破甲弹的穿透深度影响因素

P = L√λρj/ρt_

P是穿深，L是金属射流的长度。ρj和ρt分别是金属射流和被打击的装甲的密度。另外λ是一个复合系数，包括多方面的影响。 射流首部的速度在25马赫左右，远远高出撞击装甲后震荡波的传递速度，所以不受震荡波形成的张合压强的影响，不会折断或者碎裂。

但金属射流的密度并不高，一些高硬度的板块可以有效地抵御它的侵袭，令射流在表层大量消耗，例如陶瓷装甲模块。另外金属与非金属材料层次重叠的一些装甲结构可以有效地以碎片袭入射流穿透的途径，扰乱它，减少其穿击能力。总地来说，破甲弹对匀压制钢仍十分有效，通常可以穿透弹径5倍以上厚度的匀压制钢板。

另外，旋转对破甲弹穿深的负面影响非常大。金属衬层的旋转会令产生的射流携带角加速度。在角加速度作用下，射流会由于离心力分散，密度减少，均匀性下降，穿透能力当然也降低。衬层是圆椎形的，椎底相对椎头的直径更大，所以旋转时椎底的角速度也更大。射流形成时由椎头到椎底，所以旋转下射流的后端相对前端更为分散。另外起爆距离越大，旋转产生的分散作用的作用时间越长，影响也越强。

金属射流的长度越大，穿深越大。前面提到，射流的首尾的速度有区别，在前进过程中，首尾的间隔也不断增大。最理想的情况下首尾要分离到不断裂的最大程度，这样射流的长度最大，穿深也最大。但当首尾间距加大到一定程度时，射流会断裂成许多小截，失去穿透能力。所以设计破甲弹时要求将其起爆距离设置得正好可以在撞击装甲前形成连贯而长度又大的金属射流，通常在弹头前端装置探杆来达到这一目的。探杆的长度根据弹体的不同构造通常要求在弹头(也就是圆锥体底部)直径的4到7倍。

探杆撞击装甲时引爆弹头的炸药，这样射流在弹头接触装甲表面前开始形成，提前达到理想的长度和密度。但大口径的破甲弹，探杆也必须很长。长探杆构造受到弹药的设计与使用的制约，所以很多时候小口径的破甲弹效果反而比大口径的好，主要因为小口径的设计容易满足起爆距离的要求 破甲弹的金属衬层通常是铜制的。铜的密度比较大，同时流动比较容易，能够形成比较均匀的射流。从破甲弹威力的公式看，能够流动的衬层密度越大，穿透能力越强。黄金虽然是一种非常昂贵的金属，但它柔软而比重又高，实际上是非常好的衬层材料(以反装甲武器弹药的价格来看，即使黄金真的被用上也不足为奇)。其它很多重金属虽然密度足够，却难以压迫成射流。随着制造工艺的进步，贫铀也开始被作为衬层材料。对匀压制钢，贫铀衬层的破甲弹从理论上看应该相对铜制衬层的同构造破甲弹的穿透能力提高40%，但由于高密度的物质受压迫形时成射流相对缓慢，实际上贫铀衬层只相对铜制衬层的威力提高20%左右。但更重要的是，高密度衬层对陶瓷一类的高硬度低密度装甲板块的作用良好。衬层的厚度通常在弹头直径的2%上下。

金属衬层在爆破的冲击波压迫下堆集并形成射流，堆集的方式直接影响着射流的均匀状态与速度。圆锥形的衬层由顶点向底面凹入，堆集的金属质量逐渐增加，射出的速度也不断减少。高速的射流射出以后，很大一部分堆集成块的金属会被留在后头，以300-800米/秒的较低的速度抛出。衬层圆锥的造型关系着射流和堆集块的速度。锥头的角度越小(圆锥越尖)，射流越细长，穿透能力也就越强。锥头的角度增大，射流变得粗短，虽然穿透的深度降低，但破坏面积增大，穿透后携带的碎片也更多，造成的穿透后效益更严重。另外射流后的金属堆集物的速度随锥头的角度增大而增加。

