“凯芙拉”从军记

这是一个炮火连天的战场，A军数辆主战坦克正掩护步兵向B军阵地发起冲击;B军反坦克分队奋起反击，一发发反坦克导弹像长了眼睛似地准确命中目标。然而A军坦克好像只被轻“挠”了一下，仍继续前进，B军反坦克分队再次组织更加猛烈的反击，仍然无效。B军大乱，A军一举占领阵地。A军坦克之所以坚不可摧，复合装甲中的“凯芙拉”材料所起的作用不可低估。

“凯芙拉”由多种化学物质溶合而成。其特点是密度低、重量轻、强度高、韧性好、耐高温、耐化学腐蚀、绝缘性能和纺织性能好，并且易于机械加工和成型。它于1972年投入生产，并开始付诸实用。当时，它的优越性能并没有完全被认识，人们仅把它用于加固径向轮胎铸模和输送带。不久，专家们发现，“凯芙拉”不仅坚韧耐磨，而且刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。于是，立即受到军界的青睐，在军事上得到应用，并很快赢得了“装甲卫士”、“防弹新秀”等美称。

当前已被广泛应用的“凯芙拉”材料有两种:“凯芙拉－29”(简称K－29)和“凯芙拉－49”(简称K－49)。它们都具有下列优良性能:抗拉性强度达2760牛顿/毫米;比重仅1.44克/厘米。其断裂点的拉伸率低达4％(K－29)和2.5％(K－49);在－196℃～182℃温度之间时，体积尺寸稳定，其性能无重大改变;不燃烧，不熔化，在温度高达500℃时，才开始熔化。“凯芙拉”纤维的比重只有钢的1/5;玻璃纤维的1/2。其强度却是钢的五倍，玻璃纤维的两倍，与高强度玻璃纤维的强度相近，而且经久耐用，不易老化。难怪用“凯芙拉”材料制成的复合装甲有那么好的防弹性能。

对于坦克、装甲车来说，要提高其防护能力，必须加厚装甲，这样势必会增加过多的重量，妨碍坦克的机动性能，同时还会影响发动机、底盘和悬架的设计，因此，重量是设计人员头等关心的大事。由于“凯芙拉”材料的比重比尼龙聚酯和玻璃纤维小一半，在防护力相同的情况下，其重量可减少一半。并且“凯芙拉”层压薄板的韧性是玻璃钢的3倍，能经得起反复的撞击。所以“凯芙拉”层压薄板是钢铝、玻璃钢装甲的理想代用品，它能满足设计人员的要求。近年来，“凯芙拉”材料在装甲保护方面的应用发展很快，在某些方面已完全或部分取代传统的金属材料、非金属材料，正在进入装甲防护。

凯芙拉防弹背心

“凯芙拉”层压薄板与钢装甲相结合有着广泛的用途。例如在军舰上，用“凯芙拉”制造的炮塔，重量减轻，旋转灵活，并消除了共振现象。把它应用在轻型装甲车或重型坦克上可保护发动机并增加乘员的生存机会，美军的“MIAl”主战坦克，就大量采用了“钢—芳纶—钢”的复合装甲，它能防中弹，防破甲厚度约700毫米的反坦克导弹;还能减小因被破甲弹击中而在驾驶舱内形成的瞬时压力效应。如果把“凯芙拉”层压薄板作为机动掩蔽部的装甲衬里，能使它在不失原有机动性能的情况下，大幅度地提高对弹片和爆炸气浪的防护力及其抗高温能力。

“凯芙拉”与陶瓷(如硫化硼)的混合材料又是制造直升机驾驶舱和驾驶座的理想材料。试验证明，它能有效地抵御4.15克和7.62毫米弹片，5.56毫米穿甲弹。重量比玻璃钢或钢装甲轻50％。在都具有抵御5.56毫米穿甲弹的性能情况下，钢装甲的单位面积质量应高达82千克/米。“凯芙拉”却只需32千克/米。

在制造防弹衣的众多防弹材料中，“凯芙拉”纤维后来居上，一跃成为材料技术领域的佼佼者。用“凯芙拉”可使防弹衣的重量减轻50％。在单位面积内质量相同的情况下，其防护力至少增加一倍，并且具有很好的柔韧性。用这种材料制成的防弹衣仅重2～3千克，而且穿着舒适，行动方便。很快就被世界上许多国家的军队采用。

美国陆军从70年代就开始研究“凯芙拉”防弹衣。1982年将2.6万件防弹衣发给快速特种部队试穿;1984年又花费2200万美元采购了9.7万件。以色列研制的最新式“凯芙拉”多用途防弹衣，比美军在越南战场上使用的尼龙B标准防弹衣轻50％，防护性能却大有提高。在黎巴嫩战场上，由于以军穿着“凯芙拉”防弹衣，因弹片致伤人数大约减少了25％。原联邦德国对美国现用的防弹衣进行了分析研究，在此基础上制造出一种重3千克，外涂迷彩，内插特种陶瓷防弹板。从两侧开口并装上拉链的新型防弹衣。试验结果表明，陶瓷板能使弹丸偏离或粉碎，加之“凯芙拉”多层结构能吸收弹丸60％的能量，因而它能起到很好的防护作用。

“凯芙拉”纤维重量轻、防护力强，也是制作头盔的好材料。美国在研制“地面部队单兵装甲系统”的钢盔期间，曾试用过包括哈特非钢(含锰11％～14％)，钛.以及用尼龙、玻璃纤维或“凯芙拉”加固的层压薄板等大量材料。研究表明，在上述材料中，应用“凯芙拉”作衬垫的热硬树脂合成物比用热硬树脂合成物加固的玻璃纤维性能好，其冲击阻力和平均重复冲击阻力比后者大25％～70％，裂纹扩展阻力和耐震力还要更大些。美国用了6年时间，花费了250万美元，研制出用“凯芙拉”材料制成的钢性头盔，从而结束了作为美国陆军象征的“钢锅”式的钢盔时代。这种头盔仅重1.45千克其防弹性能比原标准钢盔高出了33％。同时用这种材料制成的头盔更贴近头部，使用者感觉更加舒适。据透露，美军“地面部队单兵装甲系统”的防弹衣和头盔能保护人体60％～75％的关键部位，可使战场伤亡人数减少1/3。

近年来，随着“凯芙拉”纤维生产工艺的不断改进，其性能越来越好，它的应用范围迅速扩展到现代尖端武器装备领域。美国配置在核潜艇上的“三叉戟－I”型导弹的3级发动机壳体全部由“K－49”复合材料制成;瑞典的“比尔”反坦克导弹的发射管和弹体也都采用了“凯芙拉”复合材料。此外“凯芙拉”纤维复合材料在卫星和宇宙飞行器上也得到广泛应用。例如，国际通信卫星5号的薄层蜂窝结构天线，其内面板采用“K－49”/环氧复合材料，夹心为“凯芙拉”蜂窝结构;陆地卫星3号则采用“凯芙拉”/环氧制作椭圆抛面反射器。

总之，人们把“凯芙拉”纤维看成初绽在高科技尤其是军事材料园地中的奇葩并不过誉。