1888年英國人首次推出了全鋼裝甲板，在接下來的半個多世紀的時間內(nèi)，全鋼裝甲板就成為了裝甲防護領域的標配，坦克誕生以后裝甲鋼因為抗彈性能高，工藝性好、成本較低，容易成型和裝配的特點就成為了坦克的基礎裝甲，為了提高裝甲鋼的硬度，傳統(tǒng)的裝甲鋼主要通過提高含碳量的手段來實現(xiàn)（五六十年代以前的裝甲鋼含碳量高達6%）。然而彈甲之爭永遠都是螺旋上升的，隨著反坦克彈藥的不斷發(fā)展，裝甲鋼僅僅擁有極高的硬度還不行，還必須兼具一定的韌性，裝甲鋼必須在穿甲彈的高速沖擊下在強度和韌性之間做出平衡，然而對于傳統(tǒng)裝甲鋼來說，隨著碳含量的增加，裝甲鋼的韌性是極速下降的，于是就有了一種滲碳技術，通過滲碳工藝裝甲鋼的表面硬度極高，底層裝甲的硬度低但是韌性強，這就是滲碳裝甲，也就是所謂的表面硬化裝甲（當然通過添加一些稀有金屬也能提高裝甲鋼的韌性，比如鉬）。

▲裝甲的好壞和強度和韌性有著直接的關系，強度太低不能抵御高速沖擊的穿甲彈，韌性太低則裝甲有可能會出現(xiàn)崩落斷裂的現(xiàn)象，而且還不能有效的防御二次效應，上圖就是德國二戰(zhàn)末期的裝甲在蘇軍炮火的試驗下出現(xiàn)的斷裂現(xiàn)象

二戰(zhàn)結束以后，隨著材料科學技術的快速發(fā)展，有機聚合物和陶瓷這類的新型材料技術不斷地進步，并不斷地應用到各行各業(yè)，于是復合裝甲作為一種全新的防護裝甲便開始走上了歷史的舞臺。除此之外破甲彈在二戰(zhàn)結束以后迎來了高速發(fā)展，這種利用空心裝藥技術的全新彈藥對均質(zhì)鋼裝甲的打擊堪稱毀滅性，如果一味的堆砌裝甲厚度，那意味著防護、火力、機動三合一的坦克將徹底的失去平衡。蘇聯(lián)人率先創(chuàng)造性的在t-64A上面使用了復合裝甲，除此之外以“喬巴姆”為首的西方復合裝甲也迎來了高速發(fā)展時期，如今世界上幾乎所有的主戰(zhàn)坦克都使用了復合裝甲，有些坦克的復合裝甲更是發(fā)展到了第三代，那么復合裝甲到底有何過人之處？

▲西方的喬巴姆復合裝甲，這應該是一種金屬非金屬厚復合裝甲

什么是復合裝甲

復合裝甲，從字面意思上理解就是由多種不同材料復合而成的裝甲。其主要由普通結構和特殊材料結構組成，普通結構主要依靠材料的強度來提高抗彈能力，比如均質(zhì)裝甲鋼板，合金板，玻璃鋼板等；特殊結構主要依靠材料的特殊特性來提高抗彈能力，比如耐高溫的陶瓷板，炭纖維/石英復合板，能有效防御碎甲彈的空氣間隙等（其實間隙裝甲也是復合裝甲的一種，只不過它的特殊填充材料就是生活中最常見的空氣），根據(jù)特殊結構材料的不同，復合裝甲有很多種，主要由金屬復合裝甲、金屬非金屬復合裝甲，非金屬復合裝甲。