锥体的造型必须合适，这样既具有足够的穿透能力(射流长度足够)，又具有良好的穿透后作用(射流直径足够、剩余堆集物速度快)。为达到最好的效果，一些先进的破甲弹采用了喇叭形或者双角度(锥体壁中段改变角度，顶头尖，边缘阔)。但锥体必须有良好的对称性，否则衬层在挤压下凹入不均匀，也就无法形成均匀的射流，所以这些特殊造型的衬层对制造工艺的要求也比较高。

除了锥体角度外，冲击波峰与衬层接触的角度也至关重要。冲击波程弧形，弧面与椎体壁形成夹角。如果冲击波来自椎体的顶端，波峰与衬层成几乎90度的夹角，形成的射流不均匀，且大量的金属在没有被推出去前形成堆集，阻塞路线。波峰与椎体壁的夹角实际上越小越好，这样把椎体壁由四周向中间压迫进去，射流细长均匀，且堆集物减少。所以最好的情况下爆破来自椎体四周而不是顶端。让爆破物由椎体四周的间距的点上开始燃爆可以达到这一目的，但这样的设计难度也相对较大。较简便的方法是在椎体下方中间放置惰性物质冲击波无法从惰性物质中穿过，只好由其四周前进。

就是利用高性能炸药和一个金属罩产生高能金属射流 来完成射孔过程

聚能效应，即炸药爆炸后，起爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散的。因此，带凹槽的装药在引爆后，在凹槽轴线上会出现一股汇聚的、速度和压强都和高的爆炸产物流，在一定的范围内使炸药爆炸释放出来的化学能集中起来。

当装药凹槽内表面衬上一个药形罩时，装药爆轰后，凹槽附近炸药爆炸的能量就会传递给药形罩，使药形罩以很大的速度向轴线运动，此时，药型罩在高温高压的爆轰产物的作用下，形成金属杆，可以看作流体。其中，药型罩的内表面形成细长的金属射流，药型罩外表面形成杵体。药型罩压垮并产生射流的过程，射流吸收的爆炸能量不会象爆炸产物那样再散失掉。金属杆在轴向上存在速度梯度，从而，引起了金属射流在飞行过程中拉断现象。炸药性能和重量、装药结构、起爆方式、药型罩材料及其几何尺寸等对金属流的形成和侵彻具有显著影响。

圆柱形药柱爆洪后，爆轰产物沿近似垂直原药柱表面的方向，向四周飞散，作用于钢板部分的仅仅是药柱端部的爆轰产物，作用的面积等于药柱端面积。带锥孔的圆柱形药柱则不同：锥孔部分的爆轰产物飞散时，先向轴线集中，汇聚成一股速度和压力都很高的气流，称为聚能气流。爆轰产物的能量集中在较小的面积上，在钢板上就打出了更深的孔，这就是锥形孔能够提高破坏作用的原因。

锥孔处爆轰产物向轴线汇聚时，有两个因素在起作用：

1 爆轰产物质点以一定速度沿近似垂直于锥面的方向向轴线汇聚，使能量集中；

2 爆轰产物的压力本来就很高，汇聚是在轴线处形成更高的压力区，高压迫使爆轰产物向周围低压区膨胀，使能量分散。

由于上述两因素的综合作用，气流不能无限的集中，而在离药柱端面某一距离处达到最大的集中，以后则又迅速飞散开了。

为了提高聚能效应，就应设法避免高压膨胀引起能量分散而不利于能量集中的因素，对于聚能作用，能量集中的程度可用单位体积能量，即能量密度来做比较。爆轰波的能量中，位能占3/4，动能占1/4。而聚能过程，动能是能够集中的，位能则不能集中，反而起分散作用，所以，聚能气流的能量集中程度不是很高的。如果设法把能量尽可能转换成动能的形式，就能大大提高能量的集中程度。

