我国坦克装甲车辆防护不断飞越，均质装甲-复合装甲-反应 ...

铸造国之坚盾
——记中国兵器首席专家、中国兵器工业第五二研究所研究员曹贺全
本刊记者蔡巧玉吴应清

毛泽东同志在著名的《论持久战》中说:“古代战争，用矛用盾；矛是进攻的，为了消灭敌人；盾是防御的，为了保存自己。直到今天的武器，还是二者的继续。”
冶炼技术的出现，使战争进入冷兵器时代，为抵御矛枪的进攻，人类发明了盾牌。盾之坚固，不畏弓矢弩石，及近距离无伤，士卒用手执盾，可以遮挡敌人兵器，尤其弓箭的进攻。
火药的发明，使战争进入了热兵器时代，为抵御枪炮的袭击，人类发明了装甲，可谓“盾”之延续。直至现代，装甲防护都是武器装备系统生存能力之中最基础、最关键的组成部分，任何一种现代武器装备都离不开装甲防护。
中国兵器首席专家、中国兵器工业第五二研究所研究员曹贺全几十年来正是专注于装甲防护工程技术研究，致力于让神州坚盾挫矛折戟，断剑摧枪。今天，我们怀着崇敬的心情，让打造现代国防之“盾”者，走进我们的视野，并怀着忐忑之心，试图用笔下涩拙的文字诠释他的执着追寻和炽热情怀。

上篇：刑天舞干戚，猛志固常在

盾，古人称“干”，《山海经》有一个神话英雄人物叫刑天，他一手操干，一手持斧，挥舞不停，雄姿英武。陶渊明为此写诗赞道：“刑天舞干戚，猛志固常在。”而推动祖国装甲防护工程技术的发展，对曹贺全而言，则是勤勉的跋涉、不朽的誓言，也是必赴的使命。
“钢铁三明治”上的管壁效应
2011年，在美国召开的第26届国际弹道大会上，曹贺全发表了复合装甲的“管壁效应”论文，引起国际学术界的高度重视。其实，这仅仅是曹贺全20多年前的科研成果之一。
纵观人类战争的历史，正是一部攻与防、矛与盾交替发展的历史，一直遵循着攻者利其器、守者坚其盾的相克相生的发展规律。上世纪七十年代以来，随着反坦克武器突飞猛进的发展，坦克原有的防护能力已不适应新的作战要求，提高坦克防护能力势在必行。当然，继续增加装甲的厚度固然可以提高坦克的防护力，但增加装甲厚度势必增加坦克的重量，影响坦克的机动性。因此，在装甲防护的发展上，如何在“巧”劲上做文章，就成了曹贺全的主攻方向。八十年代初，他开始了复合装甲的研究。
“复合装甲就像一个三明治。”曹贺全说。复合装甲是由两层以上不同性能的防护材料组成的非均质坦克装甲，一般来说，是由一种或者几种物理性能不同的材料，按照一定的层次比例复合而成，依靠各个层次之间物理性能的差异来干扰射流或弹丸的穿透，消耗其能量，并最终达到阻止弹丸穿透的目的。
我国研制的第一代复合装甲是由金属材料和非金属材料构成的“复合装甲”，非金属材料作为夹层。由于这种装甲成本较高，工艺复杂，研究出一种纯金属的管状间隙复合装甲，是曹贺全一直以来的梦想。为此，曹贺全研究了金属钢管的抗弹机理，发现并提出了金属射流穿过钢管受到干扰的“管壁效应”现象，即射流穿过圆形钢管，钢管及射流粒子飞溅至钢管内壁然后“向心”反弹，这样就可以连续不断地干扰后续射流，使其失稳和断裂，从而提高抗射流的侵彻能力。根据这一原理，他设计了装甲的钢管夹层结构，代替了当时国内外复合装甲采用的玻璃钢、陶瓷等非金属材料，不仅成本低，而且工艺性好，抗弹能力达到国外复合装甲水平。1990年，这项技术荣获国家发明奖三等奖，并已经应用到我国某型号坦克上。
有人说，复合装甲的出现，是坦克防护技术史上的一次革命，它的诞生使得坦克走向了不是单纯依靠增加装甲厚度提高防护性能的道路；而“管壁效应”技术应用于坦克，更是以全新的抗弹机理，实现了一种纯金属的以金属钢管作为夹层的间隙复合装甲。复合装甲使坦克从反坦克武器的致命威胁下走出来，重新夺回了“陆战之王”的宝座，为坦克装甲车辆的发展迎来了一片新天地。
以爆抗爆，开创反应装甲研究
三十年前，如果有人说：“炸药包可以充当坦克的装甲”，你一定会认为这是天方夜谭式的神话。今天，反应式装甲已经在坦克和装甲车上普遍应用，堪称是装甲技术中一项伟大发明，极富创新精神。然而，反应装甲技术是装甲防护技术中的关键技术，各国均对该项技术严密封锁，在情报信息和可借鉴资料非常匮乏的情况下，如何突破反应装甲的技术瓶颈呢？
机会总是留给对事业全身心地倾注热忱的人，正是一次看似“偶然”的机会，开创了曹贺全的反应装甲研究。1982年，以色列在入侵黎巴嫩的战争中，在坦克上首次披挂反应装甲，使敌方的破甲弹几乎失去效力，促成以色列取得在战争中以自损几十辆而击毁对方坦克500辆的战果。在反应装甲名声大震之时，外商来华进行反应装甲表演试验，曹贺全代表单位去参加。在外方进行表演时，他很注意观察，发现反应装甲其实就是在坦克的装甲上安装的含有炸药的金属盒体，当反坦克武器攻击坦克时，一旦接触到了坦克装甲上的盒体，炸药就会向外爆炸，可以有效地降低反坦克武器的破坏效果，达到保全坦克的目的。
那么，这是一种什么样的炸药呢？曹贺全陷入了沉思。成功往往垂青于善于思考和善于发现的人。在表演的间隙，曹贺全和同事来到场地周围转悠，小道的两边是青青的草地。就在草丛里，一块黑色的东西引起了曹贺全的注意，那是一块没爆炸的装甲破片，顿时，曹贺全欣喜非常，因为那上面有残留的炸药啊！拨开草丛，捡起破片，拂去上面的沙土草沫，他把残留的炸药粉末轻轻地刮在随身携带的笔记本书页里。合上笔记本，他像宝贝一样地抱在怀里，并马上找到中科院煤炭化工所的专家分析炸药成分。经过物理、化学方法等一系列化验，炸药的成分分析出来了。之后，曹贺全又进行了大量试验研究，突破了结构单元的集成技术，很快就研制出了我国第一种成功应用于装备的防破甲型反应装甲。经过试验，性能达到国外同类产品水平，显著提高了装甲车辆对破甲弹的防护能力，填补了我国反应装甲的空白。
