又硬又韧的铀装甲
美国从 1983 年开始研究坦克的铀装甲,到 1988 年 6 月正式装车,前
后共用了 5 年多的时间,研制经费近 10 亿美元。想当年,它和“星球大战” 计划、“隐形”轰炸机计划一样风光,被列为美国的国家优先发展计划之列。
1988 年秋,美国陆军发言人宣称,这种铀装甲“不仅能抵御现有苏式坦克炮弹的攻击,甚至有抵御正在研制中的苏式新坦克的炮弹的攻击”。
如今,6 年过去了,装有铀装甲的美军 M1A1HA 主战坦克经受住了海湾战争的考验,名声大噪。不单伊军的 T—72 坦克炮弹打不穿这种装甲,就是被美军自己的铀弹误伤的坦克,其损伤程度大都很轻微。然而,关于铀装甲的报道,至今仍是凤毛麟角。这就给铀装甲披上一层神秘的面纱。
那么,铀装甲的奥秘到底在哪里呢?看起来至少有以下几个方面。
第一、铀装甲的成分。纯金属铀尽管密度很大,但却是一种软金属,直接用它来制造装甲并不合适。但在铀中加入某些合金属元素后,就会使它的机械性能大为提高。前面提到的含钛 0.75%的铀—钛合金,其强度极限高达150 千克/毫米 2,比优质合金钢 40 铬还高 50%,比纯铀提高了 1—2 倍! 但是,铀装甲的成分究竟如何?至今仍是一个谜。
第二、铀合金的工艺。即使知道了铀装甲的成分,如果不知道它的加工工艺,那也不行。根据铀装甲具有极高的强度和硬度这一点,国外有的专家推测,这种铀装甲不是用烧结方法制成的,而是用拉制方法制成的单晶体。这种单晶体几乎没有晶体缺陷,强度和硬度相当高。我们知道像金刚石,就
是自然界中的一种单晶体,其硬度是天然物质之冠;而和金刚石同样为碳元素的石墨,软得只能做铅笔。
再说,铀合金的热处理工艺也挺复杂。据说,经过特殊热处理的铀装甲的强度是原来的 5 倍!看来铀装甲的制造工艺,更是机密中的机密。难怪美
国五角大楼的官员曾夸下海口说:“苏联要制造出这种装甲,起码要花 10
年的时间”。
第三、铀装甲的结构。关于这方面的信息,报道稍多些,但也多是一些猜测。一些专家推测的带贫铀装甲的 M1A1HA 坦克的装甲结构大体上可以肯定以下几点:
首先,铀装甲是一种网状结构装甲,在复合装甲中起骨架作用。这种网状结构,既可以防止坦克增重过多,又可以在网格之间加入防止铀合金氧化的材料,取得更好的材料匹配性能。因为铀极易氧化,铀块在 350℃就可以着火氧化,而铀粉甚至在 250℃就可以自燃,容易自燃可不得了。所以,“连钻带烧”对于穿甲材料是一个优点,然而对装甲材料来说就是一个要想办法克服的缺点了,必须通过合理的结构来防止铀的氧化。
其次,铀装甲要和其它材料相配合,如在网状铀装甲的外侧加入蜂窝装结构的吸能材料,靠“软硬兼施”的手段吸收穿甲弹的动能,以降低对装甲的损害。再其次,还要在结构上考虑对放射性核辐射的防护问题。可以说, 铀装甲的结构,至今仍没有完全搞清楚。