穿甲弹

title: 原理.
content: 穿甲弹是以炮弹材料的硬度与形状,加上装药在射击时传递的动能,在与坚硬的目标接触时穿透表面而达到破坏的效果。穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能,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。穿甲弹除了用来反坦克以外,也可以用来对付其他坚固目标,或者使用在炸弹上,攻击军舰的防护装甲。  但穿甲弹最初的对手不是陆上的坦克,而是在海上的各式军舰,由于当时战舰的装甲上普遍都进行了表面渗碳处理,为了击穿这一层碳,穿甲弹上普遍覆盖上了一个钝头的被帽,这就是被帽穿甲弹(APC),而为了减少炮弹飞行时的空气阻力,通常会在被帽上再覆盖一层风帽,这就是风帽被帽穿甲弹(APCBC),并于二战中开始应用。 二战后期,随着坦克车体正面装甲的倾角越来越大,尖锥状的普通穿甲弹容易被倾斜装甲弹开,但各国在这个时期都开始发现所谓的“转正效应”——钝头弹药在接触大倾角装甲的时候可以以更接近垂直的角度入射,从而有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头被帽穿甲弹,代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471穿甲弹。而有些则在普通穿甲弹前焊接上一个软质被帽,击中装甲时被帽会给后面的尖头穿甲弹体提供转正效应,使尖头弹部分以较小的法线角尝试击穿装甲,被称作被帽穿甲弹(APC,Armor Piercing Capped);为了改善其弹道特性,在被帽前加上风帽,于是成了风帽被帽穿甲弹(APCBC,Armor Piercing Capped Ballistic Cap),因此穿甲弹在海上和陆上经历了两条不同的发展路线后再次归一。
title: 衍生弹种.
title: 高速穿甲弹(HVAP).
content: 另一称呼为硬芯穿甲弹(APCR),为了击穿更厚的装甲,势必要提高砲弹射击后的动能,制造更大的砲弹,相对的要有更大的大砲来使用,一昧的加大尺寸并不是唯一的方法。所以就在弹头的材质上做点功夫,HVAP/APCR弹使用了比钢铁更坚硬的物料(如碳化钨)制成直径较小的弹芯,弹芯外包裹一层轻金属(如铝)以保持炮弹口径不变。击中目标时,外层轻金属弹托留在装甲外,内部弹芯继续前进穿透装甲。由于整体质量比全口径弹轻,硬芯穿甲弹在动能相同的情况下具有更高的速度,能令小口径火炮也能击穿厚重的装甲。缺点在于,由于质量较小,硬芯穿甲弹的动能会随速度降低迅速衰减,外层的弹托也会增加横截面积和空气阻力,导致有效射程变短,在远距离难以命中目标,并且很容易跳弹。二战末期,APCR逐渐被原理相同,但弹托可分离减少阻力的脱壳穿甲弹取代。
title: 复合非硬芯穿甲弹(APCNR).
content: 与硬芯穿甲弹(APCR/HVAP)的设计相同,不过外层弹托是由比较软的材质制造,为锥膛炮(Squeeze bore)而设,发射时外层弹托受挤压直径变小,横截面和阻力随之减少,从而提高初速增加穿透力。例子如英国安装了利特尔约翰适配器 的QF 2磅炮和德国的7.5厘米Pak 41反坦克炮。缺点和硬芯穿甲弹类似,而且锥膛炮无法发射APCNR外的任何弹种,限制了对软目标的打击效果。
title: 脱壳穿甲弹(APDS).
content: 脱壳穿甲弹是传统穿甲弹提升穿甲效果的改良型。脱壳穿甲弹将真正会与目标接触的弹头直径缩小,外面以较轻的材质作成套筒包覆,在外观上,与普通穿甲弹接近,直径也相同,能够继续使用原有的火炮。  发射之后,当炮弹离开炮管时,因为压力的关系,外层的套筒会迅速与中间的小直径弹头分离,只剩下中央的部分继续前进。脱壳的意思就是将外层的套筒在发射初期脱离的步骤。  这种穿甲弹的好处是可以使用较大口径的火炮,利用较多的装药提供的能量,集中在比传统穿甲弹小的弹头上,提高整体的穿甲能力,以及减少飞行过程中能量的耗损。但APDS采用自转来克服章动效应,其长径比不得大于7:1否则自转无法提供足够的稳定性。故弹头较现代APFSDS显得粗而短,接触面的增大和弹芯较短使其穿甲能力也明显逊色于APFSDS,APDS主要被二战末期至冷战前期的坦克使用。
title: 尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS).
content: 弹体与脱壳穿甲弹类似,弹芯多由制程复杂的合金或陶瓷制造,拥有极高的硬度,最大差异在翼稳脱壳穿甲弹的弹芯尾部拥有尾翼,其功用在射击后,弹芯在空中飞行的姿态能够与射击抛物线成一直线,接触目标后动能集中在弹芯尖端贯穿目标,也就是说尾翼的功用是让弹芯不在空中翻滚。缺点:尾翼会增加风阻,减少动能,易受侧风影响,降低命中率。早期的APFSDS长径比较小,大多在15:1左右,随着技术的发展,现在的APFSDS长径比已经在25:1左右,弹芯的质量增加了,动能和存速性也显著的提高。APFSDS弹芯材质大多采用合金钢,碳化钨,贫铀。

Summary: 穿甲弹(英文:armor-piercing munition,简称armor-piercer或AP),是一种用来穿透装甲的弹药,分穿甲子弹和穿甲炮弹两类,前者主要用于击穿单兵护甲和一些具有轻型防护的设备(反器材),后者用来破坏各类重型载具。“穿甲弹”一词通常指的是穿甲炮弹,从1860年代至1950年代的主要应用是击穿战舰的厚重装甲,从1920年代起也被用于反坦克。

Armor-piercing shell: An armor-piercing shell, armour-piercing shell in Commonwealth English, AP for short, is a type of ammunition designed to penetrate armor. From the 1860s to 1950s, a major application of armor-piercing projectiles was to defeat the thick armor carried on many warships and cause damage to the lightly-armored interior. From the 1920s onwards, armor-piercing weapons were required for anti-tank missions. AP rounds smaller than 20 mm are typically known as "armor-piercing ammunition", and are intended for lightly-armored targets such as body armor, bulletproof glass and light armored vehicles. The AP shell is now seldom used in naval warfare, as modern warships have little or no armor protection. In the anti-tank role, as tank armor improved during World War II newer designs began to use a smaller but dense penetrating body within a larger shell. These lightweight shells were fired at very high muzzle velocity and retained that speed and the associated penetrating power over longer distances.