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被帽穿甲弹的结构演化过程小考
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本帖最后由 seven_nana 于
02:14 编辑
最近论坛里关于被帽穿甲弹的问题讨论的比较多，特别是美国的米德维尔1916型穿甲弹的历史定位问题，是焦点所在
这个话题颇有意思，我先开个头，抛砖引玉一下
我们先来看看美国的被帽穿甲弹的进化史
这种是早期的7寸穿甲弹，左侧是无被帽穿甲弹，中间和右侧的是软被帽穿甲弹
中间那种是非常典型的软被帽穿甲弹的结构，下面我们还将在英国和德国的炮弹上再次见到这种被帽中心处向内凹陷的设计
这种是米德维尔1916型软被帽穿甲弹，14寸的，被帽结构已经比较接近后世的硬被帽穿甲弹了
这种是二战时期的硬被帽穿甲弹，左侧是8寸标准弹，右侧是8寸超重弹
可以看出美国的米德维尔1916型软被帽穿甲弹的被帽比较完满，要比早期的软被帽穿甲弹先进一些，但由于不是硬被帽，所以比起后来的硬被帽穿甲弹还是有差距
综合美国人的报告（OP-8 Armor Quality, Test and Penetration）中的数据和结论来看，米德维尔1916型软被帽穿甲弹具有几乎可以比肩硬被帽穿甲弹的穿甲性能，但是在大角度入射时依然存在弹体破损的问题
再来看看英国的被帽穿甲弹
这种是一战时期的15寸软被帽穿甲弹，其结构跟美国早期的软被帽穿甲弹是一样的，比米德维尔1916型落后
这种是二战时期的15寸硬被帽穿甲弹
最后再看看德国的被帽穿甲弹
这个图中展示的全部都是28cm穿甲弹，从左至右分别是28cm L2.6型穿甲弹（配备于前无畏舰）、28cm L3.2型穿甲弹（配备于无畏舰）、28cm L3.7型穿甲弹（配备于德意志级）、以及28cm L4.4型穿甲弹（配备于沙恩霍斯特级）
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请问日德兰德国用的就是硬被冒吗？
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烹杀白狗，恢复论坛。千秋万载，一统七海。
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本帖最后由 seven_nana 于
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德国和英国硬被帽穿甲弹的被帽上，有一个类似激波锥状的凸起，这个似乎是德国人发明的，奥匈的硬被帽弹上没这个结构，谁知道这玩意有啥用处？
奥匈的35cm硬被帽穿甲弹
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seven_nana 发表于
德国和英国硬被帽穿甲弹的被帽上，有一个类似激波锥状的凸起，这个似乎是德国人发明的，奥匈的硬被帽弹上没 ...
谢土豪熊了
一直没机会见到奥国的APC真面目
根据普通的力学原理，面对垂直的装甲，带突起的尖头弹应该更好吧，平头弹适合攻击倾斜装甲
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看了navweapon的介绍，似乎软被帽和硬被帽根本就不是一种东西。
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蝗国的91也没有凸起部分
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o平阳公主o 发表于
蝗国的91也没有凸起部分
91式穿甲弹，皇国是有自主知识产权的，大口径91式上那种两段式可分离的被帽在保证了水中弹道的同时也兼顾了穿甲性能。
老式的5号穿甲弹和88式穿甲弹倒是没见过，不知道结构是啥样的，或许会有一些英国设计的影子。
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seven_nana 发表于
91式穿甲弹，皇国是有自主知识产权的，大口径91式上那种两段式可分离的被帽在保证了水中弹道的同时也兼顾 ...
那么奥匈的APC是不是也是为了考虑水中弹效果呢
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o平阳公主o 发表于
那么奥匈的APC是不是也是为了考虑水中弹效果呢
91的原理是头部平的物体在水中运动更稳定，也就是平头弹水中存速更好
所以91的风帽是入水就碎，然后平头的被帽就当风帽用了，奥匈的风帽不能提前分离压根不存在这个问题
倒是法国APC也是两段式风帽
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本帖最后由 STG44突击步枪 于
04:41 编辑
o平阳公主o 发表于
那么奥匈的APC是不是也是为了考虑水中弹效果呢
言谈常教大神服，干货每被网友妒，女王好厉害
对马水中弹
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烹杀白狗，恢复论坛。千秋万载，一统七海。
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鸡同鸭讲 发表于
91的原理是头部平的物体在水中运动更稳定，也就是平头弹水中存速更好
所以91的风帽是入水就碎，然后平头 ...
