美空军开展新型透明陶瓷装甲材料试验慧聪网2005-10-26

美国俄亥俄州赖特帕特森空军基地的工程师正在开展一种新的透明装甲材料的试验。这种装甲材料具有比传统材料强度高、重量轻的优点，对于防止子弹穿过武器装备窗户等透明件具有良好功效。

空军研究实验室材料与制造技术处正在从事氮氧化铝ALONtm的试验工作，以代替目前在地面及空中交通工具上使用的传统多层玻璃透明件。该试验是与位于马里兰州的陆军研究实验室及俄亥俄州的代顿研究所共同完成的。ALONtm是一种陶瓷材料，具有很高的压缩强度及良好的耐久性。抛光后，可作为武器装备的透明装甲使用。据该项目负责人JosephLaMonica上尉称："它的透光率优于普通玻璃，且在性能及重量方面优于传统玻璃。"传统的透明装甲是厚的、粘接在一起的多层玻璃，而由ALONtm制成的新型透明装甲是由一块整体抗冲击板材、玻璃的中间层及聚合物背衬组成的。每一层都较传统玻璃层薄很多。事实上，ALONtm具有很强的抗划伤能力、抗冲击能力，并具有很强的耐久性及抗穿透性。重量及厚度大约为传统玻璃透明装甲的一半。在2004年1月的验证过程中，一个ALONtm的试验件经受了俄式30毫米口径M-44步枪和50毫米口径布朗宁自动手枪子弹的弹击试验。当子弹打在玻璃试验件时，未发生穿透现象。

在多次试验中，ALONtm在典型的30毫米口径对空火力的多次打击下表现出很好的防弹性能，与此同时，还进行了50毫米口径及临时爆破装置的穿透试验。由于这种材料的物理性能及设计方案对于较高水平的威胁表现出很好的防护能力，因而LaMonica上尉对试验结果表示乐观。

他说："采用玻璃作为装甲材料，在较高威胁水平下，你必须要制出多层玻璃，但采用ALONtm，只需将层厚加大数毫米即可。"代顿研究所的研究人员RonHoffman说，这种材料具有轻质的特点，当遇到较大威胁时，你考虑的是如何增加防护能力而又不使重量上升。因而轻量化的装甲材料非常易于用到飞机及战车等武器装备上。Hoffman还指出采用ALONtm在耐久性方面获得的效益："事实上，在传统玻璃表面，材料会发生退化现象，进而影响透光率。而像沙粒等物质的冲击对于ALONtm.仅有很小影响或基本无影响，因而预计其寿命将是传统玻璃的许多倍。"ALONtm的抗划伤性将极大提高装甲材料的透明度，从而使军队士兵在战场上具有更广、更清晰的视野，更利于看到外面的威胁并迅速做出决定，以提高武器装备的生存性。

LaMonica上尉说，陆军正在寻求将这种新型装甲材料作为地面车辆(如"悍马"战车)窗户的材料。空军正在探索将其用于低速飞行的飞机透明件。这些飞机包括C-130"大力士"、C-17"环球霸王"III、A-10"雷电"II及直升机。LaMonica上尉说，该实验室在将这种材料转入工程应用之前，需要解决的问题主要包括可加工性、尺寸及成本等。传统的透明装甲每平方英寸3美元多一点，而ALONtm透明装甲成本为每平方英寸10~15美元。由于加热及抛光等工序的难度较大，导致其成本较高。但他们正在寻求成本更低的方法。LaMonica上尉称："抛光工序的试验证明结果良好，采用某种抛光方法，我们能确保材料强度提高0.5倍。"LaMonica说，

目前，由于加热大块透明装甲材料的设备非常昂贵，因而，部件尺寸仍受限制。为降低成本，研究人员正在寻求用较小尺寸的透明装甲材料铺成较大尺寸的窗户。他还说，通过采用商业等级的材料来降低成本也是一种选择，其结果反应良好。"到目前为止，较低等级的材料与弹击试验所要求的高纯度材料之间的差距非常小。"LaMonica上尉说，一旦这种材料可大批量生产以满足军事需求，成本再降下来，ALONtm所具有的高耐久性及高强度将为武器装备带来巨大效益。LaMonica上尉还说："它可能初始成本非常昂贵，但由于它的更换率很低，因此，从长期使用角度看，其成本并不高。"