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本廢檔回收自穿甲彈

穿甲彈AP(英文全稱:Armor Piercing Shell;日語:徹甲弾てっこうだん;韓語:徹甲彈철갑탄)又稱動能彈或動能穿甲彈(Kinetic energy penetrator),是利用自身動能來擊穿裝甲的彈種。

概述

穿甲彈是一種典型的動能彈藥,依靠彈丸強度、重量和速度,以硬碰硬的方式擊穿裝甲的槍彈與砲彈設計理念。這種彈藥是為反裝甲目標而生的,最初主要用來對付覆有裝甲的工事和艦艇,到了20世紀,隨著坦克的大規模使用,反坦克的穿甲彈得到了迅速發展。

根據侵徹力學可知,砲彈在穿甲過程中與裝甲為相互侵徹關係,為保證在徹底擊穿裝甲前不被破壞,穿甲彈的主體都是由強度極高的金屬材料如鎢合金、貧鈾等製成。

廣義上的穿甲彈還包括配備了穿甲戰鬥部的航空炸彈和飛彈

注意:體表接觸貧鈾彈無致癌風險,其組成成分進入體內時才有。「A-10攻擊機飛行員容易罹患睪丸癌」之類的言論可以休矣。

種類

應用在火砲上的穿甲彈主要有以下種類:

