陸戰(zhàn)之王的利劍
——淺析穿甲彈發(fā)展史

任家琛 申 暢 段文軒

有著陸戰(zhàn)之王稱號(hào)的坦克自誕生以來(lái)就一直擔(dān)負(fù)著撕裂敵方防線、遲滯敵軍進(jìn)攻等重要任務(wù)，而要完成這些任務(wù)，僅有厚實(shí)的裝甲遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要擁有對(duì)抗敵方坦克或堅(jiān)固工事的武器。在坦克的諸多彈種中，穿甲彈主要擔(dān)負(fù)反坦克任務(wù)，因此穿甲彈的性能優(yōu)劣作為衡量一款坦克甲彈對(duì)抗能力的重要指標(biāo)與坦克的技戰(zhàn)術(shù)水平直接掛鉤。作為主要的反坦克手段，穿甲彈在百年發(fā)展歷程中經(jīng)歷了哪些變化，其衍生出哪些變種彈藥，未來(lái)發(fā)展前景如何，這些都值得關(guān)注。

過(guò)去：全口徑穿甲彈大戰(zhàn)立功勛

19 世紀(jì)下半葉，穿甲彈首次投入應(yīng)用，但并非應(yīng)用在坦克上，而是裝備在軍艦上。一戰(zhàn)后，隨著坦克的大規(guī)模運(yùn)用，用于反坦克作戰(zhàn)的穿甲彈才被大規(guī)模列裝。早期穿甲彈使用高強(qiáng)度金屬制成，利用動(dòng)能將裝甲擊穿；隨著坦克內(nèi)部空間的擴(kuò)大，為了增強(qiáng)擊穿裝甲后對(duì)車組成員的殺傷力，穿甲彈的后部腔體內(nèi)被裝上炸藥和引信，這便是穿甲榴彈，不過(guò)，由于各國(guó)對(duì)穿甲彈與穿甲榴彈一般不作區(qū)分，因此統(tǒng)稱為穿甲彈。

二戰(zhàn)期間的高烈度裝甲戰(zhàn)促成了穿甲彈的第一次大發(fā)展，在對(duì)傾斜裝甲的實(shí)際穿甲過(guò)程中，傳統(tǒng)尖頭穿甲彈實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡并非入射線，而是受法向量分力影響向上或向下偏轉(zhuǎn)，不利于擊穿裝甲。為了解決這一問(wèn)題，鈍頭穿甲彈應(yīng)運(yùn)而生，其利用自身特殊構(gòu)型使切向量分力遠(yuǎn)大于法向量分力，因此非但不會(huì)增大穿甲路徑反而會(huì)形成轉(zhuǎn)正效應(yīng)以提高對(duì)抗傾斜裝甲的能力。不過(guò)，正因?yàn)殁g頭穿甲彈特殊的構(gòu)型，其風(fēng)阻較大，彈道下墜嚴(yán)重，因此，各國(guó)普遍在鈍頭穿甲彈前加裝金屬風(fēng)帽以改善氣動(dòng)外形，風(fēng)帽穿甲彈也由此得名。

除解決坦克傾斜裝甲這一防彈外形帶來(lái)的挑戰(zhàn)外，表面硬化裝甲等非均質(zhì)裝甲技術(shù)的應(yīng)用也對(duì)穿甲彈提出了更高要求：風(fēng)帽穿甲彈在撞擊非均質(zhì)裝甲時(shí)，彈頭易變形甚至是碎裂，從而失去穿甲能力。這一問(wèn)題單靠改變材料或彈體外形無(wú)法得到有效解決，被帽穿甲彈由此誕生。不同于改善風(fēng)阻的風(fēng)帽，被帽是包裹在彈體外的“彈頭”，被帽由與彈體材料相同或更軟的材料制成，著彈時(shí)被帽代替彈頭變形并增大彈頭的切向量分力。為了改善被帽穿甲彈彈道性能，實(shí)際使用中被帽穿甲彈外同樣會(huì)加裝風(fēng)帽，因此被稱為被風(fēng)帽穿甲彈。

