鏽魔吞噬，如何抵擋？——現代軍隊的防鏽之戰

鏽蝕之源：空氣、水、化學物質

金屬製品生鏽，在日常生活中是很常見的。我們家用的鐵器是最普遍的例子。舊時的鐵質菜刀、鐵鍋等稍不注意就會生鏽，即使現代生活的不鏽鋼用品時間長了也難逃一劫。軍隊武器裝備裡的金屬製品同樣不能倖免。雖然部隊武器裝備，在製造時往往更加註重品質，但部隊裝備的使用環境也更加惡劣，這就給了鏽魔以可趁之機。

金屬生鏽，更正規的稱呼是金屬腐蝕。從科學角度上，就是金屬被氧化的過程。製造物品的金屬，通常都是單質，即金屬原子一個個緊密連線，質地堅韌，能夠承受較大的壓力和拉力，滿足武器裝備的效能需求。一旦這些金屬原子被氧化，與其他元素結合，生成化合物，金屬也就被鏽蝕了。

例如最常見的鐵鏽，就是單質鐵被空氣中的氧氣所氧化，生成三氧化二鐵，更慘的還要結合幾個水分子，變成水和三氧化二鐵。除此之外，單質鐵還可能與氧氣、水等生成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等鹼。這些化合物的結構強度比單質鐵差得遠，所以用刀一刮甚至用手指一抹，就會紛紛掉落。更慘的是它們還具有一定可溶性，沾水後就會生成離子。一句話，原本手拉手緊密連線的金屬原子們，現在成為四分五裂的鬆散團體，當然會嚴重影響效能了。

除了鐵之外，其他的金屬材質，比如銅、鋁、銀、鈦等，也都會發生不同程度的鏽蝕（腐蝕），只是一般不如鐵嚴重。

金屬鏽蝕的途徑通常包括化學腐蝕、電化學腐蝕和生物腐蝕等。其中，化學腐蝕是指金屬原子直接和周圍的其他介質比如氧氣、水等產生的化學反應，把金屬單質變成化合物。而電化學腐蝕則是指金屬中本身含有雜質或其他合金材料，同時周圍存在電解質溶液，於是兩者發生了電極反應，其腐蝕速度更快。生物腐蝕則是指接觸金屬的生物（通常是微生物，也可以是動物和植物）因為生理活動，如啃咬、摩擦、繁殖、排洩等，導致或者促進金屬的腐蝕。

鏽蝕從微觀層面上，使得金屬材料的強度、塑性、韌性等下降；從巨集觀層面上，破壞了金屬構件的幾何形狀，這就會增加零件間的磨損。此外，鏽蝕還會使得器件的效能下降，縮短裝置的使用壽命，甚至造成災難性事故。這在鋼鐵產業已經普及，而防鏽技術尚未更上的時代更為嚴重。例如在冷戰中期的70年代，美國每年因為金屬鏽蝕造成的經濟損失，相當於每年GDP的4-5%。每年鋼鐵因為生鏽造成的損失，達到年鋼產量的五分之一或十分之一。

鏽魔之威：各大強國無一倖免

軍隊打仗，從古至今就是一件苦差事。士兵們風餐露宿，爬山下河，不但經常處於惡劣的氣候、地理環境中，而且軍事行動還沒得選擇、緩衝的餘地。這樣，武器裝備自然也就跟著一起吃苦。更別說在激烈的戰鬥中，兵刃會沾染血汙，而劇烈的砍殺碰撞也會損傷兵器上的防護層。在冷兵器時代，士兵用銅鐵製作的頭盔、鎧甲、刀劍、槍矛等，發生鏽蝕是很普遍的。在一些影視作品中，我們可以看到士兵們有閒暇時常會聚集一起，擦拭刀槍，把上面的鏽斑擦掉。這就是比較原始的武器保養。

進入熱兵器時代後，一方面軍工技術提升，對武器的防護更加重視，但另一方面武器本身的使用強度和精度要求也在提高。比如現代化的戰機需要以超過音速在高空飛馳，核潛艇需要深入數百米的大洋底下，坦克則要以四五十公里的時速在原野賓士。這些都對武器裝備的構件提出了更嚴格的要求，反過來又使得金屬器件鏽蝕帶來的危險增大。

