脱壳穿甲弹为什么要脱壳?

彭国放


首先可以先想一下为什么弓箭要比弹弓杀伤力大?其主要原因在于细长的弓箭在飞行过程中所受到的阻力极小,并且由于箭杆的作用在相对大的质量上只具备极小的接触截面,因此弓箭在杀伤力、杀伤距离和穿透力等指标上完胜弹弓。

同样的道理也适用于穿甲弹弹上。脱壳穿甲弹是一种次口径弹药。利用大质量狭长的箭形弹芯完成了和弓箭相同的攻击动作。

那为啥要脱壳?直接弄成一个小口径炮管发射细细的弹头不就可以了吗?原因出在物理学问题上!

初中物理书上讲到压力问题的时候往往会写是多少多少大气压,压强是多少多少帕斯卡。但要注意一点是压强的真正单位是 牛顿/平方米 这样的书写格式。因此在膛压相同的情况下,作用的截面积越大则物体所受到的压力也就越大。

如果是一个小炮管发射脱壳穿甲弹的弹芯的话,由于单芯洁面太小,因此所受到的力f也就很小,弹头很难获得极高的初速。

因此弹药设计师就考虑增加弹头所受的力量。最简单的办法就是加大截面了。在剑形的弹芯外面加一个弹托这样在开炮的时候由于截面增大炮弹所受到的力量f也就显著的增大了。

这就是弹芯的作用,压强公式 p=f/s 推导 f=p·s,加速度公式 a=f/m,在增大弹丸截面s则可以最终使弹丸获得更大的加速度。

同时这里的m中包含m1弹芯质量和m2弹托质量。如果在开炮后弹托和弹芯分离那么m1:m2越大则弹芯所保留的能量也就越大。这也是为什么弹芯使用密度大的金属制成,而弹托都是轻质量的铝合金的原因了。

再有就是弹托在离开炮口后失去了炮管对其的约束,在气动设计上就会直接分离使弹芯高速的飞向目标。

这时候的弹芯从原理上则和射出的弓箭相同了。


军武数据库


尾翼稳定脱壳穿甲弹缩写:APFSDS,是目前反坦克使用的主要弹种之一,一般由大口径滑膛炮发射(英国采用线膛炮发射),脱壳穿甲弹的威力一般也是衡量坦克火炮威力的最重要的标准。

穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能(速度、质量)和炮弹材料自身的物理特性。穿甲弹在炮膛中被发射药加速出膛之后只受阻力和重力的作用,为了使穿甲弹在击中目标时仍然存有较大的速度,穿甲弹在设计时就必须采用有利于减小阻力的形状。

根据基本的物理学知识,弹体越细,阻力越小。但是考虑到火炮口径是一定的,科学家们想出了用一个轻质弹托把穿甲弹弹体夹在中间,弹托的口径与大炮口径一致,穿甲弹被做成细长的杆状,出膛之后弹托由于阻力的作用自动脱落,弹体沿着炮管指向继续飞行,这就是“脱壳”一词的由来。为了保证细长的弹体在飞行过程中的平稳和精度,在制造穿甲弹时,在尾部安装有四片尾翼,成十字形排列,故称“尾翼稳定”。

实际上就是炮弹做细了,穿透能力增强,但是太细的炮弹无法使用大口径的坦克炮给发射出去,所以为了解决这个问题,就在细长的炮弹外面给包上一圈弹托,这样就可以使用坦克的主炮来射击了,弹托在炮膛内时由于受到炮膛的约束不会散开,但是一旦被发射出炮膛后,经过空气的阻力就会分离,这样就只剩下带尾翼的弹体朝着目标飞去,这样可以有效发挥它速度快,冲击力强大的特性。

与线膛炮发射出去的炮弹不同,滑膛炮发射的尾翼脱壳穿甲弹上加装的尾翼是为了让弹体保护一个旋转姿态,这样有利于保持射击精度。而线膛炮发射的炮弹本身就是一种旋转方式,因此不需要装尾翼来保持旋转。

下面用图片来直观说明一下:

坚固的金属棍,比如钨合金和贫铀合金由于质量密度大坚硬,可以用来射穿装甲板。

通过高速的冲击力再利用自身的坚硬弹体逐步来穿透装甲

穿透装甲板

为了让弹体在飞行时保持稳定并减少阻力让其飞得更快,采用这种前端尖头,后端装尾翼的造型

这种细长的炮弹装进坦克炮里是无法被发射的

为了让它顺利发射出去,就被其设计了弹托。

炮弹发出炮膛瞬间,加固弹托的金属环被破碎散开

随后弹托也散开

只剩下弹体向前继续高速飞行

最后弹体依靠强大的冲击力射穿目标


鼎盛军事


首先,穿甲弹全名叫“次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹”。

我们都知道,不论是子弹还是炮弹,发射出去都是高速旋转的,利用的是陀螺稳定原理。因此,枪管儿和炮管儿里都有膛线,为的就是让发射出去的弹丸产生旋转。

但是,现代坦克几乎都是滑膛炮!!!几乎都是滑膛炮!!!几乎都是滑膛炮!!!重要的事情说三遍!!!