风帽着水不脱落的几率很小，甚至可以忽略，否则人们也不会把染色剂塞进风帽里。
多研究些问题，少谈些主义
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本帖最后由 seven_nana 于
22:30 编辑
结合我一楼发的图，以及藤本喜奶熊发的图，画了张英国15寸被帽穿甲弹的不完全版图解进化史，图中还缺了Mark III A（著名的Greenboy），Mark XIII A（二战时期部分未改装的老舰用的弹，胡德死的时候用的应该就是这种弹），以及Mark XVII B（6crh弹，二战前夕出现的新弹）这几种比较知名的型号
可以看出，Mark I A与Mark II A之间的差别主要在装药腔的形状上，另外被帽造型也略有差别，从平头改成了略微内凹的结构；Mark II A与Mark V A的主要区别是被帽材质与结构（软被帽和硬被帽的差别）；Mark V A和Mark XXII A的主要差别在于风帽形状和长度（4crh与6crh的区别）
实际上被帽从软至硬的变化过程，应该是发生于Mark II A和Mark III A之间的，而风帽从短到长的变化过程，应该是发生于Mark XIII A和Mark XVII B之间的
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go229 发表于
风帽着水不脱落的几率很小，甚至可以忽略，否则人们也不会把染色剂塞进风帽里。 ...
法国弹风帽有炸药啊
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鸡同鸭讲 发表于
法国弹风帽有炸药啊
法国人希望用炸药让染色效果更好，其他的像美国之类的直接在风帽里面塞染色剂包，并没有使用炸药辅助。在德国方面，有一个更直观的战例用作说明：丹麦海峡之战后不久，俾斯麦曾经以主炮射击英国驱逐舰祖鲁号（HMS Zulu），没有直接命中，但是一发380弹的风帽溅落在英国驱逐舰上，我们今天已经知道，俾斯麦的炮弹并没有特别针对水中弹道优化，可见，风帽在炮弹入水时掉落是常态。
多研究些问题，少谈些主义
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平头硬被帽穿甲效果在倾角比较大的时候会不会不如有凸起的。
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本帖最后由 seven_nana 于
22:34 编辑
更新一张图，收录于1922年出版的美国岸炮教范中的16英寸/50倍经 M1919型岸炮所配的2,340磅穿甲弹。
从结构上来看，该弹的设计相当现代化。
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seven_nana 发表于
更新一张图，收录于1922年出版的美国岸炮教范中的16英寸/50倍经 M1919型岸炮所配的2,340磅穿甲弹。
从结构 ...
77有没有老衲的16寸炮弹的图啊，据说那玩意的形状才是造成MK1身管寿命杯具的元凶
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necrons 发表于
77有没有老衲的16寸炮弹的图啊，据说那玩意的形状才是造成MK1身管寿命杯具的元凶 ...
