炮弹是一种内部有负载的投射物,与枪械等小口径武器所使用的弹药不同,炮弹口径一般较大,并通常被制造成大尺码尖头圆柱形的物体,整体外形符合空气动力学的要求,适合飞行,而本文所讨论的就是装甲车辆(如坦克)所使用的炮弹。
【高爆弹(HE)】
从最普通最古老的弹种高爆弹说起,这种弹也被称为榴弹高速穿甲弹,缩写HE(即"High Explosive"英文单词的首字母),高爆弹顾名思义,内部装填有高爆炸药,其杀伤方式是通过命中敌方目标或者周遭地面后完成爆炸药的引爆,炸裂的外壳变成高温高速的弹片四射飞散。
高爆弹可以通过雷管设置在满足一定条件后引爆,并不需要绝对命中地面或目标后才触发爆炸条件。其弹片能够对轻装甲目标、火炮阵地和步兵造成毁灭性的打击,但对敌方重型工事和重型坦克等杀伤度较小,小口径高爆弹甚至在攻击重甲目标时只能起到"挠痒痒"效果。
世界上最大口径的榴弹炮弹,来自于德国古斯塔夫列车炮,口径达800mm,旁边形成鲜明对比的是苏联的T-34坦克
【穿甲弹(AP)】
穿甲弹的出现是炮弹领域的一大革命,在各国海军拥有巨大吨位的厚甲战列舰出现后,穿甲弹最早被用于海战,并持续了很久。在一战末期,各国开始研发坦克,并逐步提升性能,尤其是防御性,而使用榴弹炮直射坦克的收益开始越来越低高速穿甲弹,这就促使着坦克炮也开始发射穿甲弹。
穿甲弹缩写为AP(即Armor Piercing),在很多电影中我们能够听到这个简写名称的出现,如《狂怒》,美军的76mm口径主炮的M4在遇到德军虎式坦克中,就用了数发AP,绕后击毁了虎式坦克。而为了提升AP弹的精度,避免受到气流扰动,AP弹前部弹头装上了风帽装置,这就是风帽穿甲弹APBC。
【被帽穿甲弹(APC)】
穿甲弹的最大功效就是对付敌军的坚固目标,虽然风帽穿甲弹APBC提升了射击精度,但是随着二战中期各国坦克装甲厚度和角度的增大,传统的动能弹已经无法轻松穿透超过100毫米以上的坦克装甲,坦克炮弹的研发再次陷入瓶颈。
但随着"转正效应"的出现,一切又发生了变化,所谓转正效应,即钝头炮弹在接触坦克装甲时会自行调整入射角度,并获得更高的穿深效果。为此以德国为首的国家开始给炮弹装上软质被帽,研发出所谓的被帽穿甲弹APC。APC弹在击中装甲之后被帽可以起到钝头的效果提供转正效应,并为后方的穿甲弹体提供更小的入射法线夹角,以提高穿深。这其中最为著名的就是德国虎式坦克那门88mm口径56倍主炮所使用的Pzgr.40碳化钨芯延时穿甲弹APCBC。
【脱壳穿甲弹(APDS)】
相比于传统穿甲弹,脱壳穿甲弹APDS大幅提升了破坏效果,APDS弹外围使用轻材质的套筒包覆,但是真正的战斗部直径大幅缩小。在外观上APDS与AP弹并无太大区别,可以使用通用炮管来完成发射过程。
这么做的好处是,加速与常规AP弹同样大小的炮弹,但能量却集中在小体积的战斗部上,整体的穿甲性能被大幅提升。通过自转克服章动效应的APDS在二战末期到冷战初期一段时间上的各国主战坦克上得以使用。
"豹I"坦克以及其使用的炮弹,左一便是APDS弹
【尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)】
