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常用坦克装甲车辆弹药种类

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:坦克装甲车辆常用的弹药主要是穿甲弹、破甲弹、榴弹、炮射导弹和制导炮弹。穿甲弹是现代坦克装甲车辆配备数量最多的弹种。1)尾翼稳定脱壳穿甲弹尾翼稳定脱壳穿甲弹,是20世纪60年代出现的一种高速长杆式动能穿甲弹,目前已成为世界各国用于对付大倾角、大厚度及多层复合装甲的主要反坦克弹种。它是一种采用空心装药方式、以爆炸时产生的高温熔解金属药罩所产生的聚能金属射流进行穿甲的炮弹,也是目前主战坦克必备的弹种之一。

常用坦克装甲车辆弹药种类

坦克装甲车辆常用的弹药主要是穿甲弹、破甲弹、榴弹、炮射导弹和制导炮弹。

1.穿甲弹

穿甲弹又称动能弹,主要靠弹头命中装甲时的大动能和高强度击穿钢甲,并以弹体、装甲破片或炸药的爆炸、燃烧作用,杀伤和摧毁装甲后面的乘员、装备和器材。穿甲弹是现代坦克装甲车辆配备数量最多的弹种。

穿甲弹发展过程中,共产生了普通穿甲弹、超速穿甲弹和脱壳穿甲弹三类。普通穿甲弹又有尖头穿甲弹、钝头穿甲弹及被帽穿甲弹之分。超速穿甲弹作为穿甲弹发展中的一类,目前已被脱壳穿甲弹所代替。脱壳穿甲弹包括旋转稳定脱壳穿甲弹和尾翼稳定脱壳穿甲弹,其中尾翼稳定脱壳穿甲弹已成为当今世界各国发展动能弹的主要弹种,并已广泛应用于现代坦克炮上。

现代穿甲弹主要是尾翼稳定脱壳穿甲弹和贫铀穿甲弹

1)尾翼稳定脱壳穿甲弹

尾翼稳定脱壳穿甲弹,是20世纪60年代出现的一种高速长杆式动能穿甲弹,目前已成为世界各国用于对付大倾角、大厚度及多层复合装甲的主要反坦克弹种。就其结构来说,可分成两大类:一类是利用滑膛炮发射的稳定脱壳穿甲弹,另一类是利用线膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹。初速可达1 500~1 800 m/s,长径比在10∶1以上,而穿甲能力约为普通穿甲弹的2倍以上。

根据坦克火炮的结构,滑膛炮使用的是长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹,线膛炮使用的是采用滑动弹带技术的尾翼稳定脱壳穿甲弹。

(1)滑膛炮发射的长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹。长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹以高强度合金钢制成的细长实心杆为弹体,前端装有用于改善外弹道性能的风帽和用于改善穿甲性能的被帽。尾部装有以中碳钢制成的6个带偏刃的整体固定尾翼,尾翼中心有曳光管。弹体中部有锯齿形环槽,用于将弹体和弹托连为一体。弹托由互成120°的三块卡瓣组成。三块卡瓣合围在环槽处,再以紫铜弹带箍为一体。然后由弹托与药筒相结合,另外,在每块卡瓣上均有两个纵向斜孔,平时以密封剂堵死,卡瓣外缘为药瓣形凸起,构成环形迎风槽。如图3-39所示。

图3-39 滑膛炮发射的长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹

1—闭气环;2—弹托;3—风帽;4—风帽顶尖部;5—定心部;6—弹芯本体;7—尾翼

发射时,弹带(闭气环)定位并密闭火药气体,弹托带动弹体在火药气体的推动下前进,曳光管被点燃,同时火药气体冲开卡瓣上的斜孔并向前喷出,作用在弹托上,使弹体旋转。所以,弹丸在膛内既获得了直线运动,又获得了低速旋转运动。弹带被磨损而断裂。

(2)线膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹。线膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹弹体为烧结钨合金、实心如图3-40所示。前端依次排列3个穿甲块,穿甲块间以及与弹芯之间均无刚性连接。外罩以风帽。后端用螺纹固定有钢质尾翼、6个翼片和偏刃8°。尾管内装有曳光管。弹托为马鞍型,铝合金制成,3个卡瓣由前后紧固环箍紧。

