穿甲弹破甲弹

穿甲弹破甲弹
穿甲弹与破甲弹的区别
碎甲弹也称碎头榴弹（HESH）、塑性榴弹（HEP）和粘着碎甲弹。

从作用原理上讲，碎甲弹与穿甲弹和破甲弹不同，穿甲弹是将发射药的能量转化为弹丸的动能，利用弹丸着靶时的动能穿甲（有炸药的穿甲弹穿过靶板后爆炸，从而提高靶后的破坏作用），一般需配用在具有高初速的火炮上；破甲弹是通过聚能装药结构将炸药的化学能转化为金属射流的动能来穿透装甲的。

而碎甲弹则是将高猛度的塑性（或半塑性）炸药直接贴附在装甲表面爆炸，使炸药能量通过波的形式向装甲板内部传播，即向装甲板内传入高强度冲击（压缩）波，使装甲板背面产生局部崩落。

碎甲弹并不穿透装甲，而是利用崩落下来的装甲碎片在坦克内部进行杀伤和破坏作用。

穿甲弹属于动能弹，它依靠的是动能击穿装甲。

我们现在用的都是脱壳穿甲弹，在弹头安装的是赶密度、高硬度的金属弹芯，这个弹芯的长径比很大，发射后，弹芯从弹壳中分离，撞击装甲并把装甲击穿。

破甲弹是依靠撞击坦克的瞬间释放的大量金属射流穿透装甲。

高温、高速的射流进入坦克后可以击伤成员、毁坏设备，甚至引燃引爆坦克装载的燃油或弹药，引发二次效应来彻底摧毁坦克。

轻武器发展有以下几个主要趋势：
1．班用枪械将继续实现小口径化、枪族化和轻量化
班用枪械小口径化有利于大幅度提高携弹量，提高射击精度，增大杀伤效果，减轻武器重量。

预计在今后一定时期内北约5.56毫米口径仍将是世界多数国家班用步、机枪的主流口径
2．手枪口径将向9毫米靠拢，新型单兵自卫武器有可能列入装备序列未来战争中，手枪的战术地位将不断下降。

3．大口径机枪、自动榴弹发射器将成为步兵主要的压制火力，通用机枪有可能退出装备序列
随着设计技术的发展和材料性能的提高，目前大口径机枪重量已
经减轻到30千克以下，预计21世纪初有可能替代通用机枪。

大口径机枪弹发展已经有了长足的进步，现在的12.7毫米钨心穿甲弹可以对付各种轻型装甲车辆和直升机装甲，集穿甲、爆炸与燃烧于一身的多用途弹的性能则更高一筹。

到下世纪初，自动榴弹发射器将成为各国步兵不可缺少的压制武器，目前该武器正朝着减轻重量、提高精度、增大榴弹毁伤力的方向发展。

4．火箭筒将突出向大威力、多功能、多用途的方向发展
为改善战场生存力，发射特征小，生存能力高的发射装置将倍受重视，如高低压发射装置，平衡抛射系统，自动瞄准发射装置。

