专利名称:用于坦克的外挂式复合装甲板的制作方法
所属领域本实用新型涉及一种坦克的反穿甲装置。特别是一种用于坦克的外挂式复合装甲板。
背景技术：
目前，一般的铸钢坦克装甲厚度在400mm以下；重型的新型主战坦克的装甲相当于均质钢的装甲厚度400mm-1000mm之间。但是新型的反坦克导弹的穿甲厚度已经相当于1500mm-1700mm均质装甲厚度。随着现代战争中反坦克导弹的穿甲力的提高，坦克需要更加坚固的装甲材料，用以抵抗反坦克武器的不断发展。
为提高坦克装甲的坚固性能，目前，世界上先进的主战坦克已经在采用带有陶瓷的复合材料的装甲，如；豹II，MX-1，挑战者，日本-90等都采用了带有陶瓷的复合装甲来应对发展迅猛的反坦克武器；最著名的是英国的“乔巴姆”装甲。
我国于1980年-1989年曾经研制过在均质装甲的夹层中，放置不同形状的AI2O3陶瓷部件组成复合装甲的坦克，但是由于体积较大而造成正面受击面较大而被淘汰。
发明内容
本实用新型旨在提供一种用于坦克的外挂式复合装甲板。它的复合层的结构可以极大地消弱进攻的弹体在穿甲方向的动能，提高坦克的防穿甲能力，直接用于装备部队各种型号的中型或主战坦克，用较少的成本可以较大幅度地提高坦克的防护等级。
本实用新型主要包括壳体和在壳体内的复合板层，复合板层包括刚玉陶瓷层，高密度纤维层，装甲钢层，高韧性陶瓷层；其中，高密度纤维层为经过高压定型的含有空气间隙的陶瓷纤维或碳纤维材料层等无机纤维材料层；高韧性陶瓷层为氧化锆基陶瓷。
复合板层的排列次序可以是刚玉陶瓷层，高密度纤维层，装甲钢层，高韧性陶瓷层；也可以是刚玉陶瓷层，装甲钢层，高密度纤维层，高韧性陶瓷层。
本实用新型同样可以用于舰艇，作为舰艇的外挂式装甲板。可以制作成不同的规格，根据需要拼挂在坦克炮塔或舰艇外部。
将本实用新型外挂在坦克炮塔或舰艇的外部，当进攻武器来袭击时，首先击中本实用新型，在击穿过程中便可以彻底或绝大部分地消耗进攻武器的动能，从而保护坦克炮塔和舰艇内战斗人员的安全并使内部设备不受损害，保持正常的战斗力。
本实用新型消耗反坦克武器动能的原理是；当弹体击中外挂在坦克炮塔或舰艇外部的本实用新型时，首先击中刚玉陶瓷层，刚玉陶瓷层是硬度最高的一层，弹体的冲击使得刚玉陶瓷层炸开，形成大量的散粒，这一过程具有两个作用；其一，爆炸过程消耗一部分弹体的动能，其二，被炸开的散粒四处崩散分散了弹体的动能。因此，弹体通过刚玉陶瓷层后，被消耗了动能的弹体进入第二层高密度纤维层，弹体在高密度纤维层中遇到了经过高压定型的含有空气间隙的陶瓷纤维或碳纤维材料层等无机纤维材料层，无论弹体的破甲原理属于金属射流的破甲弹或是属于动能的穿甲弹，这一“软层”将会大大削减弹体的速度和温度，尤其是其中的空气间隙，消弱了爆炸产生的金属射流的速度和温度。穿过高密度纤维层的弹体，带着残余动能的弹体又会遇到装甲钢层的阻挡，坚硬的装甲钢，进一步大幅度地消弱了弹体的动能。如果弹体的金属射流能够熔化穿甲钢，弹体将会遇到高韧性陶瓷层，高韧性陶瓷层的熔点高，不易熔化并具有韧性和刚性，弹体的动能进一步被消耗。经过本实用新型的各个复合层对弹体的阻挡，弹体的动能被极大地消耗，当其到达坦克炮塔或舰艇的本体时，弹体所携带的动能已经基本或绝大部分被消耗，从而达到保护坦克炮塔或舰艇本体的作用。
根据不同的需要，当本实用新型采用刚玉陶瓷层，装甲钢层，高密度纤维层，高韧性陶瓷层复合次序排列时，其构成的防穿甲能力原理是相同的。
综上所述，本实用新型是一种用于坦克的外挂式复合装甲板。它可以外挂在坦克炮塔的外表面，极大地提高坦克的防穿甲能力，直接用于装备部队各种型号的中型或主战坦克用较少的成本可以较大幅度地提高坦克的防护等级。
图1为本实用新型的纵向剖面示意图。
图中；1-壳体，2-刚玉陶瓷层，3-高密度纤维层，4-装甲钢层，5-高韧性陶瓷层。
具体实施方式