从“单防”到“双防”、“多防”
第一代反应装甲的出现大大提高了对聚能装药破甲弹的防护能力，被称为是聚能破甲弹的“克星”。但是美中不足的是它不能够防御动能穿甲弹，而动能穿甲弹又是一种反装甲的最重要的弹种。为了使反应装甲在防御破甲弹的同时，也能有效防御动能穿甲弹，曹贺全首次提出研究能够同时防御大口径穿甲弹和破甲弹的“双防反应装甲”，并得到当时兵器部和军方支持，于1986年正式立项并开展工作。
在该项目研制过程中，他首次研究了炸药感度和穿甲弹比动能的关系规律，组织研制了既保证引爆性能、抗弹性能又保证安全性能的反应装甲专用改型炸药；分析建立了反应装甲使弹丸偏转的工程计算模型，为反应装甲结构设计提供了实验和理论依据；试验确定了总体结构、各部件材料、加工工艺和性能测试方法。首次实现了反应装甲对大口径穿甲弹的防护，使反应装甲具备了既防破甲弹又防穿甲弹的“双防”功能，是我国反应装甲第一个具有自主知识产权项目，1990年获国家发明专利，1993年获国家发明三等奖。这项技术当时未见国外报道，如今已应用于我国多种型号坦克。
矛和盾的斗争永无休止，某些西方军事专家说：“反应装甲的出现，几乎宣布了聚能装药破甲弹的灭亡。”为了打破这种局面，国际上出现了专门对付反应装甲的串联战斗部。这种串联战斗部具有两级装药，利用前级装药击爆反应装甲，待反应装甲爆炸产物飞散后，第二级装药即主装药起爆，形成的射流侵彻主装甲。串联战斗部弹药技术的迅速发展，使传统反应装甲面临严峻挑战。
2009年10月1日，国庆六十周年阅兵式上，一种新型坦克横空出世，它除了能够防御破甲弹、穿甲弹外，尤其突出的是能够非常有效地防御串联战斗部，可使穿深1米以上均质装甲钢的美国陶氏反坦克导弹完全失效，坦克的防护能力达到了国际先进水平。
这种坦克装备的就是由曹贺全率领团队研制的某型装甲，他打破传统反应装甲结构模式，按照系统科学的设计思想，通过试验优化参数，完善结构，突破了反击系统及系统集成等关键技术，不仅使该反应装甲抗穿甲能力和抗破甲能力大幅度提高，而且具备了抵御世界上最先进的反坦克导弹的能力，综合防护性能达到国际领先水平。这个型号的装甲于2002年获得国家发明专利，2005年获国家发明二等奖。该装甲2001年设计定型，但直到现在仍未见国外报到。一个重量只有几公斤厚度不到100毫米的金属盒居然能够抵挡住几乎是世界威力最大的反坦克导弹，简直是奇迹！
不断革新，适应车辆轻量化需求
为满足装甲车辆轻量化的需求，迫切需要提高反应装甲在装甲车辆小角度部位的防护能力并减少反应装甲的体积和重量。常规反应装甲挂装于坦克炮塔及车辆的侧面时必须预置成一定的角度，增加了车辆的体积和重量。为此，他主持研制了“聚能式反应装甲”，首次将“聚能切割效应”引入我国反应装甲结构设计中，显著提高在“小倾角”条件下反应装甲对大口径穿甲弹和破甲弹的防护能力，使反应装甲技术再次取得新的突破，为车辆轻量化做出了重要贡献。项目2009年通过总装军工产品定型委员会设计定型，已经应用于我国某型主战坦克，并于2009年获国防发明三等奖，2010年获兵器工业集团公司科技进步一等奖。
随着“攻顶”弹药技术的发展，破甲子弹已对装甲车辆构成了巨大威胁，顶部防护成了装甲车辆防护的薄弱环节，为了满足装甲车辆迫切的顶部防护需求，曹贺全又开展了新的研究。“攻顶”破甲子弹破甲射流通常沿垂直于装甲车辆顶部的方向进行攻击，如何设计新型装药结构以充分发挥反应装甲的“角度效应”成为该项研究的关键。他创造性地提出了新的装药结构，成功解决了防护垂直入射小口径破甲射流这一难题。该种反应装甲不仅大幅度提高了装甲车辆顶部防护能力，还显著降低了装甲车重量。这项成果于1998年获国家发明专利，2002年获国防科技进步二等奖。
此外，为适应反恐和城市作战的需求，曹贺全还研制成功专门对付反坦克火箭弹的某型装甲。RPG—7火箭弹(国内称新四零火箭弹)，自上世纪50年代问世以来就显示出其强大的生命力，后来又发展了多种型号，威力不断增大。由于它小巧灵活，往往能以弱胜强，广泛应用于世界各国，非常适合游击战、城市作战，近年来被恐怖分子所利用，被称为“改变世界的十大武器”之一。针对这一难题，曹贺全创造出新型结构装甲，巧妙地解决了多年来困扰装甲车辆不能很好地抵御反坦克火箭弹攻击的难题。此项技术2011年通过鉴定，已在几种轻型装甲车辆上应用。
主动防御，打造未来战争防御盾牌
古代战争中，兵卒们为了既消灭敌人，又保存自己，曾经一手持“矛”，一手持“盾”，走上战场厮杀，这也许是“矛”与“盾”的最原始结合。而如今，为了使反应装甲更有效地抗击穿甲弹和破甲弹，研究新型防御高速穿甲弹的主动装甲已经成为目前装甲防护的主要手段。
曹贺全说，“主动装甲”是一种“以矛代盾”的对抗手段，实际上，更准确地说应当叫做“主动防护系统”或“主动防护装置”，因为它已经没有了“甲”，靠的是探测、识别和拦截或干扰，将来袭弹半路消灭掉或者引向他处。系统上的雷达传感器可以探测到逼近的威胁目标，当来袭武器距被防护坦克或装甲车约2米时的瞬间，发射器可射出榴弹至来袭弹药的面前，瞬时爆炸形成防御“盾牌”，产生大量预制破片将来袭弹药摧毁在被防护体之外。