尾翼稳定脱壳穿甲弹是目前各国主战坦克使用的主要改良弹种,其弹芯采用硬度极高的合金或者陶瓷制造而成,穿深能力强。和脱壳穿甲弹APDS相比尾翼稳定脱壳穿甲弹具备了尾翼装置,能够使得弹芯在保证飞行姿态的过程中仍然在一条直线上不翻滚前进。
尾翼稳定脱壳穿甲弹长径比目前已经达到了惊人的25:1,宛若一支标枪一样细细长长,其弹芯还可以加入贫铀,大幅提升对敌方装甲的穿透效果。
但这种武器缺点也很明显,APFSDS弹由于其尾部尾翼的存在,风阻被增大,容易受到侧风的影响并降低命中率。
【高速穿甲弹(HVAP)】
即硬芯穿甲弹APCR,在二战一段时间内苏联曾认为为了击穿更厚的装甲,势必要提高口径,并且发射更加大的炮弹,但事实上由于APCR的存在,小口径坦克炮也焕发了"第二春"。
APCR弹通过将弹芯缩小,并且使用质量较轻的金属包裹弹芯,例如铝等,使外径与原有的穿甲弹一样。在射击后,轻金属与弹芯一同飞出,接触目标,轻金属质量轻携带动能少,无法破坏装甲,被挡在装甲外,而弹芯保留了大部分火药燃烧后所提供的动能,持续前进、贯穿装甲,与传统穿甲弹比较,两者火药所提供的动能相同,但高速穿甲弹的弹芯截面积较小,且由于相同火药量仅用于推动较为轻量的弹体,因此可以带来较为高速的炮口初速,因此可以保证固定距离内的贯穿力大幅提升。
APCR弹与脱壳穿甲弹APDS工作原理较为相似,但差距是在弹芯材料和外围包裹物脱离的方式不同。APCR拥有一种致命的缺点,那就是因为弹体重量较轻,远距离穿深衰减极其严重,甚至会低于普通的AP弹,所以APCR弹更加适合在短距离上使用。
【破甲弹(HEAT)】
不要把破甲弹HEAT和穿甲弹AP给弄混,破甲弹又被称为破甲榴弹,其通过成型装药技术来达到破坏敌方坦克装甲的目的。
破甲弹穿透装甲的方式是通过化学能弹来完成的,HEAT弹战斗部的金属壳体可以在发射后,通过锥形装药的聚能原理将高温高压的金属射流聚焦成一条线,使得内部压力集中于一点并穿透敌方装甲,已达到杀伤敌方坦克内部乘员、破坏武器装备的效果。理论上破甲弹可以击穿五倍于自身金属垫口径的均质装甲。
在冷战初期HEAT弹对付传统厚甲型坦克简直可以说无往不利,但随着复合装甲的出现,HEAT变得十分鸡肋,穿透效果极其有限。
HEAT弹不仅在坦克炮弹上广泛使用,像是步兵反甲使用的单兵反坦克榴弹炮就是使用HEAT弹原理完成对敌方装甲目标的杀伤乃至击毁。HEAT弹有一个其它具备穿甲能力的炮弹大都不具备的能力,HEAT弹不存在穿深衰减,所以远距离上使用HEAT弹效果要远远强过AP弹,尤其是APCR弹。
【碎甲弹(HESH)】
碎甲弹是英国陆军坦克主要使用弹种,英国在此领域研究成果也最为丰硕,为了HESH英国人甚至能够放弃已经成为主流的滑膛炮而继续坚守线膛炮。
碎甲弹HESH性能的确也值得英国人不放弃,这种由塑性炸药和延迟信管组合构成的炮弹会附着在目标装甲表面,并由炮弹底部的延迟信管引爆塑性炸药,炮弹爆炸产生的震波将会传递到装甲内侧制造出破碎的装甲碎片,以达到对内部人员的超强杀伤效果。单论对车内的破坏,破甲弹HEAT普遍被认为比不上碎甲弹HESH。
另外像是炮射导弹以及无杀伤性的烟幕弹、照明弹脱离了传统炮弹的理论范畴,所以在此不再做一一陈述。
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