反坦克弹药突防技术优化

从第一次世界大战后至20世纪30年代，坦克得到了迅猛发展。到了第二次世界大战前夕，坦克车的前装甲已经增大到20～30mm，有的已经达到了90mm，这时已经考虑前装甲的倾角对反破甲的影响，如苏联的T-26坦克和德国的T1型坦克等，破甲弹因此应运而生。聚能效应在19世纪80年代末被发现，但是利用聚能效应制造的破甲弹却只有60多年的历史。在1936年西班牙内战中，德国军队首次使用了破甲弹。在第二次世界大战中破甲弹已经得到广泛应用，成为反坦克的主要弹种。破甲弹在攻击坦克装甲时，就是利用高速、高压、高温的金属射流来供给能量。在金属射流前，坦克装甲就像一堵被高压水枪喷射的泥巴做的土墙，顷刻间即被穿透。装甲板被穿透一个洞后，金属射流继续高速前进，加上喷溅作用，就会对车内产生“二次杀伤效应”。但是这一切的作用效果都是由破甲弹引信炸高决定的，也就是说炸高决定了金属射流的攻击效果。初期的坦克大多数只需要本能防御弹和弹片的杀伤，因此，装甲厚度为6～12mm。在第一次世界大战中使用的坦克车的装甲板只是普通的钢板，对付这样的坦克车辆不必使用破甲弹，就是采用普通的炮弹也能进行破甲，因此当时的反坦克炮弹引信就是碰炸引信。

自爆炸式反应装甲出现以来，国内外从未停止过对付反应装甲的破甲战斗部研究的步伐，为了有效对付各种爆炸反应装甲，消除反应装甲作用场对破甲弹的干扰，出现了各种反爆炸反应装甲技术，其中最主要的技术是改变破甲弹结构设置串联方式来提高其抗爆炸反应装甲的能力。串联破甲弹分为二级串联破甲弹和多级串联破甲弹，二级串联破甲弹在原破甲弹引信的前端又安装了一个辅助的破甲战斗部，通过引信精确延时把这两个主、辅破甲战斗部串联在一起，使辅助破甲战斗部在前，主破甲战斗部在后，这就构成了二级串联破甲战斗部，也叫双级串联式聚能装药战斗部。它破甲的奥秘就是应用两次起爆的原理，当串联破甲弹命中坦克上的反应式装甲时，置于前端的辅助破甲战斗部，在引信作用下立刻被引爆，并随之产生高温、高速、高压的金属射流，首先把挂在坦克表面的反作用式装甲引爆炸毁，从而为后面的主破甲战斗部去击穿坦克车体或炮塔的主装甲扫除了前进中的障碍。接着，大约经过300 μs的延迟时间，主破甲战斗部被引爆，此时，由于反应式装甲已被破坏，主破甲战斗部产生的金属射流便畅通无阻地穿过坦克车体或炮塔的主装甲，坦克被摧毁。

当前的反爆炸反应装甲破甲弹结构主要有穿-破式、破-破式、伸出杆破-破式等。

穿-破式破甲弹技术实际上是根据反应装甲的低敏感性特点，采用两种方法：一种利用弹体的动能，采用一定强度的破甲弹头螺，当破甲弹以一定速度撞击反应装甲时，由于冲击波衰减等原因使破甲弹头螺穿过反应装甲而不使其爆炸，在碰击主装甲时才使破甲弹引信开关闭合，引爆主装药，形成射流穿过事先撞击形成的孔洞对主装甲进行攻击，从而使反应装甲失去干扰射流的能力。另一种是在破甲弹头部设置一小EFP装药，当破甲弹撞击到反应装甲时，小EFP装药引爆，形成的低速EFP击穿反应装甲，但不引爆反应装甲，经过一定延时后，主装药引爆，其形成的射流经EFP击穿的孔洞对装甲进行侵彻（图7.7）。

