串联式破甲弹的作用和原理

爆炸式反应装甲的装备使用对聚能破甲战斗部构成了严重威胁，使得各种反坦克武器在挂有反应装甲的坦克面前无能为力。因为反应装甲爆炸后，其飞板能在射流到达主装甲表面之前，快速、连续地截断并消耗掉大部分射流，同时爆炸反应装甲爆炸后生成的破片和爆轰产物在射流通道上汇聚也会严重干扰射流对靶板的正常侵彻，使得普通破甲弹的破甲性能降低50%～70%。为了克服爆炸式反应装甲对聚能射流的干扰，保持破甲弹的威力，各国开始进行串联装药战斗部的研究。

（1）二级串联式破甲弹

为了对付爆炸式反应装甲，发展了串联战斗部装药结构。目前，大多数串联战斗部为二级串联战斗部，它采用两级引信和两级装药结构，两级装药沿战斗部轴线前后布置，前面的称为第一级装药（或称前置装药，战斗部口径通常为20～50mm），主要用以引爆或击穿反应装甲，消除其对主装药射流的干扰。第二级装药为主装药（战斗部口径通常为100～175mm），可以侵彻主装甲。二级串联战斗部根据其对反应装甲的作用原理大致可分为以下两类：

①破-破式串联战斗部。其工作原理为：当战斗部撞击目标时，口径较小的前级副装药首先起爆，用前级装药产生的射流击爆反应装甲，经一定延期时间，待反应装甲前后板飞离装药轴线后，主装药的主射流在没有干扰的情况下侵彻主装甲。这种串联战斗部的缺点是：前级副装药射流形成的孔径比较小，后级主装药射流在孔中容易产生感生冲击波，削弱主装药射流的侵彻能力，不适合对付均质装甲和复合装甲。

②穿-破式串联装药战斗部。其工作原理为：当战斗部撞击目标时，第一级装药（前置装药）形成的低密度射流或EFP用于击穿反应装甲，而不引爆它，为二级主装药射流开辟通道以便二级主装药射流通过贯穿孔侵彻主装甲。由于对反应装甲是“穿而不爆”，所以可以避免反应装甲对射流的干扰。如德国的铁拳3-T通过在探头上加装前置低密度罩材破甲弹来实现对目标穿-破。Insys公司则采用双材质药型罩，该药型罩顶部由一半聚四氟乙烯（PTFE）和一半铜组成，两种材料在起爆后最终分开为两个射流，密度较低的聚四氟乙烯射流在前面撞击爆炸反应装甲，击穿而不爆炸，留下一个孔洞供铜射流通过以对付主装甲。

目前串联装药战斗部采用破-破式结构的比较普遍，而且两种串联装药战斗部的结构和工作原理基本相同，因此以下着重介绍破-破式串联装药战斗部。

图5-30所示为两个聚能成型装药的二级成型装药结构。装药内装有两个药型罩，在后面一个药型罩的适当部位还装有截断器。起爆时，后级装药的金属射流穿过前面药型罩的顶部，然后前级装药起爆，形成射流，进行破甲。当后面的药型罩被压垮时，截断器将其切为两部分。被切药型罩的前端形成初始射流。其头部射流速度大约为9 500 m/s，尾部速度大约为6 000m/s。被切药型罩末端向轴线压垮并撞击在前级装药上，此冲击可使前级装药爆轰。这种串联装药可以通过两个装药中药型罩几何形状的设计达到控制射流速度梯度的目的，并提高破甲效应。因此，在设计中要求后级装药形成射流的头部速度与前级装药形成的尾部射流速度相互配合，但不能发生碰撞，以免影响射流的质量。

图5-30　二级串联成型装药结构

1—雷管接头；2—第一级和第二级外壳；3—LX-07炸药；4—第一级和第二级药型罩；5—连接器；6—截断器。

另外，串联聚能装药战斗部还应用于打击带有反应装甲的坦克。战斗部有两级装药：第一级装药的体积很小，用来引爆、破坏反应装甲；第二级为主装药，用于摧毁坦克的主装甲。图5-31所示为欧洲“米兰3”反坦克导弹对付反应装甲的作用过程。(www.xing528.com)

图5-31　欧洲“米兰3”反坦克导弹对付反应装甲的作用过程

（2）三级串联式破甲弹

为了能有效击穿披挂有爆炸式反应装甲的复合装甲，破甲弹常采用三级串联装药结构，其原理如图5-32所示。

图5-32　三级串联式破甲弹

从图5-32可以看到，三级串联式聚能装药的作用顺序是：第一级聚能装药主要用于引爆爆炸式反应装甲，为后续射流侵彻主装甲扫清障碍；然后是第三级聚能装药的射流，通过第二级聚能装药后侵彻主装甲；最后是第二级聚能装药的射流紧随其后，继续接力侵彻主装甲。这样，就大大提高了破甲弹的破甲穿深，使小口径破甲弹具有大穿深的能力。很显然，三级串联式聚能装药只有在各级聚能装药都不发生故障时，才能保证正常工作。因此，三级串联式聚能装药的可靠性属于串联系统的可靠性，它的可靠性要比二级串联式聚能装药的可靠性低，更比单级聚能装药的可靠性低。所以，只要二级串联式聚能装药能满足破甲穿深的要求，就不需要采用三级串联式聚能装药，这样可以提高破甲的可靠性。

俄罗斯125mm反坦克破甲弹采用的就是三级串联式聚能装药结构。该弹主要诸元为：全弹质量19 kg；直射距离4 km；在威力方面，对付均质装甲为700～800mm/0°，对付斜置均质装甲为350～400mm/60°，对付披挂反应装甲的斜置均质装甲为300～350mm/60°。该弹由125mm坦克炮发射，不仅能有效对付披挂爆炸反应防护装甲的目标，而且采用的同口径串联主装药也具有十分优异的破甲性能。125mm坦克炮用反坦克三级串联破甲弹结构如图5-33所示。

图5-33　俄罗斯125 mm坦克炮用反坦克三级串联破甲弹

1—头部引信开关；2—前置第一级聚能装药；3—前级引信；4—隔爆体；5—弹体；6—二级聚能装药；7—三级聚能装药；8—后级引信；9—尾翼。

该破甲弹采用尾翼稳定，战斗部采用三级串联式聚能装药结构。战斗部由前置装药、二级串联主装药、弹体、引信和尾翼等部件组成。引信包括前级引信和后级引信，后级引信装在弹底。当炮弹命中目标时，前级引信开关闭合，前置的第一级聚能装药在前级引信作用下首先作用，形成高速射流引爆主装甲表面披挂的爆炸式反应装甲。后级引信延时一段时间后作用，引爆串联主装药的后置第三级装药，形成的射流穿过第二级聚能装药中心孔道后侵彻目标装甲。最后第二级聚能装药在第三级装药爆轰作用下延迟一定时间起爆，形成的射流与第三级聚能装药射流对装甲目标实施接力侵彻。