破 甲 弹
第七章 破甲弹威力试验
四、试验数量
生产验收试验的试验数量，按产品图规定。产品设计定
型试验样本量可参考下式，即
P(n, x)
2
1 2F1 (1, 2 )
式中 P(n, x)——试验样本量； n——每组的试验发数；
1 ——F分布的第一个自由度，1 2(n x 1)； 2 ——F分布的第二个自由度， 2 2x； F1 (1, 2 )——以1、 2为第一、第二自由度F分布的
口的纵、横向最大尺寸。对未穿透孔，除测量入口尺寸外， 还应以符合测量规定的细杆量出孔的实际(斜)侵彻深度，同 时测量靶背部凸起高度(若存在的话)。每发弹孔应写上编号， 以便记录和评定是否有射击重孔：两个穿孔相连通，或两个 穿孔距离太近不符合技术条件规定。
动破甲试验要统计破甲率——命中靶面(有效区)的穿透 靶板发数量与试验有效发(符合规定数量的)数量之百分比。
概率P (1 )百分位点(参见附录B图B-5)。
取置信度水平l-α=0.8,0.85。
7.2.3、试验测试与观察 生产验收试验以全装药在规定射程上射击试验时，一
般不需测定弹丸速度。 产品设计定型试验则要求设置天幕靶或线圈靶测定弹丸
速度。选择的测距应使测速误差小于l％，测定金属射流穿 过靶的射流残留速度用测速(喷断)靶，或用高速摄影法，测 速误差应小于5％。
试验中以计时仪测定弹丸着靶(给出开始记时信号)到高 速光敏传感器采集到出现爆轰闪光而给出停止记时信号为止 的起爆时间。
除必要仪器测试外，靶前应有专门的观察人员，对爆炸 情况作观察和记录。
7.2.4、试验结果记录与评定 动破甲试验不允许有爆炸不完全情况发生。为此每发都
要通过仪器记录和观察判定弹丸是否起爆正常、完全。 对每发弹要详细记录穿孔的入口纵、横向最大尺寸和出
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。
炮弹的种类
干扰炮弹：令人真假难辨
干扰炮弹是一种用来干扰敌方通信联络和信息传递的弹种。目前，世界上已经研制成功的干扰炮弹主要有通信干扰弹、声音干扰弹和箔条干扰弹3种。
通信干扰弹是一种通过释放电磁信号，破坏或切断敌方无线电通信联络，使其通信网络产生混乱的信息化炮弹，在不良天候和昏暗条件下特别适用。海湾战争中，美军曾用155毫米通信干扰弹干扰伊拉克的无线电通信网，效果不错。
二、破甲弹
破甲弹是利用“聚能效应”（又称门罗效应或空心效应）原理制成的弹药，主要由弹体、空心装药、金属药形罩和起爆装置组成，大多采用电发引信。其破甲过程为：当弹药击中目标诱发装药爆炸时，炸药所产生的高能量集中在金属药罩上，并在瞬间将其融化成为一股细长（直径3－5毫米，长达数十厘米）、高速度（高达8－10千米／秒）、高压力（100－200万个大气压）、高温度（1000℃以上）的金属射流，这种具有强大能量金属射流的在顷刻间穿透装甲后，继续高速前进，加上它所产生的喷溅作用，就会破坏坦克内的设备，杀伤乘员，并极易引燃油料及诱爆弹药，产生“二次杀伤效应”。破甲弹的优点：一是其破甲威力与弹丸的速度及飞行的距离无关；二是在遇到具有很大倾斜角的装甲时也能有效地破甲。其缺点：一是穿透装甲的孔径较小，对坦克的毁伤不如穿甲弹厉害；二是对复合装甲、反作用装甲、屏蔽装甲等特殊装甲，其威力将会受到较大影响。因此，在现代坦克炮的弹药中，破甲弹的配备率已经下降，如T－72坦克弹药基数为39发，但只配备5发破甲弹。
声音干扰弹是专门用以干扰敌方指挥信息接收的弹种。该弹发射后，能接收到敌方人员发出的各种指挥口令，并可通过转换模仿敌方声音再发送出去，从而指挥调动敌军，使之真假难辨。
箔条干扰弹是一种在弹膛内装有大量箔条块，主要用于干扰雷达回波信号的信息化炮弹，未来信息化战场上将广泛运用。
小口径破甲弹的研究
小口径破甲弹的研究
破甲弹与传统的动能穿甲弹相比有两个优点：一是破甲威力和射击距离没有关系,不存在射击距离越远威力越小的情况；二是不依赖武器初速,用低初速的武器发射也不影响破甲能力。
武装直升机机载航炮使用小口径破甲弹有其它弹种不具备的优点,既可以反轻型装甲,又可以杀伤人员等无防护目标,其性能完全适应现代战场对弹药多用途的要求。
本论文采取以理论分析计算为基础,围绕高过载、高转速和弹头引信弹底起爆这三方面进行研究,重点介绍了装药结构的设计及抗高过载和抗旋分析。
详细介绍了弹头引信如何在弹底引爆的问题以及飞片起爆准则等。
破甲弹的理论原理是啥
破甲弹的理论原理是啥
破甲弹是一种特殊设计的子弹，用于穿透装甲或者护甲目标。
其主要原理是通过高速射击、高压力和特殊材料来克服目标的抵抗和保护。
破甲弹的原理如下：
1. 速度和能量：破甲弹通常采用高速射击，以增加其动能。
动能是子弹击中目标时产生的能量，直接影响穿透能力。
2. 材料硬度：破甲弹使用硬度较高的金属材料，如钢、铁、钨等，以增加子弹的硬度，从而能够更好地抵抗目标的抵抗力和保护。
3. 特殊结构设计：破甲弹通常具有特殊的结构设计，如锥形头部、螺旋纹路等，这些设计能够增加子弹在击中时的效果和穿透力。
4. 高压力：破甲弹通常采用高压力装药，使其在发射过程中能够产生更大的爆炸冲击力，增加穿透能力。
总之，破甲弹是通过高速射击、增加能量、使用硬度较高的材料和特殊的结构设计等方式，来克服目标的抵抗力和保护，从而实现穿透装甲或护甲目标的能力。
破甲弹的概念和特点分别是
破甲弹的概念和特点分别是破甲弹，也被称为穿甲弹，是一种特殊设计的子弹，旨在穿透坚硬目标物的装甲。
它主要用于穿透装甲车辆、坦克、战舰、堡垒等目标物，其特点是具有较高的穿透力和杀伤力。
破甲弹的核心特点是其穿透力。
相对于普通弹药，破甲弹采用了一系列特殊设计和装置，使其在击中目标物时能够更好地突破装甲防御。
这意味着破甲弹在击中目标时，能够将其装甲击穿，造成内部的破坏和杀伤。
破甲弹的概念和特点可以分为以下几个方面来详细阐述：1. 外形设计：破甲弹通常采用长而薄的外形设计，与普通弹药相比，破甲弹的头部更尖锐，能够更好地穿透坚硬防御。
而且破甲弹的弹壳较重，能够在高速射击时保持稳定，使其能够更好地保持弹道稳定性。
2. 高速度和能量：破甲弹通常具有较高的发射速度，这样可以增加其穿透能力。
高速度可以使弹丸快速突破目标物的装甲，迅速穿透。
同时，高速度也意味着破甲弹具有较高的能量，能够在击中目标时产生更大的冲击力和破坏力。
3. 使用特殊材料：为了提高穿透力和破坏力，破甲弹通常使用高硬度和高密度的材料制造，例如钨合金、铱合金等。
这些材料能够更好地抵抗碰撞和磨损，同时能够在击中目标时保持较高的稳定性。
4. 爆炸装药：部分破甲弹还配备了爆炸装药，当弹头击中目标时，爆炸装药可以产生爆炸冲击波和碎片，进一步增加破坏力和杀伤范围。
这种破甲弹被称为高爆破甲弹，它能够在穿透目标后引爆，从而增加杀伤效果。
5. 冲击与穿透深度：破甲弹在击中目标时主要通过冲击力和穿透力来实现破坏。
冲击力能够使目标物内部的装甲和结构受到冲击而破裂，而穿透力则能够使破甲弹在击中时能够继续前进，穿透更深的层次。
破甲弹的冲击力和穿透力是设计和制造的重要参数，不同型号和用途的破甲弹会有不同的冲击力和穿透力。
6. 技术进步和创新：随着科学技术的不断进步和创新，破甲弹的设计和材料也在不断改进。
研发人员通过改进弹头形状、材料配比和内部结构等方面，提高了破甲弹的性能和效果。
坦克的破甲与穿甲
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。
M829A1与M829A2穿杆对比
M829A2的弹芯，相对A1只有很小的变化，即头部增加了一段 阶梯状结构，同时取消了螺纹不连续的部分。 这个阶梯状头部 的作用类似先导穿甲块，主要起在撞击目标时改善受力的作用 ，等效成与主体部分相同直径的圆柱则只有10mm左右长。
M829A2与最新型的M829A3对比
国产出口型VT-4主战坦克
2014 年，在珠海航展期间，我国 VT-4 主战坦克的总设计师冯益柏在接受《现代兵器》杂 志专访时透露，国产125毫米坦克炮发射的新型穿甲弹已经能够击穿1000毫米的钢装甲， 同时暗示我国已经开展电化学炮、电磁炮等新概念火炮的研制工作，无独有偶，我国坦克 专家——臧克茂院士在2013 年《兵器知识》杂的访谈中称：“现在(我国)125 毫米贫铀尾 翼稳定脱壳穿甲弹可在2000米的距离上击穿1050毫米的均质装甲。”
第五章 破甲弹
2013年朔州校区讲课版面设计第五章破甲弹
§5.5第五节多爆炸成型弹丸
一、定义：可形成多个球体或椭圆体成型弹丸
二、结构组成：药型罩、挡环、起爆器、炸药、壳体
三、特点 (Multiple Explosively Formed Penetrator)
与一般的单EFP战斗部技术相比，具有如下特点
1.外形：它形成的是多个弹丸，外形细长体、球状体、椭球体和长杆体
2.重量：5g～50g
3.速度：500～2500m/s
4.威力：100m距离内攻击轻型装甲目标，可以大大提高命中目标的概率
四、影响因素
1.起爆方式：单点起爆、多点起爆
2.药型罩结构：周向组合式战斗部、双层串联式战斗部、网栅切割式战斗部、国外新型战斗部
五、技术应用
对目标进行大密集度攻击，造成大面积的毁伤
1.地面：主要对付地面集群装甲目标
2.空中：主要对付空中装甲目标和拦截空中弹药。
爆炸成型弹丸概述
灵巧弹药关键技术与新进展学习⼼得——爆炸成型弹丸破甲简述蔡⼦卓 弹药⼯程与爆炸技术 9171010F05061.1 破甲弹简述破甲弹是利⽤成型装药的聚能效应来完成作战任务的弹药。
这种弹药靠炸药爆炸释放的能量挤压药型罩，形成⼀束⾼速的⾦属射流来击穿装甲。
1.2 爆炸成型弹丸战⽃部简述聚能装药战⽃部中⼀般当药型罩的锥⾓⼤于90°时，在爆轰载荷下药型罩便不能形成正常的射流，⽽是形成⼀个短粗的⾼速侵彻体。
因此采⽤⼤锥⾓罩、球缺罩及回转双曲线罩等的聚能装药，在装药爆炸后，药型罩被爆炸载荷压垮、闭合形成⼀个⾼速杵体弹丸，称为爆炸成型弹丸（Explosively Fomed Projectile，EFP）。
1.3 EFP特点（1）炸⾼不敏感。
EFP可以在800-1000倍弹径距离上有效作⽤。
（2）反应装甲对其⼲扰⼩。
反应装甲反应盒爆炸后能切割掉普通破甲弹⼤部分射流。
⽽EFP由于长度短、弹径粗，反应盒对其⼲扰⼩。
（3）侵彻后效⼤。
EFP弹丸⼤部分禁图装甲⽬标内部，同时引起装甲崩落，产⽣⼤量有效毁伤破⽚。
2.1 末敏弹⼦弹药简述末敏弹武器系统综合应⽤了EFP技术、红外和毫⽶波探测技术以及信号处理技术，形成了⼀种将先进的敏感器技术和EFP技术引⽤于⼦母弹的新型弹药，把⼦母弹的⾯杀伤特点发展到攻击点⽬标，使之适⽤于间瞄射击，能有效攻击远距离⾃⾏⽕炮和其他装甲⽬标。
它利⽤常规⽕炮把母弹发射到⽬标区上空，时间引信作⽤抛出敏感⼦弹，敏感⼦弹在⼀定范围内搜索装甲⽬标。
当敏感⼦弹敏感到⽬标后，便引爆EFP战⽃部，摧毁装甲⽬标。
2.2 末敏弹⼦弹药的结构特点和作⽤原理末敏⼦弹由EFP战⽃部、复合敏感器系统、中央控制器、减速减旋与稳态扫描系统、⾃弹体、电源和电⼦引信组成。
当⼦弹以⼤着⾓下落时，毫⽶波雷达开始测距，当⼦弹与地⾯距离测定结果达到预定⾼度时，启动抛射装置，抛掉减速器，涡旋式旋转伞开始⼯作，带动⼦弹旋转。
在旋转下落过程中，中央控制器的⽕⼒决策处理器启动，完成对⽬标探测数据采集。
空心装药破甲弹课件
空心装药破甲弹的特点
高穿透力
由于高速射流的穿甲作用，对 坦克等重型装甲目标具有高效
穿透能力。
杀伤力强
爆炸产生的高温、高压气体和 冲击波对人员和设备造成严重 杀伤。
使用灵活
可根据不同任务需求，选用不 同结构和装药的破甲弹。
成本效益高
相对于其他反坦克武器，空心 装药破甲弹具有较高的成本效
益。
03
空心装药破甲弹的制造工艺与 材料
弹体加工和装配引信
弹体一般采用高强度钢或轻质合金材料制成，以 确保在承受破甲过程中产生的巨大压力时不会破 裂。同时，需根据设计要求进行引信的装配，以 确保引爆时机的准确性。
空心装药破甲弹的材料选择
药型罩材料
药型罩是承受破甲过程中产生的高温、高压和高速金属射流的首要部件，因此需要具备高强度、耐高温和抗冲击性能 。常用的材料包括镍铬合金、高强度钢材等。
智能化
随着智能化技术的发展，未来空心装药破甲弹将实现智能化制导， 提高命中精度和作战效能。
空心装药破甲弹的未来研究方向
材料技术
研发新型材料，提高空心装药破甲弹的穿甲能力和抗 干扰能力。
制导技术
结合传感器、导航等技术，实现空心装药破甲弹的精 确制导和自主打击。
战斗部设计
优化战斗部设计，提高空心装药破甲弹的穿甲能力和 杀伤效果。
成品检验
对成品进行全面的性能测试和质量检查，包括破甲威力、射流速度、 引信性能等方面的测试，确保产品符合设计要求和安全标准。
04
空心装药破甲弹的应用与展望
空心装药破甲弹的应用场景
反坦克作战
空心装药破甲弹是专门针对坦克 等装甲目标设计的武器，能够有 效穿透和摧毁敌方装甲。
城市作战
在城市环境中，空心装药破甲弹 能够通过摧毁建筑物和掩体来压 制敌方火力点。
(完整版)第5章破甲弹
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3 成型装药破甲弹的结构 弹丸旋转可提高射击精度，但影响射
流的形成降低破甲威力； 尾翼稳定：采用不旋转或微旋转尾翼式稳 定结构，降低旋转对射流的影响； 旋转稳定：采用抗旋结构。
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3.1 气缸式尾翼破甲弹
弹药学 第5章 破甲弹
成型装药三种聚能侵彻体 聚能射流
爆炸成型弹丸 聚能杆式弹丸
弹药学 第5章 破甲弹5.1 破甲弹作用原理
5.1 破甲弹作用原理
5.1.1 聚能效应
加金属罩
弹药学 第5章 破甲弹5.1 破甲弹作用原理
两种装药结构的聚能效应比较
焦点
焦距
弹药学 第5章 破甲弹5.1 破甲弹作用原理
早断；最有利炸高将变短。 采用错位式抗旋药型罩、旋压药型罩
(对于低速旋转破甲弹)或者从结构上考虑 减旋等途径；
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.7 壳体： 装药壳体的结构不同对射流的影响也
不同，形成反射流不利于破甲；减弱稀疏 波的作用则利于破甲； 5.2.8 靶板：
适用于单层均质靶板破甲；对复合装 甲、多层间隔装甲、反应装甲构不成实质 性的威胁；
弹药学
弹药工程与爆炸技术 装备工程学院 2016年11月
弹药学 第5章 破甲弹
破甲弹是靠成型装药的聚能效应，压 垮药型罩形成高速金属射流击穿装甲，弹 丸不必具有很高的弹着速度。
广泛应用于：加农炮、无坐力炮、坦 克炮以及反坦克火箭筒上；反坦克导弹破 甲战斗部；榴弹炮发射的子母弹(雷)中的 破甲子弹(雷)；工程爆破、石油勘探中的 聚能爆破、石油射孔。
5.1.2 金属射流的形成
坦克的破甲与穿甲
M829系列全家福： 最右侧为M829A3
目前，美国最先进的 坦克穿甲弹是120毫米 口径的M829A3贫铀弹 ，该弹由美国阿连特 技术系统公司研制并 生产，M829A3可配用 M1A1/A2 “ 艾 布 拉 姆 斯”主战坦克，全弹 重 22.3 千克，长 892 毫 米，弹丸重 10 千克， 采用 8.1 千克 RPD-380 棒状发射药，炮口初 速高达 1555 米 / 秒。它 的弹芯材料为贫铀， 弹托由复合材料制成 ，是目前世界上性能 水平最高的穿甲弹。
作为世界上“玩”坦克最厉害的几个国家，德国在坦克穿甲弹领域拥有世界公认的高水平 ，其2000年由莱茵金属有限公司推出的DM-53钨合金坦克穿甲弹和2006年推出的DM-63穿 甲弹被认为是世界坦克穿甲弹药的两大代表性弹药，其性能指标常常拿来形容其他国家一 种穿甲弹弹药的水平高低。德国DM53超级穿甲弹：老牌军事工业强国的巅峰之作
M829基本型和M829A1打击T-72的效果
M829A2
M829A1的改进型，但改进主要集中在提高初速方面， 穿甲体本身只有 很小的变化。提高初速的方法集中在两点：降低射弹质量和增加装药量 。增加装药量是通过改变装填方式和药粒形状实现，从粒状药变为柱状 药（但成分仍为JA-2），同时由乱序装填改为顺序装填，结果装药量由 7.9kg剧增为8.6kg。降低射弹重量的方法是把铝合金弹托换为复合材料 （凯夫拉），结果成功使弹托质量降低了 35Байду номын сангаас ，由原来的 4kg 降低至 2.6kg。到M829A3，又进一步换用密度更低的碳纤维弹托。
上图那款大钢板，被一枚穿甲弹斜着击穿了，这是来自韩国的穿甲弹。
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。
第5章破甲弹
构建方法：评价指标体系的构建方法包括理论分析法、 专家咨询法、试验验证法和数据挖掘法等。理论分析法 是通过分析破甲弹终点效应的物理化学原理，提炼出关 键的评价指标；专家咨询法是通过邀请领域专家进行头 脑风暴，集思广益，确定合理的评价指标；试验验证法 是通过设计试验方案，对破甲弹进行实弹射击，收集试 验数据，分析并确定评价指标；数据挖掘法是利用数据 挖掘技术对历史试验数据进行挖掘和分析，提取有用的 评价指标。
评价结果：通过综合评价，我们认为 该型破甲弹具有较高的终点效应水平 ，能够满足现代战争的需求。同时， 我们也发现了一些不足之处，如后效 较小、破片分布不够均匀等，需要在 后续研制中进行改进和优化。
06
未来发展趋势及挑战
新材料在破甲弹中应用前景
复合装甲材料
提高破甲弹的穿甲能力和 抗冲击性，降低自身质量 。
性能评估方法
采用实验测试和数值模拟等方法 ，对炸药装药的设计方案进行评 估和优化，确保满足破甲弹的战 术技术指标。
引信装置匹配与安全性考虑
引信类型选择
根据破甲弹的战术使用要求和目标特性，选择合适的引信 类型，如压电引信、磁引信、激光引信等。
引信与战斗部匹配
确保引信装置与破甲弹战斗部的结构和性能相匹配，实现 可靠引爆和最大破甲效果。
工作原理与过程
聚能装药原理
破甲弹利用聚能装药原理，将爆 炸能量集中在一点上，形成高速
金属射流。
爆炸过程
当破甲弹命中目标时，引信引爆 聚能装药，产生高温高压的爆炸 气体，推动金属药型罩变形并加 速运动，最终形成高速金属射流
穿透装甲。
毁伤效果
高速金属射流在穿透装甲后，继 续对内部设备和人员进行毁伤，
造成目标丧失战斗力。
侵彻过程是指弹丸以一定速度撞击目 标后，在目标内部运动并破坏目标结 构的过程。这个过程涉及弹丸的变形 、破碎、偏转以及目标材料的压缩、 开裂、破碎等现象。
破甲弹性能试验
第六章破甲弹性能试验在研究聚能装药射流、杵体射流、EFP的形成机理及其对目标作用时，除进行理论分析、数值计算外，还要借助各种试验来分析研究所设计的装药是否达到预期目的，即是否满足战术、技术指标。
为研制破甲弹性能所进行的试验，一般分为两大类，一类是研制阶段所进行破甲参数试验，如射流速度分布测定、射流破甲深度与时间（L-t）、破甲速度与时间（u-t）曲线测定、杵体射流与EFP形态X光摄影试验等来考核成型装药结构设计是否合理正确；另一类试验是样品或成品装药性能试验，如静破甲试验、动破甲试验、旋转破甲试验、破甲后效试验等来考核整体是否最终满足战技指标要求。
本章中分7节来介绍破甲性能参数与威力性能试验。
§6–1 射流速度分布测定一、概述聚能装药小维角破甲弹引爆后所形成的金属射流，其各微元的速度是不相等的，一般都是头部速度高，尾部速度低，有速度梯度存在，并按一定规律分布。
计算或测定射流速度分布，亦即确定某时刻射流各微元的速度沿射流轴线方向分布规律（v–z）图，或确定各个时刻射流不同微元在空间分布情况（t–z）图。
在弹靶已确定的条件下，射流的侵彻效果（侵彻深度和各断面孔径）取决于射流的速度分布和质量分布。
侵彻深度在一定的弹靶关系条件下主要取决于射流的速度分布，因为速度梯度的存在，射流在运行过程中不断被拉伸变细，甚至发生颈缩或断裂，射流的伸长与断裂直接影响射流的侵彻能力。
因此，从研究射流的侵彻能力来讲，必须了解射流沿其长度的速度分布情况。
对射流形成过程进行实验研究或理论计算，其目的就是为了把装药结构与射流速度分布、质量分布联系起来，进而优化装药结构。
二、射流速度分布的研究方法射流速度分布的测定方法主要有拉断法和截割法，采用的仪器主要有脉冲x光摄影机、扫描高速摄影机、电子计时仪等。
采用截割法所测数据较准确，但工作量较大，需消耗一定量的弹药和靶材；采用拉断法可减少实验量，节省物资消耗，但必须具备价格昂贵的脉冲X光摄影设备。
破甲弹
一般情况下，“破甲弹”是指成型装药破甲弹，也称空心装药破甲弹或聚能装药破甲弹。
破甲弹和穿甲弹是击毁装甲目标的两种最有效的弹种，穿甲弹靠弹丸或弹芯的动能来击穿装甲，因此，只有高初速火炮才适于配用。
而破甲弹是靠成型装药的聚能效应压垮药型罩，形成一束高速金属射流来击穿装甲，不要求弹丸必须具有很高的弹着速度。
因而，破甲弹能够广泛应用在各种加农炮、无坐力炮、坦克炮以及反坦克火箭筒上。
另外，几乎所有的反坦克导弹都采用了成型装药破甲战斗部；在榴弹炮发射的子母弹(雷)中也普遍使用了成型装药破甲子弹(雷)；在工程爆破、石油勘探中，采用成型装药的聚能爆破、石油射孔也已得到广泛使用。
5.1 破甲弹作用原理破甲战斗部之所以能够击穿装甲，得益于带凹槽装药爆炸时的聚能效应。
具体地说，装药凹槽内衬有金属药型罩的装药爆炸时，产生的高温、高压爆轰产物迅速压垮金属药型罩，使其在轴线上闭合并形成能量密度更高的金属射流，从而侵彻直至穿透装甲。
5.1.1 聚能效应首先观察不同装药结构爆炸后对装甲的不同作用，如图5－1所示，在同一块靶板上安置了四个不同结构形式但外形尺寸相同的药柱。
当使用相同的电雷管对它们分别引爆时，将会观察到对靶板破坏效果的极大差异：圆柱形装药只在靶板上炸出了很浅的凹坑(图a)；带有锥形凹槽的装药炸出了较深的凹坑(图b)；锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药，炸出了更深的洞(图c)；锥形凹槽内衬有金属药型罩且药型罩距靶板一定距离的装药却穿透靶板，形成了入口大出口小的喇叭形通孔(图d)。
由爆轰理论可知，一定形状的药柱爆炸时，必将产生高温、高压的爆轰产物，在瞬时爆轰条件下可以认为，这些产物将沿炸药表面的法线方向向外飞散，因而在不同方向上炸药爆炸能量也不相同。
这样，可以根据确定角平分线的方法确定作用在不同方向上的有效装药，如图5－2所示。
圆柱形装药作用在靶板方向上的有效装药仅仅是整个装药的很小部分，又由于药柱对靶板的作用面积较大(装药的底面积)，因而能量密度较小，其结果只能在靶板上炸出很浅的凹坑。
空心装药破甲弹
§2 破甲作用
2.3破甲作用
靶板材料的强度可忽略。 金属射流对靶板的侵彻过程，大致分为三个阶段： 1.开坑阶段 开始阶段。碰撞点的高压和冲击波使靶板自由 界面崩裂，靶板和射流残渣飞溅，在靶板中形成 三高区。此阶段约占孔深的10%。
16
§2 破甲作用
2.3破甲作用
2.准定常阶段 此阶段中的碰击压力不是很高，射流的能量变 化缓慢，破甲参数和破孔的直径变化不大，基本上 与时间无关，故称为准定常阶段。该阶段约占孔深 的85%。
11
§2 破甲作用
2.2金属流的形成
射流的形成： 第一阶段是空心装药起爆，炸药爆轰，药型罩微元向 轴线运动。起作用的因素：炸药性能、爆轰波形、药型罩 材料和壁厚等； 第二阶段是药型罩各微元运动到轴线、碰撞，形成射 流和杵体。起作用的因素：罩材的声速、碰撞速度和药罩 型锥角等。
12
§2 破甲作用
空心装药破甲弹是第二次世界大战中出现的。早期的空心装药破甲弹， 多采用旋转稳定方式，其外形基本上与普通炮弹一致。后来人们发现弹丸 的高速旋转运动将破坏金属射流的稳定性，致使破甲威力大大降低。例如， 对中口径破甲弹来说，当转速为每分钟2000转时，破甲深度竟下降 30～60%。
目前，为了保证与提高破甲弹的威力，许多国家都采用了不旋转的或 微旋转的尾翼稳定结构。此外，对于旋转稳定式，人们也进行了许多抗旋 转结构的研究。
2.1 聚能效应
图5-1 不同装药结构对靶板的破坏
4
§2 破甲作用
2.1 聚能效应
图5-2 柱形装药爆轰产物的飞散
图5-3 无罩聚能装药爆轰产物的飞散
5
§2 破甲作用
2.2金属流的形成
图5-4 金属流的形成 1-杵体；2-碎片；3射流
弹药学教学课件破甲弹
智能化引信技术
总结词
智能化引信技术是未来破甲弹的关键技术之一，通过采 用先进的传感器和控制系统，能够实现引信的自适应和 智能化控制，提高破甲弹的命中率和作战效果。
详细描述
智能化引信技术主要涉及传感器、微处理器和执行机构 的设计，通过采用先进的传感器和控制系统，能够实现 引信的自适应和智能化控制。智能化引信技术能够根据 目标的不同类型和距离，自动调整引信的工作状态和爆 炸时间，提高破甲弹的命中率和作战效果。此外，智能 化引信技术还能够减小对友军和平民的误伤，提高作战 的安全性和可靠性。
主要用于攻击装甲目标。
爆炸威力
高爆弹的爆炸威力通常较大，能 够造成较大的范围破坏，而破甲 弹的爆炸威力相对较小，但穿透
能力和破坏力较强。
与烟雾弹的比较
烟雾效果
烟雾弹主要通过燃烧产生大量的烟雾来干扰视线和掩护行动，而 破甲弹则没有烟雾效果。
作用目的
烟雾弹的作用目的是为了制造烟雾，掩护行动或干扰敌人视线，而 破甲弹的作用目的是为了摧毁装甲目标。
使用限制与注意事项
01
02
03
距离限制
破甲弹的有效射程受限于 其穿甲深度，超出有效射 程使用可能无法对目标造 成有效伤害。
角度限制
破甲弹的穿甲效果受目标 角度影响较大，对于倾斜 角过大的目标可能无法有 效穿透。
防护措施
使用破甲弹时，需采取相 应的防护措施，如穿戴防 弹衣、构筑掩体等，以降 低自身受到的伤害风险。
与穿甲弹的比较
弹道特性
破甲弹和穿甲弹在弹道特性上有所不同。破甲弹通常采用杆式或锥形装药结构，以产生高 速的金属射流来摧毁装甲，而穿甲弹则依靠硬质合金或钨合金弹芯以高速撞击装甲表面， 通过动能穿透装甲。
适用范围
几种炮弹的区别
几种炮弹的区别一、穿甲弹SABOT主要依靠弹丸的动能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。
穿甲弹素以强拱硬钻而著称，也就是俗话说的硬碰硬。
它主要靠弹丸命中目标时的大动能和本身的高强度击穿钢甲。
俗话说，“打铁先得自身硬”。
要击穿目标的装甲，没有一副硬朗的身子骨是不行的。
因此，穿甲弹的弹丸，都是用比坦克装甲硬得多的高密度合金钢、碳化钨等材料制成的。
穿甲弹个个都长着非常坚硬的脑袋壳（即弹头），是坦克、装甲车辆的死对头。
二、破甲弹又称空心装药破甲弹，是以聚能装药爆炸后形成的金属射流穿透装甲的炮弹。
也称聚能装药破甲弹，是反坦克的主要弹种之一。
主要配用于坦克炮、反坦克炮、无坐力炮等。
用于毁伤坦克等装甲目标和混凝土工事。
射流穿透装甲后，以剩余射流、装甲破片和爆轰产物毁伤人员和设备。
破甲弹的使用，加强了对坦克的威胁，其主要特点是靠装药本身的能量来穿甲的，故不受初速和射距的限制，是一种发展潜力较大的弹种。
三、碎甲弹碎甲弹（HESH）是通过塑性炸药在装甲板上爆炸产生冲击波，利用超压崩落坦克装甲内层碎片来杀伤车内人员和毁伤设备的。
碎甲弹最初是由英国人发明的，而且一直使用至今。
碎甲弹用来对付二战坦克的均质钢装甲比较有效。
它的另一个优点是可以作为普通高爆弹使用。
碎甲弹里面装的是塑性炸药，只要弹丸命中坦克，薄薄的弹壳在巨大的冲击力作用下变形或破碎，里面的塑性炸药像膏药一样紧紧粘贴在装甲表面，既不破碎，也不飞散。
在延时引信的作用下，粘贴在装甲外面的炸药爆炸，产生的冲击波以几百亿帕压力作用在装甲上，巨大的力传递到装甲内，犹如用锤子敲打墙壁，墙壁未穿透，背面的墙皮却一块快剥落一样，致使内壁落一块几千克重的的蝶形碎片和数十块小碎片。
这些碎片在坦克里四处飞溅，将乘员杀伤，设备击坏，外形完好的“乌龟壳”再也无法动弹。
严格意义上说，碎甲弹（HESH）与穿甲弹不同，它是通过塑性炸药在装甲板上爆炸产生冲击波，利用超压崩落坦克装甲内层碎片来杀伤车内人员和毁伤设备的。
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金属射流对靶板的侵彻过程，大致可以分为如下三个阶段：
1.开坑阶段：射流侵彻破甲的开始阶段
2.准定常侵彻阶段：射流对三高区状态开始失去侵彻能力的所谓 “临界速度”时，射流已不能继续侵彻破孔，而是堆积在坑底， 使破甲过程结束。
弹药学
第五章 破甲弹
1 2 3 4
F
5.1.2 金属射流的形成
3
2
1
在药型罩被压垮的过 程中，可以认为，药 型罩微元也是沿罩面 的法线方向作塑性流 动，并在轴线上汇合( 亦称闭合)；汇合后将 沿轴线方向运动。
图5－4 金属流的形成 1－射流；2－碎片；3－杵体