時至今日，世界各大強國的武器裝備都飽受鏽蝕的折磨。以世界頭號強軍——美軍為例。美國擁有碾壓性的優勢海軍，橫行大洋，所到之處無人敢惹，可是各大洋富含水分和鹽分的海風也無情地向美軍的戰艦進攻，在龐大的戰艦上啃噬出累累鏽痕。尤其是美國海軍的艦載機，以亞音速甚至音速穿行在大洋上空，掠過如山的浪濤，不斷與帶著鹹味的海洋大氣劇烈摩擦。由此產生的戰機鏽蝕問題，使得美國海軍每年花費30多億美元，佔整體維修費用的28%。為了消除鏽蝕的影響，美國海軍戰機每年必須停飛57天，接近六分之一的時間。

被海風吹過的艦載機都這麼慘，那成天泡在海水裡的戰艦就更不必說。美軍龐大艦隊的防鏽出鏽花費歷來是天文數字。2016年末第一艘新式頻海戰艦LCS-1上岸整修時，從照片上就能看出防鏽漆成片脫落，而在不少架構上都可以看到疑似鏽跡。

此外，美軍的退役功勳戰艦——密蘇里號戰列艦，在2019年5-8月進行系統修復，耗資數百萬美元，其中很重要的一項工作就是處理這艘戰列艦上的鏽蝕。維修將對1100平方米的艦體進行噴砂和粉刷處理，另外更換大約3.6噸的鋼製構件，修復工作將使用近1900升油漆。“密蘇里”號戰列艦紀念館主席邁克爾·卡爾說，鏽蝕是一直困擾這艘歷史名艦的一大問題。

2018年末英軍公佈的一張照片中，法國海軍索姆號補給艦鏽跡斑斑，在接受補給的英軍護衛艦身側，簡直像艘乞丐船一樣，有人懷疑這是英國佬故意在黑法國佬。

而經濟欠發達的俄羅斯海軍更慘。蘇聯時代留下來的龐大海軍，除了報廢、出售的，其餘艦隻大多也是年久失修，鏽跡斑斑。關於俄羅斯戰艦的生鏽圖，在各媒體報道與網際網路上，可謂比比皆是。

比俄羅斯更慘的也有。烏克蘭因為政客自己作亂，深陷內戰，部隊裝備也是每況愈下。一方面，烏克蘭右翼政府的軍隊被迫將已經服役半個世紀甚至更久的卡車、自行火炮等重新提出來裝備，還從約旦等國回購自己先前出口的裝甲車輛，翻新後重新上陣。這些武器身上的鏽痕簡直慘不忍睹。另一方面，大批蘇聯時代的武器靜靜地披著鐵鏽繼續在烏克蘭朽爛著。1990年下水的烏克蘭號導彈巡洋艦，還有哈爾科夫城的400多輛坦克，都只落得個與鐵鏽同伴的悲慘命運。而在敘利亞戰場上，反對派的坦克等重武器為了躲避俄軍空中火力打擊，長期藏身山洞等地，缺乏保養條件，多數也是鏽蝕不堪作戰。

防鏽絕招一：特種材質

鏽蝕對武器裝置損害如此之大，作為各國軍隊而言，當然要想方設法對抗鏽蝕，保護自己的武器。在製造武器的材料中，不同的金屬材質，其對鏽蝕的抵抗能力是不一樣的。鐵在金屬中算是很容易生鏽的，而且一旦生鏽，造成的損失更大。相對而言，如銅、鋁、銀等其他金屬的不那麼容易生鏽。因此對抗鏽蝕的第一個思路，就是選用合適的、不容易鏽蝕的材料。

例如，士兵們常用的子彈殼，很多國家採用銅製，就是因為銅的子彈比鐵的子彈相對不容易生鏽。“黃銅子彈”成為很著名的配置。但是也有些國家，如中國、俄羅斯還有二戰中的德國等，採用鐵製作子彈殼。但是為了防鏽，一般會在鐵殼外面加上一層銅，同樣可以抵禦鏽蝕。

