如何提高穿甲威力？

穿甲弹是靠弹丸动能进行穿甲的。根据冲击理论，弹丸对靶板的侵彻深度L可近似写为：

式中　m——弹丸质量，g；

vc——弹丸着靶速度，m/s；

d——弹丸直径，mm；

αθ——系数。

由上式可见，欲提高侵彻深度，必须增加项的数值。

从该项的物理意义看，它是弹丸单位横截面积上的动能，被称为比动能。这就是说，只有提高弹丸着靶的比动能，才能使威力增加。一般来说，为了提高弹丸的比动能，可采用以下措施：

（1）提高弹丸的着靶速度

由式（4-5）不难看出，弹丸的着靶比动能与着速的平方成正比，增加弹丸着速显然比增加弹丸的质量合算。为了提高弹丸的着速，首先应提高初速。

①改进火炮。增大火炮口径，加长炮管，以及提高膛压，是提高弹丸初速的有效方法。目前，坦克炮口径已由85mm，100mm，105mm，115mm发展到120mm，125mm，还有可能出现135mm，140mm，甚至145mm；身管长度由50倍口径增大到58倍或更长；膛压由370 MPa增大到680 MPa。相应初速得到了大幅度提高，由1 100 m/s提高到1 800m/s，甚至可达到2 000m/s。但是武器系统的机动性能受到很大影响。

②提高火药能量。由硝化棉火药、硝基胍火药发展到硝胺火药，其能量由932 kJ/kg，1 128 kJ/kg提高到1 226 kJ/kg。火药能量的提高，有效地提高了弹丸的初速。

③使用涂覆火药降低温度系数。使用涂覆火药降低温度系数——传统的火药装药，在常温15℃情况下发射，其膛压与初速是标准状态；在高温50℃情况下发射，其膛压增量较大，一般增高15%左右（有些装药可达到20%，甚至30%）；而在低温-40℃情况下，其膛压降得很低，初速也大幅度下降。由于火炮允许的最大膛压是限定条件，高于该值就可能出现安全问题，所以为了使高温膛压不超过最大膛压，势必要把常温膛压降低，因此也就降低了常温初速。若能降低温度系数，即若能使高温膛压增量不大于5%或者更低，则相应常温膛压可提高10%或者更高，因此可较大幅度地提高常温和低温初速。为了降低火药的温度系数，发展了涂覆火药。其原理是，将装药的一部分制成一定形状并使用钝感物质将其包覆起来，以达到在不同的温度下控制其参与增面燃烧的时间，从而在各种温度情况下都得到较丰满的内弹道P-t曲线。在整发弹的装药中按一定比例加入涂覆火药。调整涂覆药的使用比例和涂覆层的厚度，达到降低温度系数的目的。在理想的情况下，甚至可以实现“零梯度”，即常、高、低温的初速相等，膛压都不高于火炮允许的最大膛压，这样在各种温度下都能充分利用火炮的潜能，最大限度地提高初速。

④随行装药技术。从穿甲弹的内弹道看，膛底压力与弹底压力间存在较大的压力梯度。弹底压力大约是膛底压力的2/3。若能有效提高弹底压力，就能较大幅度地提高穿甲弹初速。可以考虑使用发射药随行装药技术来大幅度提高弹丸初速。发射药随行装药技术是一种和现有火炮结构相容的新型发射技术。其工作原理是在弹底装一部分火药，称随行装药，控制它在最大膛压后点燃，随行药从运动的弹丸中向弹后空间释放能量，以保持较高的弹底压力，有效改善膛压压力分布，利用“压力平台”优势大幅度提高推进效率，从而提高弹丸初速。(www.xing528.com)

⑤密实装药技术。目前研究的密实装药技术多种多样。采用大弧厚单基（扁）球形药就是其中一种。由于（扁）球形药的堆积密度大，所以经过钝感处理的（扁）球形药的燃烧具有较好的渐增性。（扁）球形药是粒装药中装药密度最高的一种，由于其流动阻力小，其装填密度可超过1 kg/dm3，应用与高装填密度装药结构相匹配的点传火技术，可获得较高的炮口速度。

⑥发射药钝感技术。采用新型高能发射药钝感技术可提高弹丸的初速。其原理是将一种钝感剂渗透到发射药中，使膛压缓慢增长，且当膛压到达波峰后缓慢下降，使P-t曲线下面的面积更大，提高做功效率，从而提高弹丸初速。

（2）增加弹丸的长径比

由式（4-5）可知，弹丸长径比的增加自然会使m/d2的数值增大。换句话说，随着长径比的提高，弹丸的威力会增强。但是，实际试验结果表明，当着速一定时，弹体长度大到一定程度反而对穿甲不利，会出现弹体折断和跳弹现象；另外，弹体长度一定，着速有最佳的匹配范围。当基本满足这种最佳的匹配范围时，试验表明侵深与弹体长度大致相等。着速与弹体长度及弹径有着密切的关系。弹体长度与弹径越大，弹丸的质量就越大，弹丸的初速就越小，则着速就越小。在弹体长度不变时，为提高初速以得到最佳的着速，就需要减小弹径，也就是说增大长径比。

增大弹体的长径比是提高着靶比动能的非常有效的技术途径，但这受到长杆材料综合性能的限制，因此要增大长径比，就要不断改善材料的综合性能，如提高强度、韧性、抗弯性等。另外，还应当设计出新的结构，以实现最大限度地加大弹体的长径比。例如，在能够大幅度提高着速的情况下，若将长径比提高到40或更大，将能更大幅度地提高穿甲威力；但弹体在膛内高过载发射或在外弹道上高速飞行中易发生较大的弯曲变形，这将影响弹体的发射强度及飞行稳定性。若将低密度、高模量的材料（如钢）做成较大直径的护套，则可大大地提高其刚度，避免大长径比的高密度材料弹体发生弯曲变形。

（3）采用高密度合金的弹杆材料

由式（4-5）可见，弹杆材料的密度增加必将使弹丸的比动能增加，从而使威力提高。具有较高机械性能的弹体材料能够承受更高的膛内发射应力，因而可以减短弹托长度，从而减少消极质量，提高弹丸的初速；同时，在火炮速度范围内具有较高机械性能的弹体材料可以提高穿甲威力。如采用密度大、机械性能高的贫铀合金和贫铀钨合金制成弹体，可大大提高杆式穿甲弹的侵彻能力。因而，进一步提高弹杆材料的密度必然是弹杆的发展趋势。

（4）减少弹托质量

采用轻质材料弹托，减轻弹丸的消极质量，是一条提高弹丸着靶比动能的重要途径。由于主战坦克炮口径和杆式弹丸的长径比的不断增大，消极质量同时增大，消耗的动能也相应增大，而弹托是最大的消极质量来源，所以采用轻质材料制造弹托，减轻消极质量，可有效降低动能损失，提高穿甲威力。为减少弹托质量，可开发利用一些密度小而强度高的新材料：

一是采用小密度高性能的金属、非金属及复合材料，如增强尼龙、树脂基玻璃纤维或碳纤维复合材料等。这些材料已广泛用于小口径脱壳穿甲弹上，而某些大口径脱壳穿甲弹也使用了非金属复合材料。如美国的120mm M829E2式穿甲弹的弹托已经使用了树脂基碳纤维复合材料，使其重量减轻了30%。

二是采用轻金属或轻金属复合材料，如已广泛使用超硬铝合金。目前正在研究使用其他的更加轻质的合金及其复合材料。

三是使用金属与非金属的复合，达到减轻弹托质量的目的。