(完整版)第5章破甲弹
第七章 破甲弹威力试验
因此，破甲后效作用不仅取决于剩余射流的速度、质 量(大小)和二次破片的速度和质量(大小)，还与穿孔的形状、 穿孔在装甲板面上的位置及剩余射流及二次碎片的飞散方向 和范围有关。 二、破甲后效检验方法
国内外对破甲后效作用基本上采用以下二种检验方法。 1、模拟坦克目标法：这种方法一般只在专门的破甲后效综 合试验或专项试验时采用。
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。
2、从破甲弹威力来看，首先是看弹丸在弹道终点以动态碰 击装甲时的破甲能力，此时聚能装药有一定的着速，将影响 风帽的变形而改变炸高；其次，弹丸的旋转运动会使射流产 生离散；再则，在大着靶角(一般指≥60°角；)弹丸抗跳飞能 力及引信的起爆灵敏性和可靠性等都会影响聚能装药的破甲 能力。这些重要因素，只有在动态试验下才能考核它们的综 台影响结果。
三、破甲后效试验 这种试验包括与动破甲试验相结合的后效靶试验及专门
的破甲后效试验。
7.2 动破甲试验
7.2.1、试验目的和要求 动破甲试验是考核破甲弹(或反坦克导弹战斗部)在规定
条件下射击时侵彻毁伤装甲目标的破甲能力。 动破甲试验是一项综合性试验。它包括考核引信作用
可靠性、聚能装药作用正确性、弹丸着靶正确性以及爆炸完 全性等性能及全弹的破甲威力性能。
速或某定转速两种情况。通过静破甲试验为确定装药结构、 选择设计参数而测定射流与破甲过程的各种性能参数。
第5章 空心装药破甲弹
§3 空心装药破甲弹的结构
3.2长鼻式破甲弹
图5-11 100mm坦克炮用 破甲弹 1-引信；2-传火 管；3-头螺；4-药型罩、 5-炸 药；6-弹体；7-传 火管；8-起爆机；9-滑 动弹带；10-压环；11尾杆；12-销轴；13-切 断销；14-定位销；15曳光管。
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§3 空心装药破甲弹的结构
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§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%。
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§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%。
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§3 空心装药破甲弹的结构
3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹
前已述及，旋转稳定破甲弹的破甲威力将因其高速旋 转而下降。为了解决这一问题，人们在药型罩上采取了各 种各样的措施，这里介绍的就是其中的实例。 1.美152mmXM409E5式多用途破甲弹 美152mmXM409E5式多用途破甲弹是六十年代末 期的产品，配用于坦克炮上。该弹的结构如图5-12所示。
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§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。
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第五章破甲弹[仅供借鉴]
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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：
特ห้องสมุดไป่ตู้课件
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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。
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。
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：射流对三高区状态靶板进行侵彻破孔 3.终止阶段：当射流速度低于射流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。
第5章破甲弹(精编荟萃)
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铝
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锌
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弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.3 炸高
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弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
精编荟萃
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弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.4引信：结构简单、瞬发度高压电引信； 5.2.5隔板：在药型罩与起爆点之间设置的
5.4.1EFP成型模式
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弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
精编荟萃
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弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
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弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.2 影响EFP形成性能的主要因素
1.
药 型 罩 的 形 状
2.智能化、灵巧化：依据目标选择攻击模式；
精编荟萃
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本章要点 1、三种聚能侵彻的性能特点是什么？有 何不同？ 2、破甲弹的作用原理是什么？什么是聚 能效应？ 3、影响破甲威力的因素有哪些？炸高、 旋转运动对破甲威力有何影响？ 4、EFP有几种成形模式？影响成形性能 的因素有哪些？ 5、MEFP战斗部结构有哪些形式？针对不 同作战目标，有哪几种作战模式？
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；
精编荟萃
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。
第8章 破甲弹威力试验南京理工大学版权
Z j 0 = Z 0 + (100 − t0 )υ j 0
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30
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mm Z j
第8章 破甲弹威力试验 章
弹丸靶场实验技术
射流速度分布测定
A(t0,z0) t1(100μs) t
Z 1 − Z a = (t1 − t a )υ j1 Z 2 − Z a = (t 2 − t a )υ j 2
光栅 Zb1
Zb2
光射线管
光栅
垫 铁
底片盒与 保护盒
第8章 破甲弹威力试验 章
弹丸靶场实验技术
射流速度分布测定
第8章 破甲弹威力试验 章
弹丸靶场实验技术
射流速度分布测定
数据处理步骤如下： 数据处理步骤如下： 1）测定图象放大系数K 测定图象放大系数K
K= L1 L2
Z T = Z − V j (t − T ) 6）绘出Vj—ZT图并求其方程
第8章 破甲弹威力试验 章
弹丸靶场实验技术
破甲弹威力与试验分类
