以前的穿甲彈咱們就不說了。現(xiàn)代的穿甲彈已經(jīng)可以做到,非坦克主裝甲不能防御,主裝甲不隔上個1000米以上也沒法防御的程度。運氣好點甚至可以做到把坦克打個對穿。而穿透過程中,高速高溫的金屬熔渣可以造成坦克艙室形成高溫和超壓的環(huán)境,讓坦克內(nèi)部變成人間地獄。隨便貼幾張圖就知道了。
我國105mm坦克炮打靶測試,一共打穿了10層,這種多層靶板是為了觀測穿甲彈的后效
韓國K2坦克打穿的斜板剖面
我們再來看看實際戰(zhàn)例:
一輛海灣戰(zhàn)爭中被徹底擊毀的T-72,一枚從M1坦克射出的M829穿甲彈從右側(cè)射入,左側(cè)射出,
穿透過程中造成了T-72的殉爆,炮塔已經(jīng)被掀掉了。
當(dāng)然這還不是最嚴(yán)重的呢,下面這張烏克蘭內(nèi)戰(zhàn)的T-64才叫慘,炸的車體都成碎片了(戰(zhàn)雷里的
車體炸成碎片的T-64B
再來看看我國的實戰(zhàn)演練,這是鐵甲兵王賈元友超遠(yuǎn)距離打出的致命一擊:
59靶車被命中瞬間,油料被引燃造成了劇烈的殉爆
兵王賈元友(現(xiàn)在是副營長)在2800米距離上一炮掀翻59式坦克,穿甲彈正面射入,干爛了發(fā)動機(jī)和中組油箱后從側(cè)面射出。能造成如此恐怖的殺傷效果,要歸功于現(xiàn)代最先進(jìn)的穿甲彈種——APFSDS(唯一穩(wěn)定脫殼穿甲彈)。接下來我們還是看看穿甲彈的毀傷機(jī)理和提高威力的技術(shù)手段。
難掩激動之情的賈元友
APFSDS毀傷機(jī)理
APFSDS,這個東西其實說到底就是一個實心金屬棍子,沒有爆炸能力,完全是利用坦克炮用高膛壓將其加速到1600m/s(80年代水平),甚至1800m/s(今天水平)以上產(chǎn)生極高的動能(10兆焦耳以上),它的結(jié)構(gòu)以一根整體燒結(jié)的細(xì)長高密度合金金屬桿作為穿甲體,通過裝上利于減阻的風(fēng)帽、利于穩(wěn)定飛行的尾翼構(gòu)成,由于穿桿是次口徑的,還需要裝上可分離式的彈托,在射出炮口后,彈托在高速空氣吹動下會從飛行體上分離。
APFSDS結(jié)構(gòu)
APFSDS穿甲彈打靶示意圖,炮彈出膛后彈托會被風(fēng)吹散,剩下的就是飛行體,飛行體密度大阻力小,存速能力好,飛行穩(wěn)定性完全靠后面的幾片彈翼維持
那么這么細(xì)長的一根棍子,打到坦克里面是鉆個眼這么簡單嗎?顯然不是。我們看看北約軍事演習(xí)期間拿豹1當(dāng)靶子的效果。下圖的豹1挨了兩枚KEWA2動能彈,這是一種和M829A2共用彈藥筒的鎢合金穿甲彈。
豹1:為啥又是拿我練手??