在药柱锥孔表面加一个铜罩，爆轰产物在推动罩壁向轴线运动过程中，就能将能量传递给了铜罩。由于铜的可压缩性很小，因此内能增加很少，能量的加大部分表现为动能形式，这样就可避免高压膨胀引起的能量分散而使能量更为集中

可以炸掉坦克的。

尾翼稳定脱壳穿甲弹的单芯穿透坦克装甲的时候会形成“金属射流”，杀伤坦克内的人员，引发火灾引爆起弹药。经常被炸毁的是老式的前苏联坦克，如T72经常被掀翻炮塔，因为它的弹药布置不合理没有自动灭火系统，很容易殉爆。

德国L55120MM口径坦克炮发射的钨合金穿甲弹能够在2000M距离上击穿810MM均质钢甲，是北约军事体系中最杰出的代表；而在中国，坦克设计师宣称99式坦克配备的125MM火炮发射钨合金穿甲弹在同样距离上具有850毫米的穿甲能力，发射贫铀穿甲弹是穿深为960MM。

破甲弹是一种靠金属射流破甲的弹药。它是根据“聚能效应”的原理制成的,所以亦称聚能破甲弹或空心装药破甲弹。

破甲弹的使用,加强了对坦克的威胁,其主要特点是靠装药本身的能量来穿甲的,故不受初速和射距的限制。不过它的装药很有学问,因为空心装药破甲弹主要靠把装药制成带锥形孔的空心圆柱体药柱,并在锥形孔药表面加上金属罩,爆炸时即会聚成一股速度、温度和压力都很大的金属能射流,即“聚能效应”,摧毁装甲,反之,如果把装药制成实心,就不能达到破甲的目的。

破甲弹由弹体、带空心凹陷的炸药、金属药形罩和起爆装置组成。弹丸头部装有瞬发的压电引信。破甲弹设计的突出特点是用相对较少的炸药和较轻的弹头达到较大的穿透深度。破甲弹战斗部的基本组件是空心装药战斗部,这种设计结构目的是产生一个含有金属粒的狭长气流即金属流,爆炸穿过装甲并在装甲内部产生像喇叭榉散开的装甲碎片。战斗部必须在最佳炸高上适时爆炸才能形成强有力的金属射流。

破甲弹的破甲深度达破甲弹直径的4~6倍,如一发直径为85毫米的破甲弹,其破甲深度约为400毫米。它穿过破甲后的金属射流温度近千度,速度达每秒几千米,有很大的杀伤力和破坏作用。它是反坦克的主要弹种之一,主要配用于坦克炮、反坦克炮、无坐力炮等,用于毁伤坦克等装甲目标和混凝土工事。射流穿透装甲后,以剩余射流、装甲破片和爆轰产物毁伤人员和设备。

现代用新型材料制成的破甲弹的穿甲速度已大大超过了以往,如用贫铀材料制成的贫铀破甲弹就有很大的破甲威力,用铀合金半球形罩破甲弹的破甲深度达到了药型罩最大直径的9~10倍。未来随着高性能炸药的使用,弹丸的破甲能力将进一步提高。

破甲弹的原理就是这种依靠“三高”(高速、高温、高压)来制服坦克。在威力极大的金属射流面前。厚厚的装甲就好像一堵被高压水枪喷射的土墙。顷刻间土崩瓦解。

破甲弹的品种很多。早期使用的破甲弹，多采用旋转稳定方式，即弹丸绕自身轴线旋转。但由于旋转影响射流的稳定性，使破甲威力下降，因此现代破甲弹便采用不同方式消除旋转的影响。其中一种被常用的办法就是用滑膛炮来发射破甲弹(后来线膛炮也能发射，并使之不旋转)。

弹体不旋转或微旋，而以尾翼稳定弹丸的飞行，这与前面提到过的长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹道理一样，它们都比由线膛炮发射的旋转稳定的同类弹丸威力强，而且能击穿夹心饼干似的多层复合装甲。坦克炮常配用的长鼻式固定尾翼破甲弹，就是一种破甲威力大，飞行稳定好的反坦克弹药，被广泛使用。

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