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炮彈

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各種炮彈。攝於臺北國軍歷史文物館

砲彈是一種內有負載的投射物,與槍械使用的子彈不同。砲彈內有炸藥或是其他的裝藥。砲彈通常是大尺碼尖頭圓柱形物體,外形合乎空氣動力學的要求,由砲兵的火砲或是搭載於裝甲車輛、戰車或是軍艦上的火砲發射。

歷史[编辑]

120mm高爆TNT迫擊砲彈
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內部裝填有炸藥的炮彈直到16世紀中期還不十分普及。早期,由臼炮發射的中空內部裝填有黑火藥的石質或是鑄鐵砲彈使用燃燒緩慢的合成藥充當信管,藉以引爆內填的黑火藥,由於信管的點燃與燃燒速度的不穩定,不爆炸的啞彈在當時非常容易見到。

能發射內部裝填有炸藥的炮彈,具有平直彈道的加農炮一直到1823年才由法國將軍Henri-Joseph Paixhans發明。 19世紀的砲彈多數是用鑄鐵製造,質砲彈最初只使用於穿甲,鑄鐵砲彈由於無法承受現代火藥所產生的爆震,高初速火炮使用的砲彈多數是鋼質砲彈。

一次大戰,將近70%的步兵傷亡是砲彈爆炸所產生的破片造成的。

德國「史威尔·古斯塔夫/朵拉」列車砲使用的800 mm口徑的砲彈與T-34戰車對比。

直徑與重量[编辑]

砲彈的直徑就是砲彈的口徑。視時代與製造國家不同,口徑以毫米(公厘)、公分、英寸為單位。大型火砲的砲管長度也經常會列入口徑。

在分類上,常用砲彈的最小口徑為20毫米。德國列車砲史威尔·古斯塔夫炮」使用的800毫米(31.5英寸)是史上最重的砲彈。火箭飛彈以及炸彈技術的發展逐步取代了大口徑的砲彈,目前使用最大的砲彈是少見的240毫米(9.5英寸)彈。155毫米(6.1英寸)則是常用砲彈中的最大口徑。

砲彈的重量隨口徑的增加而上升,一枚150毫米彈重約50公斤,一枚203毫米砲彈重約100公斤,280毫米(11英吋)的戰艦艦炮的砲彈重約300公斤,460毫米(18英吋)戰艦艦砲的砲彈重量超過1500公斤。納粹德國古斯塔夫列車砲可以發射5到8公噸重的560mm砲彈。

英國舊式重量分類[编辑]

1950年代以前,英國的火砲與砲彈是以重量來命名。

種類[编辑]

高爆彈(HE)[编辑]

高爆彈是最普通的砲彈,或被稱為榴彈,簡稱「HE」。多為質外殼內填裝高爆炸藥與雷管。炸藥被雷管引爆後,炸裂的外殼變成許多高熱銳利的彈片以高速四散。彈片是造成傷亡的主要原因。依據目標的不同,高爆彈可以經由雷管的設定來控制引爆高度,例如地表、空中或是在砲彈穿透目標達某一深度後引爆,以達到最大破壞效果。

穿甲彈(AP)[编辑]

穿甲彈
1:风帽
2:彈芯(不鏽鋼貧化鈾
3:炸藥(TNTRDXHMX
4:雷管
5:彈帶

穿甲彈是以砲彈材料的硬度與形狀,加上裝藥在射擊時傳遞的動能,在與堅硬的目標接觸時穿透表面而達到破壞的效果。穿甲彈除了用來反坦克以外,也可以用來對付其他堅固目標,或者使用在炸彈上,攻擊軍艦的防護裝甲。

早期穿甲弹弹头的外型为简单的尖锥状流线形,但随着射击距离的增加,简单的流线型并不能保证弹头的射击精度,因此为了稳定弹头的弹道,风帽开始出现在弹头前端,这类穿甲弹被称作“被帽穿甲弹”于二战中开始应用,代表作为虎I坦克所使用的Pzgr.40碳化钨芯被帽穿甲弹。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不能保证击穿,但各国在这个时期都开始发现所谓的“转正效应”---钝头弹药在接触大倾角装甲的时候可以接近垂直的角度入射,从而有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头被帽穿甲弹,代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471穿甲弹。