传统反应装甲存在的问题，一是抗穿甲能力差，二是抗破甲有逃逸射流，不利于轻型装甲车辆应用。要解决这两个问题，就要使反应装甲彻底变被动为主动。而目前国内外的主动防护只能解决防破甲弹的问题，对于反坦克的主要弹种高速动能穿甲弹无能为力。要实现装甲车辆轻量化，如何防御穿甲弹已成为装甲防护的瓶颈技术。经过充分论证和严格评审，2011年，一个新的项目已经开始启动，它将利用一种全新技术实现反应装甲提前起爆。它不同于国内外已有的主动防护技术，无论对低速破甲弹丸，还是对高速穿甲弹都具有优良的防护性能。
“对抗的时间太短，是坦克主动防护系统研制的最大难点。”曹贺全说。主动装甲和来袭弹之间的较量，可以说是“0.1秒之间的较量”，相当于一眨眼的五分之一。在来袭弹中，高速的尾翼稳定穿甲弹的飞行速度达到1600米／秒以上，想拦截它十分困难。“我现在要做的就是向解决防御高速穿甲弹这个装甲防护的世界难题发起冲击。”曹贺全对接下来的重任充满了信心。
正所谓无冥冥之志者，无昭昭之明；无惛惛之事者，无赫赫之功。因为科学事业是最讲究真实的，来不得半点虚假。在铸“盾”之路中，曹贺全正是用汗水浇灌出了美丽的创新之花，用奉献培育出了丰硕的创新之果。

下篇：男儿铁石志，总是报国心

如果说科技创新是奉献者的活动，那么国防科研就是寂寞者的事业。一部科学史，记录了成功者的荣耀，但更多的是不被人知的寂寞者的背影。坦克装甲，历来是“机密中的机密”，所以，至为遗憾的是，笔者只能为他做点简单的表层报道，而无法将更多的内容展示于读者。
然而，正所谓“男儿铁石志，总是报国心。”这句明朝名将、民族英雄、军事家戚继光的诗句，也正是如曹贺全一样的众多国防科研工作者永恒的誓言。无形战线、无名英雄、无私奉献、无尚光荣，正是他们的真实写照。
炼石以为器，磨砺自生光
科学需要探索精神。然而，探索者面对的总是未知的世界，每前进一步都会倍增艰辛，这就需要一种精神，一种创造、开拓和献身的精神。对这些，曹贺全总是轻轻带过，回顾自己几十年科研岁月，他把自己的累累硕果归结于一个“必然”和一个“偶然”。
“必然”是时代给予他们那一代人的磨砺。和那个特有的年代的所有人一样，曹贺全的青春风采是在时代火热的熔炉里练就的。1969年，在“文化大革命”风头正劲的时候，从西南交通大学（唐山铁道学院迁成都）机械系毕业的曹贺全被分配到了大连铁路分局。那时候，“知识分子”作为被改造对象，必须接受工人阶级的“再教育”。他的第一份工作是一名普通的铁路工人，扛过钢筋，修过铁路，车、钳、铆、锻、铸……在这里，他一干就是五年。寒冬腊月，炎夏酷暑，虽然很苦很累，然而，心怀理想的人总是能从磨练中收获更多，五年中，他不仅得到了丰富的实践经验，也读懂了“坚持”的深刻含义，而这一切无疑都是他日后攀登科研高峰的攀岩索。
“偶然”则是曹贺全用来形容自己如何踏上装甲防护的科研征程。1974年，曹贺全调入中国兵器工业集团第五二研究所，在一次偶然的机会中，曹贺全开阔的思路和缜密的思维打动了当时装甲防护课题组的负责人，力荐其加入装甲防护的研究，从而走进了科研这条战线，登上装甲防护这座高山，直至今日，尽管装甲技术一次又一次地飞跃，为国铸“盾”之心却从不曾改变。
同时，谦逊的曹贺全说自己是幸运的，不仅得以进入这个他为之奋斗终生且自豪终生的事业，而且，在科研开始之初有幸聆听了对其科研生涯有重要影响的一课。1981年，曹贺全在哈尔滨工业大学参加了兵器部组织的为期四个月的系统工程学习班，钱学森的系统科学思想一直是他后来科研工作的指导方针。装甲防护技术涉及材料科学、工程力学、弹药工程等多种学科和理论，是典型的交叉学科领域。正是用系统科学的思想，他将金属材料、非金属材料以及含能材料有机结合，成功地研制出多种新型装甲，不断满足我军坦克等装甲车辆对于装甲防护的需求，在材料的工程化应用方面为我国装甲防护技术的发展和武器装备的现代化作出了重要贡献。
就像矛和盾的辩证关系一样，曹贺全的“必然”和“偶然”也给了我们极大的心灵触动和人生哲理启发。把磨难看成生活“必然”的洗礼，才能在苦难这块磨刀石上，把意志磨成一把锋利的刀，在之后科研道路上披荆斩棘。而“偶然”进入装甲防护课题组的背后，是他多年来对事业倾注的挚爱与忠诚，一个具备坚实和宽广基础、勤勉不懈、敢于创新的人，才能茁壮成长。
矛之利盾之坚，在点滴中创新
攻防技术，此消彼长。矛和盾，自古以来就是互相对立的两样东西，因为对立，所以互相吸引。而装甲与反装甲武器，长久以来，也是既针锋相对地激烈竞争，又相互促进发展。
在科研工作中，曹贺全一直都强调发明创新要有扎实的理论基础，因此要重视理论研究，不能只顾眼前利益，重型号轻基础，否则很难在本领域深入发展，并取得原理上的突破，从而取得原始创新。因此，在研究过程中，要深入进行抗弹和防护机理研究，在研究“盾”的同时，要研究“矛”的穿甲机理，而研究“矛”的同时，要研究“盾”的结构和防护机理。
对于什么是创新，曹贺全总结了一个公式：创新=发明+应用。他说，根据市场需求来确定研究方向，并把研究成果应用于实践从而取得经济效益，这样才完成了一个创新过程。几十年来，他的每一项发明都代表一个重大技术突破，而每项发明应用后都取得了明显的经济效益。到目前为止，他主持研发的多个型号的装甲，大多在我国坦克和装甲车辆上得到了应用，装备数量达数千台份。因此，除了直接经济效益外，装甲防护的成果主要表现在它可以保护价值千万元的坦克免遭毁伤，具有重大的军事意义和社会效益。
