性能不断提高。
碳纤维及其复合材料已成为现代国防军工武器装备的重要战略物资。
吸波隐身普通碳纤维对电磁波是反射体,不具备吸波功能,通过对碳纤维进行表面改性(如镀镍、涂覆碳化硅涂层等)、研制新型碳纤维(如异形截面碳纤维、螺旋碳纤维、多孔碳纤维、碳纳米管等),能显著改善其电磁性能。
特种碳纤维用于制造隐身飞机,如B-2隐身轰炸机,其整体机身除了主梁和发动机机舱采用钛复合材料外,其余部分均采用碳纤维复合材料。
美国隐身战机F-22,CFRP用量达到24%,英国Typhoon战机复合材料用量高达40%。
结构型碳纤维吸波复合材料结合了复合材料轻质高强的结构优势和吸波特性,是雷达隐身材料的重要发展方向。
碳纤维吸波材料属于功能和结构一体化的优良吸波材料,随着隐身结构材料的完善和提高,碳纤维复合材料的需求还将持续增长。
·B-2隐身轰炸机图源网络导弹火箭碳纤维凭借耐烧蚀和轻质高强的特点被广泛应用于火箭的助推器、防护罩、发动机罩和导弹壳体、发射筒等结构。
碳纤维复合材料可有效减轻火箭和导弹的结构质量,加大火箭和导弹的射程,提高落点的精度,如战略导弹固体火箭发动机第三级结构质量减少1kg,可增加射程16km,弹头质量减少1kg,可以增程20km,碳纤维复合材料的使用能提高有效载荷的运载能力。
碳/碳纤维复合材料C/CFRP是用来制造洲际弹道导弹的鼻锥、发动机喷管和壳体的最好选材。
其不仅具有优异的热力学性能,而且在烧蚀过程中烧蚀率低、烧蚀均匀和对称,能够保持良好的气动外形,有利于减少非制导误差。
复合材料在军工方面的应用
复合材料在军工方面的应用随着军事技术的不断进步,军工行业对于材料的需求也随之提高。
复合材料以其轻量化、高强度、高刚度等优点成为军工材料领域中的重要角色。
本文将着重介绍复合材料在军工方面的应用。
一、复合材料在军用飞机、舰艇中的应用1. 军用飞机复合材料作为航空工业中最重要的新材料之一,在军用飞机的制造中占有重要地位。
例如美军的F-22和F-35战斗机以及俄军的苏-57战斗机等都采用了大量的复合材料。
由于复合材料的轻量化和高强度,军用飞机可以在巨大飞行高度和高速的情况下保持较低的油耗和较高的机动能力。
而且,复合材料在军用飞机的燃料效率方面也具有重要的作用。
2. 军用舰艇复合材料同样在军用舰艇中具有广泛的应用。
美国海军的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰以及“弗吉尼亚”级攻击核潜艇均采用了复合材料。
复合材料的高刚度、高强度和轻量化等特点,使得军用舰艇在保障航海安全和有效作战时具有了更好的机动能力和灵活性。
1. 坦克坦克是军事领域中装甲攻击的代表装备,在保障作战安全方面具有重要作用。
复合材料在坦克中的应用可以有效地减轻坦克本身的重量,同时提高装甲强度和抗冲击性能。
俄罗斯的T-14“阿玛塔”主战坦克就采用了不少于50%的复合材料。
2. 陆军车辆复合材料在陆军车辆中也具有广泛应用。
例如英军的战术侦察车辆“雅格尔”就采用了大量的复合材料和玻璃钢构造。
复合材料的轻量化和高刚度不仅提高了车辆的燃油经济性和机动性,而且也增加了车辆的承重能力和抗击性能。
三、结论除上述领域外, 复合材料在军工行业的其他应用还包括:1. 导弹技术复合材料作为导弹中的重要材料,主要用于导弹外壳和尾翼等部分的制造。
复合材料的高强度和轻量化可以减少导弹的自重,提高导弹的飞行速度和机动能力,同时也增强了导弹对于内部恶劣环境的耐受性。
2. 人造卫星由于复合材料具有轻质、高强度、高温和耐腐蚀等优点,它在航空和航天等领域多有应用。
在人造卫星的制造领域中,复合材料同样不可或缺。
复合材料在坦克装甲车辆上的应用分析
·76·NO.2 2018( Cumulativety NO.14 )中国高新科技China High-tech 2018年第2期(总第14期)对先进技术进行掌握吸收,如果有必要,及时参加技术培训,尽快掌握设备的操作技能。
国内也应该大力发展计算机技术,完善计算机发展规划,使国内计算机发展水平向国际标准靠近。
同时,将医疗诊断以及医学信息和计算机技术有效地进行结合。
在窗口服务中,需要开发出另外一个自动化控制系统,能够进行划价、发药以及收费,该系统通常应用的是条形码、文字识别以及语言合成输出等技术。
但是该系统基础工程量相对较大,成本相对较高,难度也相对较大,但只有完善这个系统才能解决病人看病难、取药难的问题。
4 结语综上所述,因为有了智能化技术的应用,电气工程自动化控制系统得到了不断的发展和促进。
智能化技术也因为其自身具有高效性、科学性、智能化以及综合性等特点,日渐成为自动化控制系统中不可缺少的部分。
某些智能化技术手段可以对电力系统进行仿真,然后实现对系统的控制工作。
智能化技术在电气工程自动化系统中的应用,可以精简系统的工作流程,对设计方案进行优化,使工作过程可以更为清晰地加以显示,促进电气工程自动化系统不断完善和发展。
