本文作者：大兵

戰(zhàn)爭結束后,，英國人對17磅炮發(fā)射的 APDS彈展開了更加深入的研究。得出的結論是——受“章動效應”的影響,，APDS彈的長徑比不可能無限增加，實際上1:7基本上就是經典極限了,。

注：“章動效應”指旋轉物體除自轉和進動外,，對稱軸兩端還會在垂直面上擺動。

▲17磅炮的正主本來應該是“黑王子”,，由于研發(fā)拖延才臨時裝到“謝爾曼”上,。

那么已知火炮的初速靠60倍徑左右的極長身管助力，在火藥燃氣效率和炮管材料學已接近上限了（炮彈初速普遍約900~1000米/秒）,；所以要繼續(xù)提高穿甲彈的動能,，就只能是用加大口徑的辦法來增加彈芯的質量了。

通過對從美國進口的M58型120毫米線膛炮測試新炮彈表明：彈芯尺寸增加的同時,，克服空氣阻力的動能消耗也在加劇…結論就是大口徑炮對APDS彈的穿深性能有很大提升但終究有限,！

▲120毫米M58線膛炮適用于美軍M103重型坦克的——最后的重坦。

由此還帶來了坦克重量加劇,、備彈量和裝填效率下降的附帶問題,。所以英國人在對比后選擇了各方面性能均衡的105毫米線膛炮，這就是堪稱西方集團30年“地面最強”的L7系列,。

甚至還搞出過貧鈾材料的APDS彈,，因為鈾比鎢密度更大些,、也更重…據(jù)此英國人認為：

“動能穿甲彈”在加工材料水平上已經頭了,。

▲1968年荷蘭陸軍坦克競標時的“豹1”和“百夫長”，105炮是一樣的,，區(qū)別只是德國造還是英國造。

▲1981年阿聯(lián)酋坦克競標：除了法國人之外全是L7的擁躉（最后面的M1是早期型號）,。

▲這是一種實驗性105毫米貧鈾APDS,，從單純增加彈芯質量來說：鈾比鎢的密度優(yōu)勢并不大，而且保質期只有10年,，故而當時沒有大規(guī)模推廣。

而與此同時,，化學能彈（HEAT）在經歷了二戰(zhàn)單兵反坦克武器發(fā)展的春天后正方興未艾——

由于電子引信已經解決了引爆時機的問題，而HEAT的優(yōu)勢是自身的著速對破甲深度沒有絲毫影響,，效能的提升僅取決于戰(zhàn)斗部裝藥的多少。根據(jù)計算：理想作用效果下HEAT彈的破甲深度可以達到自身口徑的6~7倍——也就是說美軍連,、排一級裝備的M18型57毫米無座機炮發(fā)射HEAT穿深在300毫米以上，而這已經超越了當時大部分坦克的炮塔正面裝甲,！

簡直沒法玩了...

▲HEAT的作用示意圖。

▲反坦克導彈的蓬勃發(fā)展讓戰(zhàn)場上一度出現(xiàn)了步兵屠殺坦克的奇觀,！

▲兩大陣營都曾經搞出過“導彈坦克”這種魔幻的產物,。

當然如上期所述，HEAT形成的金屬射流很大程度上會被炮彈高速旋轉的離心力破壞,，故早期只應用于火箭筒、無坐力炮、反坦克導彈或低速火炮,；但是法國人很快研究出了一種兩層彈體之間以滾珠軸承相連,，從而給戰(zhàn)斗部減速的“G彈”。

▲這就是線膛炮發(fā)射的HEAT,，注意兩層彈體之間的空腔和軸承,。

▲一種用于減緩離心力作用的“反螺旋錐型藥罩”。

而英國人受化學能彈藥的啟發(fā),，更是搞出了一種用大量塑性炸藥借助炮彈動能在裝甲表面緊緊擠壓，然后延遲引爆,、通過瞬間幾百億帕的沖擊力震碎裝甲內襯,，把坦克打成內傷的“碎甲彈”（HESH）——

▲這玩意兒的思路動能不夠炸藥來補,！

以上正是英國佬死抱著線膛炮不放,，和美國人醉心開發(fā)152毫米口徑低轉速坦克炮的原因。

而在鐵幕的另一邊,，蘇聯(lián)人為新一代的T-62坦克換上了115毫米的大口徑滑膛炮：

這其中固然有預備突破材料極限的D-54型100毫米線膛炮研發(fā)不順利的原因,，但更主要是滑膛炮發(fā)射帶折疊尾翼的HEAT彈,，優(yōu)勢已經非常明顯了——反坦克炮兵的同類型牽引式火炮直到今天在俄烏戰(zhàn)場上還很有效！

▲炮兵手上的正是HEAT彈,。

還有一個原因是,，蘇軍攻克了鎢芯穿甲彈長徑比的難題…既然連膛線都沒有了,，受“章動效應”制約的1:7上限自然就不存在，唯一要考慮的是：

不旋轉的彈芯如何在高速飛行中保持穩(wěn)定,？

答案是加上一對小小的“十字尾翼”,，就像古時候的弓箭一樣——這就是“尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈”（APFSDS）：

