钨心脱壳穿甲弹是20世纪70年代以后发展起来的一种性能优良的穿甲弹。这种穿甲弹的弹头采用了脱壳原理和高密度钨合金的新结构、新材料,具有初速高、弹道低伸、飞行时间短、命中精度高、侵彻力大等特点,能有效地对付快速运动目标;其弹心断面密度大,与硬质钢心或碳化钨弹心在侵彻过程中整个破碎相反,钨合金弹心可展性较好,以飞溅式穿甲,具有极好的二次侵彻特性,对大着角、夹心和多层结构复合装甲的穿甲效果更为明显。国内外已在大口径枪弹和小口径炮弹上广泛采用,作为对付装甲输送车、武装直升机等轻型装甲目标的弹药。

结构

原理

应用(国84式12.7mm钨心脱壳穿甲弹 美国12.7mm钨合金脱壳穿甲弹 美国20mm曳光脱壳穿甲弹(HS-804))

结构

钨心脱壳穿甲弹弹头的典型结构,由弹心、前托(上托)、底托和闭气环组成。在膛内,底托包覆着弹心在火药燃气作用下沿枪管运动,使质量较轻的弹头获得高初速和转速。出枪口后,底托脱落,弹心飞向目标。弹心是穿甲元件,由钨合金材料制成。因为钨合金的比重为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。其外形设计成能减小飞行时空气阻力的最佳形状,通常设计为圆柱体和圆弧加圆锥头部的结合体。弹心底部有一圆柱孔,孔内装有曳光药剂,底端面上刻有2条平行的凹槽,发射时靠惯性力卡进底托支撑面以带动弹心可靠旋转,使弹心飞行稳定。

前托一般为圆柱加圆锥的外形,采用有纵向预制槽的3瓣结构,用塑料注塑成型。它既可保护弹心又使弹头具有良好的供弹性能,还可以保证弹心运动的正确性和脱壳的可靠性,提高射弹散布精度。

闭气环是用塑料注塑成型,注塑时,底托以嵌入件加入,结合成一体。闭气环的外径大于线膛阴线尺寸,底托用铝合金材料制成。

原理

弹头出枪口后,在离心力的作用下前托沿预制槽分裂成3瓣,每瓣质量约1g,在枪口附近脱离。因弹头初速高、转速快,所以离心力大,脱壳迅速可靠。前托脱开后,由于弹心质量大、阻力小,而闭气环和底托质量小(不足2g)、阻力大,因此,在弹心与闭气环和底托之间形成空气阻力差,阻力差将闭气环和底托从弹心上脱掉。

脱壳穿甲弹的威力主要与弹心的质量、直径、结构及着靶速度有关,而弹重系数m/d3(m为弹头质量,d为弹径),对内外弹道和终点弹道性能影响最大。

在膛内,弹径大、质量小的弹头,火药燃气作用面积大,弹头加速快,能获得较高的初速。脱壳弹整个弹头的质量仅为同口径普通弹头的60%左右,所以脱壳弹弹头容易获得较高的初速。

在膛外,弹托分离后,由于弹头弹径小、质量大,具有较高的弹重系数,因此飞行阻力小,存速能力强,远射性能好。

在穿甲时,细长结构的脱壳弹弹心直径小、质量大、速度高,因此侵彻效果好。

应用

国84式12.7mm钨心脱壳穿甲弹

我国84式12.7mm钨心脱壳穿甲弹,配用于77式12.7mm高射机枪,通用于54式12.7mm高射机枪,弹头质量28g,弹心质量22g,是弹头质量的78.6%,弹心直径7.9mm,次口径比(即d1/d2,dl为弹心直径,d2为弹头直径)为0.62,初速1150m/s,在1 000m处以45°着角可以击穿15mm厚的均质合金钢板,同样以45°着角,可击穿20mm厚的均质合金钢板的最大距离为150m。而国产54式12.7mm穿甲燃烧弹距钢板9.5m处射击就产生跳弹,其只能以30°着角在830m处穿透15mm厚的钢板,125m处穿透20mm厚的钢板。可见,12.7mm钨心脱壳穿甲弹在大着角时对钢板的穿甲能力。

美国12.7mm钨合金脱壳穿甲弹

该弹全弹尺寸与同口径的普通弹相同,配用于勃朗宁M2、W85以及其他12.7mm机枪上。弹头质量27.4g,弹心直径7.95mm,弹心质量22.2g,初速1140m/s。以45°着角对15.9mm厚的均质合金钢板的最大穿甲距离为930m;以45°着角对15mm厚的均质合金钢板的最大穿甲距离可达1000m;对硬度为HB357的12.7mm厚的轧制均质装甲靶板,以60°着角射击,钨合金弹在610m处能穿透,而M2普通穿甲弹和荷兰的硬心穿甲弹在任何距离都不能穿透。

整个弹托在离枪口0.9m处脱离,前托分裂成3瓣,每瓣质量约1g,平射时,一般在距枪口20m以内散落到地面一个与弹道成半锥角(约2.5°)的面内;闭气环底托组合体质量约1.7g,坠落在离枪口大约90m的地面上。

美国20mm曳光脱壳穿甲弹(HS-804)

该弹整装弹的尺寸和普通的HS-804型弹药(美国命名为M-90系列弹药)相同。弹心材料可采用钨合金或贫铀合金,二者密度相同,可以互换,具有相同的弹药结构和内外弹道性能。弹头质量89g,初速1085m/s,弹心质量65g,底部装有曳光管,曳光距离1 000m。对轧制均质装甲钢板的侵彻能力:45°着角时,对硬度为HB375,厚15.9mm和19.1mm的钢板的最大侵彻距离分别为1500m和108m;对厚25.4mm(硬度为HB360)的钢板的最大侵彻距离为220m;60°着角时,在500m处能穿透17mm厚的钢板,1000m处能穿透14.5mm厚的钢板。