采用滑膛炮的原因就是为了发射“次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹”(后面称穿甲弹吧,简单一点)!

这要从穿甲弹的结构说起,说白了穿甲弹的弹芯就是一个重金属的杆儿,后面有几片尾翼,当然还有发射药。这个重金属的杆儿的直径大大的小于坦克炮的口径!!!这就是“次口径”的由来!!!那么怎么把这个小于口径的杆儿发射出去呢?在这个杆儿上还有弹托儿!发射药点燃后,火药气体推动弹托,弹托带着重金属杆儿飞出炮口,飞出炮口的瞬间,弹托儿就均匀的飞散。弹托儿能不能均匀飞散开是影响穿甲弹射击精度的重要指标!!!

金属杆儿利用的是惯性稳定原理!!!惯性稳定原理!!!惯性稳定原理!!!

金属杆儿低速旋转的高速向前飞行,直到命中目标。

以上就是穿甲弹要脱壳的原因。

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永l喜欢兵器和摄影


脱壳穿甲弹也称超速脱壳穿甲弹。它只在膛内保持弹丸是适口径的。弹丸出炮口以后弹托自行脱落,弹壳后的飞行弹体高速飞向目标,这也是它与次口径超速穿甲弹的主要区别。

这种类型炮弹弹丸的整体重量比同口径整体均质弹丸的重量轻。在同样的发射条件下,它能够获得的初速比同口径整体均匀弹丸的大。脱壳后飞向目标的弹体直径小,且材料密度大,增大了着靶时的比动能,提高穿甲能力。



超速脱壳穿甲弹主要由飞行弹体和弹托两部分组成,根据其采用的飞行稳定方式不同,超速脱壳穿甲弹可分为旋转稳定式和尾翼稳定式两种类型。旋转稳定式脱壳穿甲弹是在次口径超速穿甲弹的基础上发展起来的。尾翼稳定的脱壳穿甲弹也叫杆式穿甲弹,它有滑膛炮发射和线膛炮发射两种类型。尽管配用的火炮不同,但是它们的稳定方式相同,结构也基本一致。


在十字路口等等你


现代坦克在攻击其他坦克目标时会使用脱壳穿甲弹,不管坦克搭载的是滑膛炮还是线膛,这差不多算是常识。穿甲弹的功能是击穿坦克厚厚的装甲,在坦克内部造成伤害。在二战时,坦克使用的都是不脱壳的穿甲弹,二战后才开始普及脱壳穿甲弹。“脱壳”是脱壳穿甲弹最大的特点,那脱壳穿甲弹为什么会脱壳呢?这样有什么好处吗?

首先脱壳是为了提高炮弹的“比动能“。“比动能”是炮弹与目标接触的的横截面积和其动能之比。在长期的实验中,人们发现“比动能“越高的炮弹穿甲能力就越强,数学计算也证明了这一点,于是人们就开始研究“比动能”大的结构,最终研制出了脱壳穿甲弹。让坦克可以一炮击穿几百毫米的钢板。那为什么这项技术不给战列舰用呢?这是因为坦克里面的空间太小,穿甲弹只要击穿就能给坦克带来杀伤。而战列舰实在太大,炮弹必须装有炸药才能伤害它,所以战列舰并不适用脱壳穿甲弹。

其次脱壳是为了降低炮弹受到的空气阻力,这个应该很好理解,就是在一定速度下,直径越小的炮弹受到的阻力越小,最终速度也就越高。脱壳穿甲弹本来就没有普通穿甲弹那么笨重,在脱去外壳后只剩下里面细细的弹芯,阻力自然就小很多。一定范围内,炮弹速度越高,射程就越远,穿甲威力就越大。不过虽然初速度高达1700M/S,但现代脱壳穿甲弹的射程并不远,这是因为高速度的反作用——速度太高,空气加热非常厉害,穿甲弹的尾翼在一秒左右就会烧掉大半,尾翼烧没后就会翻滚,这时自然就谈不上威力和精度了。


