穿甲弹是这样穿透钢甲的!大块非晶合金助力了中国的?


央视的一个节目

介绍了我国新式穿甲弹

让“陆战之王”坦克闻风丧胆的存在!

用视频了解穿甲弹的威力——




          穿甲弹主要依靠弹丸强大的动能强行穿透装甲摧毁目标的炮弹。其特点为初速高,直射距离大,射击精度高,是坦克炮和反坦克炮的主要弹种。

       在上个世纪的一战时期,出现了坦克,它在跟坦克的斗争中得到了快速的发展,然后到了二战的时候出现了重型的坦克,所以它又提高了穿甲的威力,导致那些重型坦克在它的面前都是废铁。

       说到这里很多网友表示,为什么它能够轻松的击穿装甲呢,因为它的弹体非常的结实,它的弹头是实心的,所以穿透的能力特别强,并且速度特别快。

       穿甲弹威力很大,但是坦克或者军舰的装甲又大多是倾斜的,问题来了,穿甲弹是怎么防止不跳弹的呢?

神奇的转正效应

       跳弹现象很常见,这也是很多炮弹一直面临的老大难问题,直到现在也不能说已经完全解决了跳弹的问题,只能说,比以前解决的更好了而已。下面,咱们来看看一些跳弹示意图。




图为跳弹示意图


       就算不发生跳弹现象,还有可能出现另一种情况,就是穿甲弹的弹头到坦克或者军舰厚厚的装甲里面走一趟,然后,它居然又跑出来了,如下图:


你说,我穿一次装甲容易吗?

问题不少,怎么解决呢?

        “问过之后便会有收获”,圣经如是说。这不,一个神奇的“转正效应”来了,坦克车体或者军舰正面装甲的倾角越来越大,这导致尖锥状的普通穿甲弹容易被倾斜装甲弹开,但是呢,人们后来发现,如果弹头不是尖锥状的,而是钝头的,那么穿甲弹在接触倾斜度很大的装甲时,可以让穿甲弹“转正”,从而更容易击穿装甲,如下图:

弹头比较钝的话,就能提供神奇的转正效应

       发现转正效应后,各国纷纷在穿甲弹的头部套上一个钝头,这个钝头叫做穿甲弹的“被帽”,第二次世界大战后,钝头被帽穿甲弹就出现了。

       然而,穿甲弹的被帽虽然提供了神奇的“转正效应”,但是呢,有个问题,就是这个被帽增加了飞行时的阻力,这会导致穿甲弹的速度变慢,穿甲效果会减弱。为了解决这个问题,人们又在被帽前面加上一个尖锥状的东西,它叫做“风帽”。

风帽被帽穿甲弹示意图,前面的一个是风帽,目的是减少飞行时的阻力,中间一个是被帽,提供转正效应,后面的才是穿甲弹的核心。

       搞了半天,这不就又折腾回来了吗?弹头从尖锥状变成钝头,再变成尖锥状。其实不是的,风帽和被帽都是材质相对较软的那种,跟目标的装甲一接触后,它们就会变形,或者融化,还可能被弹飞,真正起到穿甲作用的,还是后面的穿甲弹。

风帽被帽穿甲弹穿甲击中装甲示意图,如图,风帽一碰到厚装甲后就被弹飞了。

穿透1米厚装甲

       清楚了穿甲弹奇妙的转正效应后,咱们再来看看穿甲弹到底有多厉害。

图为我国自行研制的新型穿甲弹击穿效果,那一条黑缝有1米长,看上去相当恐怖。

多种多样的穿甲弹

       关于穿甲弹,其实还有很多有趣的知识,比如,有的穿甲弹,造型很特别,叫做“脱壳穿甲弹”,顾名思义,这种穿甲弹在飞行的时候会把“外衣”脱掉,还真有点儿金蝉脱壳的意思呢。

高速飞行的穿甲弹正在脱掉“外衣”

图为尾翼稳定脱壳穿甲弹

       上面这种穿甲弹长得怪不说,关键的是,飞行时它为什么要把自己的“外衣”脱掉?很多人一看到穿甲弹的这种造型,第一个冒出的疑问肯定是,它为什么不是流线型?中间搞那么一大坨,这是几个意思?

