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碎甲彈(High Explosive Squash Head) 是第二次世界大戰時的反工事彈藥,用來破壞堅固的鋼筋混凝土工事。由於它具有一定的反裝甲作用,而又可以有效的殺傷人員,後來被作為一種多用途彈裝備坦克。今天,裝備線膛坦克炮的一些國家仍然在使用和發展碎甲彈,但它們的能力已不足以作為對坦克的主攻彈藥。

1簡介

碎甲彈(HESH)是通過塑性炸藥在裝甲板上爆炸產生衝擊波,利用超壓崩落坦克裝甲內層碎片來
碎甲彈

  碎甲彈

殺傷車內人員和毀傷設備的。碎甲彈最初是由英國人發明的,而且一直使用至今。碎甲彈用來對付二戰坦克的均質鋼裝甲比較有效。它的另一個優點是可以作為普通高爆彈使用。
碎甲彈裡面裝的是塑性炸藥,只要彈丸命中坦克,薄薄的彈殼在巨大的衝擊力作用下變形或破碎,裡面的塑性炸藥像膏藥一樣緊緊粘貼在裝甲表面,既不破碎,也不飛散。在延時引信的作用下,粘貼在裝甲外面的炸藥爆炸,產生的衝擊波以幾百億帕壓力作用在裝甲上,巨大的力傳遞到裝甲內,猶如用鎚子敲打牆壁,牆壁未穿透,背面的牆皮卻一塊快剝落一樣,致使內壁落一塊幾千克重的的蝶形碎片和數十塊小碎片。這些碎片在坦克里四處飛濺,將乘員殺傷,設備擊壞,外形完好的坦克就此失去戰鬥力。

2原理

作用原理
碎甲彈的作用原理很簡單。它的彈頭讓爆破物貼近裝甲爆破,產生震蕩波。震蕩波沿垂直於裝甲表面的方向傳遞。如果震蕩波能傳遞到裝甲另一面,由於遇到界面,被反射回來並與仍然向界面傳遞的波形產生重疊。這種重疊在接近裝甲背面的地方特別嚴重。當波形重疊后,分子的震蕩幅度急劇增加,物質結構遭到破壞。碎甲彈對勻壓制板塊的作用最好。例如勻壓制鋼板,其中的雜質在製造過程中被壓成平行於裝甲板塊表面的碟片混雜在鋼材中,這些碟片受震蕩波推動產生大幅度位移,板塊因此碎裂。

3構造

碎甲彈的構造卻很簡單,主要由彈殼、引信和炸藥三部分構成。彈殼
碎甲彈過程圖

  碎甲彈過程圖

的彈頭部很短,圓柱部很長,好象一個氧氣瓶。彈殼內裝填的是一種塑性很好,能堆積成一定形狀的所謂塑性炸藥。當碎甲彈命中裝甲后,它就會象膏藥那樣緊緊粘貼在裝甲上,不碎裂,不飛散。彈殼是採用含0.17%~0.25%C的優質低碳鋼,經熱沖成型再經正火處理后稍機加工製成。彈殼既軟做得又薄,一般壁厚為2~4mm。這樣當彈體碰擊目標時,彈頭部就很容易變形或破碎,使彈殼內的炸藥易於緊貼在裝甲上,充分發揮其炸藥的作用。在彈殼底部裝有能自動調節起爆時間的短延期觸發引信,不管射擊距離遠近,還是彈體著靶速度快慢,它都能保證在炸藥堆積成一定形狀后才起爆,使彈藥很好的發揮作用。引信中各種零件均是採用硬鋁合金與優質低碳鋼製成。