在材料使用上将采用新推进剂和配用先进的瞄准装置。

5．安装光学瞄准镜，具有全天候作战能力
枪械和榴弹发射器安装瞄准镜是一个发展趋势，它可以提高命中概率，简化训练，提高夜战能力。

目前奥地利AUG步枪、俄罗斯的大口径机枪、自动榴弹发射器等已经完全用白光瞄准镜替代了机械瞄准具，预计将来会有更多的体积小、重量轻、成本低的光学瞄准镜装备部队。

未来战争，夜战将会越来越显得重要，因此轻武器夜视瞄准镜的研制也非常活跃，仅美国正在研制的就有20多种。

现在，二代微光瞄准镜已经在美、英、法国轻武器上装备使用，能实施夜间更远距离的三代微光瞄准镜也开始投入使用。

此外，随着激光技术和计算机技术的发展，激光测距和简易测算的瞄准系统也会逐渐用于轻武器上。

6. 广泛采用非金属材料
轻武器采用非金属材料，有利于减轻武器重量、降低成本、提高工艺性，因此是各国研究的重点方向之一。

目前非金属材料在轻武器上应用的尝试已经扩展到各个方面。

除已经采用的塑料枪托、护木、弹匣、握把和合成材料的火箭筒外，正在进行塑料弹壳、全塑料发射器、击发机等耐高温、耐高疲劳强度的塑料件研究。

例如，奥地利参加美国先进战斗步枪选型的塑料弹壳弹，重仅4.89克，不足北约现使用的5.56毫米弹重的一半。

预计到21世纪初，非金属件在轻武器上的应用将会更加广泛。

7．积极应用高新技术
随着科学技术的发展和轻武器新概念、新原理的深入探索和研究，预计到21纪初，这些探索中的一部分技术会有突破性进展，例如无壳弹步枪技术。

虽然德国4.73毫米G11无壳弹步枪由于种种原因没有装备德军，但它所采用的高新技术还是具有划时代意义的。

目前处于预研阶段的激光枪、粒子束武器、电磁动能武器等如果取得突破性进展，那么21世纪的步兵就会像科幻电影里想象的那样，士兵手持超导材料的“电磁枪”，将5克重的聚酯类弹丸加速到1.2万米／秒的速度，不仅对敌方士兵产生致命效果，还可摧毁现有装甲车甚至主战坦克。

配上先进计算机和热成像组成的火控系统，能在各种环境下有效攻击各种距离上的多种目标。

未来火炮发展的总趋势
是综合应用多种高新技术，进一步提高火炮的综合作战效能。

具体来说有以下四个方面：1 大幅度提高火力对抗能力火炮的火力对抗能力主要体现在三个方面：首先是射程，射程远意味着主动权在握；其次是精度，打得准才能有效地消灭敌人；再次是射速，射速高也就实现
了火力猛烈。

1.1 提高射程目前主要是发展底排／火箭复合增程技术，所谓复合增程是指在弹丸的头部安装火箭发动机，后部安装底排装置。

1.2 提高精确打击能力。

1.3 提高射速目前，提高火炮发射速度的途径主要是发展高速全自动弹药装填系统、发展智能机器人弹药装填技术和自动化弹仓技术等。

2 增强机动性、快速反应能力和单炮自主作战能力美军在伊拉克战场可日行数百公里，可见其武器装备超强的机动性。

从自行火炮的情况看，今后在发展履带式自行火炮的同时，将要逐步发展轮式自行火炮；从牵引火炮的情况看，今后将重点发展大口径轻型牵引榴弹炮；从作战模式上看，今后要实现自动化、数字化，提高单炮自主作战能1 力。

2.1 发展轮式自行火炮轮式自行火炮的突出优点是重量比履带式自
行火炮要轻得多，公路机动能力非常强，最大行驶速度可达90km／h，而履带式自行火炮的最大行驶速度一般只有60km／h。

另外，轮式自行火炮的可靠性和维修性也要优于履带式自行火炮，其使用和维修费用可比履带式自行火炮减少60%。

2.2 发展大口径轻型牵引榴弹炮目前，西方国家为适应快速反应部队空中运输和对火力支援的要求，都在积极发展大口径轻型牵引榴弹炮。

具有很高的战略和战术机动能力，可以很好地满足快速反应部队对火力支援的要求。

美国将
从这两种轻型155 火炮中选择一种，用来取代当前装备的M198，美海军陆战队计划购买6O0 门，陆军预计将购买740 门。

2.3 完善车载电了综合系统，提高自动化水平车载电子综合系统是指将火控计算机、定位定向导航系统、火炮操瞄控制系统、通信系统、自动装填系统、炮车电气系统、故障检测和诊断系统等，置于计算机的控制下，实现综合化，从而进一步提高火炮系统的快速反应能力和持续作战能力。