参考文献[1] 孟凡林,叶巍.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].中国高新技术企业,2016,(5).[2] 冯晶.电气自动化控制中人工智能技术的应用分析[J].电子技术与软件工程,2014,(1).(责任编辑:陈代保)近几年,各国在对坦克装甲车辆进行深入研究的过程中,逐渐向坦克装甲车辆轻量化发展。
复合材料在实际应用中,能够有效降低塔克装甲车辆自身质量,完善坦克装甲车辆性能,有效降低坦克装甲车成本。
坦克装甲车数量及类型显著增加及复合材料在坦克装甲车辆上的应用,使坦克装甲车辆与传统坦克装甲车辆相比质量降低1/3左右,发动机体积有效减少。
复合材料在坦克装甲车辆上应用取得了显著研究成果,这也表示复合材料在坦克装甲车辆轻量化发展中已奠定坚实 基础。
复合材料在军事领域的应用
复合材料在军事领域的应用军用新材料是军用高技术的基础,谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料,谁就拥有最强大的技术潜力。
因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位,各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之一。
当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。
结构材料包括金属材料和复合材料,先进复合材料是结构材料的主要发展方向。
这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能,并且能大批量生产。
因复合材料具有可设计性的特点,已成为军事工业的一支主力军,复合材料技术是发展高技术武器的物质基础,是现代精良武器装备的关键。
先进复合材料已成功地应用在F-16、F-18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹,以及M-l、T-72、“豹”-Ⅱ等坦克上,并取得了良好的效果。
功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。
功能复合材料将具有电、声、光、热、磁特性的材料,按不同的应用进行组合匹配,得到不仅保持原有特性,还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。
现代化高技术常规战争极大地提高了武器的对抗性、精确性,未来的智能武器、隐形武器、电子战武器、激光武器以及新概念软杀伤武器等的设防、跟踪,使功能材料成为关键技术。
目前,功能复合材料涉及面宽,下面就军事领域较常用的功能复合材料做一简单介绍。
隐身材料隐身材料是实现武器隐身的物质基础。
武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后,可大大减少自身的信号特征,提高生存能力。
声隐身材料包括消声材料、隔声材料、吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体,主要用于新一代潜艇。
雷达隐身材料能吸收雷达波,使反射波减弱甚至不反射雷达波,从而达到隐身的目的。
另外,一些由硅、碳、硼、玻璃纤维,以及某些陶瓷与有机聚合物构成的复合材料,有很高的机械强度,可用于制作部分结构件,如飞机蒙皮、雷达天线罩等,同时又具有隐身功能。
陶瓷-金属功能梯度复合材料在装甲防护中的应用
料的硬度 和弹性模量的提高而增大 抗冲击能力系
指 装 甲在 无裂纹或 无断裂 条件下吸 收攻击性或 较 大 口径弹 丸能量的能 力 , 装甲材料 的韧性 高 、 性 塑 军用 新材料技 术是发 展高技 术武器装 备 的物 质 基础 , 前 . 目 世界范 围内的军 用新材料 技术 已有 上万种 , 并以每年 5 %的速度递增 。 先进的材料是国 防武器系统及其性能的重要载体。在未来世界军事 战 略和现 代军事技术革命 的影响下 , 陆军武器将 在 机 动与快 速响应 、 战场 生存能力等方面获得大 幅度 的提高。因此 , 武器的高科技含量将大 大增加 , 高新 陆 军武器 材料将获得大量 的使用 , 以提高未来 陆军 武器在操 纵性 、 防护能力、 战、 勤保障 等方面的 交 后 能力 。 变形大则能吸收更多的能量。抗崩落能力系指装甲 板( 别是正 对着弹着点 背面处 ) 压缩 冲击 渡反 特 在 射为拉伸冲击波时 , 抗破裂 、 剥落及层裂能力 , 它与
国 内对 于功 能梯 度 材料 的研 制 也 有很 多成 果 ,
特别 是 在制 作工 艺 方 面 , 得 了很 大进 展 。功 能梯 取 度材 料 是一 种很 新 的材料 , 然在 我 国不 少单 位 都 虽
开展 了这方 面 的工 作 , 与 国际先 进水 平 相 比 尚有 但 不 少差 距 , 且 , 而 以往 进 行 的 功 能梯 度 复合 材 料 的
度 和 耐 腐 蚀 、 高 温 的特 性 , 时 还 具 有 金 属 的 强 耐 同
随着 反装 甲武器技术的高速发展 , 武器装 备的 战 场生存能 力对装 甲防护材 料的性 能提 出了更高
