Xe tăng là một trong những loại vũ khí quan trong nhất trong chiến tranh và là bước ngoặc lớn cho việc chiến thành của rất nhiều quốc gia. Việc cải tiến những chiếc xe tăng sao cho phù hợp với chiến trường như bọc lồng thép để tăng sức phòng thủ hay cải tiếng nòng pháo để tăng sức tấn công điều rất quan trọng

Các bước tiến của hệ thống phòng thủ xe tăng (kỳ 1)Nửa cuối của Chiến tranh thế giới thứ 2 đánh dấu một bước ngoặt trong chiến thuật sử dụng xe tăng trên chiến trường. Nếu như trước đó, đối mặt với xe tăng là cơn ác mộng của lính bộ binh vì họ chỉ có lựu đạn hay chai cháy hoặc súng trường diệt tăng. Lựu đạn, chai cháy quá nguy hiểm cho người dùng ở cự ly ngắn, còn súng trường diệt tăng lại vô dụng với các loại xe tăng hạng nặng có giáp dày.Tuy nhiên, đến nửa cuối chiến tranh thế giới thứ hai, bộ binh đã có trong tay thứ vũ khí cực kỳ hiệu quả: Súng phóng lựu bắn đạn ứng dụng nguyên lý nổ lõm. Từ nửa cuối năm 1942, với sự xuất hiện của các loại súng phóng lựu chống tăng cá nhân như M1A1 Bazooka của Mỹ, sau đó là bản copy M1A1 do Đức sản xuất có tên Panzerschreck và cuối cùng là Panzerfaust - một khẩu súng nặng hơn 6 kg nhưng có uy lực của những khẩu pháo cỡ nòng hàng trăm mm. Panzerfaust 150, phiên bản cuối cùng được sử dụng trong Thế chiến hai có tầm bắn tới 150 m và có

Thế chiến thứ 2 kết thúc, súng phóng lựu chống tăng sử dụng đạn lõm lại càng phổ biến và thành công hơn với khẩu súng được biết đến nhiều nhất là RPG-7, có khả năng xuyên giáp từ 330 mm (đạn PG-7V) đến 500 mm (đạn PG-7VL). Khả năng xuyên giáp không phụ thuộc vào góc chạm hay vận tốc của đạn khiến giáp nghiêng trở lên vô nghĩa. Ngay lập tức, các nhà chế tạo đã nghĩ ra cách đối phó với thứ vũ khí mới này.

Giáp lồng thép - giải pháp tình thế và rẻ tiền

Hàng trăm năm trước, khi ngư lôi mới được phát minh, các tàu chiến đã có một giải pháp khá hữu hiệu để chống lại loại vũ khí này là chăng lưới chung quanh tàu. Tương tự, do đạn nổ lõm thường hoạt động theo nguyên tắc chạm nổ, một lớp giáp bằng lưới thép gắn trên xe có thể ngăn đạn không phát nổ. Trong cuộc chiến tại Việt Nam, đế quốc Mỹ cũng đã sử dụng rất nhiều lưới thép dạng này để ngăn chặn đạn RPG-2 (B-40) của quân giải phóng, đến mức sau này loại lưới này được gọi bằng cái tên “lưới B-40”.

Advertising in 9 Seconds

Giáp lồng thép có giá thành rẻ, khối lượng nhẹ nên được sử dụng rất rộng rãi trong những năm 1960 - 1970, trên chiến trường Việt Nam và Trung Đông. Sau này, các loại đạn của súng chống tăng cá nhân như RPG-7 có cơ chế tự hủy (phát nổ sau thời gian quy định), nhưng giáp lồng thép vẫn có tác dụng làm giảm đáng kể tác động của luồng xuyên có áp suất và nhiệt độ cực cao do đạn nổ lõm lên giáp chính của xe. Tuy nhiên, khoác thêm một lớp giáp ngoài như vậy, khiến xe tăng trở nên cồng kềnh, không linh hoạt. Hiện nay, giáp lồng thép được dùng chủ yếu để bảo vệ xe thiết giáp và các loại xe công trình quân sự.

Giáp composite

Trong tự nhiên, vật liệu có độ cứng cao thì thường dòn, không chịu nén, kéo; ngược lại, những vật liệu dẻo, chịu biến dạng tốt lại thường không có độ cứng cao. Vật liệu composite (phức hợp) giải quyết vấn đề này bằng cách kết hợp các vật liệu có tính chất khác nhau lại với nhau để tận dụng ưu điểm của chúng. Trong dân dụng, ta có thể thấy nhiều ví dụ về ứng dụng vật liệu composite như bê tông cốt thép, phíp (được làm bằng sợi thủy tinh và chất dẻo)... Trong quân sự, giáp composite cũng được chế tạo với nguyên lý tương tự.