圖片為便於解說較實物作了簡化,僅供參考。
穿甲彈的設計經歷過兩次變遷。
早期的穿甲彈,即普通穿甲彈,是全口徑彈藥,整個砲彈由高強度的金屬製成,在底部裝有少量炸藥(紅色)(也可以不裝)。彈形可以是尖頭的(圖a)也可以是鈍頭的(圖b和圖c),圖c中是增設被帽(黃色)的彈藥。鈍頭穿甲彈和被帽穿甲彈因為阻力較大,常在頂端增加一個易碎的風帽(綠色)以降低阻力。
第二次世界大戰是首次變遷,出現了次口徑超速穿甲彈,砲彈的主體部分是高強度的彈芯(橙色),其底部由彈殼(深藍)包裹,而頂端僅由被帽(黃色)包裹,彈芯直徑小於火砲口徑,在攻擊目標時全靠它穿透目標,而被帽和彈殼會在命中目標的時候剝落。不像普通穿甲彈,它沒有裝藥,其結構有線軸型(圖a)和流線型(圖b)兩種。
第二次變遷發生在冷戰時代,出現了超速脫殼穿甲彈,特點是次口徑的彈芯(橙色)由易脫落的彈托(淺藍)固定,砲彈出膛後彈托掉落,而彈芯以極速飛向目標。分為線膛砲使用的旋轉穩定脫殼穿甲彈(圖a)和滑膛砲使用的尾翼穩定脫殼穿甲彈(圖b)兩種。
這些砲彈大多都在底部裝有曳光管(灰色),當砲彈飛行時曳光管會留下一道尾跡,砲手觀察尾跡的走向能有效地控制火砲。
  • 穿甲彈(Armor Piercing, AP):最基本的穿甲彈,通常也被叫做「普通穿甲彈」用來避免和穿甲彈這個總稱混淆。發射後依靠彈頭自身的結構強度和巨大動能來將裝甲擊穿,擊穿裝甲後利用高速飛濺的裝甲碎片和彈頭變形破碎後產生的碎片對目標內的人員和設備造成殺傷。
    最初的穿甲彈彈頭是帶有一定弧度的尖頭,之後人們發現這種結構的彈頭在大傾角著彈時侵徹力不佳,甚至砲彈還有可能直接被彈飛。為此便誕生了鈍頭穿甲彈,讓砲彈在命中傾斜裝甲時有更好的受力點以減小偏航角(即減少負轉正),改善了跳彈率以及斜穿。
  • 半穿甲彈(Semi Armor Piercing, SAP):又稱穿甲高爆彈(Armor Piercing High Explosive, APHE),是一種介於穿甲彈和高爆彈之間的彈種。彈頭主體與傳統穿甲彈基本相同,但在後部挖出了一個空腔,在空腔內裝有炸藥和彈底延遲引信。穿透裝甲一段距離後引信將炸藥引爆,以爆炸產生的破片和衝擊波為主要殺傷手段。這種彈藥最初由艦砲和防空砲使用,在二戰時為了增大擊穿後效,各國也將其使用在坦克砲等直射火砲上。
  • 風帽穿甲彈(Armor Piercing Ballistic Capped, APBC):由於鈍頭穿甲彈的風阻較大,為了解決這個問題,在鈍頭穿甲彈前面加個軟金屬製成的風帽可以有效降低風阻係數。擊中目標時風帽破碎,不會影響穿甲彈主體的穿甲性能。
  • 被帽穿甲彈(Armor Piercing Capped, APC):為了應對開始大量運用的表面硬化裝甲而誕生的穿甲彈。這種砲彈的彈頭前焊接上了一個鈍頭被帽,被帽主體材料與彈頭相同或相近,在碰撞裝甲時,被帽先撞碎裝甲的滲碳表面,同時被帽受力變形,從而使擔負主要穿甲任務的彈頭免遭破壞,並且鈍頭被帽也能起到即減少負轉正的作用。
  • 被帽風帽穿甲彈(Armor Piercing Capped Ballistic Capped, APCBC):與鈍頭穿甲彈一樣,被帽穿甲彈的鈍頭被帽會極大影響砲彈的氣動,於是人們便在被帽前加裝一個風帽,解決了氣動問題。
  • 硬芯穿甲彈(Armor Piercing Composit Rigid, APCR):又稱高速穿甲彈(High Velocity Armor Piercing, HVAP)(中國部分文獻稱次口徑超速穿甲彈),是為了應對越來越厚的坦克裝甲而誕生的砲彈。彈頭主體是一個口徑較小的彈芯,由鎢合金等高強度高密度材料製成,包裹彈芯的是與主砲口徑相同的彈托,由輕金屬製成。擊中目標時,重量相對較大的彈芯從彈托中被「擠出」,繼續侵徹裝甲,輕質彈托在脫離彈芯後只會留在裝甲外。相比全口徑穿甲彈,這種穿甲彈彈頭的重量較輕,並且彈芯的口徑小,故擁有較快的出膛速度和優於傳統穿甲彈的垂直侵徹力。
    • Armor Piercing Composite Non-Rigid, APCNR:另類的硬芯穿甲彈,由納粹德國特有的錐膛砲發射。其特點是有兩個軟性裙邊彈帶,發射時錐形砲管會不斷擠壓彈帶,錐膛砲有更好的閉氣能力,以期許更高的初速。但錐膛砲並未被大規模採用,這種另類彈藥也隨著錐膛砲很快就消失在歷史的舞台上。
  • 脫殼穿甲彈(Armor Piercing Discarding Sabot, APDS)(中國部分文獻稱超速脫殼穿甲彈):這種彈藥是英國人在二戰中基於硬芯穿甲彈改進而來的產物,與硬芯穿甲彈不同的是,彈托被設計為出膛後脫落。由於線膛砲讓砲彈發生自旋,在出膛時彈托因為離心現象以及空氣阻力脫離彈芯,最終只有彈芯飛向目標。因此比起硬芯穿甲彈,這種砲彈擁有更好的氣動外形,彈道和侵徹力也更佳。初期的脫殼穿甲彈也有跟尖頭穿甲彈一樣的毛病,後來人們便在彈芯的頭部加裝了與APCBC一樣的被帽和風帽,提升了傾斜裝甲著彈的穿深。
    為了和後來出現的尾翼穩定脫殼穿甲彈區分開來,這種穿甲彈也被叫做旋轉穩定脫殼穿甲彈
    • 尾翼穩定脫殼穿甲彈(Armor Piercing Fin-Stabilised Discarding Sabot, APFSDS):為配合最新研發的滑膛砲,蘇聯人在上世紀60年代基於脫殼穿甲彈研發出了尾翼穩定脫殼穿甲彈,此後各國便開始效仿這種設計,發展到現在已經成為了現代主戰坦克的標配反裝甲彈種。這種砲彈為長杆式設計,整體就像是一根箭,長徑比極大使得其擁有驚人的穿甲能力,穿杆尾部裝有穩定尾翼,並與脫殼穿甲彈一樣在穿杆的外部有一個與主砲口徑相同的彈托。彈托在砲彈出膛後利用空氣阻力脫離穿杆,與脫殼穿甲彈不同的是,由於沒有了膛線的作用,穿杆在飛行過程中並不會發生太大的旋轉,是通過尾翼來保持飛行穩定。目前穿杆的最佳材料主要有三種:合金鋼、鎢合金和貧鈾合金。
      我們現如今常說的「脫殼穿甲彈」一般就是指這種彈藥,漢語中通常簡記為「脫穿」,俗稱「鋼針」。
  • 易碎穿甲彈(Frangible Armor Piercing, FAP):這種穿甲彈的彈芯經過人為處理(例如對用作製造彈芯的鎢合金等材料進行滲銅處理)使得上面有著許多細微的裂紋,形成集中應力的效果。在彈頭擊中目標時,應力達到臨界值之前,微裂紋將穩定存在,只有應力超過臨界值,細微的裂紋才會擴大造成斷裂,彈芯最終形成大量高溫高速的破片。這種砲彈擁有比傳統無裝藥彈更強的擊穿後效,但由於犧牲了一定的結構強度,導致其侵徹力遜於傳統穿甲彈,所以這種砲彈一般只用來針對輕裝甲目標。
    • 易碎脫殼穿甲彈(Frangible Armor Piercing Discarding Sabot, FAPDS):結合了易碎穿甲彈脫殼穿甲彈特點的穿甲彈。這類彈藥目前由口徑相對較小的自動砲使用,比如步戰車上的機砲,以及水面艦船的近防砲系統。
  • 橫向效應增強型穿甲彈(Penetrator Enhanced Lateral Efficiency, PELE):一種採用橫向效應增強對裝甲後目標殺傷力的新型砲彈。PELE的彈體與傳統的穿甲彈相同,仍由鋼、鎢等高強度材料製成,但是彈體內部挖出了一個空腔,空腔則用塑料、鋁等低密度材料填充。當擊中目標時,彈體的高強度材料侵徹裝甲,而空腔內的低密度材料因受力而膨脹,膨脹到達一定程度後,彈體外殼由於承受不住內部壓力而炸裂,釋放巨大的能量並飛濺出破片進行殺傷。此種新型砲彈可以做到無需任何裝藥即可造成範圍殺傷。
  • 主動橫向效應增強型穿甲彈(Active Lateral Penetrator, ALP):是在PELE的基礎上改進而來,主動利用橫向效應進行殺傷的砲彈。砲彈內部裝有少量炸藥,在擊中目標後炸藥爆炸,爆炸的壓力場經惰性傳導介質(例如液體、氣體或者金屬)傳輸給彈體外殼,引起砲彈炸裂而生成高速飛濺的金屬破片。

