爆炸反应装甲的特性分析

爆炸反应装甲对破甲弹的干扰机理是爆炸反应装甲被来袭的破甲弹引爆后所产生的爆轰产物或高速破片（或射流）可干扰来袭破甲弹射流，减弱或消除破甲弹对坦克及装甲车辆主装甲的毁伤。爆炸反应装甲对破甲弹综合干扰的特征参数是反应装甲爆炸作用场的作用时间，作用时间越长，干扰能力越强。国外爆炸反应装甲发展起步较早，各种新型爆炸应用广泛。以色列、英国、美国、法国和德国等对爆炸反应装甲进行了深入研究，发展和应用了新一代反应装甲。目前国外大部分主战坦克都披挂了新型爆炸反应装甲，如俄罗斯的T72AG、T80、T80U、T90坦克披挂了新型爆炸反应装甲，美国的M1A2-SEP、M-60主战坦克和以色列的主战坦克等也披挂了新一代爆炸反应装甲。美国陆军将采用美国和以色列合作生产的主动/被动混合式反应装甲单元，装配175辆“布雷德利”步兵战车（每辆车装配195个反应装甲单元）。法国陆军正用GIAT工业公司生产的Brenus反应装甲，装配两个坦克团的AMX30B2坦克。该反应装甲单元重10 kg，其中钝感炸药重400 g，尺寸为300mm × 150mm × 75mm，在遭受20mm以下口径弹药攻击时不会爆炸。它们相当于400mm以上轧制均质装甲钢抗60°倾角入射破甲弹，以及100mm以上轧制均质钢抗穿甲弹的防护能力，且爆炸作用场的作用时间越来越长。俄罗斯爆炸反应装甲已经从Kontakt 1发展到Kontakt 5，爆炸作用场的作用时间达到400 µs以上（图7.1和图7.2）。

图7.1　Kontakt 5的结构

我国的爆炸反应装甲研究虽然起步较晚，但发展较快，目前已经从第一代发展到第四代（结构与俄罗斯Kontakt 5基本相同），如表7.1所示。目前第四代爆炸反应装甲已在第三代坦克上装备。

图7.2　装备Kontakt 5的T90坦克

表7.1　我国各种反应装甲参数

爆炸反应装甲（ERA）主要以“三明治”结构为主，即钝感炸药夹层被封闭在两块金属板中间（图7.3）。目前，比较典型的内部结构有单层爆炸反应装甲和双层爆炸反应装甲两种类型，其中双层爆炸反应装甲由两个基本“三明治”单元（上、下两部反应装甲）按一定角度α、间隔一定距离Δ组合在一起（当α=0°时为双层平行爆炸反应装甲；当α＞0°时为双层楔形爆炸反应装甲），如图7.4所示。

图7.3　“三明治”结构示意(www.xing528.com)

图7.4　双层爆炸反应装甲结构示意

聚能射流或动能弹丸以一定角度撞击ERA，穿过上层金属板与钝感炸药接触，引爆夹层炸药。在爆轰产物的驱动下，上、下两层金属板沿板表面法线方向相背运动。运动中的金属板与射流或动能弹丸相互作用，降低其对主装甲的侵彻效果。虽然对动能弹和聚能射流的干扰都与金属板的相对运动有关，但作用机理却存在不同。

爆炸反应装甲主要依靠夹层钝感炸药的爆炸，产生高温、高压的爆轰气体，使上、下两层金属板以一定的速度飞散而干扰聚能射流。上、下金属板的运动过程中，连续不断地与射流进行接触碰撞，使得射流束偏斜并飞散，同时将射流切割分段。由于每段射流穿出金属板前都经过了二次消耗，逃逸射流已失去再拉伸能力，同时在此切割的作用下，射流产生侧向运动，导致射流不能沿轴线到达穿孔孔底，再加上高压、高速膨胀的爆轰产物的干扰作用，也会对后续射流产生横向干扰，因此射流对主装甲的侵彻深度必然大幅度下降。如图7.5所示，上、下金属板（上、下飞板）上有一个椭圆形穿孔和一条狭长的裂缝，前者是由射流头部撞击形成，后者是由发生偏斜的射流分支形成。

图7.5　ERA对聚能射流的干扰示意

聚能射流引爆爆炸反应装甲后，爆轰产物驱动金属板运动，使其受到干扰。干扰主要来自两个方面：一方面，高温高压爆轰气体对射流运动产生负的加速度，导致侵彻速度降低；另一方面，是金属板对射流的撞击，引起射流运动速度和飞行姿态的变化，产生大倾角或大攻角，且造成射流质量损失、偏转、弯曲，甚至断裂，从而降低射流对主甲板的侵彻能力。

双层爆炸反应装甲防护机理与单层爆炸反应装甲类似，只是聚能射流在受到上部反应装甲的干扰后，继续受到下部反应装甲的干扰，使得对射流的切割作用更强，造成射流偏转、弯曲、断裂更明显，防护效果更佳。爆炸反应装甲作用时间从第一代爆炸反应装甲的90 µs到第四代爆炸反应装甲的500 µs以上，如图7.6所示。

图7.6　不同反应装甲干扰作用场时间

由上述分析可知，爆炸反应装甲对聚能射流的干扰主要来自与运动金属板的相互作用，只有尽量使聚能射流主体不与或少与运动的金属板接触，才能实现有效攻击装甲目标的目的。因此，避开金属板的运动区域即爆炸反应装甲作用场的干扰区域是设计反爆炸反应装甲战斗部的指导思想。