如今：次口徑穿甲彈老樹開新花

傳統(tǒng)全口徑穿甲彈的發(fā)展?jié)摿υ诒伙L(fēng)帽穿甲彈上已基本被發(fā)掘殆盡，只能通過(guò)改進(jìn)發(fā)射藥、增大炮室容量或增加炮管長(zhǎng)度等其他途徑提高穿甲能力。隨著坦克裝甲厚度的提升，傳統(tǒng)全口徑穿甲彈越來(lái)越力不從心，為了重新掌握穿甲彈對(duì)抗優(yōu)勢(shì)，次口徑穿甲彈逐漸成為穿甲彈種的主流。

早在二戰(zhàn)前，各大軍事強(qiáng)國(guó)就已研制出硬芯穿甲彈（又稱高速穿甲彈），其穿甲核心是由高硬度材料制成的彈芯，外層包裹輕密度彈體使其彈體總重下降，在使用相同火炮發(fā)射時(shí)初速提升明顯。相較于同口徑的全口徑穿甲彈，硬芯穿甲彈在穿甲時(shí)接觸速度更快，接觸面積更小，因此穿甲能力提升明顯。此外，硬芯穿甲彈還衍生出錐形彈這一特化彈種，其只能由錐膛炮發(fā)射，特點(diǎn)是帶有軟質(zhì)裙邊彈帶，發(fā)射時(shí)受炮管擠壓變形與炮管貼合更緊密，使之擁有更好的閉氣能力，從而獲得更高的初速。

被穿甲彈打穿的鋼板

不過(guò)，硬芯穿甲彈雖然穿深高于相同口徑的全口徑穿甲彈，但其擁有很多缺點(diǎn)：炮彈受阻面大且質(zhì)量輕，導(dǎo)致其失速快，彈道性能差，遠(yuǎn)距離穿深衰減大；彈芯外形尖銳易發(fā)生跳彈和碎彈；無(wú)法裝填炸藥，后效差等。因此，二戰(zhàn)中各國(guó)主力穿甲彈依舊是全口徑穿甲彈。二戰(zhàn)后，甲彈對(duì)抗失衡的壓力迫使各國(guó)對(duì)硬芯穿甲彈進(jìn)行改進(jìn)，其產(chǎn)物便是脫殼穿甲彈。脫殼穿甲彈延續(xù)硬芯穿甲彈降低重量提高初速的思路，但改進(jìn)了彈芯外形，原本為保證氣密性而被設(shè)計(jì)得體積龐大的彈體被分為穿甲體與彈托兩大部分，在炮彈出膛后彈托分離，僅穿甲體繼續(xù)飛行。這使得脫殼穿甲彈氣動(dòng)外形較硬芯穿甲彈大幅改善，遠(yuǎn)距離失速造成的穿深下降問(wèn)題得到有效遏制，因此脫殼穿甲迅速取代了硬芯穿甲彈成為坦克炮主力穿甲彈。

脫殼穿甲彈的穿甲上限與其長(zhǎng)度有直接關(guān)系，因此各國(guó)都在努力提高穿甲體的長(zhǎng)徑比，以期在保留彈道性能的同時(shí)提高穿深。然而，當(dāng)脫殼穿甲彈的穿甲體長(zhǎng)徑比達(dá)到7：1以后，由于彈體直徑過(guò)小沒有足夠的角動(dòng)量以維持穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，從而使炮彈飛行穩(wěn)定性極大下降，遠(yuǎn)程射擊精度極差。為了解決這一問(wèn)題，尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈通過(guò)穿甲體上增加尾翼改進(jìn)氣動(dòng)性，同時(shí)改由滑膛炮發(fā)射，僅在出膛后利用氣流沖擊尾翼上的偏刃或在彈托上設(shè)計(jì)傾斜的泄氣孔以達(dá)到慢速自旋的效果，在降低周圍空氣影響的同時(shí)使彈托受離心力脫離穿甲體。在研發(fā)出尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈解決氣動(dòng)問(wèn)題后，各國(guó)的穿甲彈蓬勃發(fā)展，蘇聯(lián)第一代尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈3BM3長(zhǎng)徑比就達(dá)到了12.5：1，穿深達(dá)到300mm。除了獲得更高的穿深，更大的長(zhǎng)徑比還意味著彈體擊穿裝甲后產(chǎn)生的破片更多，殺傷后效更好。如今世界各軍事強(qiáng)國(guó)現(xiàn)役穿甲彈在細(xì)節(jié)上改良頗多，但其技術(shù)本質(zhì)依舊未能突破尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈的構(gòu)型。

