[科普中国]-钨合金穿甲弹

钨合金穿甲弹依靠钨合金弹芯的动能来穿透装甲摧毁目标的炮弹。它初始速度高、直射距离大、射击精度高是坦克炮和反坦克炮的主要弹种。舰炮、海岸炮、高射炮和航空机关炮都配有该炮弹。

可用于毁伤坦克、自行火炮、装甲车辆、舰艇等装甲目标以及飞机、直升机、汽车、火箭炮、导弹发射运输/发射车、指挥车、通信车、雷达等非装甲金属结构技术兵器。也可用于破坏坚固防御工事。

原理钨合金穿甲弹依靠膛内高温高压气体作用下，获得很大的初始动能，和坦克装甲来了个硬度的较量。在强大的应力作用下，装甲壁慢慢的凹陷最终破裂，并杀死有生力量和摧毁坦克内部系统。

传统穿甲弹中，在弹体中装有少量炸药及引信，弹丸头部虽然已经破裂，但是弹体依然具有强大的惯性，所以仍会继续前冲。当撞击力达到一定数值时，引信被触发点燃，就引起了弹丸装药的爆炸。这时，在每平方厘米面积上，可产生数十吨至数百吨的高压，从而杀伤坦克内的乘员、破坏武器装备。

和传统的穿甲弹相比钨合金穿甲弹并没有填充炸药而是改为钨合金弹芯，在击穿装甲之后，是依靠高速飞溅的装甲碎片和穿甲弹弹芯碎片杀伤装甲目标中的人员、破坏其中的装备。

钨合金穿甲弹芯属于高比重钨合金制品，密度大，热稳定性极好，断面密度大，有利于控制导弹高空飞行1。

造型钨合金穿甲弹分为线轴型与流线型两种。主要由风帽、弹芯、弹体、曳光管组成。弹芯是穿甲弹的主体，用高密度（14～15克/厘米）钨合金制成。弹体用低碳钢或铝合金制造，主要起支承弹芯的作用，其上有导带，能保证弹丸旋转稳定。弹芯被固定在弹体中间，当碰击装甲瞬间，弹体破裂，弹芯进行穿甲。

它的弹芯直径小，仅为火炮口径的1/3～1/2，提高了着靶比动能（弹丸动能与弹体横截面积之比），垂直穿甲性能好，钨合金弹芯硬度高，具有抗压不抗拉的特点，穿甲时基本不变形，击穿装甲后形成碎块，增大了杀伤与燃烧作用2。

设计70年代美国设计的贫铀穿甲弹就是尾翼稳定脱壳穿甲弹的一种改进型，用高强度、高韧性、高密度的贫铀合金取代了钨合金作为尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹芯，使穿甲能力进一步提高。使用贫铀穿甲弹的M1A1主战坦克能在海湾战争的坦克群决战中有出色表现，更证明了这种尾翼稳定脱壳穿甲弹的威力。但由于贫铀弹芯击穿装甲时会燃烧产生带有污染性的氧化铀尘埃，美国又从新计划研制更好的、无污染的钨弹芯材料来取代贫铀合金弹芯。

线膛炮使得炮弹本身在发射的时候具有极高的转速，从而最大限度的消除炮弹的章动效应，进而提高射击精度，距离越远越明显（3000米以上）。缺点就是高转速本身消耗了部分火药能量，因此线膛炮穿甲弹设置稳定尾翼的目的是为了降低炮弹的自转速度，从而使弹头获得更大的动能。

滑膛炮发射的炮弹由于炮身没有膛线导致炮弹不能自转，进而炮弹本身的章动效应对精度影响很大，因此滑膛炮装备的钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹所设置的尾翼是为了能够让炮弹在出膛后有一个自转能力，提高飞行稳定性3。

用途穿甲弹的穿透能力主要来源于弹丸运动时的动能。除了给穿甲弹较大的初始动能外，其本身的外形质量也非常重要。钨合金穿甲弹采用钨合金作为弹芯。钨合金的密度可以达到很大，也就是说在空间有限的弹筒里面用高密度的钨合金可以最大限度的增加穿甲弹自身重量。采用钨合金弹芯也为把穿甲弹的外形设计成流线型提供了可能。

优点钨合金属高比重合金序列，高比重合金有个最突出的特点就是比重高也就是大家常说的密度大。钨合金的密度可达到18g/cm3，是钢比重(7.8g/cm3)的2.3倍，所以弹心的断面密度大，有利于提高飞行时的存速能力和对钢板的侵彻能力，为提高穿甲弹的动能给装甲致命的打击提供了可能。

钨合金耐高温；热稳定性好，在穿甲弹飞行过程中与空气摩擦产生大量的热，要是穿甲弹中的填充物热性不好就会是它粘结在一起，无法达到穿甲的作用。钨合金的这一特性使穿甲弹很好的发挥了应有的功效2。

高密度钨合金我国高密度钨合金作为穿甲弹弹芯材料，从研究到生产,只经历了短短几年的时间，就大批量生产并装备了部队，与其他一些重要军用材料相比，研究周期短，见效快。从当前情况看,高密度钨合金长杆式脱壳穿甲弹仍然是对付主战坦克的主要武器。随着复合装甲研究水平的不断提高，各技术发达国家都在不断地研究、提高高密度钨合金穿甲弹的性能。做为重要的军用材料，高密度钨合金的生命力仍处于高潮阶段，可以相信，科学技术的发展将把这一材料不断推向新的技术发展阶段。

此外，该材料在民用方面的应用发展也非常迅速，例如，在各种射线屏蔽材料、配重材料等2。

发展俄媒称，中国99式坦克的主要火力是一门125毫米口径滑膛炮。中国专家指出，该炮性能指标不仅比苏联同类产品2A46提高45%，而且还比德国“豹 2A5”和美国“艾布拉姆斯M1A1”坦克使用的RH-120炮高出30%。对抗敌方坦克的主要手段是使用钨合金弹芯的次口径穿甲弹。显然，这种生产技术上是从以色列得到的，后者曾向中国出口过这种炮弹。以方供应的M711炮弹的长度和直径比为20：1，初速度1700米/秒，穿甲能力达到600毫米。中国工程师还在研制新型次口径穿甲弹，其性能大幅优于的同类产品，新炮弹的长度和直径比为30：1，初速度1780米/秒，穿甲能力可达850毫米。中国的这种新型次口径穿甲弹能对所有现役坦克造成致命威胁，包括美国“艾布拉姆斯M1A2”和俄罗斯的T-902。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学