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穿甲弹

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穿甲弹英文:armor-piercing munition,简称armor-piercing或AP),是一种用来穿透装甲弹药,分穿甲子弹穿甲炮弹两类,前者主要用于射穿防弹背心和一些具有轻型防护的设备(反器材),后者用来破坏各类重型载具。“穿甲弹”一词通常指的是穿甲炮弹,从1860年代至1950年代的主要应用是击穿战舰的厚重装甲,从1920年代起也被用于反坦克

穿甲弹
1:风帽
2:弹芯(强化钢贫化铀
3:炸药(TNTRDXHMX
4:雷管
5:弹带

原理

穿甲弹是以炮弹材料的硬度与形状,加上装药在射击时传递的动能,在与坚硬的目标接触时穿透表面而达到破坏的效果。穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能,和炮弹材料自身的物理特性。穿甲弹在炮膛中被发射药加速出膛之后只受阻力和重力的作用,为了使穿甲弹在击中目标时仍然存有较大的速度,穿甲弹在设计时就必须采用有利于减小阻力的形状。穿甲弹除了用来反坦克以外,也可以用来对付其他坚固目标,或者使用在炸弹上,攻击军舰的防护装甲。

但穿甲弹最初的对手不是陆上的坦克,而是在海上的各式军舰,由于当时战舰的装甲上普遍都进行了表面渗碳处理,为了击穿这一层高碳钢,穿甲弹上普遍覆盖了一个钝头的被帽,这就是被帽穿甲弹(APC),而为了减少炮弹飞行时的空气阻力,通常会在被帽上再覆盖一层风帽,这就是风帽被帽穿甲弹(APCBC),并于二战中开始应用。

二战后期,随着坦克车体正面装甲的倾角越来越大,尖锥状的普通穿甲弹容易被倾斜装甲弹开,而此时有部分国家发现,将穿甲体前部做成钝头的形状能更有效地“咬住”装甲表面,从而减少跳弹率并有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头穿甲弹,代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471穿甲弹。而有些则在普通穿甲弹前焊接上一个软质被帽,击中装甲时被帽会先“咬开”装甲,然后后面的穿甲弹体在惯性的作用下冲开被帽,击穿装甲,这种设计被称作被帽穿甲弹(APC,Armor Piercing Capped);而为了改善其弹道特性,在被帽前再加上风帽,便成为了风帽被帽穿甲弹(APCBC,Armor Piercing Capped Ballistic Cap),因此穿甲弹在海上和陆上经历了两条不同的发展路线后再次归一。

常规

被帽穿甲弹(APC)

为了击穿有硬化工序的装甲,通过在弹头装备被帽,防止碎弹。由于高速的常规穿甲弹击中拥有表面硬化的装甲会导致碎弹,在弹头添加柔韧性强,平坦的被帽。被帽首先撞上装甲硬化表面并碎裂。在损坏硬化表面后,弹体会穿透没有硬化的装甲,避免碎弹。 由于被帽平钝,被帽穿甲弹有一定的转正能力,但是击中高倾角装甲仍易跳弹。被帽会增加阻力,所以通常伴随风帽(BC)使用

风帽穿甲弹(APBC)

使用风帽穿甲弹的穿甲弹一般弹头较钝,早起钝头穿甲弹转正高但风阻大,加装风帽大穿甲弹拥有类似的伤害以及更高的射程。

穿甲榴弹(APHE)

穿甲榴弹是一种动能化学弹药,在第二次世界大战时期常有装备。此弹药会在击穿装甲后在装甲内部爆炸,造成二次对敌方车组成员的杀伤。

特殊种类

黏着榴弹 (HESH)