脫殼穿甲彈(APDS)[编辑]

脫殼穿甲彈是傳統穿甲彈提升破壞效果的改良型。脫殼穿甲彈將真正會與目標接觸的彈頭直徑縮小,外面以較輕的材質作成套筒包覆,在外觀上,與普通穿甲彈接近,直徑也相同,能夠繼續使用原有的火炮。

發射之後,當炮彈離開炮管時,因為壓力的關係,外層的套筒會迅速與中間的小直徑彈頭分离,只剩下中央的部分繼續前進。脫殼的意思就是將外層的套筒在發射初期脫離的步驟。

這種穿甲彈的好處是可以使用較大口徑的火炮,利用較多的裝藥提供的能量,集中在比傳統穿甲彈小的彈頭上,提高整體的穿甲能力,以及減少飛行過程中能量的耗損。脫殼穿甲彈是目前穿甲彈的主要型態。

尾翼穩定脫殼穿甲彈(APFSDS)[编辑]

法國「箭」尾翼穩定脫殼穿甲彈(APFSDS)

彈體與脫殼穿甲彈類似,彈芯多由製程複雜的合金陶瓷製造,擁有極高的硬度,最大差異在翼穩脫殼穿甲彈的彈芯尾部擁有尾翼,其功用在射擊後,彈芯在空中飛行的姿態能夠與射擊拋物線成一直線,接觸目標後動能集中在彈芯尖端貫穿目標,也就是說尾翼的功用是讓彈芯不在空中翻滾。缺點:尾翼會增加風阻,減少動能,易受側風影響,降低命中率。

尾翼稳定脱壳穿甲弹的尾翼部分因线膛炮和滑膛炮的不同而有所区别:

  • 线膛炮使得炮弹本身在发射的时候具有极高的转速,从而最大限度的消除炮弹的章动效应,进而提高射击精度,距离越远越明显(3000米以上)。缺点就是高转速本身消耗了部分火药能量,因此线膛炮穿甲弹设置稳定尾翼的目的是为了降低炮弹的自转速度,从而使弹头获得更大的动能。
  • 滑膛炮发射的炮弹因限于炮身没有膛线导致炮弹不能自转,进而炮弹本身的章动效应对精度影响很大,因此滑膛炮装备的尾翼稳定脱壳穿甲弹所设置的尾翼是为了能够让炮弹在出膛后自转,提高飞行稳定性,这点和线膛炮是刚好相反的。

高速穿甲彈(HVAP)[编辑]

另一稱呼為硬芯穿甲彈(APCR),為了擊穿更厚的裝甲,勢必要提高砲彈射擊後的動能,製造更大的砲彈,相對的要有更大的大砲來使用,一昧的加大尺寸並不是唯一的方法。

將彈芯縮小,用質量較輕的金屬包裹彈芯,例如鋁,使外徑與原有的穿甲彈一樣,如此一來便不必更動既有的發射裝置,在射擊後,輕金屬與彈芯一同飛出,接觸目標,輕金屬質量輕攜帶動能少,無法破壞裝甲,被檔在裝甲外,而彈芯保留了大部分火藥燃燒後所提供的動能,持續前進、貫穿裝甲,與傳統穿甲彈比較,兩者火藥所提供的動能相同,但高速穿甲彈的彈芯截面積較小,且由於相同火藥量僅用於推動較為輕量的彈體,因此可以帶來較為高速的砲口初速,因此可以保證固定距離內的貫穿力大幅提升。

但因為重量較低,飛行距離造成的貫穿力衰減會遠大於一般彈藥,拉長到一定距離後貫穿力甚至會低於一般穿甲彈。

複合非硬芯穿甲彈(APCNR)[编辑]

反戰車高爆彈(HEAT)[编辑]

