加入收藏 网站地图 网站首页    
中国在线 首页
站内搜索
您的位置: 首页 >> 军事 >> 陆军中心 >> 正文
分享到:
美新型穿甲弹为打穿99A坦克设计 俄军水平还不如韩
2016-12-31 23:16:00           作者: 综合
 
美国M829系列穿甲弹,可以看到穿甲弹的杆体和弹托越来越长

  对于坦克装甲这样结实的东西,要怎么打穿它?对于穿甲弹来说,最基本的思路并不复杂:首先炮弹要足够硬、足够结实,然后利用它去高速撞击坦克装甲,把最大的飞行动能,全部集中在最小的装甲范围里释放;最终破坏装甲结构,让炮弹和装甲的碎片残渣随着打穿的通道飞进去杀伤内部设备和成员。

  这种思路发展到极致,就演化出了我们今天所常见的尾翼稳定脱壳穿甲弹。它的真实口径非常小,用额外的弹托来适配炮膛直径,封闭燃气,实现“大炮打小弹”来获取极高的飞行速度。在发射出去以后,弹托马上脱落,非常细小的穿甲杆体不仅飞行阻力小,而且击中装甲时的面积也极小,巨大的动能全部集中在一点上。

 
长杆穿甲弹命中大倾斜装甲的穿透过程,塞子部分是即将被冲出的变形装甲块

  再加上穿甲的过程里,穿甲弹的杆体会与装甲互相损耗消耗;很显然,弹托的重量越轻、杆体的长度越大、杆体越重、侵彻装甲时的材料和动能消耗越低,穿甲弹的威力就越好。这几个条件约束下,就出现了穿甲弹材料和技术划代的区分。

  最早的一代长杆穿甲弹,它的杆体很短,而且真正起到核心穿甲重要的钨合金(又重又硬)杆体很短很细小,被包裹在高强度钢制造的筒状外套里。而它的弹托,同样也是合金钢制造。到了第二代时,杆体就变成了纯的钨合金或者贫铀合金,而且长度比原来大不少。

 
图:苏联时代的长杆穿甲弹,只能用“一窝子烂到根”来形容。注意弹芯的剖面,中间的小细杆子才是钨合金,外面都是刚套。杆长短,而且弹托都是钢或者铝,尾翼也非常大——重量和阻力都高;整个穿甲弹的死重和阻力控制水平,都极其低下。

  第三代穿甲弹的突破,在于杆体进一步演变成超长杆。而长度和体积随之增长的弹托上,传统的钢、铝合金材料都必须淘汰了,只能使用高性能的碳纤维复合材料弹托以减轻死重,并保证超长杆体在火炮发射过程中的稳定,不至于精度严重丧失甚至弹托直接在火炮内碎裂。而到了第四代穿甲弹上,杆体虽然外形看不出变化,但是结构和加工工艺有了本质的不同;它不同地方的密度甚至材料都不一样的,属于金属复合结构。

图:贫铀合金(左)与钨合金(右)的自锐效应对比。同等条件下,贫铀的穿甲能力比钨合金要高出10~15%。钨合金穿甲弹打中装甲以后,因为形成蘑菇头,要形成1.5-2倍大的洞,侵彻阻力高的多。

  目前主流的穿甲弹杆体有钨合金和贫铀合金两种。贫铀合金更硬更结实一些,而且穿甲磨损的过程中,头部有自锐特性,磨损出来是尖头;而钨合金磨损完了是蘑菇状的钝头,目前下一代以钨合金纤维和非晶态金属为材料的新型钨合金穿甲弹,有望实现与贫铀合金相同的自锐性能。

  美国现在自用的穿甲弹中,一直以贫铀合金弹为主。目前广泛使用的M829 E3穿甲弹,属于第四代穿甲弹;包括美国M1A2自己在内,没有任何一种坦克能靠基础装甲扛住它。因为要能够依靠材料的被动消耗去烧完M829 E3的超长贫铀合金杆,装甲厚度重量增加和重心平衡的需求,会使坦克的重量到90吨以上都扛不住。

  二:现代爆炸反应装甲严重削弱穿甲弹的性能

  冷战结束以后,西方坦克体系的研制就进入了放缓和停滞期。除了大规模战争压力消失以外,最大的问题在于找不到发展的明确方向。未来再次爆发各顶级军事强国之间的大装甲集群交战时,战争形态会演化成什么样?未来的坦克应该具备哪些设计特征,采用哪些技术,走何种发展路线?这些问题至今没有明确的公认权威结论。

直到T14上,现代主战坦克的总体设计才有较大突破

  坦克总体设计上,西方近30年的发展停滞期,给了中国和俄罗斯以充足的追赶时间;99A和T14这些新一代坦克已经开始赶上西方三代坦克的总体水平,在部分方面性能甚至有所超出。尤其是后发优势的存在,使得这些坦克设计时能够更具有针对性。

  比如99A坦克,在防弹陶瓷等关键材料性能差距较大的情况下;采用了压缩坦克体积、减小基础装甲面积,尽可能挤榨出重量余地用来加强防护能力以外;最主要的设计思路之一就是在防护性设计上,大幅提升对于爆炸反应装甲的依赖。

99A坦克,注意块状的爆炸反应装甲

  前面已经提到过,到M829 E3时,现代坦克的基础装甲就根本耗不过它了。因此99A和T14这类新坦克上,基础装甲和爆炸反应装甲的权重就明显向后者倾斜了。我们在99A坦克上,能看到非常厚重的大倾斜角度布置的重型爆炸反应装甲一直铺设到了炮塔顶端。