4設計

碎甲彈的彈頭罩由較軟的金屬構成,裡面是層疊壓合的A3(91%RDX+9
碎甲彈

  碎甲彈

%蠟) 或C4(91%RDX+9%塑料纖維) 。當撞擊裝甲時,彈頭罩被壓扁,爆破物與裝甲表層良好地大面積接觸,繼而在壓力作用下產生爆破。當裝甲角度在65度以下時,碎甲彈的作用受裝甲傾斜度數的影響不大。彈頭罩可以根據裝甲的斜面產生變形,這樣爆破的震蕩波仍然沿垂直於裝甲表面的方向傳遞。碎甲 彈可以令勻壓制鋼甲的內層大約1.5-1.8倍彈徑的厚度碎裂。碎片以50-250米/秒的速度向坦克內部噴射,對人員、器械造成傷害。英國的L35 105毫米碎甲彈可以震碎150毫米的勻壓制鋼板。又例如南斯拉夫的105毫米M61碎甲彈,足夠震碎T-55的炮塔正面裝甲,說明它的破壞能力也在150毫米以上。
但碎甲彈基本只能對勻制裝甲作用。當遇到不同材料層疊混合的裝甲時,震蕩波在各材料接觸的邊緣被混亂地折射、反射,無法有效重疊,作用也就不明顯。間隙裝甲則能更有效地抵禦碎甲彈。由於震蕩波不能在空氣中傳遞,間隙裝甲的空隙讓碎甲彈無法對主裝甲層造成破壞。
由於碎甲彈的彈頭外殼由軟金屬(無碳鋼、銅) 構成。彈的飛行速度不能太快。否則外殼在飛行過程中會因為受到氣流形成的大阻力變形,造成爆炸物提前爆破。同時,由於結構軟,在炮管中的加速運動也受到限制。通常碎甲彈的飛行速度在650-750米/秒上下。這樣的飛行速度,外彈道飛行時間長,如果採用尾翼的穩定方式,橫向風會令彈體產生較大的偏差,嚴重影響其精度。
所以碎甲彈通常利用彈體的旋轉來取得精度(旋轉中的彈體的慣性令彈頭總是指向原來的飛行方向) 。由於滑膛炮給予彈體足夠的旋轉比較困難,碎甲彈基本只為線膛炮設計。

5過程

當碎甲彈彈丸以著速和著角碰擊目標時,在彈底引信起爆前,由於慣性作用,彈丸頭部受壓變形而鐓粗,彈體向外膨脹,隨後薄壁彈體頭部破裂,炸藥直接堆積在鋼板表面。堆積面積隨著角和著速的增大而增大,經過短暫的延期后,彈底引信起爆,從而引爆炸藥裝葯。由於爆轟產物對靶板的強烈衝擊壓縮,在靶板內引起應力波的傳播、反射和迭加,最終形成碟形破片。
當碎甲彈被用來對付由脆性材料構成的目標(如混凝土工事、鑄鐵靶板等)時,由於材料的抗彎能力差,所以層裂破片不呈碟形,而是一些表面較為平整的碎塊。

6用途

碎甲彈除了作為反坦克彈種外,還由於它能裝填較多的炸藥,因而還可作為爆破彈使用;又由於它在爆炸時,彈丸破片具有較大的動能(雖然破片質量較小,但飛行速度高,一般可達1500m/s~2000m/s),所以對敵方有生力量具有較強的殺傷力,故也可作為殺傷彈使用。

7優點

碎甲彈是20世紀60年代出現的一種新型反坦克彈種。該彈具有很多獨特之處,因此,它一出現就引起了各國的極大關注,目前中國已能定型生產各種類型的碎甲彈。這種彈在大著角碰擊目標時有很好的碎甲能力,例如85mm碎甲彈在傾角65°時,對100mm厚均質鋼裝甲能實現可靠的碎甲。同時爆炸威力大,其碎甲效能與彈體飛行速度、射擊距離關係不大,在50°~70°大傾角著靶時也不跳彈,隨著傾斜角度提高葯住堆積面積提升,破壞面積增大,在40°-50°時碎甲效果最好,但是堆積厚度下降,當角度過大時(超過60°-70°),可能會因為堆積厚度過低而碎甲失效。另外,這種彈結構簡單,用材便宜,工藝簡便,適宜大量生產。因此,目前碎甲彈被廣泛地配用在後膛炮、無座力炮和野戰火箭炮上,是對付均質鋼裝甲車輛的一種效果很好的反坦克彈種。此外,由於碎甲彈裝的炸藥多,爆破威力大,因而還可以起榴彈的作用,能對地面各種工事起殺傷爆破作用,如對混疑土工事也能形成崩落破壞。雖然碎甲彈爆炸時彈殼破片只有零點幾克至數十克重,但其飛行速度可達1500~2000m/s,殺傷效果好,因而又可以當作殺傷彈用。真是一專多能,一彈多用。

8現狀

今天,碎甲彈已不足以摧毀中、重型坦克甚至一些有特殊結構的裝甲車、輕坦,由於複合裝甲的廣泛應用,碎甲彈已越來越力不從心。當碎甲彈爆炸時,只能崩裂第二層裝甲,無法殺傷內部人員,因此迅速從戰場上淡出了。
但是,它仍然能有效地摧毀裝甲目標的觀摩系統,使它們喪失戰鬥力。碎甲彈的外殼由於爆破形成碎片,有一定的作用面積,這對人員也有一定殺傷力。同時,碎甲彈仍能有效地摧毀鋼筋混凝土的工事 和一些輕裝甲目標。今天,它仍然很多國家的坦克中被作為附用彈使用。

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