影/未來戰車將變「洞洞坦克」?複合泡沫金屬防護力媲美現代裝甲 重量僅 1/3

影/未來戰車將變「洞洞坦克」?複合泡沫金屬防護力媲美現代裝甲 重量僅 1/3
▲科學家對泡沫金屬的研究,或許將改變未來坦克的型態。(圖/翻攝自 Popular Mechanics)

陳建鈞/綜合報導

美國研究人員發現,充滿氣孔的新型泡沫金屬材料,能展現比傳統鋼板裝甲更驚人的防護力,且重量只有 1/3;這項發現有望為現有的裝甲車輛技術帶來變革,使之更輕盈,並擁有從爆炸高熱、衝擊波下守護車內士兵的能力。

▲研究人員對複合泡沫金屬的實驗影片。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

北卡羅萊納大學與美國陸軍航空應用技術局(AATD)合作,開發出一種稱之為複合泡沫金屬(CMF)的新材料;泡沫金屬如同海綿般擁有一個個的孔隙,這種看似偷工減料的構造,能夠在吸收撞擊能量,使它比一般鋼板更輕盈的同時,防護力卻媲美──甚至超越。

在實驗中,研究人員將一枚 23 x 152mm 的高爆燃燒彈(HEI)發射到 2.3 mm 厚的鋁製金屬板上,而 CMF 則放置在其後方 18 英吋(約 45 公分)處。

測試過程中,他們發現 CMF 能順利承受爆炸產生的衝擊波,紛沓而至的砲彈碎片也無法穿透厚度 10 mm 以上的泡沫金屬鋼板;該研究主要作者、機械航空工程教授 Afsaneh Rabiei 表示,CMF 能夠提供與鋼板同等的防護力,重量卻只有 1/3。

▲砲彈碎片以秒速 1.5 公里擊中泡沫金屬板,不過沒有造成任何彎曲或裂痕。(圖/翻攝自北卡羅萊納大學)

CMF 也具有十分良好的耐熱能力,根據《Popular Mechanics》報導,學者們在 2016 年的研究裡,發現熱量穿透泡沫金屬板,需要同厚度鋼板兩倍以上的時間;這項特性能延緩彈藥引爆,給予乘員更多逃生時間。

《Popular Mechanics》認為,CMF 未來有望取代反應裝甲,為坦克提供額外防護;反應裝甲是一種透過惰性炸藥爆炸,產生衝擊波抵銷金屬射流及砲彈碎片殺傷力,進而保護車輛的現代裝甲,對抗高爆彈十分有效,但對穿甲彈效果薄弱,而 CMF 理論上對兩者都有相當的防護能力,使下一代坦克可大幅減輕重量,強化機動能力。

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