选用铝锌合金制成壳体1，在壳体1中充填着复合板层，各复合层的排列次序为；刚玉陶瓷层2，高密度纤维层3，装甲钢层4，高韧性陶瓷层5。其中，刚玉陶瓷层2采用AL-G刚玉陶瓷，高密度纤维层3采用高密度陶瓷纤维，装甲钢层4采用均质装甲钢板，高韧性陶瓷层5采用氧化锆基陶瓷。
其中；刚玉陶瓷层3与高韧性陶瓷层6的主要性能指标为
将本实用新型的厚度采用460mm，各复合层的厚度分别是；壳体1为10mm(5mm×2)，刚玉陶瓷层2为80mm，高密度纤维层3为150mm，装甲钢层4为150mm，高韧性陶瓷层5为70mm。
采用我国国产新型120mm火箭筒进行攻击试验，该弹种的破甲原理属于金属射流破甲。
当火箭弹击中第一层时，由于AL-G刚玉陶瓷的刚玉陶瓷层2硬度极高，达到2000 HV 10Mpa，并且具有遇到巨大冲击迅速碎裂成大量细小散粒的性质，因此，当火箭弹击中第一层时即发生爆炸，刚玉陶瓷层2形成大量散粒，向着爆炸形成的高速金属射流方向进行分散，散粒的运动吸收了火箭弹的动能，使火箭弹在破甲方向上的流速极大地降低；当火箭弹击中第二层时，由于高密度陶瓷纤维的高密度纤维层3中，纤维之间有大量的空气间隙，对阻断金属射流有非常好的作用，并且，陶瓷纤维的耐高温的性能和纤维材料的质软性能也进一步地消耗火箭弹弹体的动能。当残余的金属射流穿透第二层后与均质装甲钢板的装甲钢板4相遇时，火箭弹的能量即被消耗殆尽，只在装甲钢板4上击出约37mm左右的弹坑，并未击穿本实用新型的第三层，更未与第四层高韧性陶瓷层6相遇，也使得坦克的炮塔安然无恙。
本实用新型可以根据不同的防御等级设计整体和各个复合层的厚度以及高硬度纤维层3和装甲钢层4的排列次序。如果针对国产最先进的“红箭8”反坦克导弹的攻击，本实用新型的整体厚度应在600mm左右。
从上述实施例可见，当本实用新型外挂在坦克的炮塔或舰艇外面时，将可以彻底或绝大部分地消耗反坦克武器的动能，从而保护坦克炮塔、战斗人员及内部设备不受损害，保持正常的战斗力。
权利要求
1，一种用于坦克的外挂式复合装甲板，包括壳体和在壳体内的复合板层，其特征在于复合板层包括刚玉陶瓷层，高密度纤维层，装甲钢层，高韧性陶瓷层复合；其中，高密度纤维层为经过高压定型的含有空气间隙的无机纤维材料层；高韧性陶瓷层为氧化锆基陶瓷。
2，根据权利要求
1所述用于坦克的外挂式复合装甲板，其特征在于复合板层的排列次序是刚玉陶瓷层，高密度纤维层，装甲钢层，高韧性陶瓷层。
3，根据权利要求
1所述用于坦克的外挂式复合装甲板，其特征在于复合板层的排列次序是刚玉陶瓷层，装甲钢层，高密度纤维层，高韧性陶瓷层。
4，根据权利要求
1所述用于坦克的外挂式复合装甲板，其特征在于高密度纤维层是陶瓷纤维层。
5，根据权利要求
1所述用于坦克的外挂式复合装甲板，其特征在于高密度纤维层是碳纤维材料层。
专利摘要
一种用于坦克的外挂式复合装甲板。涉及一种坦克的反穿甲装置。它的复合层结构可以极大地消弱进攻的弹体在穿甲方向的动能，提高坦克的防穿甲能力，直接用于装备部队各种型号的中型或主战坦克，用较少的成本可以较大幅度地提高坦克的防护等级。它包括壳体和在壳体内的复合板层，其特征在于复合板层包括刚玉陶瓷层，高密度纤维层，装甲钢层，高韧性陶瓷层复合；其中，高密度纤维层为经过高压定型的含有空气间隙的无机纤维材料层；高韧性陶瓷层为氧化锆基陶瓷。它外挂在坦克的炮塔或舰艇外面时，将可以彻底或绝大部分地消耗反坦克武器的动能，从而保护坦克炮塔、战斗人员及内部设备不受损害，保持正常的战斗力。
文档编号F41H7/04GKCN2715093SQ200420029600
公开日2005年8月3日 申请日期2004年8月24日
发明者王忱 申请人:天津市圣恺工业技术发展有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan