概率装甲（又名格栅装甲）

 

本文翻译自Jon Hawkes的blog

原题图，不够酷，译者再补几个

概率装甲，又叫格栅装甲，又叫网格装甲，又叫笼子装甲，被设计用来防御RPG，你会在从后勤卡车到主战坦克的每一类车辆上看到它。但它实际上是如何工作的，以及为什么你几乎肯定认为它有一些实际上没有的功能？

它是什么？

顾名思义，概率装甲的设计是通过使用统计概率来击败其目标威胁。传统的装甲只是为了从任何轴线上保护车辆，而概率装甲则是通过数字游戏来提供良好（一切都是相对的）的保护水平，同时保持重量和体积的减少和可见度的提高。

让我们先把结论说清楚

概率装甲是专门用于防御使用压电引信，且通过双层金属弹头作为压电引信系统的导电路径的弹药。

这主要指RPG系列，包括PG-7/PG-9/PG-15/系列。我为什么要以一种傲慢无礼的方式来写这句话呢？因为对概率性装甲普遍存在它能做什么，不能做什么，以及它为什么存在方面的武器。即使是AFVs、武器和装甲领域的专业人士也普遍对这种装甲的作用持有错误的理解。

首先，它是怎么工作的？

要了解概率装甲的工作原理，你首先需要对其试图防御的威胁的工作原理有一个基本的概念。上面是一个典型的RPG横截面的图示。(6)黄色部分是炸药，引爆它会将(4)金属药罩变成一股金属射流。RPG前面的中空区域只是所需的空隙，以使弹头能在距离目标有适当的炸高下击发。

译者注+配图：炸高和其他一些因素对HEAT战斗部威力的影响

当RPG的(1)弹头击中目标时，会压碎压电晶体，产生电流，通过(2)内部的 "皮肤 "传送到弹头后部的引信，导致炸药爆炸。概率装甲就是针对这种机制的。

回到我们的概率装甲，其中大部分实际上是开放的空间，是许多刚性的小网格形成了一张大网。这意味着我们现在有一种统计学上的可能性，即如果向网格发射RPG，其弹头将穿过一个缺口，而不是击中什么东西。网格的设计尺寸略小于预期针对的弹头（对于像PG-7这样的东西，一般是65-95毫米），因此在敏感的弹头顺利穿过后，弹头的主体与网格碰撞并变形，使RPG的外层壳体和内层壳体在内部相互接触。

理想情况下概率装甲的防御机制

现在，这已经使引信系统短路，即使现在弹头真的撞到什么东西并释放出电荷，它也不会到达后面的引信，炸药也无法引爆。

鉴于弹头的速度，弹头往往被严重损坏，四分五裂，或被夹在网格中而不影响车辆本身。但我们面对的依然是炸药，虽然不能发生爆炸，不能形成金属射流，但炸药还是可以爆燃或慢速燃烧，因此，成功的防御并不总是一点动静都没有，但这块聚能炸药已经无法形成金属射流了。

RPG被格栅装甲成功防御

即使在理想的情况下，RPG卡在钢条上，根本就没有撞击到车体，一定数量的的破片和碎片仍然会击中车体。在一个不够理想的情况下，会有伴随着碎片的爆燃现象。在任何情况下，被概率装甲防御的车辆都需要某种形式的被动"硬"装甲来保护它不受被毁坏的RPG弹头伤害，而 "无影响 "是一种永远不会出现在记录中的结果。

另一种次要的危险是，即使格栅装甲成功击败了RPG，可能会有一个RPG被卡在车辆的一侧，需要将其取出，尽管通常情况下，弹头会因与栅栏/网的撞击而完全破裂，使风险相对较低。

一次成功的格栅装甲拦截，卡住了弹头并阻止了金属射流形成

它的效果如何？

实际上，也许出人意料的没用。这个问题源于这样一个事实，即RPG需要穿过一个缝隙，让其弹头的一侧充分地撞击一个刚性网格，以导致引信电路短路。RPG有一系列不同的尺寸和形状，而格栅只能设计成单一尺寸。如果RPG的撞击位置太过接近网格上的钢条，它就会触发引信，并按设计的那样形成金属射流。如果它撞击得太完美，太靠近网格的中心（而且尺寸合适），它可能不会在触发引信之前被无效化。

波兰的实验数据显示了网状结构能有效防御RPD的区域。

因此，设计者需要相当仔细地设计网格的几何形状，以最大限度地击败预期的威胁。但这只在数学上完美的情况下有效--垂直来袭。在现实中，RPG从各个高度和方位角向你袭来。而且随着来袭方向的横向或纵向偏移，RPG对于网格的等效直径也发生了变化，变得更小，因此更有可能会击中网格本身，而不是卡在中间的空隙上。

注意从不同角度看这辆车，格栅装甲的有效孔径是多么不同。

所以，你可以放大几何形状，以便在非正对攻击时有更大的拦截概率，但当威胁出现在正面时，你只是让孔径变大了，所以现在更有可能无法消除这些威胁。就像所有的装甲车辆工程一样，这是一个权衡妥协的方案，对最可能的威胁进行建模和防御，减轻或接受你使用的方案的固有缺点。

格栅装甲面对不同的威胁，效率随方向和高低角度变化

所以，概括的问，安装在移动中车辆上的概率装甲，使用什么样的几何设计，面对从哪些方位和高低角来袭的哪种RPG弹头，有多有效？

一个有代表性的案例是下面的图表，它取自波兰对格栅装甲的研究。注意，是在理想情况下——0°高低/方位角，垂直 ”正面“攻击，网格大小设计成与威胁RPG尺寸一致——拦截成功的概率最高为42%，到40°入射角下降到10%左右，然后到45°为0。正如上面的图表所显示的，概率装甲对仰角比一般方位角更敏感，但在任何情况下都受到影响。

人们经常搞错的事情

关于概率装甲，有一个最经常被人们复述的迷思，即它的目的是在装甲上引爆RPG，从而 "在金属射流到达车辆之前使其失效"。这是完全错误的，尽管它的信众非常的广泛。这个迷思是如此普遍，它甚至出现在官方工程导向的文件中，如英国国防标准23-10《国防部专用车辆和工厂设备设计指南》，尽管是完全错误的：

"隔离装甲或笼式装甲是为了抵御反坦克火箭推进榴弹（RPG）的攻击。它的功能是在车辆周围放置一个刚性屏障，使使用聚能射流而非动能的聚能装药弹头在相对安全的距离爆炸。"——国防标准23-10

如前所述，概率装甲的具体防御机制是让RPG穿过网格上的孔，然后破坏弹头的结构，严重破坏其作为引信部件的功能。该装甲的意图在任何情况下都不是产生一个间隔的装甲层，在离被防御车辆很远的地方引爆RPG。

这个迷思的现实其实更可怕--在铁丝网上引爆弹头，最理想的情况下和直接命中车辆本身一样糟糕，而且在某些情况下，对被击中的车辆来说可能会有更糟的后果。

聚能装药金属射流的穿透力与（几倍）金属药罩/装药直径（CD/Cone Diameter）的炸高的关系早已被很好的建模出来，穿深也是以CD来衡量。具体会因药罩的几何形状、药罩本身的材料、装药的成分设计和一系列其他因素而变化（相当大）

下面是一个示例图，我们可以计算出，对于一个特定的弹头，例如典型的PG-7系列弹头（约75毫米），在2CD左右的弹头自带炸高下，其穿透力在350毫米左右。请注意，这张图没有具体展示PG-7的曲线，下面的数字只是起到说明作用。

像往常一样，事情不那么简单。正如你所看到的，穿深随着距离的变化而有很大的不同，最佳穿深往往在6至10CD范围内。对于PG-7来说，这是一个450毫米到750毫米的距离，大大超过了PG-7弹头从弹头到装药的内置炸高（约155毫米）所能实现的。

我希望你们已经看出来了——通过撞击概率装甲并在该位置引爆，装甲给了RPG一个免费的300多毫米的炸高，从其固有的2CD距离推到更多的6到8CD，并反过来将穿透力提高一整CD或更多。装甲只是将威胁能力放大了20%，使车内的你的命运变得更糟。实际效果在很大程度上取决于特定弹头设计的具体CD距离/穿透力曲线，但作为一个有代表性的例子，它表明了当前的问题。

这些数字是假设性的，PG-7并不符合这个特定的图表，但这个原理是经得起考验的--手持RPG/火箭筒很少有理想的内置炸高，以避免运输和处理大而笨重的弹药，因此在概率装甲上引爆基本上在所有情况下都会增强他们对车内人员的威胁。

在极少数情况下，它确实会削弱射流，例如像PG-7VR这样又大又不方便的串联弹头，但请注意，穿透力下降的曲线比它提升的曲线要平缓的多——你需要让弹头在超过14CD或更远的距离上引爆才能明显削弱穿透力，这几乎相当于1米的距离，如果你把这种装甲安装在车辆侧面，那在非开阔地区使用这些车辆将会是一场噩梦。