外形长这样，结构图目前还没有见过
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话说大大能否给每一种炮弹的名称旁用括号表明下它的服役时间？
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by穿甲弹百年_小宗师专辑：没有击穿，我们没有击穿敌方的装甲！这恐怕是很多《坦克世界》玩家在游戏中最常听到的两句话。这里描述是，穿甲弹射击敌方坦克，没能击穿对方的情景。为了能更快的杀死敌人，消灭敌方的坦克，很多玩家不得不选用金币弹。在他们的意识里，游戏中的金币道具应该比普通道具有着更强的威力，然而结果让他们大失所望。即使是金币弹，仍然会出现很多没有击穿的情形……虽然《坦克世界》只是一款游戏，但是其中包含了大量现实中的基本的武器知识。要玩好《坦克世界》，认真的了解下其中所蕴含的武器知识是很有必要的。因为只有了解了这些武器的知识，才能精准的把握游戏中不同武器之间的差异。在危急关头，用对了武器，才能让自己保命。接下来，我们从穿甲弹开始，系统的介绍下与坦克世界相关的武器知识。最早的反坦克炮与弹（删除这段是因为扯得有点远，就坦克与穿甲弹开门见山为好）由海上陆进入热兵器时代后相当长的一个时期，火炮的射程近，精度差，炮弹内部虽然可以装填火药，但是瞎火率高。说的直接点就是威慑大于杀伤，只有在攻城的时候，在敌方城墙上砸开缺口才是这一时期火炮最大的作用。即使是风帆时代的海战，火炮的作用还是用更大磅数的炮弹砸开对方战舰的木板。双方炮战一通之后，还是需要跳帮去肉搏。铁甲舰时代来临，战舰的外壳加了铁甲之后，圆形的炮弹不管磅数如何增加，砸开铁甲越来越难。为了解决这个难题，火炮的设计师们想到了增加炮弹初速，改变炮弹的存速。这样在炮弹撞击到铁甲的时候有个很高的速度，穿透变的更容易些。增加炮弹初速，导致了后装填火炮的出现；改变炮弹的存速，诞生了柱状尖头的炮弹。尖头柱状炮弹较圆形炮弹除了阻力小，存速性能好之外，另外一个优点就是在撞击目标时产生更大的压强，这样穿透铁甲就更加的容易。虽然这时的武器设计师很重视舰炮炮弹的穿甲性能，但是穿甲不是目地，穿透铁甲后在船内爆炸才是其目地。即对于炮弹的要求是既要能穿透一定厚度的装甲，还得有一定的爆炸威力。于是就诞生了一种有别于普通开花弹的“厚壁榴弹”。坚硬厚实的弹体可以用来穿透敌舰的铁甲，在穿透后还可以以爆炸来破坏敌舰的结构和杀伤人员。对于“厚壁榴弹”可以用一个比较学术的名称来称呼，这就是半穿甲弹。火炮炮弹的威力提高，战舰装甲变厚，出现更大口径的火炮和炮弹，装甲更厚的战舰。在此后的几十年中，铁甲舰的火炮和装甲陷入了一场面多加水，水多加面的恶心循环，这后来直接导致了无畏舰和大舰巨炮时代的出现。1910年代，英国为了解决陆战上得颓势，采纳了一个由英国海军武器专家提出的“陆地巡洋舰”计划，这个计划的重点就是利用履带式的拖拉机，在这基础上安装钢板和来自海军的小口径直射火炮，这就是坦克的雏形。之所以用有钢板防护的履带式拖拉机，是因为这一时期来自敌方阵地最大的威胁是堑壕中的机枪和中小口径野炮发射的开花弹。当有足够防护的“坦克”出现的时候，可想而知对敌人的震撼，因为对面的敌人手里没有什么称手的武器可以用来与坦克对抗。1916年8月，当坦克首次一群“大游民”在索姆河战役出现畔轰隆隆的开向德军阵地后。后，马上引起了各列强的注意。为了对抗这个钢甲怪兽，武器设计师们为一些初速快的野炮配备了半穿甲用的炮弹，或者在一些小口径火炮的基础上延长炮管用以发射“半穿甲弹”。