“不要让他人的观点掩盖你内心的声音。最重要的是，要有勇气追随自己的内心和直觉。”曹贺全非常欣赏美国已故苹果公司首席执行官乔布斯说的这句话。
他说，人要有梦想，要敢于奇思妙想，就像当初他在“梦中”发现的“管壁效应”。他至今清楚地记得，在复合装甲研制过程中，管壁效应的验证成了整个课程的技术瓶颈，近四年时间都没完成指标。那一次，曹贺全在出差的途中，深夜躺在卧铺车厢里，突然冥冥之中想到了间隙效应、钢管内壁的形状……啊，为何不可以改变钢管的角度？半梦半醒间，他一骨碌从床上爬起来，借助于车厢下微弱的灯光迅速记下瞬间的思维，画下草图，生怕丢失这宝贵的梦中的记忆。回去以后立马按图加工。打靶实验证明，这个想法是完全正确的，技术难题迎刃而解。这就是“管壁效应”的来历。20年后他又用计算机数值模拟从理论上得以证实。
所以他说，科研本身就是创新，创新并不神秘，创新就在我身边，正是用生活中的点滴创新，曹贺全完成了由均质装甲-复合装甲-反应装甲-主动装甲的不断飞越，使我国坦克装甲防护力达到国际先进水平，同时推动了国际装甲防护及反装甲弹药的发展。
最喜欢的角色是“课题组长”
美国著名将领巴顿将军曾经说过：“不要告诉别人怎么做，只要告诉他们你期望他们得到的结果，他们就会用自己的创造力让你惊叹不已。”
这是一个将军指挥千军万马的智慧，而应用在科研团队中，则可以理解为管理者只要指明方向，广大科研人员就可以发挥主观能动性，这同样需要科研带头人的智慧。
在曹贺全提供给我们的履历表中，我们注意到，在职务一栏里，除了早期的“技术员”之外，是清一色的“课题组长”。实际上，我们知道，他当过室主任，任过处长副处长，但是他说：“我还是喜欢做科研，适合带着大家做装甲。”
话语朴实而真诚得让人动容。实际上，他带领的那支装甲科研团队是中国人民解放军总装备部“九五”预先研究先进集体，他本人是总装备部预先研究先进个人，这个荣誉印证了曹贺全及其团队每个人多年来不曾停歇的奋斗足迹。
曹贺全清楚地认识到，科研是一项系统工程，每项成果往往都涉及多种学科，带头人要知识面广，要善于综合，具有非凡的想象力；同时要善于指挥、协调一个多学科、专业分类齐全、老中青结合的创新团队，课题组从1985年成立以来，之所以取得了一些成绩，与团结协作、奋力攻关是分不开的。
科技创新，人才为本，他十分关心团队建设，注重人才培养。在他的带领下，形成了一支由研究所、工厂、院校专家组成的我国反应装甲研究技术团队，团队经过二十余年的持续探索和创新，使我国反应装甲技术始终保持在国际先进行列，不断满足部队装备对于装甲防护的需求，为我军武器装备性能水平的提高提供了强有力的技术支撑。同时反应装甲技术的不断进步也促进了我国反坦克弹药技术的发展。
以踏实的行动、严谨的作风、科学的态度、大胆的设想，曹贺全把各级团体强大的融合能力、创新能力和斩关夺隘的团队攻关能力诠释得淋漓尽致，使自己与团队实现了共同的快速而稳健的前行。
在硝烟中倾注忠诚
伯特兰·罗素说过：伟大的事业是根源于坚韧不拔的工作，以全副精神去从事，不避艰苦。
30多年来，曹贺全以全副精神去从事的事业虽然没有战场上的枪林弹雨，但也不缺少炮火硝烟。研究装甲离不开弹药，几十年来他们打过的弹药发数不少于一次小战役！
在一个个成果的背后，是无数的困难和艰险。尽管装甲试验严格执行安全操作规程，但由于研究新项目，探索新领域，所以免不了发生意外。一次，半公斤靶板破片曾在身边两米远落下，瞬间融化了皑皑白雪；他们乘坐的装有靶板和实验器材的车辆曾在冰雪覆盖的山路失控迅速下滑，英雄司机跳车用事先备好的石块打眼，汽车在距悬崖一米处戛然而止！类似的事件不胜枚举，曹贺全怕家人担心，至今没和他们讲过。年复一年，日复一日，每一个课题总是重复着这样的过程：根据目标先进性和可行性，然后进行理论分析、机理研究（工程计算、数值计算）、模拟试验、数据测试，最后实弹靶试。实弹靶试采取由小口径到大口径、由小威力到大威力弹丸的模式进行，在这些 实验中，困难、挫折、风险时刻伴随着他们，都说搞装甲的人耳朵聋，他们都深有体会。
在一项项荣誉的背后，是长期的不懈和坚持，思路解决了，试验、响应时间、测试、反击弹设计、威力、数量、起爆、传爆速度、殉爆、布置等等，多少次失败后他们继续改进、再试验。有时候，连他们自己人都觉得太难了，那种煎熬可能只有身临其境者才能有切身体会，但是他们依然长期蹲在实验室、靶场，思索、测试、计算、靶试……
日月轮回，白云苍狗。初踏上国防征程时，他还是年轻的小伙子，转眼间，他已是满脸皱纹，满头白发。所谓孤独与喧嚣相伴，清冷与辉煌相伴，的确如此。几十年来，没有鲜花簇拥，他依然面带笑容；没有掌声相随，他仍旧默默耕耘。炮火硝烟中，他倾注的是国防人的忠诚。因为他从一开始就清楚地知道，选择了国防科技事业，就意味着选择了默默的付出和无私的奉献；因为他始终坚信，寂寞的尽头是中国国防事业的强大。
如今，曹贺全感到最幸福的是看到装备自己研制产品的新型坦克60年大庆经过天安门广场；感到最荣耀的是为我国国防装备现代化做出了贡献；感到最欣慰的是摆满书架的奖章、奖杯、证书，因为这些证明他的一生付出得到了人民的认可
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——记中国兵器首席专家、中国兵器工业第五二研究所研究员曹贺全
本刊记者蔡巧玉吴应清

毛泽东同志在著名的《论持久战》中说:“古代战争，用矛用盾；矛是进攻的，为了消灭敌人；盾是防御的，为了保存自己。直到今天的武器，还是二者的继续。”
冶炼技术的出现，使战争进入冷兵器时代，为抵御矛枪的进攻，人类发明了盾牌。盾之坚固，不畏弓矢弩石，及近距离无伤，士卒用手执盾，可以遮挡敌人兵器，尤其弓箭的进攻。
火药的发明，使战争进入了热兵器时代，为抵御枪炮的袭击，人类发明了装甲，可谓“盾”之延续。直至现代，装甲防护都是武器装备系统生存能力之中最基础、最关键的组成部分，任何一种现代武器装备都离不开装甲防护。
中国兵器首席专家、中国兵器工业第五二研究所研究员曹贺全几十年来正是专注于装甲防护工程技术研究，致力于让神州坚盾挫矛折戟，断剑摧枪。今天，我们怀着崇敬的心情，让打造现代国防之“盾”者，走进我们的视野，并怀着忐忑之心，试图用笔下涩拙的文字诠释他的执着追寻和炽热情怀。

上篇：刑天舞干戚，猛志固常在

盾，古人称“干”，《山海经》有一个神话英雄人物叫刑天，他一手操干，一手持斧，挥舞不停，雄姿英武。陶渊明为此写诗赞道：“刑天舞干戚，猛志固常在。”而推动祖国装甲防护工程技术的发展，对曹贺全而言，则是勤勉的跋涉、不朽的誓言，也是必赴的使命。
“钢铁三明治”上的管壁效应
2011年，在美国召开的第26届国际弹道大会上，曹贺全发表了复合装甲的“管壁效应”论文，引起国际学术界的高度重视。其实，这仅仅是曹贺全20多年前的科研成果之一。
纵观人类战争的历史，正是一部攻与防、矛与盾交替发展的历史，一直遵循着攻者利其器、守者坚其盾的相克相生的发展规律。上世纪七十年代以来，随着反坦克武器突飞猛进的发展，坦克原有的防护能力已不适应新的作战要求，提高坦克防护能力势在必行。当然，继续增加装甲的厚度固然可以提高坦克的防护力，但增加装甲厚度势必增加坦克的重量，影响坦克的机动性。因此，在装甲防护的发展上，如何在“巧”劲上做文章，就成了曹贺全的主攻方向。八十年代初，他开始了复合装甲的研究。
“复合装甲就像一个三明治。”曹贺全说。复合装甲是由两层以上不同性能的防护材料组成的非均质坦克装甲，一般来说，是由一种或者几种物理性能不同的材料，按照一定的层次比例复合而成，依靠各个层次之间物理性能的差异来干扰射流或弹丸的穿透，消耗其能量，并最终达到阻止弹丸穿透的目的。
我国研制的第一代复合装甲是由金属材料和非金属材料构成的“复合装甲”，非金属材料作为夹层。由于这种装甲成本较高，工艺复杂，研究出一种纯金属的管状间隙复合装甲，是曹贺全一直以来的梦想。为此，曹贺全研究了金属钢管的抗弹机理，发现并提出了金属射流穿过钢管受到干扰的“管壁效应”现象，即射流穿过圆形钢管，钢管及射流粒子飞溅至钢管内壁然后“向心”反弹，这样就可以连续不断地干扰后续射流，使其失稳和断裂，从而提高抗射流的侵彻能力。根据这一原理，他设计了装甲的钢管夹层结构，代替了当时国内外复合装甲采用的玻璃钢、陶瓷等非金属材料，不仅成本低，而且工艺性好，抗弹能力达到国外复合装甲水平。1990年，这项技术荣获国家发明奖三等奖，并已经应用到我国某型号坦克上。
有人说，复合装甲的出现，是坦克防护技术史上的一次革命，它的诞生使得坦克走向了不是单纯依靠增加装甲厚度提高防护性能的道路；而“管壁效应”技术应用于坦克，更是以全新的抗弹机理，实现了一种纯金属的以金属钢管作为夹层的间隙复合装甲。复合装甲使坦克从反坦克武器的致命威胁下走出来，重新夺回了“陆战之王”的宝座，为坦克装甲车辆的发展迎来了一片新天地。
以爆抗爆，开创反应装甲研究
三十年前，如果有人说：“炸药包可以充当坦克的装甲”，你一定会认为这是天方夜谭式的神话。今天，反应式装甲已经在坦克和装甲车上普遍应用，堪称是装甲技术中一项伟大发明，极富创新精神。然而，反应装甲技术是装甲防护技术中的关键技术，各国均对该项技术严密封锁，在情报信息和可借鉴资料非常匮乏的情况下，如何突破反应装甲的技术瓶颈呢？
机会总是留给对事业全身心地倾注热忱的人，正是一次看似“偶然”的机会，开创了曹贺全的反应装甲研究。1982年，以色列在入侵黎巴嫩的战争中，在坦克上首次披挂反应装甲，使敌方的破甲弹几乎失去效力，促成以色列取得在战争中以自损几十辆而击毁对方坦克500辆的战果。在反应装甲名声大震之时，外商来华进行反应装甲表演试验，曹贺全代表单位去参加。在外方进行表演时，他很注意观察，发现反应装甲其实就是在坦克的装甲上安装的含有炸药的金属盒体，当反坦克武器攻击坦克时，一旦接触到了坦克装甲上的盒体，炸药就会向外爆炸，可以有效地降低反坦克武器的破坏效果，达到保全坦克的目的。
那么，这是一种什么样的炸药呢？曹贺全陷入了沉思。成功往往垂青于善于思考和善于发现的人。在表演的间隙，曹贺全和同事来到场地周围转悠，小道的两边是青青的草地。就在草丛里，一块黑色的东西引起了曹贺全的注意，那是一块没爆炸的装甲破片，顿时，曹贺全欣喜非常，因为那上面有残留的炸药啊！拨开草丛，捡起破片，拂去上面的沙土草沫，他把残留的炸药粉末轻轻地刮在随身携带的笔记本书页里。合上笔记本，他像宝贝一样地抱在怀里，并马上找到中科院煤炭化工所的专家分析炸药成分。经过物理、化学方法等一系列化验，炸药的成分分析出来了。之后，曹贺全又进行了大量试验研究，突破了结构单元的集成技术，很快就研制出了我国第一种成功应用于装备的防破甲型反应装甲。经过试验，性能达到国外同类产品水平，显著提高了装甲车辆对破甲弹的防护能力，填补了我国反应装甲的空白。