在药型罩压垮过程中，由于药 型罩顶部处的有效装药量大、 金属量少，因而压垮速度大， 形成的射流速度高；而在药型 罩底部，其有效装药量小、金 属量多，因而压垮速度和相应 的射流速度都比前者低。可见 ，就整个金属流而言，其头部 速度高，尾部速度低，即存在 着速度梯度。这样，当装药距 靶板一定距离时，随着射流的 向前运动，射流将在拉应力的 作用下不断被拉长，使得侵彻 深度加大。射流的头部速度可达
5.加工质量
药型罩一般采用冷冲压或旋压法制造，对于紫铜药型罩来说， 用冷冲压法要比热冲后再进行切削加工的药型罩为好，其破甲 深度可提高10～20%。若在冷冲压过程中不退火，则其破甲性 能比退过火的高很多。用旋压法制造的药型罩具有一定的抗旋 作用，这是因为在旋压过程中改变了金属药型罩晶粒结构的方 向，形成内应力所致。
9 2 1 3 4 5 6 7 8
13
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10
5.2.6 旋转运动 弹丸的旋转运动，一方面会破坏金属射流的正常形成，使射 流早断；另一方面使断裂金属射流颗粒在离心力作用下甩向四 周，以致于横截面增大，中心变空，而且这种现象将随转速的 增加而加剧。
聚能装药处于旋转运动状态时，最有利炸高将比无旋转运动 时要大大缩短，并且随转速的增加，其最有利炸高将变得更短。 此外，旋转运动对破甲性能的影响还随着药型罩锥角的减小 而增大，随着装药直径的增加而增加。要消除旋转运动对破甲 性能的影响，可以采用错位式抗旋药型罩、旋压药型罩(对于 低速旋转破甲弹)或者从结构上考虑减旋等途径。
5.2.1 炸药装药 炸药是使药型罩形成聚能金属射流的能源。理论分析和试 验研究都表明，炸药性能影响破甲威力的主要因素是炸药的爆 轰压力。 随爆轰压力的增加，破甲深度和孔容积都将增大。由爆轰 理论可知，爆轰压力P的近似表达式为 P＝ρD2/4 式中ρ—炸药装药的密度；D—炸药装药的爆速。由此可知， 欲取得较大的爆压P，应使装药的密度和爆速D增大。因此，在 聚能装药中，应尽可能采用高爆速炸药和增大装填密度。
5.2.4 引信
引信与破甲弹的结构、性能有密切的关系。首先，引信能直 接关系到破甲弹的破甲威力，引信的作用时间对炸高有影响， 引信雷管的起爆能量、起爆的对称性、传爆药等都会直接影响 破甲威力和破甲稳定性。所以，应根据具体的装药结构选择合 适的引信。其次，引信的头部机构和底部机构在破甲弹上通常 是分开的，在设计破甲弹结构时，必须考虑构成引信回路问题。
此时，由于气体流对靶板的作用面积减小，
能量密度提高，故能炸出较深的坑。这种 利用装药一端的空穴使能量集中从而提高 爆炸后局部破坏作用的效应就称为“聚能 效应”。
图5－3 无罩聚能装药 爆轰产物的飞散
F
在气体流的汇集过程中，总会出现直径最小、 能量密度最高的气体流断面。该断面常称为“焦 点”，而焦点至凹槽底端面的距离称为“焦 距”(图中的距离F)。装药爆炸时，凹槽底端面 至靶板的实际距离，常称为炸高。炸高的大小， 无疑将影响气体流对靶板的作用效果。 至于锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药，之 所以会提高破甲效果，简单地说，那是因为炸药 爆炸时，汇聚的爆轰产物压垮药型罩，使其在轴 线上闭合并形成能量密度更高的金属射流，从而 增加对靶板的侵彻深度；而具有一定炸高时，金 属射流在冲击靶板前进一步拉长，在靶板上形成 更深的穿孔。
7000～10000m/s；杵体的速度一 般为500～1000m/s。
但当炸高过大，射流被拉伸到一定长度时，由于拉应力大 于金属流的内聚力，因而射流被拉断，并形成许多直径为 0.5～1mm的细小微粒(图5－5)，使得其侵彻能力下降，影响穿 孔深度。因此，装药存在一个最佳炸高。
图5－5 金属流被拉断情形
5.2.7 壳体 试验表明，装药有壳体和无壳体相比，破甲效果有很大差别， 此差别主要是由弹底和隔板周围部分的壳体所造成的。 壳体对破甲效果的影响是通过壳体对爆轰波形的影响而产生 的，其中主要表现在爆轰波形成的初始阶段。壳体对于破甲性 能的影响可以从两个方面来分析。对于光药柱可以通过试验使 得爆轰波形与药型罩压合之间获得良好配合。当药柱带有壳体 时，由于爆轰波在壳体壁面上发生反射，稀疏波进入推迟，从 而使靠近壳体壁面的爆轰能量得到加强。这样侧向爆轰波较之 中心爆轰波提前到达药型罩壁面，损害罩顶各部分的受载情况， 迫使罩顶后喷，形成反向射流，破坏了药型罩的正常压跨顺序， 使最终形成的射流不集中、不稳定，导致破甲威力下降。
药型罩的壁厚差易使射流扭曲，影响破甲效果，所以在加工 时应严格控制壁厚差(一般要求不大于0.1mm),特别是靠近锥顶 部的壁厚差，对破甲的影响更大，所以更应严格控制。
5.2.3 炸高