除了選用銅等抗鏽蝕金屬外，另一種思路就是往鐵中加入其它金屬，形成特殊的合金。例如著名的“不鏽鋼”，誕生於約一個世紀前，就是往鐵裡面加入約15-30%左右的鉻，同時儘量減少鐵中含碳量，從而形成的合金。其對鏽蝕的抵禦能力相當強。為了進一步增進其它效能，還可以往其中加入8%左右的鎳，及少量鉬、鈦、氮等元素。這樣形成的鋼材，不但能抵禦普通的空氣、水、水蒸氣等鏽蝕，還能抵禦酸鹼等化學物質的腐蝕，並且在物理效能上也可以得到提高。

這些特種材質裡面，最為出色的要數俄羅斯的AK系列鎳鉻鈦合金鋼。這款合金鋼材不但能有效抵抗海水的腐蝕，而且其強度很高。一般而言，普通民用大型遠洋船隻所用的鋼材，需要承受大約250M帕的壓強（屈服強度），普通軍艦需要300M帕。而航母、潛艇所用的鋼材，因為需要承受海水的壓力和戰機起降的壓力，比這個數字翻了一番以上。AK系列鎳鉻鈦合金鋼既能承受850 M帕以上的壓強而不變形，又能抵抗海風鹽水的侵蝕。遼寧艦長途跋涉從黑海到達渤海，雖然累經風浪，但其鏽蝕情況尚在可控。

防鏽絕招二：塗層保護

採用特殊材料，可以從根本上解決鏽蝕問題。但是，製造特殊材料本身的成本往往不低。無論是飛機、坦克、戰艦這種動輒重達數噸、數十噸乃至成千上萬噸的巨無霸，還是槍械、單兵裝置等動輒裝備數千、數萬部的普及軍品，如果完全靠防鏽材質來解決問題，經濟上、工藝上壓力很大。而且，很多材質防鏽效能具備了，又可能在其他方面出現短板。因此更為普遍的一種方法，是在金屬器件表面來一層防鏽膜。

當代的軍用裝置，在出場之後，往往都要加多層鍍膜。以坦克或戰機為例，通常第一層就是防鏽膜，直接鍍在金屬主體材質的外面。從影視劇和新聞報道中可以看出，剛出廠的坦克、飛機都是銀白閃亮的，這就是車體、機體本身的鋼鐵或鋁合金顏色。不過這種亮閃閃的色彩雖然漂亮，要是就這麼暴露在空氣中，沒多久就會鏽跡斑斑或者黯然失色。所以，要給這亮閃閃的金屬外面先塗上防鏽層。現代的防鏽塗料種類很多，比如紅丹、鐵紅酚醛、鐵紅醇酸、鋅黃、含鉛氧化鋅、聚氨酯樹脂、偏硼酸鋇、鋅灰、雲母氧化鐵、過氯乙烯等等。不同種類的防鏽塗層，不但化學成分不同，而且其物理特性、適應環境。適宜金屬都不同。不過大部分的防鏽塗層顏色都偏暗淡。我們看到坦克、飛機在運輸過程中，往往都是土黃色、暗紅色，就是防鏽塗層的功勞。在防鏽塗層的外面，再加上其他的功能塗層，例如應付可見光偵察的迷彩塗層，吸收雷達波的隱形塗層，阻擋紅外輻射的隔熱塗層等等。

（二戰德軍的防鏽漆）

美軍在過去使用含六價鉻的鉻酸鹽底漆作為飛機的塗層，在空軍和海軍飛機中廣泛使用。如海軍F/A-18艦載戰鬥機， 空軍C-130、C-5運輸機和F-16戰鬥機，陸軍H-60直升機等軍機，其均採用了含有六價鉻的鉻酸鹽。但是，六價鉻雖然具有很強的抗腐蝕能力，同時又是一種致癌物質，對人體和環境都有害。為此，美軍在2009年開始謀求新的塗料來代替富含六價鉻的底漆。這就是2018年新聞中提到的富鋁底漆，也就是包含特殊鋁合金的底漆。這種富鋁底漆最大的優勢是不含六價鉻，因此對軍人和環境都更友好。同時，它在抵禦電偶腐蝕、絲狀腐蝕等問題上比傳統六價鉻底漆更為出色，基本可以替代目前應用鉻酸鹽底漆的場景。