浩汉防务论坛


现阶段穿甲弹结构的发展都是为了提高穿甲而设定的。如果学习毁伤理论可以了解到穿甲弹穿甲主要与断面密度有关系,也就是说穿甲弹结构来讲要做到细长,同时也要求弹体材料总有很大的密度。但是火炮火力是与口径有关系,一定限度内火炮口径越大火炮威力越大。为了要达到良好的穿甲效果就要克服火炮口径与弹体直径的矛盾。于是脱壳穿甲弹应运而生。

弹体上包着外壳可以满足细细的弹体可以获得大口径炮膛内火药燃气足够的推动力。将弹体加到高速。但是出膛后弹壳又会受到很大的阻力,所以将弹壳设计成分裂式,出膛后依托着空气阻力会产生一个径向力,从而撕裂弹带,这样弹壳就成功脱落。由于脱壳穿甲弹出膛后会脱壳,所以不适合伴随补兵前进使用。

现阶段坦克上搭载着滑膛炮,这样弹体受到的轴向阻力就会更小。为了使穿甲弹出膛后奔向目标能有更好的稳定性,便在穿甲弹尾部装上了尾翼。所以穿甲弹全程可以称之为:尾翼稳定超速脱壳穿甲弹。

简要概述一下脱壳穿甲弹穿甲机理。穿甲弹穿甲分为三个阶段:开坑,冲塞和侵彻。

弹体与目标靶板接触时弹体与靶板表面形成高温高压高应力区,于是弹体和靶板同时破裂,融化。破裂残渣沿着坑切线飞出。就这样弹体和靶板同时消耗,直到残留弹体击穿靶板。所以脱壳穿甲弹所形成的弹坑有明显的金属液体流动的痕迹。

脱壳穿甲弹弹体撞击到靶板时主要失效形式有:弹体由于压杆失稳折断和弹体由于剧烈摆动而折断。所以在设计穿甲弹弹体结构是要做到合适的长径比。

小便不才没有配图!!


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脱得这层壳咱们一般管他叫做弹壳(qiao四声),这个部分主要起到弹药的上下定心部和弹带的作用。一般弹壳的动能为弹药总体动能的10-20%,但是其作用太大了,以至于没办法忽略掉。

如果学习过火炮概论和弹药内弹道学的人应该知道,弹药在膛内加速有几个精度上的要求:

第一个就是火药密封性的要求,气密性好,炮弹承受的膛压越高,加速度越高,炮口初速越高。

第二个就是径向精确度,这个是由弹药的上下定心部决定的,定心长度越长,弹药的径向精确度越高,炮弹出膛瞬间速度矢量方向与炮管指向方向的夹角越小,其总体精确度越高。

APFSDS弹药的核心思想就是将足够多的动能作用在弹芯上,同时减少弹药在空气中能量的损耗,尽可能的提高弹药的弹道末端动能,以增加炮弹的侵彻深度。

因此在设计APFSDS弹药的时候需要保证弹芯拥有较高的弹径比,较稳定的安定面,较低的空气阻力,同时拥有较高的能量转化率。但是其独特的箭型弹药使得其在管内加速和定心非常困难。因此,加装可脱式弹壳是非常好的选择,既可以保证弹芯获得较大的动能的情况下也能获得良好的定心作用,同时又不影响空气外弹道特性。

可脱弹壳要求拥有较低的质量,较高的抗屈服强度,不容易变形,同时也不能太脆。综合以上考量,弹壳一般采用航空级6066-T6铝合金和更昂贵的7075-T6铝合金。而目前最好的弹壳材料是复合材料+碳纤维构成的新型弹壳,几乎是最完美的弹壳材料,唯一的缺点就是价格突破天际。

值得一提的是线膛炮发射的脱壳穿甲弹一般采用滑动弹带和稳定式定心部,这个是为了防止线膛炮使弹芯拥有自旋力影响炮弹的外弹道性能。毕竟尾翼稳定和自转稳定有一个就够了,双倍的快乐是不存在的,会打架的!


军事观察员东旭


脱壳稳定尾翼穿甲弹是现在坦克主流的一个弹种,至于问题主所说,质量减少,然后他的动能也就降低,但是事实上观察下以前的坦克炮弹的话,你就会发现事实上,质量并没有降低。

首先我们看一下次口径穿甲弹,整个炮弹最终起作用,也就是炮弹的前端,这里借用下其他问答主的一个图片。

我们看到整颗炮弹真正起到杀伤效果的,炮弹前端那一段弹尖。

但是脱壳稳定尾翼穿甲弹,他现如今的发展是整个一根长杆儿都快戳到坦克炮弹的底部,与此同时,这一根长杆,他的里面的材质不再是纯钢制,而是选择钨合金或者贫铀的材质,密度大大增高,整个硕大的铜质弹壳里面装的大部分是火药并不伴随炮弹的有效杀伤部分一起飞出火炮。