的要求 , 从而促进 了装甲防护材料 的更大 发展 。装
甲防护 材料 正朝着强 韧化 、 轻量化 、 多功能化 和高
Kevlar纤维复合材料用于坦克装甲防护
玻璃纤维知识对于主战坦克的设计来说,坦克重量的限制是一个棘手的难题。
要提高其防护能力,必须加厚装甲,但这样不仅增加坦克重量,影响其机动性能,同时又会妨碍其它装置的设计。
由于Kevlar纤维的比重比玻璃纤维约小一半,在防护能力相同的情况下,其重量可减少近一半。
在给定重量下的Kevlar纤维层压板防弹能力是钢的5倍左右,并且Kevlar纤维层压薄板的韧性是玻璃钢的3倍,故在受到弹丸攻击时,可吸收大量的冲击动能,是钢、铝、玻璃钢装甲的理想代用品,但价格较高。
近年来,Kevlar纤维复合材料已用于装甲材料,如美M-1主战坦克采用“钢-Kevlar-钢”型的复合装甲。
它能防中子弹、防破甲厚度约700mm的反坦克导弹,还能减少因被破甲弹击中而在驾驶舱内形成的瞬时压力效应。
在M1A1坦克上的主装甲也采用Kevlar纤维复合材料制造,可防穿甲弹和破甲弹。
在美M113装甲人员输送车内部结构的关键部位装Kevlar装甲衬层,可对破甲弹、穿甲弹和杀伤弹的冲击或侵彻提供后效装甲防护。
各国在坦克易中弹的炮塔和车体各部位,普遍安装附加装甲和侧裙板。
现也可采用Kev1ar纤维复合材料制成“拼-挂”式附加装甲的背板,以提高铝装甲或钢装甲防弹及防破片的能力。
制造附加装甲的Kev1ar纤维层压薄板通常含有9%~20%的树脂.在重量相同的情况下,Kevlar与铝甲板的复合装甲的防护力较铝装甲大一倍。
由于Kevlar纤维复合材料具有上述特点,目前美国已订出Kevlar纤维复合装甲的技术规范。
绝缘单梯的主要技术要求:(一)绝缘单梯外观、装配1、绝缘梯外观:绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角,应倒圆弧。
2、绝缘梯装配:应符合YB3205之规定(二)绝缘单梯一般要求1、绝缘梯原材料应预选检验2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理,轴类钢制件表面应有防护镀层;绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。
3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。
复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用
复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用【摘要】装甲装备轻量化是现代战争对装甲装备提出的重要要求之一,而复合材料具有质量轻,比强度和比模量高,耐腐蚀以及力学性能可设计性强等一系列优点,受到了军事领域越来越广泛的重视。
本文综述了复合材料在装甲装备等军事领域轻量化研究中的进展及应用情况,并提出复合材料在军事领域中具有广阔的应用前景,我国需进一步加强复合材料的开发及应用,以适应现代战争的需求。
【关键词】复合材料;装甲装备;轻量化重量是影响装甲装备实现战场快速反应能力的主要因素之一,现代高技术战争对装甲装备的重量指标提出了极为苛刻的要求,即在满足高抗弹性的前提下,具有轻量化、高性能化、高机动灵活性等。
发达国家无一不投入巨资,研究和探索装甲装备的轻量化,广泛采用复合材料来减轻装甲装备的重量。
复合材料在装甲装备的应用已从简单的非承力件向结构件、动力系统乃至大型整体部件发展,以期减轻装甲装备重量,提高装甲装备的机动性,增加携弹量和野战辅助系统用量,提高装甲装备及士兵战场生存和作战能力[1]。
1.树脂基复合材料的应用树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点,广泛应用于军事工业中。
树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。
热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体,加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料;而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物,它可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后硬化成为固体。
树脂基复合材料具有优异的综合性能,制备工艺容易实现,原料丰富。
装甲装备应用树脂基复合材料始于20世纪70年代,为满足装甲车辆防护系统和轻量化需求而用树脂基复合材料制造坦克复合装甲。
前苏联T-72,T-80主战坦克成功的将树脂基复合材料用于装甲防护,大幅度提高了防护能力。
美国和英国在研究中将树脂基复合材料作为主战装备车体的首选材料,主要原因在于采用新型树脂基复合材料不仅可减小雷达反射截面积,而且还可减轻坦克的质量。