图3-40 线膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹

1—弹丸;2—袋装发射药;3—药筒;4—带底火的传火管;5—发射药;6—保护托;7—曳光管;8—尾翼;9—后紧固环;10—密封环;11—内弹带;12—外弹带;13—弹托;14—弹芯;15—前紧固环;16—穿甲块;17—风帽

弹带由内外弹带组成,内弹带由天然聚丙烯管加工而成,压入弹托后部弹带槽内之后,用胶合剂与弹托胶合一体;外弹带为聚酰胺(尼龙)制成,压入弹带槽后,活动地套在内弹带上,装配好后,用手即可使外弹带相对内弹带转动。

发射时,火药气体推弹托及弹体向前运动的同时,外弹带嵌入膛线,高速旋转,靠内外弹带间的摩擦力带动弹体只做低速转动。

(3)穿甲弹的穿甲过程。杆式穿甲弹初速高、长径比大,侵彻威力远超其他动能穿甲弹。一般认为,杆式穿甲弹弹丸在穿甲过程中一方面破碎,另一方面穿甲,属于“破碎穿甲”。

穿甲过程可以分为开坑、侵彻和冲塞三个阶段。

①开坑阶段。开坑阶段是从弹丸着靶到开坑形成,此时弹丸的撞击速度最高,撞击压力可达104 MPa,远超金属材料的强度极限,弹体和装甲金属发生破碎,向抗力较小的一侧飞溅,在装甲表面上形成一个口部不断扩大的坑。

②侵彻阶段。弹体进入坑内,侵彻阶段开始。此时的撞击压力仍然很大,弹体还是边破碎、边飞溅。装甲金属被不断侵入的弹体所挤压,以很高的速度向侧面方向和表面方向运动,最后使表面和弹体之间的金属破裂、抛出,孔径增大。在侵彻阶段,由于装甲抗力方向变化和弹丸的惯性运动,将出现一个弹丸“转正”的现象。这是杆式穿甲弹在大着角情况下不易跳飞的原因。当弹丸侵彻到一定深度后,在装甲背面出现鼓包。

③冲塞阶段。冲塞阶段是穿甲过程的后期,弹丸因速度降低不再破碎,装甲的抗力减小,装甲背面的鼓包因惯性继续增大。最后,在最薄弱处剪切下一个钢塞,残余弹体和碎片以剩余速度从孔中喷出。至此,杆式穿甲弹完成了全部穿甲过程。

2)贫铀穿甲弹

美国20世纪60年代开始研制贫铀穿甲弹,1988年装备部队,至今已发展到第四代,美、英、法、德、俄等均已装备部队。

贫铀穿甲弹弹芯采用的是由0.75%钛和贫铀组成的贫铀合金,具有弹性模量小、韧性好、硬度高、密度大、穿甲时不易断裂、在撞装甲时具有自锐特性、命中目标后进行高温燃烧的特点,比钨合金弹芯穿甲能力提高10%~20%。但是贫铀弹后效污染大,对乘员身体健康有影响。

美国装备部队贫铀穿甲弹主要包括以下5个口径:20 mm、25 mm、30 mm、105 mm和120 mm。120 mm坦克火炮配用M829系列尾翼稳定脱壳穿甲弹,105 mm坦克火炮配用M900式尾翼稳定脱壳穿甲弹。

2.破甲弹

破甲弹又称聚能破甲弹或空心装药破甲弹。它是一种采用空心装药方式、以爆炸时产生的高温熔解金属药罩所产生的聚能金属射流进行穿甲的炮弹,也是目前主战坦克必备的弹种之一。

