穿甲弹

穿甲弹（英文：Armor Piercing），是一种用来穿透装甲的弹药。从1860年代至1950年代，穿甲弹的主要应用是击穿战舰的厚重装甲。从1920年代起，穿甲弹也被用于反坦克。穿甲弹是以炮弹材料的硬度与形状，加上装药在射击时传递的动能，在与坚硬的目标接触时穿透表面而达到破坏的效果。穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能，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。穿甲弹除了用来反坦克以外，也可以用来对付其他坚固目标，或者使用在炸弹上，攻击军舰的防护装甲。但穿甲弹最初的对手不是陆上的坦克，而是在海上的各式军舰，由于当时战舰的装甲上普遍都进行了表面渗碳处理，为了击穿这一层碳，穿甲弹上普遍覆盖上了一个钝头的被帽，这就是被帽穿甲弹（APC），而为了减少炮弹飞行时的空气阻力，通常会在被帽上再覆盖一层风帽，这就是风帽被帽穿甲弹（APCBC），并于二战中开始应用。 二战后期，随着坦克车体正面装甲的倾角越来越大，尖锥状的普通穿甲弹容易被倾斜装甲弹开，但各国在这个时期都开始发现所谓的“转正效应”——钝头弹药在接触大倾角装甲的时候可以以更接近垂直的角度入射，从而有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头被帽穿甲弹，代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471穿甲弹。而有些则在普通穿甲弹前焊接上一个软质被帽，击中装甲时被帽会给后面的尖头穿甲弹体提供转正效应，使尖头弹部分以较小的法线角尝试击穿装甲，被称作被帽穿甲弹（APC，Armor Piercing Capped）；为了改善其弹道特性，在被帽前加上风帽，于是成了风帽被帽穿甲弹（APCBC，Armor Piercing Capped Ballistic Cap），因此穿甲弹在海上和陆上经历了两条不同的发展路线后再次归一。另一称呼为硬芯穿甲弹（APCR），为了击穿更厚的装甲，势必要提高炮弹射击后的动能，制造更大的炮弹，相对的要有更大的大炮来使用，一昧的加大尺寸并不是唯一的方法。所以就在弹头的材质上做点功夫，HVAP/APCR弹使用了比钢铁更坚硬的物料（如碳化钨）制成直径较小的弹芯，弹芯外包裹一层轻金属（如铝）以保持炮弹口径不变。击中目标时，外层轻金属弹托留在装甲外，内部弹芯继续前进穿透装甲。由于整体质量比全口径弹轻，硬芯穿甲弹在动能相同的情况下具有更高的速度，能令小口径火炮也能击穿厚重的装甲。缺点在于，由于质量较小，硬芯穿甲弹的动能会随速度降低迅速衰减，外层的弹托也会增加横截面积和空气阻力，导致有效射程变短，在远距离难以命中目标，并且很容易跳弹。二战末期，APCR逐渐被原理相同，但弹托可分离减少阻力的脱壳穿甲弹取代。与硬芯穿甲弹（APCR/HVAP）的设计相同，不过外层弹托是由比较软的材质制造，为锥膛炮（Squeeze bore）而设，发射时外层弹托受挤压直径变小，横截面和阻力随之减少，从而提高初速增加穿透力。例子如英国安装了利特尔约翰适配器 的QF 2磅炮和德国的7.5厘米Pak 41反坦克炮。缺点和硬芯穿甲弹类似，而且锥膛炮无法发射APCNR外的任何弹种，限制了对软目标的打击效果。脱壳穿甲弹是传统穿甲弹提升穿甲效果的改良型。脱壳穿甲弹将真正会与目标接触的弹头直径缩小，外面以较轻的材质作成套筒包覆，在外观上，与普通穿甲弹接近，直径也相同，能够继续使用原有的火炮。发射之后，当炮弹离开炮管时，因为压力的关系，外层的套筒会迅速与中间的小直径弹头分离，只剩下中央的部分继续前进。脱壳的意思就是将外层的套筒在发射初期脱离的步骤。这种穿甲弹的好处是可以使用较大口径的火炮，利用较多的装药提供的能量，集中在比传统穿甲弹小的弹头上，提高整体的穿甲能力，以及减少飞行过程中能量的耗损。但APDS采用自转来克服章动效应，其长径比不得大于7：1否则自转无法提供足够的稳定性。故弹头较现代APFSDS显得粗而短，接触面的增大和弹芯较短使其穿甲能力也明显逊色于APFSDS，APDS主要被二战末期至冷战前期的坦克使用。弹体与脱壳穿甲弹类似，弹芯多由制程复杂的合金或陶瓷制造，拥有极高的硬度，最大差异在翼稳脱壳穿甲弹的弹芯尾部拥有尾翼，其功用在射击后，弹芯在空中飞行的姿态能够与射击抛物线成一直线，接触目标后动能集中在弹芯尖端贯穿目标，也就是说尾翼的功用是让弹芯不在空中翻滚。缺点：尾翼会增加风阻，减少动能，易受侧风影响，降低命中率。早期的APFSDS长径比较小，大多在15：1左右，随着技术的发展，现在的APFSDS长径比已经在25：1左右，弹芯的质量增加了，动能和存速性也显著的提高。APFSDS弹芯材质大多采用合金钢，碳化钨，贫铀。