炮霸707：換個姿勢聊聊穿甲彈！

作者：炮霸707

前幾天本菜吐槽了日本和韓國的穿甲彈，然後各種大神開始吐槽本菜不嚴謹，不縝密。誠然比桿長，比材料什麼的，如果詳細論證會涉及到複雜的數學計算過程，並且通過外形尺寸來估計穿甲彈俄好壞，最多可以定性，根本做不到定量。

經過幾天的思考，本菜決定換個姿勢來繼續聊穿甲彈。

從能量守恆的角度，我們通常可以認為，坦克的炮口動能=彈托帶走的能量+飛行中彈芯損耗的能量+穿甲過程中消耗的能量+穿甲後的剩餘動能。他們之間大致的比例是炮口動能100%、彈托帶走28%、飛行中損耗15%、穿甲過程利用54%，最後剩下3%。

炮口動能的大小，和火炮的口徑、長度、和葯室大小有關。125炮的葯室比120的大、且125X48>120X44；125X48

一個理想的穿甲過程應該是，盡量的減小彈托帶走的能力和飛行中彈芯損耗的能量，將更多的能力用於穿甲過程的消耗中，並且通過各種手段來提高穿甲過程中的能量利用效率。

我們通常所說的，增大彈芯長徑比啊，什麼貧鈾彈芯/自銳鎢合金彈芯什麼的都是在提高彈芯在穿甲過程中的能量利用效率。然而在實際操作中，任何因素的改變卻並不容易。

比如長徑比更長的彈芯，需要體積更大的彈托來支撐。而體積更大的彈托會帶走更多的能量。例如M829A2有一根很長的彈芯，但是增大的鋁合金彈托又浪費了不少能量。於是彈托的減重就成為目前坦克穿甲過程中的一個重要方向。

彈托的設計，要滿足在彈丸膛內運動時對彈芯的支撐，讓彈芯不碎裂，不擺動，而且要盡量的輕。

比如M829A3搞了一個超牛逼的複合材料彈托，俄羅斯的Svinets-1/2弄了一個奇形怪狀的鋁合金彈托。

說完了彈托帶走的能量，我們在來看看飛行過程中的損耗。

飛行過程中的損耗主要來自於彈丸在飛行過程中的阻力。其中阻力的大頭來自於風帽和彈翼。理論上彈翼是越小越好，風帽是越細越尖越好。然而這些的設計都要受彈丸整體的飛行穩定性來約束，但是總的來說，存速性好的穿甲彈，彈翼的片數和面積往往較少，彈頭比較尖。

從一些公布的穿甲彈照片我們可以看到俄式125穿甲彈的彈翼往往很大，甚至早期的125穿的彈翼還能起到定心的作用，而美國M829系列穿甲彈的彈翼是越做越小。事實上穿甲彈的速度降也基本一樣。俄系最差、德系次之，美系最好。

此外，速度降也與彈翼和風帽的材料有關係，現代穿甲彈的飛行速度超過4M，鋁製彈翼和風帽在飛行中所受到的氣動加熱很可能對其產生燒蝕，從而導致阻力急劇升高。有些國家的穿甲彈為了防止燒蝕不得不採用不鏽鋼彈翼和風帽……這樣一來，留給穿甲體的重量就又少了。

接下來我們再來看看穿甲過程中所消耗的能量。根據極限穿透速度的公式可知，質量一定長徑比更大的彈芯，極限穿透速度越小；質量一定，密度越大的彈芯，極限穿透速度越小。這就是追求大長徑比穿桿的貧鈾彈比鎢彈的極限穿透速度要更小的原因所在。也就是通過良好的彈芯設計可以大大提高穿甲過程中對能量的利用效率，用更少的能量穿透更厚的靶版。另外在穿甲過程中，彈頭的自銳會減小穿甲過程中的阻力，而彈翼是否能順利脫落也會對穿甲過程產生影響，對這兩項的優化也可以提高穿甲過程對能量的利用效率。

在實際中，增加彈芯長度會受到炮彈幾何尺寸和結構的限制，減小彈芯直徑必須考慮彈芯的強度和剛度，目前大家的長徑比基本上在25~30之間，沒有誰能更進一步。貧鈾彈在密度和自銳的天然優勢非常吸引人，但是足夠貧鈾材料不是誰家都有，並且使用上會有不小的危害。 使用鎢彈的傳統國家在近20年來一直在探索自銳鎢合金，先後搞了一大票摻雜各種金屬的鎢合金和發明了鎢絲編織彈桿的工藝在應用中實現了自銳效應，但是這些彈的密度往往不高，自銳效應很大程度上被密度的降低給抵消了，所以自銳鎢的應用到目前為止並不成功。

最後我們討論下幾個國家的大致水平。

美國人雖然炮的動能不大，但是彈托帶走的能量、彈丸飛行過程中的損耗很少，並且穿甲過程中能量利用率超高，所以美國人的水平很高。

德國人什麼的，彈托帶走的能量，彈丸飛行過程中的損耗沒有美國人少，穿甲過程中能量的利用效率也遠低於美國人高，因此在L44時期，德國人的水平很一般，等到L55時期，水平上來不少，單是仍然差美國人不少。當然L55會讓坦克的機動性變差。

俄羅斯呢，雖然炮口動能越來越高，單是彈托帶走的能量，彈丸飛行過程中的損耗都極大，穿甲過程中的能力利用效率也沒啥進步。因此在過去到未來相當長的一個時期，俄系穿甲彈的水平真心不好。

中國雖然和俄羅斯在火炮上同源，單是在穿甲彈方面一直師從西方。中國人的炮口動能和毛子不相上下，通過對於彈托技術和彈丸外形方面的持續挖潛，使得在相當長的一個時期內，中國炮&彈可用於穿甲過程的能量一直高於德系。另外中國人的鎢穿甲彈水平一直與西方同步，所以中國125的水平低於美國，但與德國的頂尖水平不相伯仲。不過目前由於分裝彈先天結構的劣勢，鎢彈可挖的潛力已經不大了，如果要繼續追趕米帝，鈾彈是一個很好的選擇。

日、韓等國呢，雖然各種時髦技術用了不少，但是在各個方面的挖潛都差點意思，所以其總體的水平只能說一般般。

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