2.4 增强单炮自主作战能力传统的火炮作战，一般是以炮兵群（营）为火力单位，集中配置，统一指挥，这种作战模式的致命弱点是容易受到敌方大面积的袭击，伤亡惨重。

单炮自主作战主要是使自行火炮具备定位定向能力，并配备先进的火控和指控系统、自动操瞄和自动装填系统，各门火炮不仅可以相对分散，独立机动，更能够单炮作战，打了就跑。

美国的“十字军战士”155 毫米自行榴弹炮就将具备这种能力。

2.5 实现火炮的数字化火炮数字化的主要标志就是配备数字化通信设备、先进的火控计算机系统、敌我识别装置和定位定向导航系统。

3 加强系统对抗能力和生存能力加强系统对抗能力，不仅要在火炮上下功夫，更重要的要积极对弹药改进和研究，发展特种弹药和“软杀伤”弹药，拓展火炮的功能，是提高对抗能力的重要环节。

为进一步提高生存能力，目前主要是采用隔舱技术、三防装置、装甲防护、减小红外特征、伪装隐形技术等，对提高生存能力效果明
显。

4 发展新概念火炮目前发展的新概念火炮，主要有液体发射药火炮、电磁炮和电热炮等。

它们的突出特点是能够使弹丸获得极高的初速，从而大幅度提高火炮性能。

例
一、高射速舰炮
提高舰炮射速一直是研究人员致力于研究的目标与发展方向，特别是用于防空反导的小口径舰炮。

1. “金属风暴”极高射速近程武器
“金属风暴”极高射速舰炮实质上是一种在一根炮管里面装有多发炮弹，进行依次发射，根据使用要求可由若干根炮管组成发射系统，将其安装在瞄准跟踪炮架上。

这种舰炮是由澳大利亚迈克而传统舰炮通常要在30米左右，所以单管射速可高达45000发／分的惊人速度，还可根据需要改变其射速，理论上可达到1000000发／分。

其主要特点是：一根炮管内装多发弹丸，依次发射，这是与传统舰炮所不同的，发射系统是一束炮管组成的起落部分，因而
没有后座复进抽筒装弹闭锁等运动部件。

炮管组管数不限，可根据需要确定。

炮管的口径也可随意选定，每组还可采用多种口径，射后可更换炮管或炮管组，而不是用传统舰炮的供排弹系统与补弹系统。

所以，特别适合于舰载。

舰上有较大的空间储存炮管或炮管组，以保证舰炮射击持续性好的优点，很适用于舰载末段近程反导。

通过计算机可控制射速和弹丸散布，还可通过调整弹丸重量和发射药多少而改变其初速射程。

除炮架瞄准跟踪外，其它部份耗电很少。

由于射后要更换炮管或炮管组，许多问题尚处在研究试验阶段。

2．开膛式舰炮
美国的特鲁特德国际公司为“密集阵”2型曾提供一种4联装25毫米开膛式舰炮，射速可达6000发／分以上。

开膛式舰炮的特点是：结构简单，活动部件数量少，体积小，重量轻，操作简便，射速高，可靠性好，寿命长。

该炮配有转轮，转轮上有多个径向敞开的三角形槽，无需设置闭膛用炮闩与抽壳机构，采用无弹链供弹，使三角形套筒式弹药、弹丸嵌入在三角形药筒内，药筒可用塑料或复合材料制成，重量比现在使用的同口径弹药轻15％，密封作用好。

射击过程为：炮
弹横向进入转轮的三角形弹槽内，转轮依次将弹药转至击发位置击发，然后退壳，没有迸弹与退壳的炮膛轴向直线往复运动，因而射击循环环节少，时间短，提高了射击速度。

一般比普通闭膛炮提高30％左右，同时，达速时间也短，射后弹壳随转轮转动而自然抛出。

二、舰炮发射动能研究
当今舰炮发射动能技术创新研究主要有液体发射药电热（化学）炮电磁炮等。

1. 液体发射药
液体发射药分为单元液体发射药与双元液体发射药两种，目前研究较多的是单元液体发射药，其注入方式又分预装式与再生式注入法。

而研究较多为再生式注入法单元液体发射药，其发射原理与工作方式。

在弹丸后部空间（相当于传统舰炮药室）被再生差动活塞分隔成两部分，前部是燃烧室，后部为贮液室，贮液室通过阀、管道、泵与外部储液罐相连，活塞上有一些直径很小的喷射孔。