从“单防”到“双防”、“多防”
第一代反应装甲的出现大大提高了对聚能装药破甲弹的防护能力，被称为是聚能破甲弹的“克星”。但是美中不足的是它不能够防御动能穿甲弹，而动能穿甲弹又是一种反装甲的最重要的弹种。为了使反应装甲在防御破甲弹的同时，也能有效防御动能穿甲弹，曹贺全首次提出研究能够同时防御大口径穿甲弹和破甲弹的“双防反应装甲”，并得到当时兵器部和军方支持，于1986年正式立项并开展工作。
在该项目研制过程中，他首次研究了炸药感度和穿甲弹比动能的关系规律，组织研制了既保证引爆性能、抗弹性能又保证安全性能的反应装甲专用改型炸药；分析建立了反应装甲使弹丸偏转的工程计算模型，为反应装甲结构设计提供了实验和理论依据；试验确定了总体结构、各部件材料、加工工艺和性能测试方法。首次实现了反应装甲对大口径穿甲弹的防护，使反应装甲具备了既防破甲弹又防穿甲弹的“双防”功能，是我国反应装甲第一个具有自主知识产权项目，1990年获国家发明专利，1993年获国家发明三等奖。这项技术当时未见国外报道，如今已应用于我国多种型号坦克。
矛和盾的斗争永无休止，某些西方军事专家说：“反应装甲的出现，几乎宣布了聚能装药破甲弹的灭亡。”为了打破这种局面，国际上出现了专门对付反应装甲的串联战斗部。这种串联战斗部具有两级装药，利用前级装药击爆反应装甲，待反应装甲爆炸产物飞散后，第二级装药即主装药起爆，形成的射流侵彻主装甲。串联战斗部弹药技术的迅速发展，使传统反应装甲面临严峻挑战。
2009年10月1日，国庆六十周年阅兵式上，一种新型坦克横空出世，它除了能够防御破甲弹、穿甲弹外，尤其突出的是能够非常有效地防御串联战斗部，可使穿深1米以上均质装甲钢的美国陶氏反坦克导弹完全失效，坦克的防护能力达到了国际先进水平。
这种坦克装备的就是由曹贺全率领团队研制的某型装甲，他打破传统反应装甲结构模式，按照系统科学的设计思想，通过试验优化参数，完善结构，突破了反击系统及系统集成等关键技术，不仅使该反应装甲抗穿甲能力和抗破甲能力大幅度提高，而且具备了抵御世界上最先进的反坦克导弹的能力，综合防护性能达到国际领先水平。这个型号的装甲于2002年获得国家发明专利，2005年获国家发明二等奖。该装甲2001年设计定型，但直到现在仍未见国外报到。一个重量只有几公斤厚度不到100毫米的金属盒居然能够抵挡住几乎是世界威力最大的反坦克导弹，简直是奇迹！
不断革新，适应车辆轻量化需求
为满足装甲车辆轻量化的需求，迫切需要提高反应装甲在装甲车辆小角度部位的防护能力并减少反应装甲的体积和重量。常规反应装甲挂装于坦克炮塔及车辆的侧面时必须预置成一定的角度，增加了车辆的体积和重量。为此，他主持研制了“聚能式反应装甲”，首次将“聚能切割效应”引入我国反应装甲结构设计中，显著提高在“小倾角”条件下反应装甲对大口径穿甲弹和破甲弹的防护能力，使反应装甲技术再次取得新的突破，为车辆轻量化做出了重要贡献。项目2009年通过总装军工产品定型委员会设计定型，已经应用于我国某型主战坦克，并于2009年获国防发明三等奖，2010年获兵器工业集团公司科技进步一等奖。
随着“攻顶”弹药技术的发展，破甲子弹已对装甲车辆构成了巨大威胁，顶部防护成了装甲车辆防护的薄弱环节，为了满足装甲车辆迫切的顶部防护需求，曹贺全又开展了新的研究。“攻顶”破甲子弹破甲射流通常沿垂直于装甲车辆顶部的方向进行攻击，如何设计新型装药结构以充分发挥反应装甲的“角度效应”成为该项研究的关键。他创造性地提出了新的装药结构，成功解决了防护垂直入射小口径破甲射流这一难题。该种反应装甲不仅大幅度提高了装甲车辆顶部防护能力，还显著降低了装甲车重量。这项成果于1998年获国家发明专利，2002年获国防科技进步二等奖。
此外，为适应反恐和城市作战的需求，曹贺全还研制成功专门对付反坦克火箭弹的某型装甲。RPG—7火箭弹(国内称新四零火箭弹)，自上世纪50年代问世以来就显示出其强大的生命力，后来又发展了多种型号，威力不断增大。由于它小巧灵活，往往能以弱胜强，广泛应用于世界各国，非常适合游击战、城市作战，近年来被恐怖分子所利用，被称为“改变世界的十大武器”之一。针对这一难题，曹贺全创造出新型结构装甲，巧妙地解决了多年来困扰装甲车辆不能很好地抵御反坦克火箭弹攻击的难题。此项技术2011年通过鉴定，已在几种轻型装甲车辆上应用。
主动防御，打造未来战争防御盾牌
古代战争中，兵卒们为了既消灭敌人，又保存自己，曾经一手持“矛”，一手持“盾”，走上战场厮杀，这也许是“矛”与“盾”的最原始结合。而如今，为了使反应装甲更有效地抗击穿甲弹和破甲弹，研究新型防御高速穿甲弹的主动装甲已经成为目前装甲防护的主要手段。
曹贺全说，“主动装甲”是一种“以矛代盾”的对抗手段，实际上，更准确地说应当叫做“主动防护系统”或“主动防护装置”，因为它已经没有了“甲”，靠的是探测、识别和拦截或干扰，将来袭弹半路消灭掉或者引向他处。系统上的雷达传感器可以探测到逼近的威胁目标，当来袭武器距被防护坦克或装甲车约2米时的瞬间，发射器可射出榴弹至来袭弹药的面前，瞬时爆炸形成防御“盾牌”，产生大量预制破片将来袭弹药摧毁在被防护体之外。