破甲弹是靠成型装药的聚能效应压垮药型罩,形成一束高速金属射流来击穿装甲,不像穿甲弹那样要求弹丸有很高的弹着速度。

随着坦克装甲的发展,破甲弹出现了许多新的结构,如串联聚能装药破甲弹,炸药装药中加杀伤元素或燃烧元素等随进物的破甲弹,防止错位式抗旋药型罩和旋压药型罩等。

1)破甲弹作用原理

(1)聚能效应。利用装药的一端空穴以提高局部破坏作用的效应,在美国和英国称为门罗效应,在德国称为诺伊曼效应,在中国和俄罗斯称为聚能效应。

以一个简单试验来说明聚能效应。

在同一块靶板上安置了4个不同结构形式但外形尺寸相同的药柱(图3-41),使用相同的电雷管分别引爆后出现以下几种情况。

图3-41 不同装药结构对靶板的破坏效果

(a)圆柱形装药;(b)锥形凹槽装药;(c)锥形凹槽内衬金属药型罩装药;(d)距靶板一定距离的锥形装药

圆柱形装药只在靶板上炸出了浅坑。

带有锥形凹槽的装药炸出了深坑。

锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药,炸出了深洞。

锥形凹槽内衬有金属药型罩且药型罩距靶板一定距离的装药却穿透靶板,形成了入口大、出口小的喇叭形通孔。

从试验结果上看,在药柱下端挖一锥孔,炸药虽然减少了,但穿孔的能力提高了;有药型罩的锥孔药柱,比没有药型罩时,威力大为提高,其破孔深约为无罩时的10倍;若将带罩的药柱离开钢板一定的高度(最有效的高度称为有利炸高),炸孔深度约为无罩时锥孔柱孔深的17倍。

由爆轰理论可知,一定形状的药柱爆炸时,产生的高温、高压的爆轰产物将沿炸药表面的法线方向向外飞散,不同方向上炸药爆炸能量也不相同(图3-42)。圆柱形装药作用在靶板方向上的有效装药仅是整个装药的很小部分,又由于作用面积较大,因而能量密度较小,其结果只能在靶板上炸出很浅的凹坑。

当装药带有凹槽后,凹槽并没有使有效装药量减少,并且凹槽部分的爆轰产物也将沿装药表面的法线方向向外飞散,互相碰撞、挤压,汇成一股高压、高速和高密度的气体流(图3-43)。

图3-42 圆柱形装药爆轰产物的飞散

图3-43 无罩聚能装药爆轰产物的飞散

圆柱形药柱爆炸后,产生的高温、高压的爆轰产物将沿炸药表面的法线方向向外飞散,作用于钢板的仅仅是药柱端部的爆轰产物,作用的面积等于药柱端面积。带锥孔的圆柱形药柱则不同:当装药起爆后,爆轰波由起爆点开始向前端传播,爆轰波一旦到达锥形孔的顶部,爆轰产物即沿轴线向前飞散。当爆轰波继续前进时,爆轰产物则沿圆锥表面的垂线方向向轴线集中,最后,当爆轰波到达底平面时,所有锥面上的爆轰产物都集中到轴线上,形成一股气流,故称聚能流。由于气体流对靶板的作用面积减小,能量密度提高,故能炸出深坑。这种利用装药一端的空穴使能量集中从而提高爆炸后局部破坏作用的效应就称为“聚能效应”。距离药锥孔某一断面处,聚能流直径很小,称为焦点,这里能量最集中,能量密度(单位体积的能量)最大。过了焦点以后,高压迫使爆轰产物向低压区膨胀,聚能流将迅速地向四周扩散,断面积增大,能量逐渐与大气平衡。

适当提高装药至靶板的距离可以获得更好的爆炸效果。装药爆炸时,凹槽底端面至靶板的实际距离,常称为炸高。

例如锥形凹槽内衬有金属药型罩,当炸药爆炸时,汇聚的爆轰产物压垮药型罩,使其在轴线上闭合成能量密度高的金属射流,从而增加对靶板的侵彻深度。

(2)金属射流的形成。有金属罩聚能药柱爆炸以后,和无罩聚能药柱相比,则发生了一种完全不同的物理现象。

当带有金属药型罩的装药被引爆后,爆轰波从装药底部向前传播,所到之处,炸药爆轰,产生高温高压的爆轰产物。爆轰波经药柱到达药型罩的表面,在爆轰波强大压力(20万~30万大气压)推动下,金属罩受到强烈的压缩,产生高速塑性变形,罩的各微元克服其惯性进行加速,以1 000~3 000 m/s的速度向罩的对称轴方向运动,从而进行药型罩的压垮过程。从罩的内表面挤出一部分金属来,在对称轴上发生碰撞,罩微元以碰撞点为界,分为前后两部,前部称为射流,后部称为杵体。因为射流头部是罩顶部的微元所形成,由于此处的有效装药量大,而金属质量又较小,所以压垮时和在轴上碰撞时速度就高,因而射流速度也高,而射流尾部是靠近罩底部的微元所形成,此处装药已变薄,有效装药量减小,而金属的质量相对较大,因而碰撞速度降低,形成射流速度也较低,所以一根射流其速度在长度方向上存在一定的梯度,经一定时刻后射流展开,头部平均速度约6 000~8 000 m/s,尾部速度约为2 000 m/s,射流在向前运动过程中,不断被拉长变细,最后出现颈缩和拉断。射流长度的数量级为几百毫米,直径约为几毫米,射流质量约占罩质量的20%,温度900~1 000℃。跟在射流后面的杵体,速度在1 500 m/s以下。

