碎甲弹
碎甲弹(High Explosive Squash Head) 是第一次世界大战时的反战舰弹药,用来破坏坚固的战列舰。由于它具有一定的反装甲作用,而又可以有效的杀伤人员,后来被作为一种多用途弹装备坦克。今天,装备线膛坦克炮的一些国家仍然在使用和发展碎甲弹,它们的能力依旧可以作为对坦克,战舰的主攻弹药。而碎甲弹的计算公式十分的简单,发射碎甲弹的火炮的口径×命中目标的装甲厚度,若小于弹速,则车组成员可能轻微脑震荡,若大于弹速,则无法造成伤害。
基本信息
- 中文名
碎甲弹
- 外文名
High Explosive Squash Head
- 类型
反工事弹药
- 作用
破坏坚固的钢筋混凝土工事
简介
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,背面的墙皮却一块块剥落一样,致使内壁落一块几公斤重的碟子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,外形完好的坦克就此失去战斗力。
原理
工作原理
碎甲弹是将弹药中炸药的能量,直接以冲量的形式作用于钢装甲车辆的表面,使钢装甲板内部产生应力波,在钢装甲板背面造成“崩落效应”,用装甲板崩落下来的破片以很大的动能在装甲车辆内部进行杀伤和破坏。
碎甲弹就是根据上述道理来打坦克的。当碎甲弹撞击装甲表面时,弹壳头部随即变形裂开,里面装的塑性炸药就在装甲表面堆积。随后引信发生作用,引发炸药爆炸,所产生的爆轰波将以数十万个大气压力突然作用于装甲板上,并向装甲板中传播压缩应力波,瞬间使装甲板内层产生一种很大的应力波。当此应力波传播到达自由表面(装甲背面)时,立即产生相应的反射拉伸应力波,反射出的拉伸波以相同的波速反向传播,在两波相向发生干扰时,应力叠加,在自由表面附近的拉伸应力超过某截面装甲材料本身的断裂强度且持续一定时间以后,就会在这个截面产生层裂,装甲内壁就会崩落下一块2.5~5公斤重、形似一只碟子的大破片,这块破片就叫“碟形破片”。同时在碟形破片周围,还会撕裂下数十个由几克到数十克重的小破片。而钢装甲层裂面又成为一个新的自由表面,如果压缩应力波的强度足够大时,在新的自由表面上,还会造成第二次、第三次的崩落现象。这些崩落下来的大小不等的破片,将以350~200m/s的速度,在装甲车辆内部横飞乱撞,不仅可以杀伤乘员,而且还可破坏机器与设备,把装甲车辆内部的“五脏六腑”炸得千疮百孔。
作用原理
碎甲弹的作用原理很简单。它的弹头让爆破物贴近装甲爆破,产生震荡波。震荡波沿垂直于装甲表面的方向传递。如果震荡波能传递到装甲另一面,由于遇到界面,被反射回来并与仍然向界面传递的波形产生重叠。这种重叠在接近装甲背面的地方特别严重。当波形重叠后,分子的震荡幅度急剧增加,物质结构遭到破坏。碎甲弹对匀压制板块的作用最好。例如匀压制钢板,其中的杂质在制造过程中被压成平行于装甲板块表面的碟片混杂在钢材中,这些碟片受震荡波推动产生大幅度位移,板块因此碎裂。
构造
碎甲弹的构造其实很简单,主要由弹壳、引信和炸药三部分构成。弹壳的弹头部很短,圆柱部很长,好像一个氧气瓶。弹壳内装填的是一种塑性很好并能堆积成一定形状的塑性炸药。当碎甲弹命中装甲后,它就会像膏药那样紧紧粘贴在装甲上,不碎裂,不飞散。弹壳是采用含0.17%~0.25%C的优质低碳钢,经热冲成型再经正火处理后稍机加工制成。弹壳既软做得又薄,一般壁厚为2~4mm。这样当弹体碰击目标时,弹头部就很容易变形或破碎,使弹壳内的炸药易于紧贴在装甲上,充分发挥其炸药的作用。在弹壳底部装有能自动调节起爆时间的短延期触发引信,不管射击距离远近,还是弹体着靶速度快慢,它都能保证在炸药堆积成一定形状后才起爆,使弹药很好的发挥作用。引信中各种零件均是采用硬铝合金与优质低碳钢制成。
设计
碎甲弹的弹头罩由较软的金属构成,里面是层叠压合的A3(91%RDX+9%蜡) 或C4(91%RDX+9%塑料纤维) 。当撞击装甲时,弹头罩被压扁,爆破物与装甲表层良好地大面积接触,继而在压力作用下产生爆破。当装甲角度在65度以下时,碎甲弹的作用受装甲倾斜度数的影响不大。弹头罩可以根据装甲的斜面产生变形,这样爆破的震荡波仍然沿垂直于装甲表面的方向传递。碎甲 弹可以令匀压制钢甲的内层大约1.5-1.8倍弹径的厚度碎裂。碎片以50-250米/秒的速度向坦克内部喷射,对人员、器械造成伤害。英国的L35 105毫米碎甲弹可以震碎150毫米的匀压制钢板。又例如南斯拉夫的105毫米M61碎甲弹,足够震碎T-55的炮塔正面装甲,说明它的破坏能力也在150毫米以上。
但碎甲弹基本只能对匀制装甲作用。当遇到不同材料层叠混合的装甲时,震荡波在各材料接触的边缘被混乱地折射、反射,无法有效重叠,作用也就不明显。间隙装甲则能更有效地抵御碎甲弹。由于震荡波不能在空气中传递,间隙装甲的空隙让碎甲弹无法对主装甲层造成破坏。
由于碎甲弹的弹头外壳由软金属(无碳钢、铜) 构成。弹的飞行速度不能太快。否则外壳在飞行过程中会因为受到气流形成的大阻力变形,造成爆炸物提前爆破。同时,由于结构软,在炮管中的加速运动也受到限制。通常碎甲弹的飞行速度在650-750米/秒上下。这样的飞行速度,外弹道飞行时间长,如果采用尾翼的稳定方式,横向风会令弹体产生较大的偏差,严重影响其精度。