这里的半穿甲弹与舰炮所使用的稍微有所差别，由于坦克的装甲和目标相对较小，所以不需要太大的爆炸威力，所以种弹在结构上弹体更加厚实一点，装填的炸药量要少一点。为了方便起见，我们将其直接称之为穿甲弹。整个1920年代，由于种种原因，各国在坦克技术和战术上的运用都还停留在一战结束时的水平。限于悬挂和行走系统水平的限制，这一时期的坦克对于吨位的控制非常苛刻，没有办法安装更厚更坚实的装甲。同时在战术上坦克的功用不被人重视，自然也没多少武器设计师在琢磨如何反坦克。于是这一时期穿甲弹的发展基本停滞不前。进入1930年代后，随着坦克作战理论的成熟，以中/轻型坦克为主的“快速坦克”成为这一时期各国陆军青睐的对象。因为这一时期的中/轻型坦克的主要功用是用机枪杀伤步兵且自身的装甲较薄，所以这一时期主要的反坦克武器，以小口径战防炮和以战防炮为原型的中/轻型坦克的战车炮为主。这一时期最为有名的战防炮恐怕非德国于1930年代研制的37毫米PAK-36型 L45 战防炮莫属，它是1930年代世界上几乎所有37毫米战防炮的原型，也是很多小口径战车炮的鼻祖。该炮外形低矮，几乎与重机枪同高，隐蔽性极好；所配备的穿甲弹初速740米/秒，在400米的距离上可以击穿30毫米厚的装甲，在100米的距离上则可以击穿55毫米左右的装甲。其威力足够应付当时所有的中/轻型坦克。甲与弹的较量对于坦克的发展来说，1936年的西班牙内战是一个分水岭。早期的中/轻型坦克在步兵的战防炮面前不堪一击，让坦克设计师们不得不考虑加厚坦克的装甲，设计有足够防护的中/重型坦克。面对这种情况，穿甲弹的发展也相应进入了快车道。对付更厚的坦克装甲的办法就是让穿甲弹拥有更多的能量，实现的途径有两个：一个是让穿甲弹初速更快，另外一个是在同等速度的情况下，让穿甲弹的质量更大。让穿甲弹的初速更快，通常就是使用身管倍径更长的火炮发射，比如同样的37毫米穿甲弹，在45倍径的PAK-36上发射初速只有780米/秒，而在50倍径37毫米战防炮上发射初速则提高到825米/秒，穿甲威力也相应提高到了400米击穿40毫米装甲。在速度的不变的情况下让穿甲弹的质量更大，其实就是研制新的，更大口径的火炮。因为同等的技术条件和物质基础下，火炮的能量转换系数是一定的，提高弹丸质量就得需要更多的发射药来提供能量。为了不至于让火炮的膛压太高而导致炸膛，就得增大火炮的口径，于是火炮的体积随之增大。从1936年-1945年是坦克发展的一个非常黄金的时期。坦克的重量从10多吨的轻型坦克，发展到30吨左右的中型坦克，又有40吨以上甚至是60吨的重型坦克。坦克炮/反坦克炮的口径从20mm、37mm毫米、逐步发展到76mm毫米、85mm毫米、88mm，甚至是122mm毫米、128mm毫米、130mm毫米等等。从技术的层面来讲，这一时期的普通穿甲弹在结构设计上并没有比之前的小口径穿甲弹有什么质的提高，在当时大口径的舰炮、高炮、长身管的加农炮基础上研制相应的坦克炮，在为这些坦克炮配备只是尺寸和参数放大的穿甲弹。例如苏联T-34-85坦克85毫米的D-44坦克炮使用BR-356AP尖头穿甲弹，。弹重9.3kg公斤，初速800米m/秒，500米距离可以穿透111毫米装甲。IS-3坦克122毫米的D-25T坦克炮使用的BR-471尖头穿甲弹。弹重25.1kg公斤，初速800米m/秒，500米距离上可以穿透150毫米装甲。普通的尖头穿甲弹，在射击垂直装甲时很容易可以将其击穿，但与装甲呈一个角度入射时，却很容易跳飞。特别是T-34、黑豹其采用倾斜装甲的坦克，让跳弹的现象更容易发生。