综上所述可以看到,药型罩在炸药爆轰作用下,产生高温、高速的金属射流,并汇集于轴线上,使炸药的爆炸能量转换为罩金属的动能。由于金属射速的密度要比爆炸产物的气体密度大得多,因此,金属射流能量密度一般要比爆炸产物能量密度大20~30倍。当射流碰到装甲时,其压力局部可达几十万甚至百万大气压,这远远超过了任何材料强度极限,因而装甲将在固体和液体的转化过程被冲击成孔(图3-44)。

图3-44 金属射流的形成

(3)破甲作用。金属射流对靶板的侵彻过程,大致可以分为开坑、准定常侵彻和终止三个阶段(图3-45)。

①开坑阶段。开坑阶段是破甲的开始阶段。当射流头部冲击靶板时,产生百万大气压的压力。冲击点的高压和所产生的冲击波使靶板自由界面崩裂,并使靶板和射流残渣飞溅,在靶板中形成一个高温、高压、高应变率的区域,简称为“三高区”。此阶段所形成的孔深只占整个孔深的很小部分。

②准定常侵彻阶段。射流碰靶形成“三高区”后,射流对三高区状态的靶板进行侵彻破孔,碰撞原理随之减小。侵彻破甲的大部分破孔深度是在此阶段形成的。由于此阶段中的破击压力不是很高,射流的能量变化缓慢,破甲参数和破孔的直径变化不大,基本上与时间无关,故称为准定常侵彻阶段。

③终止阶段。终止阶段情况较复杂,首先,射流速度已相当低,靶板强度的作用越来越明显。其次,由于射流速度降低,不仅破甲速度减小,而且扩孔能力也下降了。后续射流推不开前面已经释放能量的射流残渣,后续射流作用于残渣上,而不是作用于靶孔的底部,从而影响了破甲的进行。实际上在射流和孔底之间,总是存在射流残渣的堆积层,在准定常侵彻阶段堆积层很薄,在终止阶段越来越厚。另外,射流在破甲的后期产生颈缩和断裂,进而翻转和偏离轴线,对破甲过程将产生极为不利的影响,以致最后使射流破甲过程停止。

2)典型破甲弹(www.xing528.com)

破甲弹的型式多种多样,结构大都由弹体、炸药装药、药型罩、隔板、引信和稳定装置等部分组成。从稳定方式来看,目前所装备的破甲弹有旋转稳定式和尾翼稳定式两种。

下面介绍一种尾翼稳定破甲弹。

尾翼稳定破甲弹和尾翼稳定穿甲弹的稳定方式相同,都是利用尾翼稳定弹丸飞行姿态的。

图3-46为美国20世纪60年代M348A1式90 mm定装式尾翼稳定空心装药破甲弹,由滑膛炮发射,用于攻击装甲目标。

全弹由弹丸和药筒构成。弹丸由风帽、弹体、铜药型罩、空心装药、闭气环和尾翼等装置组成。弹体内装药置于锥形药型罩四周。药型罩置于弹体中部。装点火管的尾翼装置由螺纹与弹尾部连接,并延伸到药筒内发射装药中。尾翼装置上还拧装有止动件。装在药筒底部的底火拧装到止动件上。止动件内还拧装有与药筒齐平的击发底火。药筒里有导引面,用于尾翼定位。

图3-45 金属射流的破甲过程

图3-46 尾翼稳定破甲弹

1—击发底火;2—止动件;3—尾翼;4—发射药;5—药筒;6—引信;7—空心装药;8—导线;9—风帽;10—压电晶体;11—铜药型罩;12—闭气环;13—导引面;14—点火药;15—装药塞