图7.7　穿-破式破甲弹结构示意

破-破式破甲弹主要由前置装药和后置主装药两部分组成，其作用过程为前置装药形成射流引爆反应装甲，后置主装药在延迟一定时间后起爆，待反应装甲作用场消失后对主装甲实施攻击。这种结构因能有效对付第一代、第二代爆炸反应装甲能力而备受推崇。但破-破式破甲弹战斗部头部较长，抗高过载能力弱，一般适合于战斗部长度不受限制、速度较低，火箭发射的导弹和破甲弹，如图7.8所示。

图7.8　破-破式破甲弹作用示意

伸出杆破-破式破甲弹主要用在当战斗部长度受限时。伸出杆在弹药发射后伸出，以增加战斗部头部长度，使主装药射流避开爆炸反应装甲干扰（图7.9）。该结构比较复杂，尤其用在高膛压破甲弹中时，对结构强度要求较高，一般难以实现。

分离式破甲弹是目前对付爆炸反应装甲最先进的破甲弹，其作用原理是在破甲弹飞抵距目标一定距离时，由弹上的探测系统对目标进行精确的定距，并在适当距离发射前置子弹对反应装甲进行攻击，可靠引爆爆炸反应装甲，为主战斗部扫清障碍，同时探测系统为后级装药引信提供精确延时，并在给定炸高条件下对主装甲进行攻击，或待爆炸反应装甲作用场完全消失后，主战斗部碰击装甲目标后，主战斗部引信瞬时动作，爆炸形成射流，完成破甲功能（图7.10）。

图7.9　伸出杆破-破式破甲弹结构示意

图7.10　分离式破甲弹作用原理

目前国外坦克炮和反坦克炮配用的弹药有76mm、90mm、100mm、105mm、115mm、120mm、125mm等口径。90mm口径反装甲弹共有31种型号，有比利时、法国、美国、以色列、巴西等国装备了90mm反装甲弹药，其中比利时占了10种型号，美国占了13种型号。105mm口径反装甲弹药共有35种型号，有美国、德国、法国、英国、以色列、西班牙、奥地利等7个国家装备了105mm反装甲弹药。其中，美国占了16种型号，德国和法国分别占了7种和5种型号。120mm口径反装甲弹药，共有18种型号。有美国、德国、法国和英国等4个国家装备了120mm反装甲弹药，其中美国占了11个型号，战斗部主要是破甲战斗部。目前国外装备的轻型反坦克武器弹药，口径从64mm到132mm共17种口径，37种型号，战斗部绝大部分是破甲战斗部。在这些破甲弹中，破-破式破甲弹主要有俄罗斯3БK-37式125mm尾翼稳定破甲弹、“米兰”K115 T导弹和美国第二代改进型的“海尔法”（HELLFIRE）导弹，其他结构国外只进行过预先研究，未见装备。分离式破甲弹是国外目前对付爆炸反应装甲最先进的技术，主要有美国的HOT3反坦克导弹。国内反爆炸反应装甲技术与国外基本相同，破-破式破甲弹主要有80mm新型筒式火箭破甲弹、PF-98式120mm筒式火箭破甲弹，红箭-8、红箭-9反坦克导弹等。(www.xing528.com)

从国内外反爆炸反应装甲技术发展和装备来看，其技术发展趋势是在结构上采取延迟作用，对各种反应装甲采用不同的延迟时间，并尽可能延长延迟作用时间，避开反应装甲作用场，待反应装甲作用场消失后，破甲弹再进行毁伤。主动式装甲防护技术的出现是对破甲弹的一个挑战，传统的分离式破甲弹已经几乎不能对这种装备有主动式装甲防护系统的装甲目标产生任何破坏。但目前世界各国对于这种新式防护技术的对抗技术发展相对滞后，现役的专用于对付主动防护系统的弹药较少，更多的在各国还处于保密状态，无法从公开渠道查阅到更多的信息。

美国的“反主动防护系统”（CAPS）计划就是设计用来对抗主动防护系统对装甲部队带来的威胁。该技术的目的是验证应用陆军现装备和未来将装备的反坦克导弹来抵消敌方装备任何一种主动防护系统的坦克的防护效能。反主动防护系统中将包括电子对抗、先进远距弹头、诱饵弹、反弹道硬化措施，以及射频电子对抗等。目前，美国研制成功的超高速动能反坦克导弹ADKEM已经装备部队，但也存在弹体过重、对发射装置要求高，以及加速时间长等缺陷，需要进一步研究改进。