传统反应装甲存在的问题，一是抗穿甲能力差，二是抗破甲有逃逸射流，不利于轻型装甲车辆应用。要解决这两个问题，就要使反应装甲彻底变被动为主动。而目前国内外的主动防护只能解决防破甲弹的问题，对于反坦克的主要弹种高速动能穿甲弹无能为力。要实现装甲车辆轻量化，如何防御穿甲弹已成为装甲防护的瓶颈技术。经过充分论证和严格评审，2011年，一个新的项目已经开始启动，它将利用一种全新技术实现反应装甲提前起爆。它不同于国内外已有的主动防护技术，无论对低速破甲弹丸，还是对高速穿甲弹都具有优良的防护性能。
“对抗的时间太短，是坦克主动防护系统研制的最大难点。”曹贺全说。主动装甲和来袭弹之间的较量，可以说是“0.1秒之间的较量”，相当于一眨眼的五分之一。在来袭弹中，高速的尾翼稳定穿甲弹的飞行速度达到1600米／秒以上，想拦截它十分困难。“我现在要做的就是向解决防御高速穿甲弹这个装甲防护的世界难题发起冲击。”曹贺全对接下来的重任充满了信心。
正所谓无冥冥之志者，无昭昭之明；无惛惛之事者，无赫赫之功。因为科学事业是最讲究真实的，来不得半点虚假。在铸“盾”之路中，曹贺全正是用汗水浇灌出了美丽的创新之花，用奉献培育出了丰硕的创新之果。

下篇：男儿铁石志，总是报国心

如果说科技创新是奉献者的活动，那么国防科研就是寂寞者的事业。一部科学史，记录了成功者的荣耀，但更多的是不被人知的寂寞者的背影。坦克装甲，历来是“机密中的机密”，所以，至为遗憾的是，笔者只能为他做点简单的表层报道，而无法将更多的内容展示于读者。
然而，正所谓“男儿铁石志，总是报国心。”这句明朝名将、民族英雄、军事家戚继光的诗句，也正是如曹贺全一样的众多国防科研工作者永恒的誓言。无形战线、无名英雄、无私奉献、无尚光荣，正是他们的真实写照。
炼石以为器，磨砺自生光
科学需要探索精神。然而，探索者面对的总是未知的世界，每前进一步都会倍增艰辛，这就需要一种精神，一种创造、开拓和献身的精神。对这些，曹贺全总是轻轻带过，回顾自己几十年科研岁月，他把自己的累累硕果归结于一个“必然”和一个“偶然”。
“必然”是时代给予他们那一代人的磨砺。和那个特有的年代的所有人一样，曹贺全的青春风采是在时代火热的熔炉里练就的。1969年，在“文化大革命”风头正劲的时候，从西南交通大学（唐山铁道学院迁成都）机械系毕业的曹贺全被分配到了大连铁路分局。那时候，“知识分子”作为被改造对象，必须接受工人阶级的“再教育”。他的第一份工作是一名普通的铁路工人，扛过钢筋，修过铁路，车、钳、铆、锻、铸……在这里，他一干就是五年。寒冬腊月，炎夏酷暑，虽然很苦很累，然而，心怀理想的人总是能从磨练中收获更多，五年中，他不仅得到了丰富的实践经验，也读懂了“坚持”的深刻含义，而这一切无疑都是他日后攀登科研高峰的攀岩索。
“偶然”则是曹贺全用来形容自己如何踏上装甲防护的科研征程。1974年，曹贺全调入中国兵器工业集团第五二研究所，在一次偶然的机会中，曹贺全开阔的思路和缜密的思维打动了当时装甲防护课题组的负责人，力荐其加入装甲防护的研究，从而走进了科研这条战线，登上装甲防护这座高山，直至今日，尽管装甲技术一次又一次地飞跃，为国铸“盾”之心却从不曾改变。
同时，谦逊的曹贺全说自己是幸运的，不仅得以进入这个他为之奋斗终生且自豪终生的事业，而且，在科研开始之初有幸聆听了对其科研生涯有重要影响的一课。1981年，曹贺全在哈尔滨工业大学参加了兵器部组织的为期四个月的系统工程学习班，钱学森的系统科学思想一直是他后来科研工作的指导方针。装甲防护技术涉及材料科学、工程力学、弹药工程等多种学科和理论，是典型的交叉学科领域。正是用系统科学的思想，他将金属材料、非金属材料以及含能材料有机结合，成功地研制出多种新型装甲，不断满足我军坦克等装甲车辆对于装甲防护的需求，在材料的工程化应用方面为我国装甲防护技术的发展和武器装备的现代化作出了重要贡献。
就像矛和盾的辩证关系一样，曹贺全的“必然”和“偶然”也给了我们极大的心灵触动和人生哲理启发。把磨难看成生活“必然”的洗礼，才能在苦难这块磨刀石上，把意志磨成一把锋利的刀，在之后科研道路上披荆斩棘。而“偶然”进入装甲防护课题组的背后，是他多年来对事业倾注的挚爱与忠诚，一个具备坚实和宽广基础、勤勉不懈、敢于创新的人，才能茁壮成长。
矛之利盾之坚，在点滴中创新
攻防技术，此消彼长。矛和盾，自古以来就是互相对立的两样东西，因为对立，所以互相吸引。而装甲与反装甲武器，长久以来，也是既针锋相对地激烈竞争，又相互促进发展。
在科研工作中，曹贺全一直都强调发明创新要有扎实的理论基础，因此要重视理论研究，不能只顾眼前利益，重型号轻基础，否则很难在本领域深入发展，并取得原理上的突破，从而取得原始创新。因此，在研究过程中，要深入进行抗弹和防护机理研究，在研究“盾”的同时，要研究“矛”的穿甲机理，而研究“矛”的同时，要研究“盾”的结构和防护机理。
对于什么是创新，曹贺全总结了一个公式：创新=发明+应用。他说，根据市场需求来确定研究方向，并把研究成果应用于实践从而取得经济效益，这样才完成了一个创新过程。几十年来，他的每一项发明都代表一个重大技术突破，而每项发明应用后都取得了明显的经济效益。到目前为止，他主持研发的多个型号的装甲，大多在我国坦克和装甲车辆上得到了应用，装备数量达数千台份。因此，除了直接经济效益外，装甲防护的成果主要表现在它可以保护价值千万元的坦克免遭毁伤，具有重大的军事意义和社会效益。