射击时,发射药气体将弹丸推出炮膛。命中目标时,引信作用,起爆空心装药,压垮药型罩,形成高速冲击波和金属射流穿透装甲目标。

成型装药战斗部的出现催生了反应式装甲。为了对付反应式装甲,各种串联装药战斗部应运而生。有两个破甲弹串联、破甲弹与穿甲弹结合、穿甲弹与穿甲弹串联等。其共同的战术目标是:首先击毁附加的反应式装甲,然后侵彻主装甲。

俄罗斯T-90主战坦克上使用的3BK29型破甲弹属于三级串联式。

3.榴弹

通常所说的榴弹,是指弹丸内装有高能炸药,在弹丸爆炸后利用气体生成物的膨胀功或破片动能来摧毁目标的炮弹。因为这种炮弹像石榴一样多籽,也被称为“榴弹”,是弹药家族中用途最广的弹种,属于战术进攻型压制武器。发射后,弹上引信适时控制弹丸爆炸,用以压制、毁灭敌方的集群有生力量、炮兵阵地、机场设施、指挥通信系统、雷达阵地、地下防御公事、坦克装甲车辆、水面舰艇群等目标。

1)榴弹的分类

按弹丸的结构和对目标作用性质的不同,榴弹可分为杀伤弹、爆破弹、杀伤爆破弹、杀伤燃烧弹和杀伤爆破燃烧弹五种。

(1)杀伤弹。杀伤弹主要利用弹丸爆炸后的破片,杀伤敌人的有生力量,破坏敌人的器材和轻型野战工事掩体,在布雷区和铁丝网障碍区开辟通路。在没有爆破弹时可以用来对永久火力点射击,没有穿甲弹时射击装甲目标,也能收到一定效果。这种弹主要配用于中小口径火炮上,85 mm坦克火炮就是配用的这种榴弹。

(2)爆破弹。爆破弹主要利用弹丸爆炸后的爆破作用来摧毁非混凝土工事,如战壕、土木或木石火力点、观察所。此外可用跳弹射击开辟布雷区的通路,在没有杀伤弹、杀伤爆破弹、穿甲弹时,可射击暴露的生动目标和坦克。

这种弹主要配用于大口径火炮,如203 mm和305 mm火炮上。因口径较小的爆破弹装药量不多,爆破威力不大,所以坦克上没有配备。

(3)杀伤爆破弹。杀伤爆破弹是一种构造和作用介于杀伤弹和爆破弹之间的统一化榴弹。它兼有杀伤和爆破两种作用,即以炸药爆炸而产生的爆炸产物及冲击波破坏障碍物,又以弹壳所产生的破片杀伤有生力量。但对同一口径而言,其杀伤作用不如杀伤弹,爆破作用不如爆破弹。它配用于76~180 mm口径的地面加农炮和榴弹炮上,也配用于100线膛炮、100滑膛炮等坦克火炮上,杀伤爆破弹占弹药基数的30%左右。

(4)杀伤燃烧弹。杀伤燃烧弹又称杀燃弹,是兼有杀伤和燃烧作用的弹丸。杀伤燃烧弹的结构与杀伤弹的结构基本相同,只是在弹体装填物中增加一个燃烧元件。燃烧元件一般为海绵锆,压制成环状,装配在弹体内。弹丸爆炸时,爆轰产物将锆环炸碎,并借助高温将锆破片点燃成为火种,起纵火作用。

(5)杀伤爆破燃烧弹。杀伤爆破燃烧弹又称杀爆燃弹,是兼有杀伤、爆破和燃烧作用的弹丸。杀爆燃弹是近几年发展起来的新弹种,其弹丸结构与杀伤爆破弹基本相同,只是在弹体装填物中增加一个燃烧元件,其原理与杀伤燃烧弹相同。杀爆燃弹既可用于杀伤有生力量,爆破土木工事,还可以用来引燃易燃目标起纵火作用,实现一弹多用途,是各国重点发展的新型弹种。

2)榴弹的杀伤机理

一般情况下,引信启动,炸药爆炸后,弹体便被破坏,形成任意形状的弹丸破片和冲击波。利用冲击波的作用来毁伤目标,称为爆破作用;利用弹丸破片的动能来毁伤目标,称为杀伤作用;弹丸利用其动能侵入各种介质进行毁伤的功能称为侵彻作用。