为了解决这个问题，武器设计师们想了一个简单的办法，就是将穿甲弹的弹头弄成了一个比较“钝”的形状，在遇到倾斜装甲时，穿甲弹的钝头边缘又会尖锐的在装甲板上开出一个弹坑，让穿甲弹顺利穿透装甲。为了避免因为阻力使穿甲弹的飞行阻力降低，于是又在钝头的外边加了一个风帽，这种穿甲弹通常被成为钝头穿甲弹或者被帽穿甲弹。穿甲弹威力的变强，迫使坦克的装甲越来越厚；同时坦克炮口径的变大，又使得坦克的体积也在变大，这一时期的坦克的重量急剧上升，甚至出现了100多吨的巨型坦克。然而过大过重的坦克又是当时的道路条件和作战环境所无法承受的。这又迫使武器设计师们寻找新的解决办法来提高穿甲弹的威力，而不至于影响坦克的机动性。于是武器设计师们想到了两个办法。一个是寻求体积和威力最优的坦克炮和穿甲弹的口径。比如苏联D-10T坦克炮虽然在口径上比D-25T小了20多毫米，但是D-10T配用的BR-412尖头穿甲弹。弹重15.8kg公斤，初速895米m/秒，500米距离上可以穿透155毫米装甲。另外一个办法，就是在研究穿甲的过程中发现，影响穿甲深度最重要的原因是弹丸与装甲碰撞时，是增加对装甲产生的压强。对于穿甲弹的设计上，就是让火炮发射时的动能转化到一个相对较小的弹丸上，这就是超速穿甲弹和次口径穿甲弹。从本质上讲超速穿甲弹和次口径穿甲弹主要的杀伤部分都是其中的硬质弹芯。弹芯由碳化钨或者高碳钢制成，在弹芯外，会有一个软钢或其他较软金属制成的弹体包裹着弹芯。某些超速/次口径穿甲弹的弹体并不是完全包裹弹芯，总得全弹重量要比普通穿甲弹要轻一些，发射时的初速也较高。超速穿甲弹/次口径穿甲弹在射击装甲时，当穿甲弹与装甲板碰撞时，穿甲弹的弹体发生变形，硬质弹芯由于惯性的作用会获得一个较高的速度与装甲板发生撞击。由于弹芯的截面积较小且密度较大（碳化钨合金），所以对于装甲产生了更高的压强，这样穿甲威力也就有了一定的提高。以T-34-85坦克使用的BR-367超速穿甲弹为例，弹重4.99kg公斤，初速1020米m/秒，500米距离可以击穿139毫米厚的装甲，这要比普通的BR-365AP尖头穿甲弹要多了28毫米的穿深。因为穿甲性能好，所以在《坦克世界》中，超速穿甲弹和次口径穿甲弹就被作为了一些坦克的金币炮弹。然而超速穿甲弹和次口径穿甲弹并不是十全十美，在二战末期其在一定程度上解决了坦克炮/反坦克炮穿甲的威力需求，但是随着火炮威力和直射距离的增加，坦克的交战距离越来越远。超速/次口径穿甲弹由于弹形及气动等原因，弹丸的存速性较差，稍远的距离上穿甲威力衰减很快，与普通穿甲弹没有太大的优势。有心的读者可以在《坦克世界》中测试一下两种穿甲弹在不同距离上的穿甲威力。超速/次口径穿甲弹另外的一个缺陷就是弹芯细而尖，在与装甲板的入射角较小的时候，仍然会发生跳弹。有时弹芯会在跳飞得过程中断裂，导致穿甲过程失败。所以《坦克世界》的玩家你们即使买了金币弹，也不要得意忘形，要小心跳弹。脱壳穿甲弹脱壳二战结束结束之后美苏等国调整了各自的坦克发展战略。，重型坦克的风光不再，中型坦克成为各国装甲部队的宠儿。T-54/55、M46/47/48成为上世纪50年代的明星坦克。重型坦克的制造需要更多的钢铁，花费更多。重型坦克的运用需要更多的资源，后勤繁重。二战的结束让很多国家如释重负，然而随之到来的冷战却又让世界大战的阴影挥之不去。虽然美苏等国拥有极其雄厚的经济实力，但是保有几千辆重型坦克也是一个很大的负担。于是他她们将注意力纷纷转向火力和防护接近重型坦克，机动性和经济性更有优势的中型坦克。中型坦克成为各国装甲部队的宠儿。