穿甲弹

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穿甲彈英文Armor Piercing),是一種用來穿透裝甲彈藥。從1860年代至1950年代,穿甲彈的主要應用是打敗戰艦的厚重裝甲。從1920年代起,穿甲彈被用於反坦克任務。

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

原理[编辑]

穿甲彈是以炮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。

最初,使用穿甲彈並不是用來對付坦克,而是在海上的各式軍艦,為了減少炮彈飛行時的空氣阻力,通常會在彈體上覆蓋一層風帽,由於當時戰艦的裝甲上普遍都進行了表面滲碳處理,為了擊穿這一層碳,穿甲彈上普遍覆蓋上了一個鈍頭的被帽,這就是被帽穿甲彈(APC),而為了減少炮彈飛行時的空氣阻力,通常會在被帽上再覆蓋一層風帽,這就是風帽被帽穿甲彈(APCBC),並于二战中开始应用。

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傾斜裝甲彈開,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以更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。而有些則在普通穿甲彈前焊接上一個軟質被帽,擊中裝甲時被帽會給後面的尖頭穿甲彈體提供轉正效應,使尖頭彈部分以較小的法線角嘗試擊穿裝甲,被稱作被帽穿甲彈(APC,Armor Piercing Capped);為了改善其彈道特性,在被帽前加上風帽,於是成了風帽被帽穿甲彈(APCBC,Armor Piercing Capped Ballistic Cap),代表作为虎I坦克所使用的Pzgr.39風帽被帽穿甲弹。戰艦所用的穿甲彈大多為風帽被帽穿甲彈APCBC或被帽延时穿甲弹APCHE。

衍生彈種[编辑]

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。所以就在彈頭的材質上做點功夫,HVAP/APCR彈使用了比鋼鐵更堅硬的物料(如碳化鎢)制成直径较小的彈芯,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,能令小口徑火炮也能擊穿厚重的裝甲。缺點在于,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,導致有效射程變短,在遠距離難以命中目標,並且很容易跳彈。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。

複合非硬芯穿甲彈(APCNR)[编辑]

與硬芯穿甲彈(APCR/HVAP)的設計相同,不過外层弹托是由比較軟的材質製造,為锥膛炮(Squeeze bore)而設,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。例子如英国安裝了利特爾約翰適配器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。

脫殼穿甲彈(APDS)[编辑]

脫殼穿甲彈是傳統穿甲彈提升穿甲效果的改良型。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。但APDS采用自轉來克服章動效應,其長徑比不得大於7:1否則自轉無法提供足夠的穩定性。故彈頭較現代APFSDS顯得粗而短,接觸面的增大和彈芯較短使其穿甲能力也明顯遜色於APFSDS,APDS主要被二戰末期至冷戰前期的坦克使用。

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。早期的APFSDS長徑比較小,大多在15:1左右,隨着技術的發展,現在的APFSDS長徑比已經在25:1左右,彈芯的質量增加了,動能和存速性也顯著的提高。APFSDS彈芯材質大多采用合金鋼,碳化鎢,貧鈾。