  爆炸反应装甲的原理,是在两层装甲之间铺设钝感炸药;这样小口径炮弹之类的弹丸,就算打穿了外层装甲,也不会将其引爆。但是一旦碰上大口径破甲弹、穿甲弹这样的高能侵彻,顿感炸药就会立刻引爆,推动外层装甲板高速飞行,从侧面主动挤压、切割穿甲弹的杆体。这种半主动性质的干扰,能够有效降低穿甲弹的穿深;尤其是一旦杆体被打断,穿甲弹的威力就会立刻损失大半。

  三:M829 E4针对99A和T14开发,强化击穿爆炸反应装甲和实战精度

  M829 E4的项目规划里的两个重点,其一就是大幅提升对于爆炸反应装甲的侵彻能力,目前具体采用了什么样的技术措施还不得而知。而第二个,就是大幅度提升M829系列在实战中的射击精度,这一方面突破的关键环节在于发射火药的性能改善。

  虽然一直说是“直射距离”,但穿甲弹打出去的飞行轨迹仍然是带有一定抛物线弧度的;炮弹速度飞得快,受重力和风力影响时间短,2000米时的高度下降和风偏就小,反之也是同理。如果一门炮打出去的炮弹,前一发飞的慢,后一发飞得快,那么很显然是打不到一块儿去的。

 
乌克兰一种新型反应装甲的概念设计,用大量的小型聚能破甲弹从侧面打击穿甲杆

  而在实战状态下,昼夜交替带来的温差变化、火炮连续发射的炮膛升温,都会使炮弹的发射火药处于不同的温度下。传统上来说,火药本身温度越高,燃烧速度就越快,这就会带来膛压和炮弹飞行初速的提升。由于坦克的火控系统很难深入检测到炮弹内部的发射药温度变化——尤其各处发射药之间的温度本身也不相等,因此针对温度变化进行的弹道修正(比如炮口抬高、降低多少)就有很大的局限性。

  而M829 E4采用的新型混合式发射火药(也包括参与燃烧的可燃药筒),在零下31.6摄氏度到62.7摄氏度之间,都能保持一致度非常高的初速表现。对于观察瞄准和火控反应速度、精度都很高的现代坦克,弹药本身在各种环境和作战条件下的弹道一致性提高,是2000米以至于更远距离上先敌开火、先敌命中性能的重大突破。

  此外M829 E4还有一些相对比较常规的改进,比如弹托更轻等等。根据公开信息判断,它在杆体的基础设计上没有出现跨代性的技术突破,因此严格的说还不算真正的第五代穿甲弹,而算四代半水平。

  四:德国和中国处于第二梯队,俄罗斯穿甲弹还不如韩国货

  在穿甲弹领域,美国遥遥领先于世界上所有国家——包括钨合金穿甲弹。我国直到最新型的三期钨合金穿甲弹,才做到了变形加工态高密度钨合金的第四代穿甲弹水平;而这种技术的最早成功和公布,是在1976年美国陆军外围科学和工艺中心召开的专门会议上。

  在可见的未来内,美国公开装备的所有穿甲弹性能标准,都只是美国根据中俄等军事对手装备的更新发展水平,以最小的经济代价(材料、工艺成本)来决定的,它的技术储备远不到见底的时候。

 
韩国的穿甲弹威力展示

  而紧随美国之后,德国稳居第二,而中国经过长时间的努力追赶,现在已经能和德国共处于世界穿甲弹领域的第二梯队了,性能标准是在2000米距离上打穿700毫米以上厚度均质钢装甲。这个能力即使是美国自己装备的M1A2,不加装重型的爆炸反应装甲,也是扛不下来的。

  由于政治和军事立场,韩国在坦克性能开发的指标实际上从来不是以朝鲜,而是以中国为假想敌的。韩国近年来在穿甲弹领域也下了特别大的力气,做出了2000米穿深650(吹嘘成700)的成绩,弹体本身处于三代到三代半之间的水平。而俄罗斯的穿甲弹则是苏联时代欠债太多,目前刚刚摸到第三代穿甲弹的门槛,比韩国还差一截。(作者署名:候知健)

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
免责申明】 【打印文章
 相关文章:
[更 多]
 
最新新闻
美新型穿甲弹为打穿99A坦克设计 俄军
FC31上航母设计需推倒重来 歼20则无
中国军校告别69式火箭筒 各种新型攻
022导弹艇对中国已如鸡肋 为何卖伊朗
中国购苏35与俄自用版有所不同 引进
最适合学英语的30部经典英文电影,果
中国高中百强榜发布 北京26所高中上
2016中国百强高中,31省重点高中排名
热门TOP
年度盘点 | 2016年,在南海发生了
军媒:建设一支有航母战斗群的蓝水
英媒:中国军人严寒训练司空见惯 
改进型歼31战机成功首飞 换上新型
英媒:中国在天宫二号测试电磁驱动
奥巴马的战争政治遗产
为应对中俄 美国海军舰艇计划从273
2016全球十大最强武装直升机排行榜
     
精彩推荐

海上霸权成就日不落帝国

年度盘点 | 2016年,在南海发生

  
| 关于我们 | 广告服务 | 免责申明 | 网站地图 |
·主办: 中国在线 网络信息中心 旌华传媒
·官方门户: 中国在线 CNN.OOO China Online
·信箱: cn1n@163.com
·网址: www.cn1n.com  www.cnn.ooo For more information , please visit our website
·版权所有: 中国在线 网络信息中心 (C) 2005 - 2016
·备案许可: 鄂ICP备15005328号