(1)爆破作用。弹丸爆炸后,爆轰产物为一团高温高压气体,猛烈膨胀,急剧冲击与压缩四周的空气,使空气的压力和密度迅速上升,形成一个空气压缩层,压缩层的状态参数(压力、密度、温度)和原来空气状态参数明显不同,有一个突跃的改变。同时压缩层以超音速的速度向前运动,这就是冲击波。对目标造成结构性毁伤。

空气冲击波的破坏作用,通常以冲击波波阵面上的超压(波阵面压力与波阵面前扰动的大气压力之差)或障碍物所受到的比冲量来衡量。也就是说,冲击波的超压或比冲量越大,则破坏作用也越大。

(2)侵彻作用。榴弹弹丸利用其动能侵入介质的过程,对于爆破弹和杀伤爆破弹都具有十分重要的意义。例如弹丸击中某土木工事后,迅速侵入土壤或障碍物中一定深度,引信才开始引爆炸药,爆炸时产生高温高压气体和冲击波,猛烈冲击周围的介质,并把上部的工事掀掉,炸出一个大坑。在此过程中,弹丸完成侵彻与爆破作用,破坏工事主要靠爆破作用,而侵彻是为了发挥更大的爆破效果。

(3)杀伤作用。杀伤作用主要是指杀伤弹爆炸后,壳体破裂形成的破片或预制破片以一定的初速向四周飞散并毁伤目标。

当弹丸引信作用后,炸药被引爆,由于爆轰产物的直接作用,巨大的压力作用在弹壳壁上,弹壳金属开始变形。当变形到一定程度,弹壳内部最薄环节处出现裂点,裂点向内外表面扩延,形成裂纹,裂纹继续扩展,并彼此相交,使弹破裂,形成破片。破片可以用来杀伤敌方的有生力量。对有生目标的损伤,主要是对组织的一种机械性破坏作用,破片的动能主要消耗在贯穿机体组织及对周围组织的损伤上。除了用来杀伤有生力量以外,破片还可以用于毁伤飞机、汽车和军用器材等多种目标。

3)榴弹的基本构造

榴弹结构如图3-47所示。坦克装甲车辆常用的地面榴弹一般由弹丸、引信和发射装药等三大部分组成,弹丸的外形为回转体,由弹头部、圆柱部和弹尾部等三部分组成。

(1)弹头部。弹头部是母线为圆弧的旋转体,弹头部尖锐,以减小空气阻力。当弹丸配用弹头引信时,弹顶形状就是引信的外形。

(2)圆柱部。圆柱部是指上定心部至弹带间的距离,圆柱部也称导引部,有上、下定心部和1~2条弹带,它们能使弹丸在膛内沿轴向正确运动。

弹带的用途是发射时在膛内传递扭矩,使弹丸获得旋转运动,同时密闭火药燃气。对于无下定心部的弹丸,在装填时,弹带还起定心作用。对于分装式炮弹,装填中弹带有固定弹丸位置的作用。

(3)弹尾部。弹尾部一般呈船尾形,以适应飞行时空气环流的形状而减小尾部的涡流阻力。

弹体内腔有药室,药室内装猛炸药,榴弹的爆破威力与所装的炸药量和炸药性能有关。

4.炮射导弹

炮射导弹武器系统由制导装置、坦克有关设备和导弹组成。

1)制导装置

制导装置是一个组合仪器,由可以进行昼夜观察的瞄准镜和建立控制导弹飞行的激光信息场的制导仪组成,用来发现、识别目标和构成导弹在激光束中飞行的信息控制场。制导装置有瞄准和激光束信息两个通道。

图3-47 榴弹结构

1—引信;2—弹体;3—炸药装药;4—弹带;5—密封盖;6—除铜剂;7—上药包;8—基本药包;9—点火药;10—紧塞盖;11—发射药筒;12—下药包;13—底火

2)坦克有关设备

炮射导弹武器系统需配有变流机向制导装置内电子设备和陀螺部件提供36 V、400 Hz交流电;自动闭锁机在导弹发射时向制导装置提供“脱离”信号;另外需要借助火炮稳定装置搜索、瞄准和跟踪目标。