火炮发射前，将液体发射药泵入贮液室，当火器被点燃，在燃烧室内迅速形成一定的压力，推动活塞压缩贮液室内液体发射药；当压力足够大时，液体发射药从喷射孔进入燃烧室；当液体发射药通过喷射孔时，雾化成液滴，在燃烧室内燃烧后，压力继续上升，随着活塞向后运动，液体发射药不断向燃烧室喷射；当燃烧室内压力大于弹丸挤进身管的挤进压力时，弹丸开始运动直至离开炮口，此时贮液室内的液体发射药也全部喷入燃烧室，活塞自动回到初始位置。

该种炮具有如下特点：综合性能好，燃烧稳定，容易控制，射击时每发炮弹的膛压初速变化小，与传统的固体发射药相比，能大幅度提高初速和射程（均提高20％左右），所以威力大幅度提高，液体发射药比固体发射药爆温低1000℃左右，可以大大降低燃气对身管的烧蚀，延长火炮身管的寿命，燃气成分中可燃性气体比例小，可减小炮口焰和二次冲击波，有利炮塔内安全与隐蔽性，同时因没有抽筒过程，有利提高射速，不设药筒使成本降低，液体发射药在常压下不易点燃，所以储存安全。

80年代，液体发射药的研制取得较明显进展，如美国在25～155毫米口径炮上试验，使155毫米炮射程可达38千米，比传统炮提高
25％。

英、德、俄、法、以色列、荷兰等国也都在研究液体发射药火炮。

2. 电热（化学）炮
电热（化学）炮的原理见图4。

它与传统的常规火炮的主要区别是在炮闩中引入了高压电极和内含燃料的毛细管，并以摩尔数小的工质取代摩尔数大的传统发射药。

其工作原理为利用外部电源提供加速弹丸的部分能量，经电源导线，输入连接毛细管的电极，在强电流的作用下电极放电，激发毛细管内的燃料产生高温高压等离子体，等离子体迅速由喷口射入燃烧室，与工质发生作用，生成以气体为主的最终产物（若工质不发生化学反应，仅是能量载体则为
电热炮，如果工质发生化学反应，而释放出化学能，则称为电热化学炮）。

使气体压力上升，膨胀作用，推动弹丸运动，飞离炮口。

主要特点是：弹丸初速高，炮弹出口动能大，常规固体发射药限定速度约为2000米／秒，而电热（化学）炮可提高到3500～4000米／秒，大约提高1倍，所以射程远、威力大、精度高。

美国FMC公司开展对60毫米与127毫米电热化学炮研究，装于“密集阵”炮架上的60毫米电热化学炮，于1993年5月做了速射试验，射速为4发／分，具有10发点射能力，初速为1200米／秒，可发射2．75千克的杆状弹丸。

德国与法国联合研制一门45毫米电热炮，将300克的弹丸加速到25OO米／秒。

此外英国、俄罗斯、以色列等国也都开展了这方面的研究工作。

供能技术、加速技术、弹丸技术等是尚需很好解决的关键技术。

3. 电磁炮
电磁炮的基本原理就是弹丸在电磁力（劳伦兹力）的作用下获得非常高的初速，以解决传统常规固体发射药火炮发射弹丸的初速极限，以达到提高射程和射击精度的目的。

电磁炮一般可分为电磁轨道炮和电磁线圈炮。

电磁轨道炮主要由一对平行金属导轨、电枢、高功率脉冲电源等组成。

其中电枢位于两导轨之间，由于电枢运动时需与导轨有良好的接触，所以在大于3000米／秒以上的高初速时，一般采用等离子体。

导轨除了传导大电流以外，还用于电枢导向和使弹丸定向运动，故可称作炮管。

发射时，电路回路内产生磁场，电枢电流与磁场相互作用，在电枢上产生电磁力发射弹丸。

主要特点为：摆脱了化学发射药对弹丸初速的极限，可使弹丸达到4000米／秒以上的高初速。

技术关键为：电源技术与其小型化，开关技术，轨道防蚀技术，炮口电弧与弹丸连发射击技术，材料技术等。

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电磁线圈炮主要由火炮身管和环绕炮膛的一组固定线圈及环绕弹丸的弹载线圈组成。