美軍研發出一系列相關專案，在2012年獲得2項富鋁底漆發明專利，2016年簽署小批量生產合同。截至2018年底，富鋁底漆應用於一架陸軍H-60直升機、一架國家航空航天局C-130運輸機、兩架海岸警衛隊H-60直升機以及海軍各種支援裝置。在未來，美軍繼續深化對富鋁底漆的研發和試驗，以求減少腐蝕帶來的經費損失，提高飛機的可靠性和使用壽命，並改善人員的健康。

防鏽絕招三：勤洗勤換

無論是選用防腐蝕性強的材質，還是選擇優質的塗層，歸根結底都只能延緩而不是完全杜絕鏽蝕的發生。但是金屬的鏽蝕本身就是一個漸進的過程，那麼另一種更加具備普適性的解決方案就順理成章了：打斷這個漸進的過程，在鏽蝕還未造成嚴重危害前阻止它。這就是所謂“勤洗勤換”，把造成鏽蝕的物質從武器裝置中清洗出去，和個人講衛生勤洗澡換衣服的道理差不多。

一般而言，武器裝備的日常維護清理包括兩方面內容。一是清洗掉裝備上攜帶的可能引起腐蝕和磨損的雜質，二是對於已經造成的損害進行修補。仍以飛機為例，美軍規定，在戰機降落之後，必須進行及時的全身清洗作業，稱為“鳥浴”。其目的，是洗掉附著在飛機機身上的腐蝕性雜質，包括帶有酸鹼性的廢氣、鹽分，以及可能磨損飛機外表面塗層的砂石等小顆粒。把這些東西都給清洗掉，就可以保證，接下來在起飛前的時間，飛機外表面乾乾淨淨，不再承受這些玩意的持續性傷害，從而大大延展其壽命。

要給翼展十多米，重達十多噸、數十噸的飛機洗澡可不是件容易的事，過去美軍以手動操作噴洗，不但把地勤人員累的半死，而且每次清洗一架飛機需要花費1小時以上，還特別浪費水。現在美軍在臨近海邊的機場跑道都安裝了一種自動淋雨裝置，類似於自動洗車裝置，飛機只要緩緩駛過，就會被噴出的高壓水流洗得一乾二淨。這種裝置不但可以在1-2分鐘內洗完一架飛機，而且也大大節約了淡水。據說，該清洗裝置每分鐘可以省下500加侖的水，一年可以節約150萬加侖水，每年可以為美軍省下20億美元左右的費用。

當然，以上僅僅是最簡單的保養。如果是裝備本身已經有一定鏽蝕，那麼處理就不能一洗了之。比如對一輛坦克，如果其已經生鏽，在返廠維修時需要先進行“噴砂”，即噴射出許多細小的鋼珠，磨去其外面殘缺不齊的塗層，也磨掉原有的鏽蝕。把坦克恢復成銀光閃閃的“裸體”之後，再修復補平車體磨損嚴重的部分，然後趁新的氧化層形成之前，趕緊重新塗上防鏽底漆，最後再塗外在塗層。

如果貪圖省事，僅僅在鏽蝕外面重新塗刷新的防鏽塗層，等於把大片鏽蝕給封在了塗層裡面，不但會造成塗層附著不緊密，還可能導致鏽跡直接在塗層內部擴大。遺憾的是，某些粗枝大葉的軍人就喜歡這麼搞。比如俄羅斯海軍。從一些照片上看，他們直接往鏽跡斑斑的軍艦外表面塗油漆。這樣雖然塗完後看上去煥然一新，但問題並沒有解決，也就是表面光鮮罷了。對軍艦戰鬥力的影響，是難以消除的。