▲美帝M1主戰(zhàn)坦克披掛的陶瓷復合裝甲塊，這種外掛的復合裝甲能夠有效的防御穿甲彈和破甲彈的打擊

復合裝甲相較于傳統(tǒng)的鋼裝甲抗彈能力得到了大幅增強，因為復合裝甲能夠在彈藥擊中的一瞬間產(chǎn)生多種防護效應，比如隨著多層薄裝甲板的應用，應力波可以在間隙間來回多次反射，就能有效的抵御碎甲彈，再比如不同形狀的陶瓷塊能夠有效的防御破甲彈；還比如多層排桿結構（就是里面有很多橫置排列的桿狀單元）的復合裝甲能產(chǎn)生不對稱的方向力，會加劇長桿穿甲彈的上下偏轉甚至使其發(fā)生斷裂，降低其穿甲威力。而且在防御穿甲彈、破甲彈、碎甲彈等不同彈藥時復合裝甲所產(chǎn)生的防護效應是各不相同的，相較于防護效應單一的鋼裝甲，復合裝甲更加全面而且強悍。此外復合裝甲在等抗彈能力的情況下，不論是重量還是厚度都要遠遠低于鋼裝甲，此外多種材料組成的復合裝甲設計性更強，可以根據(jù)不同的防護需求或防護位置設計出不同性能、厚度的復合裝甲，應用范圍相比于鋼裝甲大幅提升，最后復合裝甲還能設計成各種不同的模塊，根據(jù)防護位置的不同來搭配不同性能的模塊化單元，利于更換和維護。

金屬復合裝甲

▲432工程上使用的鑄鋁合金夾層復合裝甲（也就是鋼鋁金屬復合裝甲），鋁合金直接鑄入鋼槽之中，這種復合裝甲在減重的同時還能提高抗破甲彈的能力，但是面對穿甲彈時有一些不足，后來蘇聯(lián)人以432工程為平臺弄出了一個鈦合金-玻璃纖維-鈦合金復合裝甲，只不過因為成本和工藝性較高而被放棄

這種復合裝甲的材料全都是金屬，只不過由不同強度或硬度的金屬裝甲板組成，金屬可以是鋼，可以是鋁，還可以是像鋼鋁、鋼鈦這樣的復合金屬，鋁的特點就是重量輕，鈦重量輕且強度較高，但是這兩種金屬都不易焊接，所以普遍應用在步戰(zhàn)車、空降戰(zhàn)車這類對防護性能要求較小的裝甲戰(zhàn)車上面。這里以鋼復合裝甲為例，最基礎的鋼制復合裝甲就是一塊強度和硬度都極高的面板和一塊韌性極強的背板組成（這種雙層的金屬復合裝甲已經(jīng)不怎么使用了），高硬度面板能夠有效的抵御穿甲彈的沖擊甚至使其破碎，高韌性的背板能夠吸收穿甲彈的能量，防止裝甲開裂崩落，抵御破片的二次效應，不過金屬復合裝甲要求不同裝甲層之間的結合要十分的牢固，而且不同層的最佳厚度也需要著重考慮。最后這種鋼復合裝甲只能有效的防御穿甲彈，對于破甲彈防御并不是很高。

金屬非金屬復合裝甲

▲上圖就是金屬非金屬厚復合裝甲和金屬非金屬薄復合裝甲的結構示意圖，金屬非金屬厚復合裝甲通常會采用模塊單元的結構，有點像巧克力

金屬非金屬復合裝甲是目前應用最廣的一種復合裝甲，普遍裝備在各國的主戰(zhàn)坦克上面。金屬非金屬復合裝甲也可以分為兩種，一種就是金屬非金屬厚復合裝甲，主要由殼體（殼體包括面板，背板，側板，連接裝置，就類似于一個金屬盒子）和夾層材料組成，內(nèi)部結構更加的復雜。另一種就是金屬非金屬薄復合裝甲，這種復合裝甲就沒有殼體了，就是簡單的金屬-非金屬板疊合起來或者是金屬板夾非金屬板的結構，金屬材料一般都是普通的均值鋼裝甲，這里就著重的說一下非金屬夾層材料，首先就是以不同強度、形狀（一般為塊狀，晶體狀和纖維狀）的非金屬（比如陶瓷、碳、氧化鋁等）為增強體，以金屬為基體的夾層材料，這種夾層材料耐疲勞、強度高、耐腐蝕、耐高溫，而且質(zhì)量較小，被長桿穿甲彈擊中時因為各部分硬度的不同會導致受力不同，容易發(fā)生偏轉。但是這種材料的制作難度較高成本也大，很難做到大規(guī)模普及。