发射时，依次给固定线圈供电，产生沿身管轴向方向运动的电磁场与弹载线圈被感应电流激励的电磁相耦合，产生加速力，使弹丸向前运动。

因为弹丸与炮膛无直接接触，而且加速力施在整个长度上，所以能量利用率较高，一般可达到50％，炮口无电弧，可发射大质量弹丸。

关键技术主要是：电源技术、电流同步技术、线圈过热的冷却技术、产生很高的感应电压与反电动势问题。

电磁线圈炮是目前主要的发展分支，但结构复杂。

三、隐身舰炮
舰炮作为水面舰艇的主要武器装备，往往占据较为明显与开阔的甲板位置，其隐身性能无疑将会对整个水面舰艇的隐身性能带来影响，所以开发研制隐身舰炮已成为新一代舰炮技术创新的又一要求。

隐身技术主要是从改善外形结构与吸透波材料入手。

对炮塔的两侧、顶部、前后面应尽可能避免大面积的垂直平面出现，且应折角过渡，以减小自身雷达散射截面积。

吸透波材料的选择通常与舰艇隐身涂料一致，应能使入射到介质内部的电磁波得到很大的损耗，或者使介质表面与空气达到良好的匹配，从而使电磁波反射率降至最低，但可能会使温度升高，不利红外隐身，应予以重视。

隐射技术在美国的MK45型单管127毫米舰炮、意大利的OTO 76毫米舰炮及在研制中的“万发”CIWS中的双联装7管25毫米舰炮模块得到应用。

而典型的隐身舰炮当属瑞典博福斯公司研制的MK3型单管57毫米舰炮，该炮最大特点是炮塔由反雷达波材料制成，同时当炮塔完全关闭后，正面与侧面均呈三角形，不射击时炮管能完全收入炮塔内，该炮将装在瑞典海
军YS 2000轻型隐身护卫舰上。

四、舰炮的垂直发射技术
舰炮作为主要舰载兵器，多用途一直是其发展的特点，由于战争的需要，不论是进行人力支援，实施远程精确打击的大中口径舰炮，还是用于末段防空反导的舰载CIWS，都有一个垂直或过天顶射击的技术问题。

小口径舰炮的过天顶发射技术开发较早，而大口径舰炮的垂直发射技术是冷战结束后，美国在调整海军战略时，为了加强对岸实施火力支援，进行远程精
确打击而提出来的。

1. 大口径舰炮的垂直发射技术
美国曾启动203毫米舰炮研制工作，但因种种原因搁浅，其后又提出利用127毫米舰炮基座研制一种155毫米垂直装填的大口径舰炮，以解决对岸和对海作战火力不足的问题，要求射程比127舰炮远50％，破坏力与203舰炮相当，但有关工作未正式展开。

美国海军为了满足SC－21主战水面舰艇，在两栖登陆作战对射程、杀伤力、精度、火力密度等方面的要求，计划研制一种标准化、模块化155毫米口径的垂直发射舰炮，其方案见图8。

该炮与弹药全部装在甲板以下的一个MK41型64单元导弹垂直发射系统大小同样的模块空间中，每门炮可配750发弹药，为了提高增程制导炮弹的射距，垂直向上（对甲板坐标而言）的初始弹道可将弹丸推入空气稀薄的高空，从而减小弹丸在飞行中的阻力与能量消耗，射程可达到500千米。

主要特点为：(1)没有耳轴，减小活动间隙与振动，有利射击精度的提高。

(2) 全炮位于甲板之下，与导弹发射相比，发射时红外与可见光特性低，尾焰小，隐蔽性好。

(3)有舰体保护，防护性好等。

2．小口径舰炮的过天顶技术
小口径舰炮主要用于舰炮防空反导，因此，射角范围不仅宽，而且最大射角大，最大仰角通常都在85°以上，与导弹垂直发射相比，对甲板坐标而言，不仅可以垂直发射弹丸，同时，还能从最大仰角连续射击到最小俯（负）角。

但是作为以末段反导为主要使命任务的舰载CIWS小口径舰炮，对拦截顶空攻击的反舰导弹，仍然感到最大仰角的
不足，因此，提出了小口径舰炮的过天顶技术与舰载CIWS的全空域防御。