Giáp composite dùng cho xe tăng thường được chế tạo từ các lớp kim loại kết hợp với vật liệu cứng như gốm, thủy tinh cường lực. Khi luồng xuyên của đạn nổ lõm xuyên qua lớp kim loại phía ngoài, lớp gốm sẽ vỡ vụn ra và phân tán luồng xuyên này, giảm đáng kể khả năng xuyên của nó với lớp tiếp theo. Lớp vật liệu có độ cứng cao này còn có khả năng bẻ gẫy thanh xuyên bằng kim loại cứng của các loại đạn xuyên.

Những loại giáp composite thế hệ mới ứng dụng rất nhiều loại vật liệu khác nhau để tăng khả năng chống chọi của chúng. Những vật liệu này có thể kể đến silic cacbua, bo cacbua, nhôm ôxit  đơn tinh thể (có cấu tạo và tính chất như saphia tự nhiên) cho đến kim cương nhân tạo, uranium nghèo. Loại giáp composite rất nổi tiếng phải kể đến là giáp Chobham, được phát triển từ phòng thí nghiệm Chobham (Anh) đã được ứng dụng trên nhiều loại xe tăng như Challenger hay nổi tiếng hơn cả là M1 Abram của Mỹ. Trong chiến tranh vùng Vịnh lần thứ nhất, loại giáp này đã chứng tỏ tính năng tin cậy khi giảm thiểu thương vong của lực lượng thiết giáp liên quân đi rất nhiều.

Mặc dù vậy, giáp composite có giá thành cao, làm tăng khối lượng chiến xa (nhất là giáp composite có chứa thành phần uranium nghèo). Những loại xe tăng sử dụng giáp này như Challenger-II nặng đến 62,5 tấn; M1 Abram nặng 67,6 tấn.

Giáp phản ứng nổ

Vào những năm 1960, sau khi phương Tây phát triển giáp Chobham, người Nga cũng có những nghiên cứu riêng của mình về các loại giáp composite. Tuy nhiên, chi phí đắt và hiệu quả  thu nhận được không như mong đợi của loại giáp này khi áp dụng trên xe tăng T-64 khiến Liên Xô đã chuyển sang một hướng mới: giáp phản ứng nổ. Tuy nhiên, nghiên cứu về giáp phản ứng nổ của Liên Xô chỉ phát triển vào những năm 1970. Năm 1978, sau khi có những nghiên cứu thành công đầu tiên về giáp phản ứng nổ, Israel đã học người Nga sản xuất loại giáp phản ứng nổ có tên là Blazer và sử dụng cho các loại xe tăng Magach và Shot của mình.

Năm 1982, trong cuộc tấn công vào Li băng, giáp phản ứng nổ Blazer của Israel đã phát huy tác dụng kinh ngạc, điều này cổ vũ cho các nhà khoa học quân sự Liên Xô tập trung nghiên cứu hơn nữa. Năm 1983, Liên Xô bắt đầu lắp đặt loại giáp phản ứng nổ có tên Kontakt-EDZ cho xe tăng T-80. Cho đến năm 1985, tất cả các xe tăng hiện đại của Liên Xô đã được lắp đặt giáp phản ứng nổ. Họ cũng tiến hành lắp đặt loại giáp này cho các loại xe tăng cũ hơn như T-55, T-64 và T-72.

Mô phỏng đơn giản nguyên lý của giáp phản ứng nổ (ERA)  thế hệ đầu.