M1坦克裝填手正在裸手裝填貧鈾穿甲彈

未來(lái)：新興技術(shù)賦能甲彈對(duì)抗

雖然就目前來(lái)看，世界各軍事強(qiáng)國(guó)的頂尖穿甲彈都能有效擊穿大多數(shù)第三代主戰(zhàn)坦克的首上裝甲甚至是炮塔裝甲，但隨著以瑞典Strv122A/B、美國(guó)M1A2SEPv4等在現(xiàn)有主戰(zhàn)坦克基礎(chǔ)上加厚裝甲，和以俄羅斯T-14、德國(guó)KF51等在新的坦克平臺(tái)上融合主動(dòng)防御系統(tǒng)技術(shù)等增強(qiáng)坦克防護(hù)能力的新方案逐漸落地，穿甲彈作為摧毀敵方裝甲目標(biāo)的主力彈種無(wú)疑需要更新迭代。結(jié)合近年各項(xiàng)新興技術(shù)的突破，穿甲彈主要在以下兩個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。

一是新型彈體材料。現(xiàn)代尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈的材料主要分為鎢合金彈芯與貧鈾合金彈芯兩種，由于貧鈾合金材料臨界絕熱剪切應(yīng)變值較低，更容易發(fā)生絕熱剪切斷裂，使其擁有“自銳”性質(zhì)，同等彈芯直徑條件下，相較鎢合金穿甲阻力更小，因此一般穿深更高。但貧鈾合金具有放射性，且熔點(diǎn)較低，著彈速度過(guò)快時(shí)易融化導(dǎo)致強(qiáng)度大幅降低，因此貧鈾合金彈芯限制了穿甲彈初速，而隨著未來(lái)130mm、140mm等大口徑坦克炮以及電磁炮、電熱化學(xué)炮甚至純電熱炮等新型坦克炮研發(fā)完成，炮彈的初速與動(dòng)能必然有所提高，此時(shí)，鎢合金高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)，而為了發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)，開發(fā)出擁有“自銳”性質(zhì)的鎢合金穿甲彈就成為各國(guó)研發(fā)的熱門項(xiàng)目之一。

二是彈藥智能化?，F(xiàn)代主戰(zhàn)坦克正面裝甲等效極高，而側(cè)后與頂部等部位防護(hù)薄弱，針對(duì)這一特點(diǎn)，智能化攻頂彈藥面對(duì)主戰(zhàn)坦克時(shí)擁有極強(qiáng)的殺傷效果。早在20世紀(jì)末，美軍就曾為120mm坦克炮開發(fā)智能目標(biāo)激活射后不管彈丸XM943穿甲彈，不過(guò)相比于現(xiàn)有的攻頂導(dǎo)彈采用的破甲戰(zhàn)斗部，其采用了類似于末敏彈的爆炸成型彈丸戰(zhàn)斗部，通過(guò)自鍛出一個(gè)穿甲體利用動(dòng)能擊穿坦克頂部裝甲，由于其穿甲體屬于動(dòng)能彈，因此蘇系坦克車頂普遍安裝的接觸-1爆炸式反應(yīng)裝甲幾乎無(wú)法對(duì)其產(chǎn)生效果。雖然XM943穿甲彈最終因?yàn)榉N種原因未能服役，但其代表的智能化穿甲彈路線對(duì)現(xiàn)代穿甲彈的發(fā)展有一定借鑒意義。

作為陸戰(zhàn)之王的利劍，穿甲彈伴隨坦克走過(guò)了100多年的歲月，雖然目前其戰(zhàn)場(chǎng)用途與技術(shù)水平都遭到了一定質(zhì)疑，不過(guò)毫無(wú)疑問(wèn)的是，目前技術(shù)水平下，穿甲彈依舊是坦克反裝甲目標(biāo)的有力手段。而隨著各項(xiàng)新技術(shù)逐漸落地，穿甲彈在未來(lái)會(huì)走上何種發(fā)展道路，值得進(jìn)一步關(guān)注。