打進(jìn)去后,炮塔里是這樣的:
炮塔壁密密麻麻布滿了微小的黑色小眼,這就是穿甲彈鉆進(jìn)去后由于彈體碎裂和鋼裝甲被撕裂成微小碎片后向后飛濺的效果。大家可以想象下成員的情況。。。此外由于瞬間形成的高溫,可以造成車內(nèi)超壓,其高溫氣流夾著火焰可以從炮塔艙蓋內(nèi)頂出來:
命中瞬間的時候產(chǎn)生了類似爆炸一樣的效果
穿甲彈的穿透深度和影響因素
在穿甲彈方面有一個概念,叫威力系數(shù),為P/L,P為Penetration,L為穿甲體長度。一般來說現(xiàn)代的APFSDS(尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈)的威力系數(shù)在0.8-1.0,也就說穿深為自身長度的0.8倍~1倍。以德國萊茵金屬的DM53APFSDS為例,飛行體長度745mm左右,穿甲體大約700mm左右,而DM532000米距離的穿深在670~700mm這個范圍。那么穿桿的長度本身就成了影響穿深的重要因素;如果穿桿太短,有兩個劣勢,一是沒等擊穿裝甲,就已經(jīng)燒蝕完了,而是質(zhì)量低存速能力不好,彈著時剩余動能太小。
理論和實驗都證明,穿桿的長徑比是影響穿深,提高威力系數(shù)的重要因素。在一定范圍內(nèi),L/D長徑比越高,穿深越高。所以從上個世紀(jì)70年代APFSDS應(yīng)用以來,各國的穿甲彈發(fā)展都是呈越來越細(xì)長的規(guī)律,就是為了提高長徑比。比如DM53,飛行體長745mm,彈徑僅24mm,穿甲體按照680mm算,L/D也達(dá)到了28:1。
德系A(chǔ)PFSDS演進(jìn)規(guī)律,長徑比逐漸增加
再看美國M1A2坦克上配發(fā)的M829A3穿甲彈,飛行體長達(dá)930mm,穿甲體也有790mm左右,而彈芯直徑僅有22mm,長徑比高達(dá)36:1。當(dāng)然M829A3前面有一段其實是鋼制被帽,用來防爆反的。但即便去掉鋼制被帽,貧鈾穿甲體也長徑比也高達(dá)31:1。
APFSDS打靶深度,幾乎和穿桿等長
但是威力系數(shù)反而是隨L/D的升高而下降的。所以不可能一味增加。所以還要追求其他的方式來提升威力。這就是提高穿甲彈的著速。著速,指的是穿甲彈打到目標(biāo)的一瞬間的速度。按照E=1/2mv^2的簡單公式,速度越大,動能越大;能夠打穿的裝甲厚度也就越高,這個很好理解。
幾種長徑比的穿甲體測試曲線,測試結(jié)果表明L/D越大,威力系數(shù)反而越小
威力系數(shù)和著速的關(guān)系曲線,服從著速越大,威力系數(shù)越大的規(guī)律
著速是初速,空氣阻力的函數(shù)。所以要想提高著速,一個是提高坦克炮口的初速,一個是減小速度降,也就降低阻力。減小阻力的辦法通常是減小彈翼的尺寸。而蘇聯(lián)當(dāng)年的穿甲彈之所以不如西方,除了長徑比,材質(zhì)這些輸給西方外,彈翼尺寸過大導(dǎo)致速降太大也是一個劣勢。一般西方的炮彈千米速降在50m/s左右。比如德國的DM53,使用L55發(fā)射,千米速度降為55m/s。
俄系穿甲彈碩大的彈翼是其存速能力不佳的主要因素
除了以上因素外,穿甲體的材料選用也是個重要因素,甚至是決定性因素。目前主流的穿甲彈材料有兩個,一個是鎢合金,一個是貧鈾合金。鎢的密度19.35g/cm3,貧鈾密度19.1g/cm3;雖然看起來差不多,然而實際穿甲彈不可能用純鎢,所以鎢合金穿甲彈的密度是不如貧鈾合金的。因為純粹的鎢完全沒有自銳效應(yīng),打進(jìn)裝甲后頭部會變得越來越鈍變成一個蘑菇頭,極大影響穿深。鎢合金雖然仍然有蘑菇頭,但是比純鎢好得多,但是這樣也降低了穿桿的密度。而貧鈾合金的由于自銳效應(yīng),在穿甲過程中可以不斷將兩側(cè)的貧鈾剝離,這樣使頭部始終保持尖銳。除此之外貧鈾燃點較低,擊中物體后會劇烈燃燒產(chǎn)生6000度高溫,相當(dāng)于一枚燃燒彈,因此后效也比鎢合金好了不少。所以有條件的超級大國——美國,就堅持使用貧鈾合金做穿甲彈。不過貧鈾保質(zhì)期短,只有10年,超過保質(zhì)期后會變得脆化,幾乎完全失去原有性能。而且污染大,A-10飛行員x丸癌患病幾率高升就是證明。
被貧鈾彈擊中的效果,除了一個眼,還可以看到周圍嚴(yán)重的燒蝕效果,這就是貧鈾彈的恐怖威力