T-54/55、M46/47/48成为上世纪50年代的明星坦克很快中型坦克变成为了上世纪50年代的主力。火控技术和火炮性能的提高，让坦克战斗的接战距离从原来的500米左右延长到1000米以上，且首发命中率有很大的提高。然而无论是普通穿甲弹、被帽穿甲弹还是超速穿甲弹在1000米以外的威力都差强人意，武器设计师们开始着手研制新的穿甲弹。同时，破甲弹及碎甲弹的出现，让这一时期的坦克装甲在结构上也发生了变化。出现了间隙装甲和格栅装甲等等，这些装甲对于超速或者次口径穿甲弹也有一定的防护作用，研制新的穿甲弹迫在眉睫。在经历了若干年的沉寂后，武器设计师们的眼光又落回了次口径穿甲弹上。增大穿甲弹的比动能是一条理想的路，当然也要解决普通穿甲弹、超速/次口径穿甲弹固有的几种缺点。超速/次口径穿甲弹威力提高的瓶颈在次口径弹芯外包裹的弹体，因为这些弹体一直随着弹芯要飞行若干距离，而在穿甲弹的过程中又起不到什么作用，这样弹体所蕴含的动能是浪费了。如果让穿甲弹在飞出炮口之后，就把包裹在外的弹体抛掉，那么穿甲弹的初速将进一步提高，穿甲威力也随之提高。这就是穿甲弹脱壳概念的由来。再进一步提高穿甲弹的比动能，就是在同等条件下，使用长径比更大，更加细长的穿甲弹弹芯。然而由于这一时期的坦克炮弹都是线膛发射，炮弹在飞行过程中，利用旋转来保持飞行的稳定。当弹芯的长径比超过一定比值时，自身的旋转反而会使得飞行稳定性恶化，从而导致精度和存速能力急剧下降，所以以旋转稳定的脱壳穿甲弹弹芯的长径比不能大于7。旋转稳定脱壳穿甲弹（以下简称APDS-T）需要解决的另外一个问题，就是跳弹。因为但凡是实芯尖头的弹丸，当其遇到有倾角的装甲时都会发生跳弹。于是APDS-T的弹芯采用了类似被帽穿甲弹/钝头穿甲弹的设计，弹芯的头部有一个轻合金的风帽用以减小飞行阻力，风帽之后则是一根钝头的，通常由碳化钨或高碳钢制成的穿甲体。讲到这里，大家可能会有一个问题。早期的穿甲弹中，往往会在弹体的后部装有一定量的炸药，用以增大杀伤力。而现在一根小小的硬质弹芯会有足够的杀伤力吗？答案是有的。由碳化钨合金或者高碳钢制成的弹芯往往具有一定的脆性。由于着靶速度较大，在穿甲过程中会受到一个很大的压应力，而当穿透靶板的一瞬间压应力消失，弹芯会在内部应力的作用下破碎，然后再加上夹杂的装甲板的碎块在坦克内部高速飞散……可以想象这时坦克内部的惨状。间隙装甲进一步进化就变成了复合装甲。复合装甲中无论是加入了陶瓷、氧化铝还是玻璃纤维。有一点是可以明确，即对于穿甲弹的防护力大大提高，这就需要更大威力的穿甲弹。上世纪60年代，在穿甲弹威力的提升方面，苏联人走到了前面。以中型坦克为主的苏联坦克部队，在西德等中欧方向要面对美国M103重坦和M60坦克的威胁。为了能有效压制这两种坦克，苏联需要有一种体积适中且能在远距离上有足够穿甲威力的坦克炮及穿甲弹。增加穿甲弹的穿甲威力，就要增大穿甲弹的比动能。增大穿甲弹的比动能有两个办法，一个是提高穿甲弹的初速，也就是增大火炮药室容积，装填更多的发射药；另外一个是选用长径比更长的弹芯。前文说过对于APDS-T来说，旋转限制了弹芯长径比的继续增加，那么索性就让弹芯不转，这样拥有更长的弹芯就成为了可能。为了让不转的弹芯要保持飞行中的稳定，武器设计师们在弹芯上加上了尾翼。对于线膛炮来说发射炮弹过程中，炮弹在螺旋膛线的作用下不停旋转。所以火炮有膛线的话，是不可能让炮弹不转的。于是武器设计师么就设计出了没有膛线的滑膛炮用来发射尾翼稳定脱壳穿甲弹。尾翼稳定脱壳穿甲弹长杆穿甲弹由弹丸和装药组成，根据装药形式的不同，现代长杆穿甲弹可以分为定装弹和分装弹两种。