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尾翼稳定脱壳穿甲弹的原理

发布时间:2019-08-08 18:10 来源:未知 编辑:admin

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  尾翼稳定脱壳穿甲弹是由最初的普通穿甲弹一步一步进化而来,穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能(速度、质量)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。

  根据基本的物理学知识,弹体越细,阻力越小。但是考虑到火炮口径是一定的,科学家们想出了用一个轻质弹托把穿甲弹弹体夹在中间,弹托的口径与大炮口径一致,穿甲弹被做成细长的杆状,出膛之后弹托由于阻力的作用自动脱落,弹体沿着炮管指向继续飞行,这就是“脱壳”一词的由来。为了保证细长的弹体在飞行过程中的平稳和精度,在制造穿甲弹时,在尾部安装有四片尾翼,成十字形排列,故称“尾翼稳定”。

  由上文提到,动能决定于速度和质量,在速度一定的情况下,增加弹体的质量就是增加动能的另一种方式,故而穿甲弹一般由密度较大,较为坚硬,同时耐受高温的金属制成。这样还可以保证弹体在与被打击装甲碰撞时不易弯折,碰撞产生的热能不会降低弹体的强度。较为广泛采用的材料是碳化钨和贫铀,其中,贫铀的密度更大,且具有自锐性(撞击过程中保持尖锐),是更为理想的材料,不过由于贫铀具有辐射,倍受人道主义人士的谴责,仅有少数国家使用。

  穿甲弹是纯粹的动能弹,完全依靠自身的动能撞击坦克装甲,高速穿甲弹对坦克的冲击大大超过了装甲的承受极限而能强行穿透。穿甲弹在穿过装甲的过程中高速的弹芯会和装甲发生剧烈的摩擦,使得部分装甲熔化、并随穿甲弹一起飞入坦克内部对人员和装备造成损坏。

  经过多年的发展,早期的次口径脱壳穿甲弹(APDS)已经演变成了今天的尾翼稳定脱壳穿甲弹/APFSDS,APFSDS的弹芯的外形近似长箭,弹身细长,直径20-30mm(老式的达到40mm),长径比超过20:1,弹芯尾部有尾翼,可保持飞行中的稳定性和射击精度。这种近似长箭的外形不仅可减小飞行阻力、保持速度,而且在和装甲撞击时作用面小、冲击力大,可有效的增加穿甲深度。由于APFSDS的直径远远小于火炮口径,因此必须在弹芯上套一个弹带才能由火炮发射,弹带的作用是密闭炮膛,并增大弹丸的受力面积,使弹丸获得高炮口初速。西方的APFSDS的炮口初速已经达到了1700米/秒左右-这相当于5倍的音速,弹带的外边包裹着一层薄薄的铜箍,在弹丸飞出炮管的过程中铜箍会和炮管发生摩擦,在弹丸飞出炮管后,弹带受空气阻力的作用而分裂、脱落,剩下的箭形弹芯则保持高速继续飞行。

  由于APFSDS完全靠动能破坏装甲,所以弹芯的动能和材料硬度便成了最重要的性能指标。为了穿过坦克装甲,弹丸的硬度必须够高,这样才能在“硬碰硬”的过程中占优势,动能()对APFSDS也极其重要,动能越大,穿甲威力越大。

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