俄罗斯巴扎特公司已研制成一种新型RPG-30反坦克火箭筒，专门用于攻击配装有主动防护系统（Active Protection Systems，APS）的装甲车。

如图7.11所示，RPG-30反坦克火箭筒重10.3 kg，分为上、下两个部分：上部分是大口径发射筒，它可发射配装有串联战斗部的RPG-30式105mm空心装药反坦克火箭弹；下部分是小口径发射器，它可发射用以对付主动防护系统的诱饵弹。主动防护系统在调整好拦截第二次威胁之前的反应时间为0.2～0.4s，RPG-30火箭弹正好可以利用主动防护系统拦截诱饵弹的机会摧毁车辆装甲。在躲避了主动防护系统之后，RPG-30还能够穿透爆炸反应装甲组件和厚度超过600mm的轧制均质装甲、厚度超过1 500mm的钢筋混凝土以及厚度超过2 000mm的砖块。RPG-30反坦克火箭筒的测试项目已经完成，目前正在等待装备俄罗斯陆军，以及随后获得批准用于出口。

图7.11　RPG-30反坦克火箭筒

从研制思路上讲，RPG-30相当新颖，它先利用一个诱饵弹吸引及干扰主动防护系统探测系统，再用主火箭弹“趁虚而入”打击装甲车辆。关键是要在主动防护系统再次反应过来前（0.2～0.4s）完成欺骗和打击过程。从现有技术来说，用延时方法控制两枚弹药先后发射没有问题，但由于重量、外形、发动机与攻击距离等方面的区别，诱饵弹和火箭弹的速度肯定会有差异，要使两枚弹药在出筒后及飞行弹道上保持合适的距离比较困难，从而导致突防效能大大降低，只能采取降低有效射程的办法，这就会直接威胁发射人员的生命安全。

国内涉及对抗主动防护系统研究进展的相关文献及报道非常少，据目前资料来看，军械工程学院郭希维等在这一方面进行过论证：针对对抗主动的防护系统的基本思路进行了详细分析，论证了用EFP战斗部对抗主动防护系统的可行性，并设计了串联EFP战斗部。

图7.12所示为EFP战斗部攻击坦克示意情况。郭希维分析称，反坦克导弹飞行至A点时，远射战斗部起爆并释放EFP，此后母弹与EFP同时飞向目标（考虑到主动防护系统无法跟踪EFP并对其进行火控数据的装定，所以假设拦截弹按原计划发射），反坦克导弹飞行至B点时，主动防护系统拦截弹发射，临界状态下此时EFP应恰好击中坦克。

图7.12　EFP战斗部攻击坦克示意

该思路是以EFP作为主战斗部，母弹作为诱饵弹，主战斗部虽能避开主动防护系统的拦截，但就EFP战斗部的破甲威力来说，目前其穿深只能达到100mm左右，仅可以应用到攻顶反坦克导弹上，无法对主装甲和侧装甲造成威胁。

目前南京理工大学提出一种新思路，即以其新型分离式破甲弹技术为基础，将原前置子弹作为一枚或多枚干扰弹，干扰弹在预定距离分离后，在距离目标一定距离时起爆，可实现对目标主动防护系统雷达探测装置进行软杀伤、硬杀伤及诱饵干扰，使敌方主动防护系统无法实施有效拦截，主战斗部碰击装甲目标后，主战斗部引信瞬时动作，爆炸形成射流，完成破甲功能（图7.13）。

图7.13　新型破甲弹突破主动防护系统示意

未来还将针对现代装甲目标复杂的防护体系，以新型防护系统（第四代爆炸反应装甲+主动防护系统）为对象，通过对反坦克弹药平台及其引信进行进一步设计，内置两枚或多枚不同功能的子弹，形成通用的反坦克弹药，对于加装有各类反应装甲、主动防护系统或主被动复合防护技术的装甲目标均可实现成功突防，为未来通用反坦克智能弹药技术的发展提供技术支撑。