炸高指聚能装药在爆炸瞬间，药型罩的底端面至靶板的距离。 静止实验时的炸高称为静炸高，而实弹射击时的炸高称为动炸 高。炸高对破甲深度的影响很大。炸高对破甲威力的影响可以 从两个方面来分析，一方面随炸高增加，射流伸长，从而破甲 深度增加；另一方面随炸高增加，射流产生径向分散和摆动， 延伸到一定程度后出现断裂，从而使破甲深度降低。 与最大破甲深度相对应的炸高，称为最有利炸高。影响最有 利炸高的因素很多，诸如药型罩锥角、材料，炸药性能和有无 隔板等都有关系。
图5－7 金属射流的破甲过程 1－杵体；2－金属射流；3－弹道波；4－钢靶
5.2 影响破甲威力的因素
成型装药破甲弹主要是用来对付敌方坦克和其它装甲目标的， 为了有效地摧毁敌方坦克，要求破甲弹具有足够的破甲威力， 其中包括破甲深度、后效作用和金属射流的稳定性等。
总的说来，射流的形成是一个非常复杂的过程，一般可分 为两个阶段；第一阶段是成型装药起爆，炸药爆轰，进而推动 药型罩微元向轴线运动。在这个阶段内起作用的因素，是炸药 性能、爆轰波形、药型罩材料和壁厚等；第二阶段是药型罩各 微元运动到轴线处并发生碰撞，形成射流和杵体。在这个阶段 中起作用的因素主要是罩材的声速、碰撞速度和药型罩锥角等。 因此，影响破甲威力的因素主要有炸药装药、药型罩、炸高、 旋转运动、壳体、引信、隔板材料及形状等。
适合破甲弹破甲威力要求和结构要求的首选引信是压电引信。 压电引信瞬发度高，不需要弹上电源，靠晶体受压产生电压， 结构简单、作用可靠，因而在破甲弹上得到广泛应用。
5.2.5 隔板 隔板是指在炸药装药中，药型罩与起爆点之间设置的惰性体 或低速爆炸物。隔板的作用，在于改变在药柱中传播的爆轰波 形，控制爆轰方向和爆轰到达药型罩的时间，提高爆炸载荷， 从而增加射流速度，达到提高破甲威力的目的。 隔板的形状可以是圆柱形、半球形、球缺形、圆锥形和截锥 形等，目前多用截锥形。
炸高
(a) 图5－1
(b)
(c)
(d)
不同装药结构对靶板的破坏
圆柱形装药只在靶板上炸出了很浅的凹坑(图a)； 带有锥形凹槽的装药炸出了较深的凹坑(图b)； 锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药，炸出了更深的洞(图c)； 锥形凹槽内衬有金属药型罩且药型罩距靶板一定距离的装药 却穿透靶板，形成了入口大出口小的喇叭形通孔(图d)。
实验显示，当爆轰波到达药型罩底部端面时，由于突然卸载， 在距罩底端面约1～2mm的地方将出现断裂，该断裂物并以一定 的速度飞出，这就是通常所说的“崩落圈”，如图5－6所示。
崩落圈
图5－6 形成崩落圈
5.1.3 破甲作用 实验表明，射流部分的质量与药型罩锥角的大小有关，一 般占药型罩质量的10%～30%，虽然金属射流的质量不大，但由 于其速度很高，所以它的动能很大。射流就是依靠这种动能来 侵彻与穿透靶板的。金属射流侵彻靶板的过程如图5－7所示。
由爆轰理论可知，一定形状的药柱爆炸时，必将产生高温、 高压的爆轰产物，在瞬时爆轰条件下可以认为，这些产物将沿 炸药表面的法线方向向外飞散，因而在不同方向上炸药爆炸能 量也不相同。这样，可以根据确定角平分线的方法确定作用在 不同方向上的有效装药，如图5－2所示。 圆柱形装药作用在靶板方向上的有效装 药仅仅是整个装药的很小部分，又由于 药柱对靶板的作用面积较大(装药的底 面积)，因而能量密度较小，其结果只
(b)
(c)
(d)
图5－8 常用药型罩的形状 (a)半球形；(b)截锥形；(c)喇叭形；(d)圆锥形
2.锥角 圆锥形药型罩锥角的大小，对所形成射流的参数、破甲效果 以及后效作用都有很大影响。当锥角小时，所形成的射流速度 就高，破甲深度也大，但其破孔直径小，后效作用及破甲稳定 性较差；而当锥角大时，虽然破甲深度有所降低，但其破孔直 径大，并且后效作用及破甲稳定性都较好。 3.壁厚 药型罩的壁厚与药型罩材料、锥角、罩口径和装药有无外壳 有关。总的说来，药型罩壁厚随罩材密度的减小而增加，随罩 锥角的增大而增加，随罩口径的增加而增加，随外壳的加厚而 增加。
5.1 破甲弹作用原理 破甲战斗部之所以能够击穿装甲，得益于带凹槽装药爆炸时 的聚能效应。具体地说，装药凹槽内衬有金属药型罩的装药爆 炸时，产生的高温、高压爆轰产物迅速压垮金属药型罩，使其 在轴线上闭合并形成能量密度更高的金属射流，从而侵彻直至 穿透装甲。 5.1.1 聚能效应 首先观察不同装药结构爆炸后对装甲的不同作用，如图5－1 所示，在同一块靶板上安置了四个不同结构形式但外形尺寸相 同的药柱。当使用相同的电雷管对它们分别引爆时，将会观察 到对靶板破坏效果的极大差异：
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2 β
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