▲上世紀蘇聯(lián)279坦克采用的金屬非金屬復合裝甲，蘇聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)金屬非金屬復合裝甲的防護能力要強于普通的金屬復合裝甲，后來在測試了陶瓷、石英砂、石棉板、普通混凝土后，最終選擇了將陶瓷柱或陶瓷球鑲嵌在裝甲內(nèi)部，可惜279死的早。后來的陶瓷復合裝甲夾層材料不是單純的陶瓷，而是以陶瓷為基體，金屬材料，碳材料，陶瓷材料作為增強體的復合夾層，有個特例就是伊拉克猴版T-72的夾層材料就是普通的沙子，好好地石英碳材料直接被縮水成了沙子

接下來就是玻璃鋼夾層和陶瓷夾層了，玻璃鋼的強度能夠和鋼相媲美，但是相較于鋼更加的耐高溫，抗彎曲和拉伸，具備很強的沖擊韌性，這種夾層材料能夠有效的抵御金屬射流，當破甲彈的金屬射流穿入時，會發(fā)生彎曲，斷裂，破碎，而且玻璃鋼的孔壁會回縮包裹住金屬射流，這樣一來大量的金屬射流就會被消耗在孔壁，很難加深，最后金屬射流的能量被逐漸的消耗直至消失，此外在抗穿甲彈方面玻璃鋼同樣要優(yōu)于鋼裝甲，因此比較常見。還有一種比較常見的就是以陶瓷材料作為基體，以金屬、陶瓷，炭纖維、有機材料（比如石英碳化硅、氮化硅、橡膠等）作為增強體的夾層材料，其中金屬增強體強度高；陶瓷和炭纖維強度高，穩(wěn)定性好，耐高溫；有機材料橡膠沖擊韌性高。而且除了整塊復合裝甲可以傾斜放置外，其內(nèi)部的夾層也是可以傾斜放置的，這樣一來防護能力就會大幅提升。

▲烏克蘭T-84堡壘主戰(zhàn)坦克的金屬非金屬復合裝甲為鋼-玻璃纖維-鋼-間隙-玻璃纖維-鋼多層組合的復合裝甲（圖片來源：新浪微博）

非金屬復合裝甲

最后就是非金屬復合裝甲了，顧名思義這種復合裝甲主要由非金屬材料組成，這種復合裝甲的抗彈能力較差，一般僅能防御小口徑彈藥和炮彈破片等，所以坦克一般不會采用，還是以金屬非金屬復合裝甲為主，這種復合材料一般為雙層結構，根據(jù)不同的需求可以選擇不同材料作為面板（比如高硬度的陶瓷板）和背板（比如玻璃鋼），由于其能在控制重量的情況下增強防護能力，可以應用在武裝直升機，對地攻擊機等上面。

▲因為碎甲彈特殊的作用機制，多層間隙復合裝甲幾乎就讓碎甲彈失去了作用機制，只不過碎甲彈的裝藥是高塑性的炸藥，也能當做高爆彈來使用，是一種多用途彈藥，這也是碎甲彈沒有被淘汰的重要原因，下圖就是勒克萊爾主戰(zhàn)坦克空心裝甲中攜帶的雜物，這種設計能夠在彈丸接觸到主裝甲前將投射物先行引爆

多層的復合裝甲還能有效的防御碎甲彈，碎甲彈引發(fā)的應力波在第一次裝甲上能造成較大的層裂效應，但是在兩層裝甲之間會來回的反射分散，進入到第二層裝甲時已經(jīng)沒有多大的效果了，現(xiàn)代復合裝甲也會大量的應用間隙裝甲，間隙裝甲還能起到一個泄壓的作用，能有效的降低爆炸產(chǎn)生的爆轟波對戰(zhàn)車的沖擊，在應對多發(fā)穿甲彈時防護效果極佳，此外中間的間隙也可以作為儲物箱，實在不行還可以在間隙之間添加附加裝甲來提高戰(zhàn)車的防護能力。（作者署名：武備營）