两者在结构上大同小异，可以将分装弹看成为了减小定装弹的长度，而将其一分为二而成。弹丸由飞行体和脱落部分组成。飞行体包括风帽、穿甲块、弹体、尾翼几个部分，为了方便在弹丸飞行过程中的轨迹，通常还在弹体尾部安装曳光管，装有曳光管的长杆穿甲弹的英文简称为APFSDS-T。脱落部分包括弹托、弹带、密封件及紧固件等。定装弹和分装弹的装药组成上有些差异，分装弹的装药包括发射药、药筒、底火、传火管、缓蚀衬里、尾翼药包/筒、紧塞具等组成，定装弹的装药则没有后三部分。无论是定装弹还是分装弹，它们的发射过程大致如下：底火被击发装置点燃，底火中的火药通过传火管均匀的引燃发射药，火药燃气推动弹丸在膛内运动，飞行体在弹托的拖带下一起想前运动。当弹丸飞出炮膛后，弹托及其他脱落部分在燃气后效和气动阻力的双重作用下与飞行体分离，即脱壳，然后飞行体继续飞向目标。位于飞行体头部的是风帽和穿甲块，风帽的作用是优化飞行体气动外形，减小飞行阻力，并能起到防止跳弹的作用。在风帽的内部是穿甲块，穿甲块的作用是防止弹体在穿甲过程中过早碎裂，穿甲块有利于对付间隙装甲、复合装甲，穿甲块的大小和个数通常根据弹体的直径和强度来确定，材料通常与弹体相同。当穿甲弹弹体的强度足够大，穿甲能力足够强时，可以取消穿甲块。穿甲块后边就是主穿甲体了，主穿甲体是穿甲作用的主体，是一个关键零件。穿甲弹的穿甲能力和比动能有关，换句话说就是在弹体尺寸一定时，密度大的材料比动能大；当弹体重量一定时，长径比大的材料比动能大。目前长杆穿甲弹所使用的的材料主要是高密度、高强度的钨合金及贫铀合金，而长径比由最初的10发展到现在的30左右。早期的长杆穿甲弹弹体由于钨合金及贫铀合金棒体无法保证足够的强度，而在其外边套上一个合金钢钢套来达到要求，采用这种结构的弹体称之为“短钢套弹”。在长杆穿甲弹的设计中保证由弹托传导在弹体的推力均匀作用于弹体，弹体受力中心与弹体质心重合是影响长杆弹性能的一个重要因素。为了能使推力均匀传导到弹体，现代长杆穿甲弹通常使用环形槽或锯齿螺纹将弹托和弹体连接在一起，环形槽和锯齿螺纹的加工精度是能否保证推力均匀传导的关键。弹体两端的螺纹分别连接风帽和尾翼，螺纹前端的椎体用来保证风帽、弹体、尾翼的同轴度。如果同轴度不够好，弹丸在膛内运动的作用力会使得弹体两端的螺纹发生破坏，膛内运动时，弹体前端受压应力，尾部受拉应力，当弹体刚度不够时，前端会应为压杆失稳而破坏，后部的螺纹则因为弹翼摆动而折断。弹体的后部连接的是尾翼，尾翼在飞行体飞行过程起稳定的作用，在穿甲过程中属于多余部分，通常用铝合金材料制成，而早期使用钢尾翼。尾翼是决定全弹气动外形还坏的关键，为了减小空气阻力一般采用大后掠角、小展弦比、消尖翼型的3～6个薄翼片。随着弹丸速度的增加，尾翼的后掠角也增大，一般取65～75度。设计的翼片厚度为2mm毫米最优，展弦比为0.75左右。削尖的翼型结构，一是为了减少激波阻力；二是使用不对称的斜切角，在外弹道上为飞行部分提供导转力矩，使飞行部分在全外弹道上都具有最佳的平衡转速。在弹丸飞行过程中，气流在风帽尖端和尾翼片的前缘处将形成驻点，经实测，当M=4和M=6时，温度分别达到1200°K和2300°K。表面未经耐热处理的铝合金尾翼在膛内就会烧蚀1～2mm毫米，在飞至2000m处竟会烧掉75%。由此可见，裸露的铝合金必将产生严重的烧蚀。若气动加热使铝风帽或铝尾翼严重烧蚀，则将使空气阻力增大和稳定力矩减小，甚至失去稳定性，使密集度变差。