3)导弹

导弹由舵机舱、战斗舱、发动机舱、仪器舱、弹尾托组件和药筒等组成(图3-48)。

舵机舱内主要部件是舵机,其功能是将制导信号变成一种机械运动,控制两对互相垂直的舵翼,使舵翼偏转角与控制信号成正比,实施对导弹偏航、俯仰的控制。

图3-48 导弹结构布局

1—导弹;2—药筒;3—弹尾托组件;4—仪器舱;5—发动机舱;6—战斗舱;7—翼;8—舵机舱

导弹具有串联破甲战斗部的作用。前置装药位于舵机舱内,主装药位于战斗舱。当导弹撞击目标时,前置战斗部破坏反应防护装甲,经300μs的时间延迟后,主装药射流穿破装甲目标的主装甲,最终完成战斗使命。导弹分两个阶段赋予其飞行动能。在发射过程中,利用火炮赋予它270 m/s左右的初速,飞行至1 000 m左右时,通过发动机舱内的固体燃料火箭发动机又使其获得375 m/s左右的最大速度,使其最终能飞抵最大射程。

仪器舱内放置了除舵机组件外的弹上控制系统的所有组件及尾翼组件。当导弹在激光束中飞行时,激光接收器鉴别出有效的激光信号,然后将激光信号转变为电信号,并将其进行滤波和前置放大。电子仪器将这种混频的电信号处理成为与俯仰、偏航方向上与导弹位置偏差成比例的电信号。仪器舱中一个重要的部件是双自由度陀螺坐标仪。它的主要功能是在导弹发射瞬间,为控制系统提供重力的基准方向,为处理后续控制信号确定方位,把来自电子仪器的控制指令从地面坐标系变成弹体坐标系。

尾翼组件中的翼面相对导弹的轴线有一安装角,在导弹的飞行过程中产生动力矩,为导弹提供预定的转速。在发射前,尾翼由弹尾托束缚成折叠状态;发射后,在距炮口一定的距离处,弹尾托与弹体分离,尾翼张开到位并固定在工作位置。装在导弹底端的示踪灯提供导弹飞行中的弹道显示,用于对导弹的视力观测。

弹尾托组件的功用是将尾翼片箍在折叠状态和保护电子舱内的电子器件免受发射时高温高压燃气的影响。当导弹飞离炮口一定距离后,弹尾托与导弹分离。此后,尾翼在弹簧和自身惯性的作用下打开。药筒用来将导弹由火炮中射出,并保证导弹储存时和使用时的整体性。

5.制导炮弹

坦克装甲车辆上出现炮射导弹的同时,另一种用火炮与远距离目标交战的手段也出现了,即出现了制导炮弹。

制导炮弹是利用炮弹自身的制导装置,发射后能在弹道末段实施导引、控制的炮弹。它是一种打击点目标的精确制导弹药,主要用于毁伤坦克、装甲车辆、舰艇等活动目标。末段制导炮弹与一般炮弹的差别,主要是弹丸上装有制导系统和可供驱动的弹翼或尾舵等空气动力装置。在末段弹道上,制导系统探测和处理来自目标的信息,形成控制指令,驱动弹翼或尾舵,修正弹道,使弹丸命中目标。它多采用激光半主动制导方式,有的采用红外/激光复合制导方式。使用时,由配置在阵地前沿观察所、直升机或无人驾驶飞机上的目标指示器,用激光束等照射目标,弹上的制导系统接收目标的反射信号,实施制导。这种精确制导弹药的精度和首发命中率大幅度提高,炮弹散布误差可达1 m以内,首发命中率可达90%。

俄罗斯最新研制的改进型“红土地-M2”制导炮弹配备有半主动激光制导系统,长度为1 200 mm,重量54 kg,战斗部重约11 kg,射程增加达到25 km。使用的战斗部威力强大,可确保对目标的杀伤概率达到0.8~0.9。使用“红土地-M2”执行打击任务时的弹药消耗量仅为使用传统炮弹时的1%~2%,成本则只有使用后者时的10%~25%。

“红土地-M2”制导炮弹可使用自动装弹机自动装填。提高了火炮的射速,减少了发射准备过程中所需的时间。

制导炮弹虽然能实现精确制导,但它和导弹却不尽相同,它只是在普通炮弹的基础上加装了制导系统而成。它与炮射导弹在结构上的主要区别是制导炮弹本身没有动力装置,只是靠火炮发射的初速度,稳定翼和控制舵使炮弹稳定飞行,由制导装置自动导向目标,而炮射导弹均有动力装置;制导炮弹虽然均有弹翼,但只是用来稳定和调整方向的,不用于产生升力。

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