“不要让他人的观点掩盖你内心的声音。最重要的是，要有勇气追随自己的内心和直觉。”曹贺全非常欣赏美国已故苹果公司首席执行官乔布斯说的这句话。
他说，人要有梦想，要敢于奇思妙想，就像当初他在“梦中”发现的“管壁效应”。他至今清楚地记得，在复合装甲研制过程中，管壁效应的验证成了整个课程的技术瓶颈，近四年时间都没完成指标。那一次，曹贺全在出差的途中，深夜躺在卧铺车厢里，突然冥冥之中想到了间隙效应、钢管内壁的形状……啊，为何不可以改变钢管的角度？半梦半醒间，他一骨碌从床上爬起来，借助于车厢下微弱的灯光迅速记下瞬间的思维，画下草图，生怕丢失这宝贵的梦中的记忆。回去以后立马按图加工。打靶实验证明，这个想法是完全正确的，技术难题迎刃而解。这就是“管壁效应”的来历。20年后他又用计算机数值模拟从理论上得以证实。
所以他说，科研本身就是创新，创新并不神秘，创新就在我身边，正是用生活中的点滴创新，曹贺全完成了由均质装甲-复合装甲-反应装甲-主动装甲的不断飞越，使我国坦克装甲防护力达到国际先进水平，同时推动了国际装甲防护及反装甲弹药的发展。
最喜欢的角色是“课题组长”
美国著名将领巴顿将军曾经说过：“不要告诉别人怎么做，只要告诉他们你期望他们得到的结果，他们就会用自己的创造力让你惊叹不已。”
这是一个将军指挥千军万马的智慧，而应用在科研团队中，则可以理解为管理者只要指明方向，广大科研人员就可以发挥主观能动性，这同样需要科研带头人的智慧。
在曹贺全提供给我们的履历表中，我们注意到，在职务一栏里，除了早期的“技术员”之外，是清一色的“课题组长”。实际上，我们知道，他当过室主任，任过处长副处长，但是他说：“我还是喜欢做科研，适合带着大家做装甲。”
话语朴实而真诚得让人动容。实际上，他带领的那支装甲科研团队是中国人民解放军总装备部“九五”预先研究先进集体，他本人是总装备部预先研究先进个人，这个荣誉印证了曹贺全及其团队每个人多年来不曾停歇的奋斗足迹。
曹贺全清楚地认识到，科研是一项系统工程，每项成果往往都涉及多种学科，带头人要知识面广，要善于综合，具有非凡的想象力；同时要善于指挥、协调一个多学科、专业分类齐全、老中青结合的创新团队，课题组从1985年成立以来，之所以取得了一些成绩，与团结协作、奋力攻关是分不开的。
科技创新，人才为本，他十分关心团队建设，注重人才培养。在他的带领下，形成了一支由研究所、工厂、院校专家组成的我国反应装甲研究技术团队，团队经过二十余年的持续探索和创新，使我国反应装甲技术始终保持在国际先进行列，不断满足部队装备对于装甲防护的需求，为我军武器装备性能水平的提高提供了强有力的技术支撑。同时反应装甲技术的不断进步也促进了我国反坦克弹药技术的发展。
以踏实的行动、严谨的作风、科学的态度、大胆的设想，曹贺全把各级团体强大的融合能力、创新能力和斩关夺隘的团队攻关能力诠释得淋漓尽致，使自己与团队实现了共同的快速而稳健的前行。
在硝烟中倾注忠诚
伯特兰·罗素说过：伟大的事业是根源于坚韧不拔的工作，以全副精神去从事，不避艰苦。
30多年来，曹贺全以全副精神去从事的事业虽然没有战场上的枪林弹雨，但也不缺少炮火硝烟。研究装甲离不开弹药，几十年来他们打过的弹药发数不少于一次小战役！
在一个个成果的背后，是无数的困难和艰险。尽管装甲试验严格执行安全操作规程，但由于研究新项目，探索新领域，所以免不了发生意外。一次，半公斤靶板破片曾在身边两米远落下，瞬间融化了皑皑白雪；他们乘坐的装有靶板和实验器材的车辆曾在冰雪覆盖的山路失控迅速下滑，英雄司机跳车用事先备好的石块打眼，汽车在距悬崖一米处戛然而止！类似的事件不胜枚举，曹贺全怕家人担心，至今没和他们讲过。年复一年，日复一日，每一个课题总是重复着这样的过程：根据目标先进性和可行性，然后进行理论分析、机理研究（工程计算、数值计算）、模拟试验、数据测试，最后实弹靶试。实弹靶试采取由小口径到大口径、由小威力到大威力弹丸的模式进行，在这些 实验中，困难、挫折、风险时刻伴随着他们，都说搞装甲的人耳朵聋，他们都深有体会。
在一项项荣誉的背后，是长期的不懈和坚持，思路解决了，试验、响应时间、测试、反击弹设计、威力、数量、起爆、传爆速度、殉爆、布置等等，多少次失败后他们继续改进、再试验。有时候，连他们自己人都觉得太难了，那种煎熬可能只有身临其境者才能有切身体会，但是他们依然长期蹲在实验室、靶场，思索、测试、计算、靶试……
日月轮回，白云苍狗。初踏上国防征程时，他还是年轻的小伙子，转眼间，他已是满脸皱纹，满头白发。所谓孤独与喧嚣相伴，清冷与辉煌相伴，的确如此。几十年来，没有鲜花簇拥，他依然面带笑容；没有掌声相随，他仍旧默默耕耘。炮火硝烟中，他倾注的是国防人的忠诚。因为他从一开始就清楚地知道，选择了国防科技事业，就意味着选择了默默的付出和无私的奉献；因为他始终坚信，寂寞的尽头是中国国防事业的强大。
如今，曹贺全感到最幸福的是看到装备自己研制产品的新型坦克60年大庆经过天安门广场；感到最荣耀的是为我国国防装备现代化做出了贡献；感到最欣慰的是摆满书架的奖章、奖杯、证书，因为这些证明他的一生付出得到了人民的认可
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