當然APFSDS并不是完全不旋轉，那就不符合彈道穩(wěn)定特性了,。

穿甲彈在出膛后,，環(huán)繞在細長彈芯一圈的輕質彈托要迅速脫離，以便讓次口徑的彈芯獲得更大的初速,；線膛炮發(fā)射的APDS彈由于自帶離心力這當然不是問題,，但是滑膛炮是純靠膛壓把彈體推出去的…這時候彈托上那一排排傾斜開孔的卡瓣就發(fā)揮作用了：通過高速氣流帶動整個彈體旋轉、并賦予卡瓣甩開的離心力——長彈芯也就實現(xiàn)了初始的旋轉穩(wěn)定,，直至命中目標,！

▲APFSDS的作用原理。

通過測試：即便是只使用鋼芯材質的3BM4穿甲彈,，憑借著高達10的長徑比和聞所未聞的1650米/秒初速,，1000米的射擊距離上，在自身磨平之前,、足以耗穿228毫米的均質裝甲——這已經是美軍當時M60坦克車體正面裝甲的兩倍之數(shù)（當然未計算傾斜度）,。

▲蘇軍發(fā)明的這種穿甲彈又被稱為“小毒針”。

于是坦克的甲,、彈之爭被蘇聯(lián)人重新拉回到物理法則之下,。

特別是滑膛炮對“化學”和“動能”兩派系左右通吃的本領，決定了它才是未來發(fā)展的方向,！

在第三次中東戰(zhàn)爭中,， T-62坦克的性能曝光,、結合當時反坦克導彈的飛速發(fā)展，“坦克無用論”,、“裝甲無用論”又一次在西方世界甚囂塵上…當時聯(lián)邦德國陸軍新開發(fā)的“豹1”,、法國AMX-30都是這一時期單純強調火力和機動,，對裝甲放棄治療的產物。

▲“豹1”坦克曰：“機動是最好的防御...”——其實是你丫就沒“防御”,！

但所謂“以子之矛,，攻子之盾”——蘇聯(lián)人對于坦克防御的解決更有想法：

首先是精益求精的避彈外形。

“傾斜裝甲”就是蘇軍在二戰(zhàn)中率先大規(guī)模應用的,，其原理是利用角度“彈飛”炮彈,、或者要穿透同樣的厚度消耗比垂直裝甲更大的動能,。到戰(zhàn)爭末期投入的Is-3重型坦克,，低矮的“烏龜殼”和大角度的“楔形裝甲”,，幾乎讓敵人的火力無從下嘴…這也是蘇系坦克一直延續(xù)至今的特點：

炮塔四周和車體正面連1處“理想”的彈著點都沒有,！

▲駛過紅場的Is-3重型坦克：鐵幕的起始,、西方世界'裝甲恐慌'的源頭...

▲是否看這輛T-62有點別扭?這是以色列國防軍裝備的繳獲坦克,。

1959年左右的時候,，有關研究部門率先提出了“雙金屬復合夾層裝甲”的概念。具體的操作是在兩層均質裝甲之間加入鋁,、鈦或玻璃鋼纖維之類、熱擴散性更強的金屬,，其目的是弱化HEAT彈的作用效果,。

▲可以看到射流在經過軟質金屬材料的時候被擴散了,。

這里有一個誤區(qū)：通常認為HEAT產生的金屬射流是溶穿了裝甲…非也，高能炸藥聚集轟爆產生的金屬流雖然有類似液體的流動性,，但本質上還是固體、是細密的金屬碎屑，其溫度也遠沒有達到熔化金屬的水平,；這實質上依舊是超高壓集中于一點的“應力破壞”，嚴格來說并沒有超出物理法則！

▲紅外攝像機下的破甲過程,。

HEAT的特點決定了起爆時機和作用于裝甲表面的距離至關重要——稍晚,、太近的話，射流的壓力還達不到突破金屬應力疲勞的極限,；稍早,、太遠的話，1/10000秒的臨界壓力值又過去了…效果都大打折扣,。

這就是為什么在伊拉克和烏克蘭,，坦克裝甲車輛都裝上隔柵的原因——提前觸發(fā)的RPG只能是把裝甲板表面燒焦一層。

▲這種操作怕是不允許的吧,？估計是彈頭已經卸掉了,。

▲俄軍坦克“戴帽子”也是一個道理,，用來提前觸發(fā)或者分散“攻頂彈藥”的射流,。

▲動動腦子的事情,，什么時候都是相通的,。

而蘇聯(lián)人用不同材質貼合成的裝甲層恰恰就是利用了HEAT對不同性質金屬的作用效果和時機不同…從而達到不至于完全被打穿,、“保一頭”的目的,！

當然在實際應用中兩種金屬的特性,，以及對應彈種的性能都在考慮之列,，決定了“夾層裝甲”的配比選擇是謹慎而復雜的,，蘇軍最終也沒有順著“多金屬夾層”這條路走太遠…但是，這種不同材料性質組合的思路已經打開了腦洞——

▲蘇軍297工程坦克上試驗金屬與非金屬配比的裝甲組合,。

▲就是這個4條腿的怪物,！

如果是金屬和非金屬材料搭配呢,？物理特性上的巨大差異對HEAT的破壞效果是不是更加明顯？

甚至這個過程中還發(fā)現(xiàn)了不同材質在傳導動能時的應力變化,，對于APDS和APFSDS這種幾乎是單一物理特性的硬芯彈頭也有極大的影響——

“復合裝甲”的時代來臨了…

（未完待續(xù)）