而且贫铀有着自锐效应,可以说大大增加了脱壳稳定尾翼穿甲弹的穿甲深度。

与此同时,关于杀伤力的部分很多人认为传统的穿甲弹,由于他最终穿透的口径比较大,所以能够造成更大的杀伤。实际上,这一点是无稽之谈,只有坦克我说过很多回了,坦克是将所有的弹药,燃油人员传动装置,火炮装置关的设备等封闭在一个狭小的空间内,可以说是一个极致的封装罐头,只要炮弹穿透了装甲,轻则引起燃油燃烧中,则整个坦克的弹药直接殉爆。

与此同时,传统的穿甲弹他的稳定他的弹药轨迹的方式就是通过自身的旋转,也就是坦克体内的膛线对坦克炮弹本身进行切割,然后在坦克炮管内部炮弹,形成了一种强大的自旋力量,但是脱壳稳定尾翼穿甲弹它本身的弹拖,就是为了防止飞杆在飞出炮管的时候,与炮管内壁发生摩擦影响他的飞行轨迹,他的飞行稳定,全是靠在尾翼,不能穿甲弹,此时脱壳稳定尾翼穿甲弹他的飞行的时候旋转力越小,它的稳定性也就越高。

这个时候巨大的弹托,除了增加迎风面积,增加摩擦力以外,似乎也没有什么其他的作用。


漩涡鸣人yy


主要是为了减少空气阻力,不得不脱壳。尽管在相同速度下,质量越大,动能越大。但是在高速情况下,如果不脱壳,空气阻力会严重的干扰弹丸在空气中的飞行状态,使得弹丸速度变低,从而没有足够的能量来穿甲。

脱壳穿甲弹的鼻祖可以说是次口径穿甲弹:

次口径穿甲弹(APCR)的核心是直径更小的高硬度钨合金,外面加上软质弹托,适配与发射火炮的口径,弹丸发射后,弹托与弹芯一起飞向目标。

在撞击装甲后,硬质弹芯从弹托内穿出、侵入装甲。相比于同口径穿甲弹丸,次口径弹芯可以将同样的动能作用在更小的截面积上,从而提高了穿甲的厚度。

但是由于弹芯太小,又为了足够的刚度,使得内部不填装炸药,使穿甲后较传统带炸药的同口径穿甲弹要小。故诞生了脱壳次口径穿甲弹。


脱壳次口径穿甲弹为了解决奇葩外形弹托(前面那张图中可以看出)在空气中飞行产生的额外阻力问题,脱壳次口径穿甲弹应运而生。此种弹出膛后,同口径弹托变可利用旋转离心力脱开,只留下包裹弹芯的小直径整流结构随弹芯一起飞向目标。

此种穿甲弹能有效的将火炮发射的动能保存到穿甲弹芯上,击中装甲是能将穿击面积进一步缩小。


最后就是现在最为常见的穿甲弹,次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹:

由于细长的弹丸没有足够的“腰围”来储存角动量,很难在靠旋转方式保持飞行稳定,解决之道便是当代穿甲弹的终极形态,次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹,当同口径的弹托夹着杆状弹芯飞出跑膛后,在空气阻力下,弹托被吹开,分离脱出,弹芯依靠尾翼在空气中稳定飞行,如飞镖一般射向目标。这也就是为什么要加上一层壳的主要原因。


Mr生活家


首先,要明白脱壳穿甲弹为什么要加上那个壳?

穿甲弹一路发展过来,经历了尖头、钝头、被帽、次口径等多种形式,目前广泛采用的尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)是纯动能杀伤武器,依靠细长尖锐的高密度弹芯对装甲进行冲击。


相比早期穿甲弹,或者直观点说普通子弹,APFSDD的最大特点就是弹芯特别细长,形象点说就是一根高速飞行的绣花针,这样有利于在飞行过程中尽量减小空气阻力。但是问题也来了,炮管那么粗,弹芯那么细,怎么匹配?于是弹托,或者说那个“壳”的作用就来了,没有这个“壳”,单有弹芯是无法通过炮管发射的。

也正因此,这个“壳”在炮弹出膛后就必须抛掉,让弹芯单独飞向目标,否则就增大了弹芯的迎风面积,增大了空气阻力,原有弹芯的细长设计变得毫无用处。

至于弹芯重量,目前APFSDS的弹芯材料一般采用钨合金或贫铀合金,密度比普通钢高出一倍以上,可以保证一定距离上的存速和动能。


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