设计师没有理由寻求以这种方式来增加弹头的炸高，所以这是一个对这种装甲的设计的误区。

简要说明一下，RPG药罩的材料对穿深有很大影响。较新和较密的材料可以从根本上提高每个CD距离的穿深。由于密度高，大多数RPG采用铜制药罩——当铜与另一种药罩选择——铝相比较时，密度为8,900公斤/平方米与2,800公斤/平方米，下表可以看出两者的差距：

较新的，更密集的材料，如钼，可以进一步提高穿深，比铜高出10%至20%。

一个不太常见的迷思是，概率装甲是1940年代德国Schürzen裙板的精神续作，其依据是认为这些装甲板是为了应对美国和英联邦部队中扩散的巴祖卡/PIAT而开发的。

Schürzen裙板与概率性装甲无关

这也不对。Schürzen不是一种概率装甲，而是一种针对苏联反坦克步枪（译者注：PTRS/PTRD）而设计的间隙装甲，而不是盟军的高爆反坦克武器，在Schürzen首次被投入使用时，这种装甲甚至不存在任何意义。因为美国和英国没有像苏联人那样装备大口径反坦克步枪，他们很可能只是错误地将该装甲与他们自己的新生反坦克武器联系在一起，并将此作为一种叙事。（译注：意义其实是有的，在正面小角度，如正面30度的情况下命中侧面，对HEAT可以提供有效，或至少更好的防护，原理和冷战坦克的重型侧裙差不太多）

那么，对反坦克导弹有没有用呢？

呃，没用。虽然它们可能在命中前受损或被破坏，但几乎在所有案例中，反坦克导弹的尺寸都比RPG大得多——例如，9M133”短号“的装药直径为152毫米，PG-7VL为93毫米。

它们不使用RPG的压电引信，因此撞坏弹头不会导致短路，从而使武器失效。大多数反坦克导弹使用一种或多种无线电近炸和碰炸引信，因此最可能的情况是他们在格栅上爆炸，或在击中格栅装甲之前爆炸。此外，相当一部分反坦克导弹是攻顶设计，完全无视了概率装甲。

常规（直射）攻击方式的ATGM通常把弹头安装在弹体很靠后的位置上，如上图的MBDA MMP（这名字……），很大意义上是为了理想的炸高。着的确意味着在格栅装甲阵列上或之前引爆可能不利于穿深，然而反坦克导弹由于其尺寸大得多，而且大多数设计是串联弹头，其第一级战斗部几乎与大多数RPG的主弹头一样大，因此其穿透能力大大高于RPG(译者注，如125mm炮射导弹，9M119M"殷钢-M"其一级战斗部直径64mm，而M72 LAW的弹头直径66mm）。

这种穿透力是巨大的，最新的型号可以穿透超过1200mm的匀制轧钢装甲，所以当碰到概率装甲时，它可以暴力击穿它面前的一切东西，这些装甲通常被放置在车辆的侧面和后面，因为那里的装甲是最薄的。

当涉及到现代反坦克导弹时，解决方案是首先通过软、硬杀伤主动防护系统、（红外/雷达etc.）信号特征管理和其他防护技术来防止被击中，而不是使用完全不适合这种威胁的概率装甲。解决方案在很大程度上在被命中之前的过程中。如果你被反坦克导弹被击中，它必然会造成一些非常严重的损伤。

概率装甲的缺点

除了相对有限的效果外，最大的缺点是用这种类型的装甲包裹车辆所增加的重量和尺寸

像是M1126步兵运载车（ICV）的变种，当它安装一个完整的格栅装甲包时，大约增重了2.5吨，这大约是总车重的15%（也说明，与当代的8x8s相比，斯崔克是多么的轻，像拳师犬，大约有38吨，重了2倍多）。

最简单的钢制格栅装甲是概率装甲类中最重的，通过使用较轻的设计，如网状装甲，可以减少多达90%的重量，尽管如前所述对性能有潜在影响。一切都是工程和设计的权衡。

无论哪种类型，概率装甲通常都是通过安装在从车体中伸出的支架上，保持大约n毫米的距离。由于它在两侧，对车辆尺寸的影响是双倍的——总宽度和长度增加600毫米或更多。

车辆变宽的影响可以被建模出来并投影到预定的作战区域

这对后勤有很大影响，因为公路/铁路/海运/空运的装载尺寸限制非常有限，很少能容纳如此大的增长。这意味着车辆在运输前/后需要被拆解并重新装上装甲，装甲包需要和车辆一起运输。