在ACGN作品中的出現

比起以娘化身份,穿甲彈更多的是以消耗品和裝備的身份出現在ACGN作品中。

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  • 在《戰車世界》《戰車世界閃擊戰》《戰艦世界》《戰爭雷霆》等載具射擊遊戲中,穿甲彈是絕對的常客,出現了幾乎本文中所有類型的穿甲彈。
  • 在《合金彈頭2》《合金彈頭X》和《合金彈頭3》中,穿甲彈是一個可以讓SV-001原本打下墜彈道的砲可以打出平直彈道的道具。
  • 在《戰艦少女》中,存在日本的91式穿甲彈、1式穿甲彈和美國的MK8超重型穿甲彈。穿甲航彈既有直接登場的弗里茨X制導炸彈,也有間接登場的80號炸彈(以九七式艦攻(80番))的名義登場)等。
  • 在《艦隊Collection》中,有日本的九一式穿甲彈一式穿甲彈一式穿甲彈改
  • 在《少女前線》中,有作為裝備的穿甲槍彈
  • 在《裝甲少女》中,存在多種穿甲彈
  • 變形金剛》真人世電影第四部中,作為最大反派的禁閉裝備了一種穿甲飛彈,不會爆炸,命中目標後只會穿過去。他用這款武器在第四部開始的5年前偷襲了擎天柱,在其胸口開了個大坑並鑲嵌其中,5年後才被人類工程師凱德·耶格手動取出。
  • 戰地風雲1》中,登場了一種用於步槍的穿甲彈,命名為K彈,偵察兵開局時自帶5發。現實中,K彈原本是德軍用於消滅身著鋼製盔甲的偵察兵,後來因為坦克參戰,成為了最早一批的反坦克遠程武器。遊戲中,K彈扮演了歷史上的自己,在玩家手中繼續被用於消滅坦克。
  • 星海爭霸2》中,收割者裝備有能發射貧鈾彈的P-45「死神之鐮」電磁手槍。

Gallery

  • 圖一:這是獵虎使用的12.8cm被帽風帽穿甲榴彈。納粹德國非常喜歡使用穿甲榴彈,在二戰中使用的穿甲彈除了硬芯穿甲彈之外幾乎都是帶裝藥的。
  • 圖二:圖中的是納粹德國7.5cm Pak41錐膛反坦克砲所使用的兩種砲彈:APCNR(左)以及沒有硬質彈芯的訓練彈(右)。
  • 圖三:美國M829A2 APFSDS的結構示意圖。
    可以看到,穿杆的頭部並不是尖頭而是階梯狀的鈍頭,彈藥整體的設計仍然有著許多APCBC的影子。這一時間段內的APFSDS基本都為鈍頭杆體+尖頭風帽的設計。
  • 圖四:DM53(上)與M829A3(下)的剖面圖。
    相比前代型號,M829A3不再是採用中空風帽而是將一小節尖頭合金鋼穿杆裝在主穿杆的前部,目的是用來針對以「接觸5」為代表的可以削減長杆穿甲彈穿深的重型爆炸反應裝甲。當擊中目標後,鋼製穿杆將反應裝甲引爆,讓炸出的拋板將剛制穿杆打飛以抵消作用力,保證貧鈾合金穿杆不被破壞,能繼續侵徹主裝甲。
    但是由於穿杆直徑從系列傳統的22mm增加到了26mm,為保證長徑比穿杆的長度也跟著增加,穿杆整體重量上升不少。雖然換裝了強力發射藥,但是由於穿杆實在太重,導致M829A3的砲口初速仍為系列最低,僅有1555m/s。低速重彈是美利堅特色,不爽不要來
  • 圖五:當然,不是所有的APFSDS都是長杆彈,在脫穿的大發展時期也出現過短杆彈之類的「異端」。
    圖為蘇聯3BM15穿甲彈的彈頭剖面。為了解決前代3BM9鋼製彈體穿透力不足的問題毛子當時造不好一體式穿杆也是原因之一,蘇聯人選用了硬芯穿甲彈的思路,將一枚碳化鎢彈芯裝在飛行體前端,負責擊穿裝甲的就是那枚彈芯。然而這種設計導致蘇聯一票細鎢芯彈的斜穿和後效爛的令人髮指

Category:彈藥