原因其实不难理解。

       一、很容易就能明白,穿甲弹属于动能武器,要想带来更好的穿甲效果,必须使用高密度的弹芯,你想呀,相同的体积和相同的速度下,是一根铁棍戳在你身上疼,还是一根泡沫棍子戳在你身上更疼些?显然是铁棍,因为铁的密度大。

       因此,穿甲弹一般使用钨合金、铀合金等高密度材料。因为相同的体积下,钨、铀的重量大约是铁的2.4倍,铝的7.1倍。

       既然重量越大,效果越好,那就把弹头做得粗粗的呗,这样不就可以了吗?显然这是行不通的,尤其是像钨合金和铀合金,它们本来就已经很重很重了,你再把它做得粗粗的,那么就需要大量的弹药,才能把它发射出去,弹药少了它根本就跑不远。

       然而,有个新材料应用的情况,非晶中国想告诉大家的是,嘘——要悄悄说:

       大块非晶合金(金属玻璃)材料在高速载荷作用下具有非常高的动态断裂韧性,在侵彻金属时具有良好的自锐性,是穿甲弹芯的首选材料之一。国外目前开发研制的Zr基非晶合金的断裂韧性可达60Mpa.m1/2,是已发现的最为优异的穿甲弹芯材料。同时利用大块非晶合金的高硬度特性还可以成为穿甲防护材料,如装甲,防弹背心等。据悉,我国在这一领域也已经取得进展,据网上公开的相关学术论文,我国在这一领域研究中的项目有块状非晶锆合金弹丸等。与目前美国常用的贫铀合金穿甲弹芯相比,这种材料不仅可以避免残留放射性等可怕的后遗症,而且穿甲性能也将比现有材料有很大提高。所以,很多人说美国穿甲弹用了块体非晶合金材料。

       二、弹头越小,而弹药越是充足,那么弹头打得就会越远。而要想使弹药变多,唯一的办法就是使用大口径的火炮,因为火炮的口径越大,就越能装下更粗的炮弹。

       但是,问题又来了,刚才我们说,弹头太粗的话不好,得使用比较细的弹头,但是这样的话,就不能使用大口径火炮发射了!因为小的弹头和很大的弹壳是不能结合在一起的。

       怎么办呢?好办,套上一个壳就行。

某类型穿甲弹内部的构造

       如上图,比较细长的那根就是弹头,它很重,用来穿甲,同时因为它比较细长,无法使用大口径火炮发射,于是就给它套了一个较轻的“壳”,这样的话,它就能使用大口径火炮发射了。

       到这里,有网友可能会纳闷,套上了这么一个壳,也就是弹托,那么在飞行的过程中岂不是阻力大,很碍事儿?

       没错,确实如此,但是不用担心,因为弹托和弹头不是死死地结合在一起的,穿甲弹发射后,弹托在空中遇到的阻力很大,这个阻力会让它从弹头上脱落,而弹头不受影响,会继续前进。所以,这样的穿甲弹,就叫“脱壳穿甲弹”。如果弹体的尾部有尾翼,那么叫做“尾翼稳定脱壳穿甲弹”。

        脱壳穿甲弹的好处是,加上各种尺寸的弹托后,穿甲弹就能从各种尺寸的火炮上发射了,这确实是一个很棒的设计。为了穿甲,人类也是蛮拼的。而所有的努力只是为了避免在战争中说出那一句话:“很抱歉,我们未能穿透他们的装甲。”

见识穿甲弹恐怖威力

       穿甲弹是一种发射后靠炮弹动能穿透装甲的炮弹。主要用于毁伤坦克、自行火炮、装甲车辆、 舰艇、飞机等目标,也可破坏坚固工事。具有初速高、直射距离大、射击精度高等特点。穿甲弹内装硬度极强的穿甲合金钢心。钢心是穿甲弹的主要部件。

       1枚100毫米口径的穿甲弹,初速每秒900米,在1000米的射击距离上,可击穿 110~160毫米厚的坦克装甲。现在的穿甲弹采用贫铀合金做穿甲钢心,其穿甲能力更强,可击穿大倾角的装甲和新型复合坦克装甲。


直径89.9毫米的普通穿甲弹对装甲造成的花瓣状破坏

长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹发射瞬间

钨合金穿甲弹

尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)

穿甲弹打击效果

脱壳穿甲弹发射瞬间

穿甲弹打击效果

穿甲弹击穿效果

穿甲弹打击效果

穿甲弹打击效果

央视截屏:射击演习现场

央视截图:解放军96坦克用穿甲弹






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