Những loại giáp phản ứng nổ thế hệ đầu này đơn thuần là một khối thuốc nổ được kẹp giữa hai lớp thép mỏng theo kiểu “bánh sandwich”. Khi bị luồng xuyên của đạn nổ lõm tác động, khối thuốc nổ sẽ phát nổ; sức nổ và các mảnh vụn sẽ làm yếu luồng xuyên của đạn một cách đáng kể. Khối lượng, hình dạng khối thuốc nổ cũng như độ dày các tấm thép phía trước và phía sau đều được tính toán một cách tỉ mỉ và chi tiết để khối giáp phát huy được hiệu quả cao và tiết kiệm nhất. Sau đó, lần lượt Pháp, Mỹ cũng như các nước phương Tây khác đều phát triển được loại giáp nổ của riêng mình.Thế hệ giáp phản ứng nổ đời đầu này cung cấp thêm cho xe tăng một lớp bảo vệ đáng kể, tương đương lớp thép cán dày 350 - 400 mm. Tuy nhiên, nhược điểm chí mạng của loại giáp này là dễ bị phá hủy bởi các loại vũ khí nhẹ như súng bộ binh, lựu đạn hay đạn trái phá. Khi đó, lớp giáp sẽ nhanh chóng bị “thổi bay” và xe tăng chỉ còn lớp giáp chính để chống chọi với hỏa chống tăng. Thứ hai, giáp phản ứng nổ hầu như không thể sử dụng cho các xe tăng tác chiến trong môi trường đô thị vì sức nổ của nó dễ dàng giết chết toàn bộ lính bộ binh tùng thiết xung quanh. Thứ ba, loại giáp nổ thế hệ đầu này không cung cấp thêm sự bảo vệ đáng kể nào trước các loại đạn thanh xuyên (APFSDS). Chính vì những điểm bất lợi này, các loại giáp phản ứng nổ thế hệ mới đã nhanh chóng ra đời.

Năm 1985, giáp phản ứng nổ thế hệ hai đầu tiên do Liên Xô phát triển có tên là Kontakt-5 đã lần đầu xuất hiện trên xe tăng T-80U. Được giới quân sự phương Tây gọi tên giáp phản ứng nổ “hạng nặng”. Kontakt-5 không những bảo vệ xe tăng trước đạn nổ lõm tương đương 600 mm thép cán mà nó còn có khả năng chống lại cả đạn thanh xuyên tương đương 300 mm thép. Kontak-5 có cấu tạo phức tạp hơn nhiều lần so với giáp phản ứng nổ thế hệ trước đó, chứa nhiều mô đun nổ định hướng cùng các tấm kim loại có khả năng di chuyển theo phương ngang khi giáp hoạt động, có khả năng cắt đứt hoặc bẻ gẫy thanh xuyên của các loại đạn thanh xuyên của phương Tây. Trong các thí nghiệm do phòng thí nghiệm Bunderswehr (Đức) hợp tác với quân đội Mỹ tiến hành, xe tăng T-72 trang bị Kontak-5 hoàn toàn “miễn dịch” trước loại đạn thanh xuyên M829 APFSDS của Mỹ. Tương tự, trong một thí nghiệm của Nga mới đây, xe tăng T-90 khi trang bị giáp Kontakt-5 cũng có khả năng chống chọi lại với cả các loại tên lửa chống tăng hiện đại như AT-14 Kornet.

Trước những mối đe dọa mới như loại đạn mới M829A3 mà người Mỹ công bố có khả năng “đánh bại Kontakt-5”, Nga đã phát triển loại giáp phản ứng nổ thế hệ mới (thế hệ thứ ba) với tên Kaktus (hoặc Relikt). Nguyên lý hoạt động của loại giáp phản ứng nổ này hiện vẫn được giữ bí mật, nhưng các chuyên gia Nga công bố loại giáp mới cung cấp sức bảo vệ gấp hai lần loại Kontak-5. Hiện tại, chỉ duy nhất xe tăng T-80-UM2 của Nga được trang bị loại giáp này. Giáp trước của T-80UM-2 được dự đoán có độ dày tương đương 1.160 mm thép cán khi chống lại đạn thanh xuyên (KE) và 1.710 mm chống lại đạn nổ lõm (HEAT). Khi được trang bị loại giáp này, T-80MU2 được đánh giá an toàn hơn cả các loại xe tăng hiện thời như T-90 (830 mm/ 1.350 mm), M1 Abram (960 mm/ 1.620 mm) hay ZTZ - 99 (800/ 1.050 mm).

Cuối cùng, ngay cả giáp phản ứng nổ hay giáp composite cũng không phải là cứu cánh toàn diện cho xe tăng. Chúng chỉ có thể bảo vệ xe tăng trước một vài loạt đạn nhất định; khi  xe tăng bị tấn công bởi nhiều phát bắn, những lớp giáp này cũng trở nên vô dụng. Hơn nữa, các loại đạn chống tăng loại mới như đạn thanh xuyên có lõi làm bằng uranium nghèo; đầu đạn nổ kiểu TANDEM hay tên lửa chống tăng có khả năng tấn công từ trên nóc hay vào các vị trí giáp yếu khác vẫn có thể đánh bại những lớp bảo vệ này hoặc “đi vòng” qua nó. Liệu xe tăng đã trở thành vô dụng trên chiến trường khi việc phát triển giáp bảo vệ đã gần tới “giới hạn”?.