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美军未来步兵战车继续全铝制车体先进焊接技术

作者:扑克王APP 日期:2020-02-07 08:09

  原标题:美军未来步兵战车继续全铝制车体,先进焊接技术中国早已用于军事领域

  近日,美国网络流传美军运输一款神秘装甲战车车体的照片,该装甲战车车体采用倾斜装甲车体,六对负重轮,为银白色,未上漆,是一款履带式装甲车,与美军当前装甲车型号均不相同。据悉,美军是要将该装甲战车车体运送至阿拉斯加,交付位于阿拉斯加格里利堡的美国陆军寒冷地区测试中心,之后将进行测试。

  这是美国CTC公司(Concurrent Technologies Corp)利用搅拌摩擦焊技术制造的铝制装甲车车体的两个原型之一,2017年9月中旬,CTC公司收到了一份“摩擦搅拌焊车体原型制造”合同,与美国陆军坦克汽车研究、开发和工程中心合作制造铝制装甲车车体,之后在密歇根州进行焊接疲劳、弹道测试和其他鉴定测试,合同期限为2017年9月28日至2022年9月27日。

  早些时候,CTC先进技术经理PJ·麦克马伦表示,该公司在制造具有高生存能力轻型车辆方面具有独特优势,其中之一就是具有摩擦搅拌焊接整个车体的机器,该机器纵向行程26英尺(793厘米),垂直移动13英尺(396.5里面),可以一次焊上厚度高达3¼英寸(82.55毫米)的高强度2000系列铝板。最近对CTC的两个原型车体进行底部爆炸测试表明,车体没有被爆炸冲击波击穿,也没有监测到模拟人员死亡。

  麦克马伦补充道,已证明搅拌摩擦焊是在HFBC原型车体上进行焊接轻质、高强度铝合金的最佳方法,但将根据合同进行评估,确定进行部分修改以改善性能,并提高可制造性,以支持美军下一代战斗车辆(NGCV)车体设计。美军下一代战斗车辆项目是美军目前最高优先级的项目,是陆军装甲战车计划中最重要的工作之一,将在未来取代M2“布雷德利”步兵战车。

  搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化,当焊具沿着焊接界面向前移动时,被塑性化的材料在焊具转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所(The Welding Institute,简称 TWI)于1991年发明的,并于次年在英国申请了发明专利,同时陆续在世界各国申请了专利保护。具有焊接接头热影响区显微组织变化小,残余应力比较低,焊接工件不易变形;能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接,接头高等多种优点。

  目前,搅拌摩擦焊已经广泛用于航空、航天、船舶、列车、汽车、电子等工业领域中,除了铝合金等,英美也在进行锌、铜、钛、低碳钢、复合材料等的搅拌摩擦焊接技术的研究。搅拌摩擦焊也早已经用于军事用途,早在十多年前,中国海军022型导弹快艇就采用铝合金制船体,并采用了搅拌摩擦焊技术焊接,全国各地的许多造船厂都参与了这艘船的建造,该船具有独特的高速穿浪双体船船体,具有明显的减小雷达横截面设计特征,未来型的设计在国际上备受推崇。

  这不是美军第一次制造铝合金装甲车,二战结束后,美国尝试将铝合金用作装甲材料,用于制造装甲车车体和装甲板,从M113装甲运输车开始广泛使用,M2“布雷德利”步兵战车车体也由铝合金制造,世界各主要国家已广泛使用铝制装甲。铝合金材料在现代化装甲车辆上的应用是提高车辆机动性的重要前提之一,应用铝合金装甲材料已经成为装甲车辆轻量化主要发展趋势,这也是美军大胆采用全铝制车体的主要原因之一。

  在面对装甲车辆机动性和防护性能之间的矛盾,铝制装甲能够达到较好的均衡性,装甲材料性能要求不仅仅是在受到弹丸攻击时的必须具备的抗侵彻能力,还要求有抗板后破碎的综合性能,也就是不但要防止击穿,还要防止碎裂。铝合金上限强度可以提供适合的抗穿甲弹侵彻能力,而合金下限强度时较韧,不易破碎,较适宜防地雷和炮弹破片攻击,实验证明在防御155毫米榴弹炮炮弹破片时,铝装甲比钢装甲表现更好。

  要获得同等防弹能力,铝合金装甲的厚度必须为钢装甲的2.5倍,因为占据的空间大,所以,铝制装甲几乎不能用于重型坦克。由于对防护性能要求不是更高,并且防破片作为主业,轻型、快速和两栖战车用20-60毫米厚铝装甲比用较薄的钢装甲综合防护性能更好,所以其大量用于步兵战车和装甲车。目前,将铝合金装甲也已经用于复合装甲。

  当前世界各国的步兵战车普遍开始了重型化的趋势,欧洲和俄罗斯最新履带式步兵战车已经普遍达到了30吨级,有些型号向40吨级迈进,对防御性能的重视成为关键考虑。美军的M2步兵战车在改进过程中早已经超过了30吨,所以下一代步兵战车更重已经是肯定的事,防护性能和车重之间的矛盾更加突出,使用更加先进的焊接技术、防护性能更好的铝合金装甲是必然选择。返回搜狐,查看更多

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