但因小口径舰炮射程近，弹丸难以射入高空，所以垂直发射也与大口径舰炮有所不同。

主要表现在两个方面：一是垂直发射基准（即坐标系）不一样，小口径舰炮过天顶是以大地为基准坐标，而不是舰艇甲板坐标。

二是大口径舰炮垂直发射，只有一个接近于垂直甲板的特定的固定角度，而小口径舰炮过天顶不仅是大于90°（甲板坐标），还必须具有到最小俯角（-25°左右）的连续射击能力，是一个射角范围，加之方向上的转动，保证了在全空域内没有射击死区。

目前仅有“海上卫士”CIWS系统的4联装25毫米舰炮能在某一个方位范围内过天顶，还不是全方位空域。

在研究的还有“万发”CIWS中的舰炮模块。

以技术创新为动力的武器装备新概念研究，一直受到各军事大国的重视，很多高新技术通常都较快地应用到军事领域。

但有的技术风险大、周期长、人力物力财力投入强度大，而且最后不一定有结果，即使技术上可行也不一定都能转变为战斗力，甚至在研究阶段就被更先进的技术创新所取代或中途夭折。

如美国最近喧嚣一时的武库舰倏忽间销声匿迹，夭折在方案中。

美国陆军曾于1996年3月中旬宣布因技术问题一时难以解决，放弃了已投入数亿多美元、研制时间达10年之久的液体发射药火炮计划，这是继70年代初期前冲式火炮失败后，在火炮新技术应用过程中又一次品尝的“苦果”。

又如舰载激光武器，80年代末期，美海军成功地完成了陆上打靶试验，在技术上说明取得了重大进展，而且，这种氟化氘（DF）化学激光武器（MIRACL）的体积重量与MK45－2型单管127毫米舰炮及弹药库差不多大小，基本上具备了上舰条件，然而美海军在90年代中期却突然宣布放弃研究20年投资数亿美元的MIRACL舰载激光武器计划，而转向自由电子激光武器研制。

这与冷战结束和海湾战争经验有关，美国已将作战重点从公海转移到沿海，这样感到MIRACL激光器波长在沿海作战环境中不是最佳的，受热晕效应影响较严重，技术已较陈旧，认为波长为1.6微米的自由电子激光器最适于沿海作战环境下使用，同时也说明武器装备的技术创新常常受各国的战略方针影响，即使造成损失也不会放
弃新概念武器装备的技术创新。

4.1 提高精确度减少射弹散布散布度是火箭炮的一个较大的缺点。

引起散布的主要因素有初始扰动、质量偏心、推力偏心、动不平衡和横风等。

多年以来，各国为此不懈努力，尤其是计算机的应用和发展，对该问题
的研究也越来越深入，终于取得了一系列重大突破。

a) 均匀受力、减小初始扰动。

采用变截面发射管或同时滑离技术，使火箭在射出发射管时均匀地解脱约束，绕
轴线作低速旋转，从而减小初始扰动和偏心的影响。

b) 被动控制。

通过分析发射装置的随机运动与火箭弹的随机运动之间的关系，设计发射装置，使火箭弹滑离时的扰动角速度和角位移与自由飞行中质量偏心、推力偏心、动不平衡引起的转动方向相反，从而减少整个弹道的总偏差。

c) 环境补偿。

选择最佳弹道、尾翼位置和张开时间，以减少弹体尾翼区产生的气涡流；对于火箭炮飞行时气象条件的影响，利用气象修正装置气象补偿。

d) 制导装置。

制导技术的应用大大提高了射击精度。

如俄罗斯“旋风”火箭炮采用简易制
导装置，显著提高了命中精度，70 km射程距离，散布度仅为0.21%(约150 m)。

美国的M270
火箭弹在末制导战斗部里装入3个毫米波雷达控制的自主式子弹，子弹按预定程序在目标上方抛出，毫米波对目标位置进行精确探测后引导子弹向目标攻击，极大地提高了火箭弹精确
度。

4.2 提高机动能力
未来的战争是动态的，以阵地的迅速多变为主要特点。

火箭炮面临的任务是对一个面目标进行连续的杀伤，在尽量短的时间内发射出。