弹药概论-第04章 破甲弹

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1、弹药概论第4章破甲弹破甲弹是利用成型装药的聚能效应来完成作战任务的弹药。这种弹药是靠炸药爆炸释放的能量挤压药型罩，形成一束高速的金属射流来击穿钢甲的。因此，它与穿甲弹不同，不要求弹丸必须具有很高的速度，这就为它的广泛应用创造了条件。成型装药破甲弹也称空心装药破甲弹或聚能装药破甲弹。4.1破甲作用基本原理及影响破甲作用的因素4.1.1破甲弹作用原理4.1.1.1聚能效应首先观察图4-1所示几种装药结构爆炸后对钢甲的作用。（1）圆柱形装药（图4-1（a））爆炸后在靶板上只炸出很浅的凹坑。高温、高压的爆轰产物近似沿装药表面法线方向飞散，如图4-2所示。不同方向飞散的爆轰产物的质量可在

2、装药上按照爆炸后各方向稀疏波传播的交界（即角平分线）来划分。由图4-2可以看出，柱状炸药向靶板方向飞散的药量（常称为有效装药量）不多，而对靶板的作用面积较大，所以能量密度小，炸坑很浅。（a）（b）（c）（d）图4-1聚能效应实验图4-2柱状装药爆轰生成物的飞散（2）装药带有锥形凹槽（图4-1（b））爆炸后靶板上的凹坑加深。凹槽附近的爆轰产物向外飞散时将在装药轴线处汇聚，形成一股高速、高温、高密度的气流，如图4-3所示。它作用在靶板较小的区域内，形８０第4章破甲弹成较高的能量密度，致使炸坑较深。这种利用装药一端的空穴来提高爆炸后的局部破坏作用的效应，称聚能效应。（3）装药凹槽内衬

3、金属药型罩（图4-1（c））装药爆炸时，汇聚的爆轰产物驱动金属药型罩，使药型罩在轴线上闭合并形成能量密度更高的金属流，使侵彻加深。如果将此装药离开靶板一定距离爆炸（图4-1（d））时，金属流在冲击靶板前将进一步拉长，靶板上形成的穿孔更深。4.1.1.2金属流装药从底部引爆后，爆轰波不断向前传播，爆轰的压力冲量使药型罩近似地沿其法线方向依次向轴线塑性流动，其速度可达1000～3000m/s，称为压垮速度。药型罩随之依次在轴线上闭合。从X光照片可以看到，闭合后前面一部分金属具有很高的轴向速度（高达8000～10000m/s），成细长杆状，称为金属流或射流。如图4-4所示，在其后边

4、的另一部分金属，速度较低，一般不到1000m/s，直径较粗，称为杵体。射流直径一般只有几毫米，其温度在900ºC～1000ºC左右，但尚未达到铜的熔图4-3聚能效应点（1083ºC）。因此，射流并不是熔化状态的流体。杵体射流(a)(b)图4-4射流与杵体(a)装药爆轰后某一瞬间(b)射流形成锥形药型罩，由顶部到口部金属质量是逐渐增大的，而与其对应的有效药量则是由多到少。因此，药型罩在闭合过程中，其压垮速度是顶部大、口部小。形成的金属射流也是头部速度高，尾部速度低。所以，当装药距离靶板一定距离时，射流在向前运动的过程中，不断被拉长，致使侵彻深度加大。但当药型罩口部距离靶板的距离（

5、简称炸高）过远时，射流冲击靶板前因不断拉伸，断裂成颗粒而离散，影响穿孔的深度。所以，装药有一个最佳炸高（或称有利炸高）。4.1.2影响破甲作用的因素为了有效地摧毁敌人的坦克，要求破甲弹具有良好的破甲作用，其中包括破甲深度、后效作用及破甲的稳定性等。后效作用是指金属射流穿透坦克装甲后，杀伤坦克内部人８１弹药概论员及破坏器材装置的能力；稳定性主要指穿深的跳动范围，通常穿深的跳动量（即最大侵彻深度与最小侵彻深度之差）越小越好。影响破甲作用的因素是多方面的，如药型罩、装药、弹丸或战斗部的结构以及靶板等，而且这些因素又能相互影响，因而，它是一个比较复杂的问题。为了对影响破甲作用的因素有一

6、初步了解，将一些主要的影响因素分述如下：4.1.2.1药型罩药型罩是形成射流的主要零件，罩的结构及质量好坏直接影响射流的质量优劣，从而影响破甲威力。目前常用的药型罩有锥形、喇叭形、半球形三种，如图4-5所示。喇叭形药型罩形成射流的头部速度最高，破甲深度最大；锥形罩次之；半球形罩最小。此外，根据性能需要，可由这三种形状中任意组合而成，如双锥罩、曲线组合罩等。目前炮兵装备的成型装药弹药中，大多采用锥形罩，因为它的威力和破甲稳定性都较好，生产工艺也比较简单。锥形药型罩常用锥角2=30º～70º，一般采用40º～60º，锥角过小时虽然射流速度可提高，破甲深度增加，但是破甲稳定性较差；

7、锥角过大则破甲深度下降。目前常用的药形罩材料是紫铜，这是因为铜的密度较大，并具有一定的强度，超动载下塑性较好。但紫铜材料昂贵，从经济性方面考虑，应寻求其它代用材料。当爆轰产生的压力冲量足够大时，药型罩的壁厚增加对提高破甲威力有利，但壁厚过厚会使压垮速度减小，甚至药型罩被炸成碎块而不能形成正常射流，从而影响破甲效果。目前炮兵弹药中常用的药型罩壁厚=2%～3%药型罩口部直径。中口径破甲弹铜质药型罩壁厚一般在2mm左右。现在大多采用变壁厚药型罩，罩顶部壁厚小一些，罩口部壁厚大一些。以提高射流的速