03.02 为什么一些近防炮要用钨合金弹芯的穿甲弹?

一顿吃三碗



当前的近防炮体制采用两种,一种就是图片上主流的“加特林”体制,美军的“密集阵”、荷兰的“守门员”、我军的730/1130、俄军的AK630……都是这种体制的近防炮,炮管口径通常在20–30㎜,对抗来袭的反舰导弹采取密集弹幕拦截!

由于“加特林”炮通常采用6管、7管甚至11管,加之是转膛炮电力驱动使其射速非常高 ,最高理论射速都在3000–4200发/分钟,甚至超过了10000发/分钟!这样高的射速就是要应对来袭的反舰导弹,采取“以快制快”的原则,现代反舰导弹飞行速度普遍超过0.85马赫 ,并且随着科技的进步超音速反舰导弹是当前的发展主流,2.5–3倍音速的导弹来袭,“加特林体制”必须要将射速提高到8000发/分钟以上才行, 否则就是徒劳的。
除了“加特林”体制的近防炮之外,还有一种是瑞士“千禧年”35㎜口径的近防炮体制。

“千禧年”近防炮就是在闻名遐迩的瑞士厄利空“天空卫士”高炮基础上改进的,陆军/海军都使用,炮本身集成了发现、跟踪、精瞄射击为一体的无人炮塔设计,这样就大大的减轻了人为干预…但是“千禧年”毕竟是单管火炮,射速肯定不如“加特林”,理论每分钟射速仅200发左右。

但是瑞士人独辟蹊径,采用了炮口编程设计,就是在35㎜炮弹的尾部装了一个可编程的线圈和可编程引信,当“千禧年”的火控雷达精确跟踪目标之后,火控计算机控制火炮发射,在炮弹出膛经过炮口的一瞬间,炮弹被炮口的编程线圈注入了要拦截目标的信息程序……使炮弹在接近目标的时候爆炸,并且扇面形抛射出152个钨合金预制弹片,通过弹片的高速撞击达到摧毁目标的目的!


图片上尖锥体弹头的炮弹就是钨合金(贫铀合金)穿甲弹
瑞士厄利空35㎜炮弹,可以看见银白色小圆柱就是钨合金预制弹片。

但不论是“加特林体制”的炮还是“千禧年”炮,它们所使用的穿甲弹和预制弹片基本上都是“钨合金”,甚至是“贫铀合金”!

我们学过化学都知道 ,固态钢的密度是7.8吨/立方米, 而钨是19.35吨/立方米(铀19.05吨/立方米)钨的密度是钢的2.5倍!由于密度高并且非常坚硬,钨这种金属在工业加工上特别适合做切削刀具……而应用到弹药上则是极好的穿甲材料,基本上是穿甲弹材料的首选,但是钨价格昂贵还很脆,必须添加其他韧性好、耐腐蚀的金属与它一起冶炼(或者采用烧结法),这样才能降低成本和提高钨穿甲弹的韧性!钨穿甲弹打击装甲目标形象的比喻就是“热刀切黄油”,非常高的炮口初速使其与空气高速摩擦,打在装甲上“穿与烧蚀”同时进行……,正是由于“钨弹”的高硬度,近防炮穿甲弹或者预制弹片都使用它,因为敌人来袭的反舰导弹已经距离自己的战舰3–4㎞的距离了,甚至更近!如果近防炮不能一击中的、完全摧毁,那么反舰导弹对于战舰的损害可想而知!所以近防炮必须使用“高硬合金炮弹”穿透反舰导弹的外壳,破坏里面的制导设备、其他电子仪器、机械控制设备……只有这样才能消除来袭反舰导弹的威胁。

被35㎜炮摧毁的“幼畜”(小牛)靶弹,可以看到靶弹的弹体完全被击穿,并且灼热的弹片已经将内部设备烧毁了。

另外,高密度材质弹药在飞行过程中由于重量较重,它的飞行是比较稳定的,弹道比较平直,受海面“横风”的影响较低,要知道海面的风非常大,吹偏小口径弹药的飞行轨迹是正常现象,而采用密度高的金属制造弹头重量不轻、在发射药的推力下受此影响会小一些,加之持续2–3秒时间的一次射击,可发射200发以上的弹药,非常密集也消除了部分弹着点略微偏离的问题。


正在给“密集阵”弹鼓内装填20㎜炮弹,当然“加特林炮”不一定都使用“钨穿甲弹”,也可以使用爆破燃烧弹,不打导弹也可以打其他目标,比如:恐怖分子/海盗驾驶的小艇。

总之,近防炮或者预制弹片使用钨合金是因为这种金属的高密度、高硬度的特性 ,而美军使用“贫铀弹”则是美国国内钨资源比较少 ,战时出现“被禁运”就麻烦了!所以,只好寻找与钨特性差不多的金属材料来替代,而美国是核武器生产、核工业大国,提取U235之后剩余的U238(贫铀)库存非常多,将其制成穿甲弹芯也是另辟蹊径、废物利用。


皇家橡树1972


回答问题:每分钟射速超过万发的近防炮为什么要用价格高昂的钨芯弹?