为避免气动加热烧蚀铝风帽和铝尾翼，通常会在铝合金风帽及尾翼上进行表面处理形成硬化膜，或者直接将其更换为钢质部件，从而达到减小烧蚀的目的铝尾翼翼片前缘硬化膜若有损伤，则气动加热烧蚀不可避免。烧蚀使尾翼片的面积减少，则稳定力矩将减少，由于设计的稳定储备较大，有限的烧蚀不会使弹丸丧失稳定性。在外弹道上提供导转力矩的斜切角设计在翼片的后缘上是合理的。由于翼片的后缘处于背风面，不会产生气流的高温驻点，再则气流经过内转折产生膨胀使温度降低，因此后缘处不会产生烧蚀，这样平衡转速不会产生大的变化，弹丸的飞行稳定性就不会受到影响。铝尾翼片前缘若设计成双面对称切角，烧蚀只会使阻力增加，若设计成单面或非对称斜切角，导转力矩由前缘提供，当前缘被烧蚀后导转力矩丧失，合适的平衡转速将被破坏，新的平衡转速只能靠飞行部分的气动外形不对称随机产生，这一转速往往与大长径比的飞行部分的俯仰频率很接近，很容易产生共振，使弹丸章动变大丧失稳定性，致使密集度变坏或丧失穿甲能力。铝尾翼较钢尾翼具有优越性，尾翼质量大幅度减少，有利于解决弹丸尾部的发射强度；由于尾翼质量减少飞行部分的质心前移，有助于提高飞行稳定性，或者说在稳定储备量不变的情况下可减小翼片的面积，从而减小飞行阻力；便于机械或压力加工，提高加工效率；有利于提高穿甲威力，在穿甲过程中，尾翼所占有的动能只有一小部分得到利用，在弹坑的口部被捋掉，在捋掉时不仅损失了尾翼本身的动能，而且为克服联接强度也消耗了弹体的动能，而铝尾翼重量轻，联接强度低使得这两种能耗降低，有利于穿甲。脱落部分在炮口附近与飞行体分离，在一定的区域内落地。脱落部分所具有的动能无助于穿甲，所以其质量称为消极质量。尽量减少脱落部分的质量有助于提高穿甲威力。弹托是长杆穿甲弹的又一个关键零件，它占脱落部分95%以上的质量。所以尽量减少其质量是结构改进和优化的目标。目前长杆穿甲弹使用的弹托可以分为两大类，一类是得到西方及我国广泛使用的三瓣式马鞍形弹托，一类是苏式长杆弹所使用的三瓣式瓣状弹托，两者皆采用超硬铝合金材料。随着弹体长径比的不断加大，马鞍形弹托和瓣状弹托都在加长尾锥部分，并且由原来的三瓣式改成了四瓣式结构。在膛内发射时，弹托应该具有可靠的强度；各卡瓣在火药燃气的作用下应该彼此抱紧成一个整体；能很好的支撑并导引飞行体；弹托与密封件及弹带应该配合恰大，可靠的密封火药气体。当飞出膛外时应该脱壳迅速，尽量避免对飞行体的干扰。苏联的DM-5可以说是世界上第一种批量装备的尾翼稳定脱壳穿甲弹，上世纪60年代随T-62坦克一起面世。在这之后，苏联又研制了用于125毫米坦克炮的BM-12系列分装尾翼稳定脱壳穿甲弹。西方最早批量装备的是随德国Rh-120型120毫米滑膛坦克炮出现的DM-13系列，之后才有了美国的M-827/829系列。上世纪70年代后期当滑动弹带出现后，英国的120毫米线膛炮和所有的L-7系105毫米线膛坦克炮才用上尾翼稳定脱壳穿甲弹。我们再回过头来说游戏，当《坦克世界》中添加了美国的M-60坦克之后，很多人都会问，未来《坦克世界》会不会增加可以发射尾翼稳定脱壳穿甲弹的现代坦克呢？笔者认为，穿甲弹从最早的尖头穿甲弹发展到旋转稳定脱壳穿甲弹，从原理和威力上来讲是有一定的继承和延续的关系。而尾翼稳定脱壳穿甲弹相较以前有了巨大的飞跃，如果把一些发射尾翼稳定脱壳穿甲弹的坦克加入游戏中，如何解决坦克之间的威力的平衡问题将是一个巨大的难题。，坦克的发展经历了百年，穿甲弹的发展也经历了百年。贯穿穿甲弹发展的历史，终究离不开威力二字。当今天已成为过去，未来的穿甲弹如何发展，我们将拭目以待。提醒您本文地址：相关文章}