破盾之矛——穿甲弹

小小中国心 收藏 3 7577


刚入铁血的小小中国心今天第一次发帖,如有不足之处还请各位前辈指教。

早期火炮所用的实心球体炮弹在对付18世纪以木质结构为主体的战舰方面显得游刃有余,但时间到了19世纪,新型铁甲舰的出现使得这一炮弹提前退出历史舞台。

虽然线膛炮的出现改变了这种现象,但随着海军舰艇越做越大,战舰装甲越来越厚,普通的炮弹在面对这些身披厚甲的海上怪物时也是力不从心。在讨论我们今天的主题时,先了解一下金属的一些基本知识。

金属键是化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。当金属原子之间受外力作用下,产生相对位移时,自由电子依然可以将其粘在一起,这便是铁的任性来源。自然界还存在一种更紧密的连接——共价键,由于原子之间相互锁死,受到宏观外力时原子之间没有相对位移导致局部受力不均匀,发生断裂。金属表面渗碳工艺是当时一种融合这两种化学键的技术工艺。近代海军装甲钢无不采用表面渗碳处理。鉴于当时火炮技术的无力,1905年日俄对马海战参战双方都大规模采用爆破燃烧弹。

话说矛盾矛盾,既有盾当然会有矛啦!一种新型穿甲弹应运而生 —— 被冒风帽穿甲弹。

破盾之矛——穿甲弹


[b]被冒风帽穿甲弹

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所谓被冒风帽穿甲弹指的是在主弹体前方加装一个主体由较软质刚构成,弹头为墩头并做表面淬火的被冒。最后为了保证单体的飞行稳定性以及减小阻力,又在被冒上加装一个锥形风帽。当炮弹击中目标装甲的瞬间风帽瓦解,被冒撞击装甲表面自己变形的同时破坏装甲最坚硬的表面渗碳层,随后被被冒保护着的主弹体穿出破坏里层装甲,此时延时引信引爆内部装药对装甲内部造成杀伤。

与海洋上相同,陆地上也上演着这样矛盾的激烈攻防。德国的III、IV号坦克也使用了表面渗碳来弥补装甲厚度的不足。日本更是早于德国前就对,89、97式轻型坦克使用了表面渗碳。但是熟知冶铁的军迷们都知道其实坚硬与韧性对于金属是一种矛盾的存在。在动辄三四百毫米厚的战列舰装甲上也许他们可以互补,但当站场上的坦克遇到了被冒穿甲弹,防御性能就成被的下降,这也是作为III、IV号坦克后续的虎、豹式坦克放弃表面渗碳的原因。因为钝头在接触大倾角的目标是更容易吃力,而且先期打出的凹痕能修正主弹体与装甲的接触角度从而减少跳蛋的发生几率。为了简化生产工艺前苏联更是将被冒与主弹体结合,虽然降低了穿甲效能但方便了大规模生产。[align=center]在装甲技术没有实质性突破的二战中,穿甲的威力就成了各国寻求突破的稻草。次口径穿甲弹诞生。
破盾之矛——穿甲弹[/align]


[b]次口径穿甲弹

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所谓次口径穿甲弹就是在弹径更小的高硬度钨合金单体外部加装适合火炮口径的软质弹托。弹芯与弹托一起发射在几种目标装甲时弹芯从弹托内穿出侵彻装甲。次口径穿甲弹的优点是将同口径穿甲弹的动能作用在更小的截面积上,已达到增加穿深的目的,因为弹芯直径很小所以次口径穿甲弹内部通常没有装药,这也是次口径穿甲弹穿甲后弹口要小的缘故。但次口径穿甲弹弹托的奇葩造型(侧刨图类似工字形)会产生额外阻力。为解决这个问题脱壳次口径穿甲弹诞生。脱壳穿甲弹在离开炮膛后在炮弹自转的作用下同口径弹托脱离,只剩包裹弹芯的小径整流罩与弹芯一起飞向目标。此种穿甲弹能更好的降低空气阻力,应为整流罩的存在也是的弹芯更小,更好地降低了穿甲截面积。2战中英国著名的17磅反坦克炮是率先使用这一炮弹的火炮。其实我们不难发现在出口动能一定的情况下穿甲截面积与穿深成反比。所以将弹芯做的越来越细、越来细越长(傻大黑粗什么的最讨厌了!),但是细长的单体导致其在飞行过程中角动量太小从而失去稳定性!于是现役坦克装备的脱壳尾翼稳定穿甲弹诞生了。

破盾之矛——穿甲弹

[b]正在脱壳的尾翼稳定脱壳穿甲弹

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其飞行稳定原理相信玩过飞镖的军迷朋友都知道这里我就不介绍了(其实具体原因太复杂我不知道而已)。因为有了尾翼不需要在依靠弹丸自转来稳定飞行,滑膛炮也应运而生!相比线膛炮,滑膛炮因为没有了炮膛线的约束具有更高的炮口初速,更高的动能。尾翼稳定功效在超过四千米以上的距离的稳定性会下降,弹道会飘,所以目前最远坦克击杀记录是装备120mm线膛炮的英国挑战者II坦克创造的(懒得查应该是5000多米 伊拉克战争期间)。在大多数主战坦克使用钨合金脱壳尾翼稳定穿甲弹的今天,美国作为军事界的高富帅自然要与众不同,于是贫油穿甲弹出现在了M1主战坦克的炮膛里。贫铀,也称为贫化铀或耗乏铀或衰变铀等等,英文简写为DU,是一种主要由铀-238构成的物质,为核燃料制程中的的副产物,故也是一种核废料。说白了贫铀是指作为核裂变主要元素U-235缺乏的铀。贫铀穿甲弹穿甲性能很强。一是由于贫铀密度大,制成相同体积的弹丸时质量大。根据物理学原理,在同等火药的情况下,弹丸获得的动能相同,而一个物体的动量P和动能Ek的关系为Ek=2mp,可见弹丸在动能相同的情况下,其动量和质量m的平方根成正比。而根据物理学中的动量原理,弹丸穿甲时的平均穿透力F、穿甲时间和弹丸动量P有如下关系:

Fdt—P…F=P/t=ZmE/t

破盾之矛——穿甲弹

贫铀脱壳稳定穿甲弹

因此弹丸穿透力和弹丸质量平方根成正比,这就是贫铀穿甲弹为什么穿甲性能很强的主要原因。其次贫铀的高硬度也是重要因素,又由于铀易氧化,穿甲时发热燃烧,形成较大的后破坏作用,杀伤乘员及破坏坦克的内部设备。

以上是火炮穿甲弹的种类以及演化过程,小心我也是借鉴网上很多资料!与其说自己写不如说是资料的整合,希望大家理解!有时间小心也会对破甲弹做一些介绍。谢谢支持!

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