  众所周知,近防系统基本上是以射程在20公里左右的近防导弹与射程在2公里左右的近防炮组成的。

  在敌方火炮、导弹越过近防导弹的拦截空隙时,只有近防炮能形成军舰的最后一道防线,阻止敌火接近我舰了。

世界上著名的近防炮有美国的MK-15型“密集阵”近防炮,俄罗斯的AK-6-30型近防炮,中国的pj/11-30型“海盾”近防炮……

我们就以国家的“海盾”为例讲解一下,1130近防炮是11管30毫米炮,射速每分钟10000发炮弹,每秒射速166发炮弹,使用钨芯穿甲弹,每枚造价1000元,其装备有自主的扫描雷达与红外追踪雷达。

拦截方式为弹幕撞击拦截,具体流程如下:雷达扫描到敌火并链接红外追踪雷达进行追踪,到达射程近防炮开炮射出炮弹形成弹幕进行拦截。该炮可以拦截的最大距离为3.5公里。

其使用的钨芯穿甲弹,拥有更加强大的穿甲能力,相比较普通弹头它有更高的破坏力与更快的飞行速度,去提高它的射速上限去提高拦截效果的。一次拦截2.5秒约400枚炮弹可拦截约40个目标,耗资40万元。1130有两个弹仓共1280枚炮弹,可支持其拦截3次,耗资120万元。在敌致命导弹来袭时花120万来保护几十亿的军舰的生存,是十分值得的。

且近防导弹的造价也不低廉,一枚也要个40万元与近防炮一次拦截的费用相当,且近防炮能更有效的拦截更多目标(但射程低),再加上近程防空导弹与中远程防空导弹的配合,就可以更大限度的提升军舰的生存能力了。

综上:近防炮用价格高昂的炮弹是十分值得的。

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军武周报


▲目前先进的近防炮的射速都很快,有些甚至达到了每分钟万发以上(图片来源于:网络)

目前,大部分近防炮用的穿甲弹都是钨合金弹芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹,但众所周知的是,钨合金弹芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹的价格都十分昂贵,那对于射速每分钟上千发或上万发的近防炮来说,为何要用昂贵的钨合金弹芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹呢?

▲美军的“密集阵”近防炮使用的20毫米钨合金弹芯脱壳穿甲弹(图片来源于:网络)

其实道理很简单,就是为了最大限度毁伤来袭的导弹,我们都知道,现代导弹尤其是用于反水面舰艇的反舰导弹其大部分壳体都较厚,因此,如果采用钢芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹,由于其穿透能力较低,因此未必能有效穿透大部分现代反舰导弹较为厚实的壳体,相对来说,钨合金弹芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹的穿甲能力更强,因此,可以保证穿透大部分现代反舰导弹的壳体,而对于近防炮来说,由于其基本上已经是水面舰艇的最后一道防线,因此,在这个情况下,其就必须保证对来袭导弹做到“一击必穿”甚至是“一击必杀”,否则水面舰艇就会面临着被反舰导弹命中甚至击沉的危险。

▲使用钨合金弹芯的30毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹(图片来源于:摄于2018.珠海航展)

故而,综上述而言,近防炮用较为昂贵的钨合金弹芯的脱壳穿甲弹或尾翼稳定脱壳穿甲弹就不难理解了,毕竟相比于军舰本身的价值来说,钨合金单芯的脱壳穿甲或尾翼稳定脱壳穿甲弹的价格根本就是小巫见大巫了。


军武次位面


近防炮是舰艇面对反舰导弹和精确制导炸弹的最后一道防线,这种武器已经被科普的太多,不过,军迷们中还有相当一部分对近防炮并不是很了解,大多以为在反舰导弹袭来的时候,近防炮会凭借其每分钟数千发的高射速,用20-30毫米弹丸构成一堵墙,这些弹丸包括穿甲弹和高爆弹,等着来袭反舰导弹撞到这堵墙上。

实际上,尽管近防炮的射速较高,有的型号,诸如俄罗斯的卡什坦和咱国的1130,其射速甚至超过了10000发/分钟,但其备弹量却很有限,诸如卡什坦的30毫米炮弹备弹量仅2000发,根本无力构成一堵面积比较大的火墙。

近防炮,实际上是在雷达或者广电系统的指挥下,对来袭反舰导弹进行精确射击,保证一次发射出去的几百发炮弹能够准确的将大多数弹药击中目标。而现代反舰导弹,尤其是那些超音速反舰导弹,虽然机动性较差,但其速度却更快,普遍超过两马赫甚至更快,为了保证超音速飞行时候,甚至还要保证有一定的机动性,其弹体结构都得到了加强,加上近防炮的射击距离十分有限,来袭导弹即便被击伤,其残骸也很可能会砸在军舰上,对军舰构成严重毁伤,这就要求在短暂的射击窗口,不仅要打得准,还要确保能把来袭导弹彻底摧毁。

刚才说了,现代反舰导弹结构坚固,使用穿甲弹射击主要就是破坏其结构,打个比方,如何击沉一艘军舰最有效,当然是摧毁其主要承力结构,也就是战舰的龙骨,对付反舰导弹跟这个类似,穿甲弹能最大程度破坏其结构,而不仅仅是弹体表面。因此,现代近防炮使用的弹药,当然是穿甲能力更强的钨合金穿甲弹或者贫铀穿甲弹了。


深远防务观察


最后一道屏障,肯定要保证损伤或击毁来袭目标。

现在很多反舰导弹都是穿甲弹头和延时引信,目的是为了穿透军舰外层在内部爆炸。要保证击穿来袭导弹就用合金弹头喽。


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