这对车辆的战术使用上也有影响。装甲车辆的体积并不小，而且在复杂的地形如林地或城市环境中作战很困难。在车辆周围增加明显的凸起物进一步阻碍了驾驶员和乘员的视线，并使车辆更难在不撞到什么东西的情况下进行机动。

有一些解决方案可以缓解这些问题。AmSafe Bridport的Tarian网状装甲比简单的格栅装甲更轻、更低调，可以安装在折叠式支架上。支架在遇到障碍物时可以折叠，防止装甲板被扯下或对障碍物造成过度损害，并且可以迅速折叠平放在车辆上进行运输，而不必拧开螺栓并取出所有东西。

安装格栅装甲也可能负面影响人机工效。美军"Cougar 6x6 的英军版本Mastiff没有像美军版本那样在前部为驾驶员/乘客设置门，因为被动装甲和格栅装甲包完全挡住了它们，工作人员必须从后门爬进去（和出来）。

虽然你可以为装甲板安装像门一样的合页，但由于其巨大的尺寸和支架的作用，它们还是可能阻碍或阻挡舱盖和车门的开关。坦克炮塔两侧和后部的格栅装甲会阻挡发动机舱，必须拆除才能进行简单的维修工作。

这辆T-72B3M有大量的格栅装甲，阻挡了发动机甲板和动力系统，这是安装它的副作用。

安装概率装甲可能会制造一系列的盲区，阻碍武器射界和光学设备的视场，以及对人员的进出和进入车辆关键区域产生重大影响

概率装甲的类型

有三大类型的概率装甲。它们都在做上面描述的同样的事情，只是方式略有不同，附带不同的优点和缺点。

格栅装甲

第一种是最常见的，被称为格栅装甲（更多是英国术语）或笼/板条装甲（更多是美国术语），它们是大的刚性金属组件，看起来类似于动物园的金属栏杆或笼子。

一辆在炮塔和车体侧后方安装了格栅装甲的挑战者 2 TES

它们是最重的概率装甲类型，也非常笨重，但也最简单粗暴地应用了这种理念。由于是钢制的（虽然也常有铝制的例子），它们可以在战场上被切割和焊接，以修复偶然的和战斗的损伤。

网状装甲

网状装甲，顾名思义，是一种网状或链状的栅栏结构，通常比其更加坚硬的远亲更轻、更灵活、更少阻挡视线。

一辆在侧后安装了网状装甲的波兰 Rosomak 8x8

链条装甲

链条装甲也许是这个家族中最简单的，字面意义上链子以窗帘的形式悬挂，一般在末端有某种重物来使链子保持某种程度的形状

你并不会经常看到这种装甲，主要的例子是以色列梅卡瓦坦克的炮塔尾舱下面。它的优点是非常灵活，因此可以很容易地擦过障碍物和车辆本身而不发生事故，而在这里，条形或网状物很可能会被损坏。然而，它的效果与上述设计相比更有限。

自制简易装甲

最后一组是完全自制的类型，在世界各地越来越多地看到，叙利亚是一个特别丰富的来源。总的来说，他们使用了条形装甲的方法，尽管格栅本身的设计似乎更多的是基于身边有什么东西，而不是有意的。

这些设计中可能非常重要的一个问题是，用户倾向于用固体材料--石头或沙袋--填满条形装甲后面的空间，错误地认为这是提供一些额外的物理保护。实际上，这是在阻挡网格的缝隙，意味着在弹头被网格变形之前，弹头撞击这些材料的可能性大大增加，从而使炸药爆炸。

由于金属射流基本不会被这种尺寸的石头或沙袋影响，这些配置几乎没防御武器的效果，而且如前所述，实际上可能通过增加炸高和降低拦截的成功率而使被保护车辆的效果变的更糟。

综上所述。

格栅装甲值得吗？这要看情况，但大体上是的，它便宜、简单，而且增加了一层保护，以抵御一种常见的、广泛扩散的威胁，否则很可能对车辆造成重大损害，特别是像装甲巡逻车和多用途车（MRAPs）这样的轻型车辆，其威胁大大超过了这些车辆本身的防护能力

它们是一种可靠的击溃RPG机制吗——绝对不是，现实是它们的击溃RPG概率相对较低，即使如此，也只是在理想的交战几何情况下。最后，如果你从这本小册子中没有学到其他东西，请至少记住这种装甲最大的神话的真相

——它绝不是为了在车辆被击中之前引爆RPG!