三类：静破甲试验、动破甲射击试验、专门的破甲后效试验 三类：静破甲试验、动破甲射击试验、 1)静破甲试验：聚能战斗部在一定炸高条件下， 1)静破甲试验：聚能战斗部在一定炸高条件下，以静态爆炸测定破甲威力的试验成为 静破甲试验 静破甲试验。 静态”是指被试件在爆炸瞬间无轴向动能， 静破甲试验。“静态”是指被试件在爆炸瞬间无轴向动能，弹有零转速或某转速两种 情况。通过静破甲试验为确定装药结构、选择设计参数而测定射流与破甲过程的各种 情况。通过静破甲试验为确定装药结构、 性能参数。 性能参数。
第8章 破甲弹威力试验 章
弹丸靶场实验技术
射流速度分布测定
第五章破甲弹
2α
Δ li
i
2 β
h
i+1
d1
图5－10 变壁厚药型罩
4.材料 当药型罩被压垮后，形成连续不断裂的射流愈长，密度愈 大，其破甲愈深。从原则上讲，要求药型罩材料密度大、塑 性好、在形成射流过程中不汽化。 为了提高破甲弹的破甲效果，也可以采用“复合材料药型 罩”，即药型罩内层用紫铜，外层用铝合金、镁合金、钛合 金和锆合金等具有燃烧效能的低燃点的金属材料。
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
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。
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。
第5章破甲弹
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。
弹药学 第5章 破甲弹5.2.2药型罩
4.材料；5.加工质量：壁厚差的影响；
表5-4不同材料药型罩的破甲试验结果
罩材
破甲深度/mm
平均
最大
最小
试验发数
紫铜
123
140
103
23
生铁
111
121
98
4
钢
103
113
96
5
铝
72
73
70
5
锌
79
93
66
5
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
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
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1E章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.2 影响EFP形成性能的主要因素
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。
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
破 甲 弹
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。
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。
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
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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
杯底变形 沿法向汇聚成射流 速度梯度形成杵体和碎片
弹药学 第5章 破甲弹5.1.2 金属射流的形成
拉应力大时会产生射流拉断现象，要 考虑最佳炸高；
弹药学 第5章 破甲弹5.1.2 金属射流的形成
爆轰波到达罩口部端面时，突然卸载，距罩口 端面约1～2mm处出现“崩落圈”断裂、飞出。
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
1.
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.2 影响EFP形成性能的主要因素
药 型 罩 的 形 状
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
2.药型罩材料
弹药学 第5章 破甲弹5.1.3 破甲作用
开坑阶段 准定常侵彻 终止阶段
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2 影响破甲威力的因素 5.2.1 炸药装药
表5-2炸药性能对破甲威力的影响
炸药
密度/(g.cm-3) 爆压/108Pa
破甲深/mm
孔容积/cm3
B炸药 RDX/TNT50/50
5.2.3 炸高
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.4引信：结构简单、瞬发度高压电引信； 5.2.5隔板：在药型罩与起爆点之间设置的
药型罩
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.6 旋转运动 会破坏金属射流的正常形成，使射流
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构 射流旋转方向
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
2.法105mm破甲弹 弹体高速旋转、装药不转或低速旋转；
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3.4 火箭增程破甲弹 张开式尾翼、涡轮旋转、铝合金复合材料
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3.5 多级串联复合聚能装药战斗部
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4 爆炸成型弹丸（EFP） 形成是弹丸、炸高不敏感、抗干扰、动能大；
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
5.4.1EFP成型模式
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
3.药型罩的厚度
弹药学 第5章 破甲弹5.4 爆炸成型弹丸
4.装药长径比
装药长径比超过1.5，对提高EFP 速度和长度不明显
TNT RDX
1.71 1.646 1.591 1.261
232
144±4
35.1±1.9
194
140±4
27.5±1.2
152
124±7
19.2±1.2
123
114±5
12.6±0.9
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
5.2.2 药型罩 1.形状
弹药学 第5章 破甲弹5.2.2药型罩
弹药学 第5章 破甲弹5.2.2药型罩
4.材料；5.加工质量：壁厚差的影响；
表5-4不同材料药型罩的破甲试验结果
罩材
破甲深度/mm
平均
最大
最小
试验发数
紫铜
123
140
103
23
生铁
111
121
98
4
钢
103
113
96
5
铝
72
73
70
5
锌
79
93
66
5
弹药学 第5章 破甲弹5.2 影响破甲威力的因素
表5-3药形罩形状对射流速度的影响
药形罩形状
药形罩参数 底部直径/mm 锥度（°）
射流头部速度 /(m.s-1)
喇叭形
27.2
——
9500
圆锥形
27.2
60
6500
半球形
28
——
3000
弹药学 第5章 破甲弹5.2.2药型罩
2.锥角：35°~60°
弹药学 第5章 破甲弹5.2.2药型罩
3.壁厚：顶部薄、口部厚；
弹药学 第5章 破甲弹5.1.2 金属射流的形成
弹药学 第5章 破甲弹5.1 破甲弹作用原理
5.1.3 破甲作用 金属射流对靶板的侵彻过程，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：射流对三高区状态靶 板进行侵彻破孔； 3.终止阶段：当射流速度低于“临界速度” 时，射流堆积在坑底，破甲过程结束；
利用火药气体压力推动活塞使尾翼张开。
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3.2 长鼻式破甲弹
筒式尾翼
固定尾翼
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
滑动弹带、低速旋转
弹药学 第5章 破甲弹5.3 成型装药破甲弹的结构
5.3.3 具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 1.美152mm多用途破甲弹