反戰車高爆彈(HEAT)
反戰車高爆彈
1:彈帽
2:金屬內襯
3:金屬錐型内襯
4:雷管
5:錐形裝藥
6:引爆探針

或翻譯成破甲榴彈,有的軍方文件內稱為戰防彈,中国大陆通称为破甲弹,或直译为反坦克榴弹。反戰車高爆彈使用錐形裝藥技術達到來破壞裝甲的目的。錐形裝藥對付傳統裝甲非常有效,不過對於現代的複合裝甲反應裝甲卻有力不從心之感。距離及初速對反戰車高爆彈的影響很小,對距離1000 m與100 m的目標有相同的效果。錐形裝藥必須在離目標一定的距離引爆才能達到最大穿透效果,此型砲彈前端的引爆探針就是用以確保這距離。射擊後,飛出的砲彈接觸目標,前方引爆探針觸發,雷管引燃金屬錐型内襯後方火藥,並不是立即產生大規模爆炸,觸發0.00006秒後火藥引起的化學反應在金屬錐型内襯中央熔融成金屬噴流,每秒高達7000m的金屬噴流貫穿戰車的表面傳統裝甲,毀滅戰車成員,達到癱瘓戰車的目的。

黏著榴彈(HESH、HEP)[编辑]

黏著榴彈(High Explosive Squash Head, HESH)是一種現代主要由英國所使用的彈種,美國稱為塑性榴彈(High Explosive Plastic, HEP),它是由塑性炸藥與延遲信管所構成。當黏著榴彈碰撞目標後,塑性炸藥會因為衝擊而附著在目標表面上,由砲彈底部的延遲信管引爆塑性炸藥,爆炸產生的震波會在目標體中傳遞,在目標內側產生向內碎裂的破片,達成殺傷內部人員、破壞裝備的效果。

HESH/HEP翻译做碎甲弹更嚴謹也更合适些,早期也有文獻翻譯成爆震彈

砲管測試用彈[编辑]

砲管測試用彈,僅用於新砲管耐壓測試,內部無填充物,通常是實心彈,較正常砲彈重,推進藥亦較多。雖然通常是實心彈,但有時會以水、沙或鐵粉作填充物。雖然於砲管內砲管測試用彈與真正炮彈無異,但離開砲管後砲管測試用彈的飛行距離比真正炮彈短,因為砲管測試用彈的設計並不如真正炮彈般重視空氣動力學

因安全理由,使用砲管測試用彈的新砲管會遙控發射,發射後再檢查砲管有否損壞。

集束彈[编辑]

美國集束彈,1960年

炮兵用的集束彈與空用集束炸彈除尺碼與投射工具不同外,理論與使用大致類似。集束彈對戰後平民的傷害遠超過對敵方的人員設備,是否允許使用集束彈在國際間造成強烈爭論。

生化彈[编辑]

內含大量生化戰劑,如毒氣、細菌、病毒。生化彈僅含微量的炸藥,做為裂解彈頭以釋放所載戰劑之用。

非殺傷彈[编辑]

並非所有砲彈都為殺傷或破壞而設計,以下的炮彈被設計成達到特定的非殺傷性的效果。但它們並非完全無害,煙幕彈及照明彈可能意外引起火災,而各種彈體的撞擊可能會造成人員傷亡或輕微財產損失。

煙幕彈[编辑]

內含煙霧劑,施放煙幕用。

照明彈[编辑]

內含藥劑與小型抗熱降落傘,於預設的高度開傘使其滯空時間延長,同時點燃內含藥劑,內含藥劑燃燒時可以產生強光,供夜間戰鬥短暫照明。

砲宣彈[编辑]

內含心理戰傳單,利用內含微量炸藥將傳單散佈於目標上空,僅傳單、頭尾與左右四件彈片落於目標,除非直接命中否則無心戰以外的其他破壞能力。

后勤补给弹[编辑]

这种弹药的弹体内不装火药,而装后勤物资或急救药物。当战场上部队物资缺乏或士兵受伤而后勤保障人员或医务人员不能靠近时,可发射这种弹药向前线部队投送补给物资或药品。

外部參考[编辑]