黏着榴弹(High Explosive Squash Head, HESH)是一种主要由英国所使用的反坦克弹种,美国称为塑性榴弹(High Explosive Plastic, HEP),有的文章翻译为爆震弹,它是由塑性炸药与延迟引信所构成的一种坦克炮弹。当黏着榴弹碰撞目标后,塑性炸药会因为冲击而变形为圆盘状附着在表面上,直到炮弹底部的延迟引信点燃引爆塑性炸药。接着爆炸产生的震波会在撞击的物体中传递,然后在内侧产生向内碎裂的破片,达成杀伤内部人员、破坏装备、点燃油料或弹药的效果。

高速穿甲弹/硬芯穿甲弹(HVAP/APCR)

另一称呼为硬芯穿甲弹(APCR),为了击穿更厚的装甲,势必要提高炮弹射击后的动能,制造更大的炮弹,相对的要有更大的大炮来使用,一昧的加大尺寸并不是唯一的方法。所以就在弹头的材质上做点功夫,HVAP/APCR弹使用了比钢铁更坚硬的物料(如碳化钨)制成直径较小的弹芯,弹芯外包裹一层轻金属(如)以保持炮弹口径不变。击中目标时,外层轻金属弹托留在装甲外,内部弹芯继续前进穿透装甲。由于整体质量比全口径弹轻,硬芯穿甲弹在动能相同的情况下具有更高的速度,能令小口径火炮也能击穿厚重的装甲。缺点在于,由于质量较小,硬芯穿甲弹的动能会随速度降低迅速衰减,外层的弹托也会增加横截面积和空气阻力,导致有效射程变短,在远距离难以命中目标,并且很容易跳弹。二战末期,APCR逐渐被原理相同,但弹托可分离减少阻力的脱壳穿甲弹取代。

复合非硬芯穿甲弹(APCNR)

与硬芯穿甲弹(APCR/HVAP)的设计相同,不过外层弹托是由比较软的材质制造,为锥膛炮(Squeeze bore)而设,发射时外层弹托受挤压直径变小,横截面和阻力随之减少,从而提高初速增加穿透力。例子如英国安装了利特尔约翰适配器QF 2磅炮和德国的7.5厘米Pak 41反坦克炮。缺点和硬芯穿甲弹类似,而且锥膛炮无法发射APCNR外的任何弹种,限制了对软目标的打击效果。

脱壳穿甲弹(APDS)

脱壳穿甲弹是传统穿甲弹提升穿甲效果的改良型。脱壳穿甲弹将真正会与目标接触的弹头直径缩小,外面以较轻的材质作成套筒包覆,在外观上,与普通穿甲弹接近,直径也相同,能够继续使用原有的火炮。

发射之后,当炮弹离开炮管时,因为压力的关系,外层的套筒会迅速与中间的小直径弹头分离,只剩下中央的部分继续前进。脱壳的意思就是将外层的套筒在发射初期脱离的步骤。

这种穿甲弹的好处是可以使用较大口径的火炮,利用较多的装药提供的能量,集中在比传统穿甲弹小的弹头上,提高整体的穿甲能力,以及减少飞行过程中能量的耗损。但APDS采用自转来克服章动效应,其长径比不得大于7:1否则自转无法提供足够的稳定性。故弹头较现代APFSDS显得粗而短,接触面的增大和弹芯较短使其穿甲能力也明显逊色于APFSDS,APDS主要被二战末期至冷战前期的坦克使用。

尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)

法国“箭”尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)

弹体与脱壳穿甲弹类似,弹芯多由制程复杂的合金陶瓷制造,拥有极高的硬度,最大差异在翼稳脱壳穿甲弹的弹芯尾部拥有尾翼,其功用在射击后,弹芯在空中飞行的姿态能够与射击抛物线成一直线,接触目标后动能集中在弹芯尖端贯穿目标,也就是说尾翼的功用是让弹芯不在空中翻滚。缺点:尾翼会增加风阻,减少动能,易受侧风影响,降低命中率。早期的APFSDS长径比较小,大多在15:1左右,随着技术的发展,现在的APFSDS长径比已经在25:1左右,弹芯的质量增加了,动能和存速性也显著的提高。APFSDS弹芯材质大多采用合金钢,碳化钨,贫铀。

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