药型罩制造技术(为破甲而生，依托金属射流作战的弹种，浅谈破甲弹的设计与发展)

从坦克诞生以来，弹甲之争就从未停歇，矛与盾的竞争与演变，不仅推动了坦克本身火力和防护的发展，也推动了其他技术兵器的发展。为了击穿坦克厚重的防护装甲，出现了形形色色的弹药，而破甲弹，就是目前主要的反装甲弹药之一。

破甲弹工作示意图

破甲弹的全称为空心装药破甲弹或者聚能破甲弹，顾名思义，该弹种并不以弹头飞行的动能或者弹头战斗部爆炸的冲击波来击穿坦克装甲。破甲弹的杀伤机理，是通过底部装药产生的超高温冲击药罩，然后用产生的高温金属射流来击穿坦克装甲。

破甲弹的主要部件——从药罩到引信

支撑起破甲弹工作机理的是门罗效应，也称为聚能效应。门罗效应指的是，爆炸产物会在高温高压的情况下，沿着炸药表面的法线飞散。因此，如果把炸药按照一定的凹陷形状进行布置，并在凹陷的炸药表面设置一个金属罩，那么引爆炸药之后就能够得到一股高温高速的爆炸金属流。而附着在凹陷炸药表面的金属罩，就是破甲弹的药罩。

红外照相机下的金属射流工作路径

因为金属射流要保持高温高速的特性，因此药罩的材料高密度、高温下良好的延展性和良好的导热性能，而最符合这些要求的金属材料就是黄金了。

不过黄金的价格太过于昂贵，没办法大规模的生产和制造。因此早期破甲弹的药罩从钢板到铜都有应用，不同的药罩材料也导致不同破甲弹的破甲深度不一。在这之中效果最好的材料是紫铜，虽然价格比黄金略低，但是仍比较昂贵，所以目前新研制的破甲弹已经开始使用合金材料来替代紫铜制造药罩。

苏联的RPG-43反坦克手雷，药罩材料是钢

破甲弹的药罩形状也对破甲弹的破甲威力有很大的影响，目前药罩的形状总共有三种：球形、喇叭形和锥形。其中喇叭形药罩破甲效果最佳，其次是锥形药罩，最差的则是球形药罩。早期破甲弹大多采用球形药罩，目前破甲弹大部分使用的是锥形药罩，原因是加工相对简单，且不容易在外力的影响下发生形变，影响金属射流的形成。

喇叭形药罩，加工难度较高

破甲弹另一个重要部件是引信，因为破甲弹需要在坦克装甲表面进行二次爆炸聚能，因此破甲弹采用的是压电引信。所谓的压电引信，就是当弹体顶部碰撞到坦克装甲时，依托弹体金属材料形成电路回路短路，然后点燃弹体底部的电雷管，引爆药罩后面的装药。

压电引信的工作原理

压电引信搭配上引爆杆，使破甲弹在大迎角状态下仍然能够正常工作，而不会像穿甲弹那样因为和装甲板的接触角度问题而出现“跳弹”的现象，能够对二战期间大部分的坦克防护装甲形成有效杀伤。

不过不同型号的破甲弹压电引信和药罩的距离并不相同，如果压电引信过于靠近药罩，会导致引爆时间过早，此时金属射流还未完全汇集，破坏效能降低。如果压电引信距离药罩距离太远，会导致引爆过晚，此时金属射流已经分散，影响破甲效果。因此，不同种类的破甲弹，其弹体顶部的引爆杆长度也各不相同。

不同炸高产生的金属射流效果不同

除此之外，炸药装药也对金属射流的形成产生很大的影响。为了能够形成理想的金属射流，部分破甲弹的炸药装药甚至会采用隔板隔开，以形成不同的爆轰效果。

致命螺旋——线膛炮时期的破甲弹

在二战时期坦克就已经使用上了破甲弹，但是相应的破甲效果却不是很理想。究其根本，在于二战时期大部分坦克炮都还是线膛炮，使用线膛炮发射破甲弹，会使破甲弹在飞行途中产生高速旋转。

因为破甲弹在接触装甲表面的一瞬间仍然保持着高速旋转后的惯性，因此会导致引爆后的金属射流同样承受旋转惯性，影响金属射流的工作。

这样空心装药部分的自旋速度就会降低

当时对这种情况的解决办法是将破甲弹分为两个部分，将空心装药部分从主弹体中独立出来，仅通过脆弱连接件和主弹体保持接触。当破甲弹发射时，较脆弱的链接组件断开，空心装药部分的旋转速度就不会像主弹体那么高，对金属射流的影响也会比较小。

滑膛时代——带尾翼的破甲弹

在冷战期间，随着坦克任务环境的变化，适应能力更强的滑膛炮开始取代线膛炮成为了主流坦克炮。对于破甲弹来说，因为滑膛炮没有螺旋膛线，因此破甲弹自然不再需要进行抗旋设计，只需要保证飞行稳定就行。

此时弹体就不用加上抗旋设计了

为了能够使破甲弹保持一定的飞行稳定，通行的做法是给破甲弹加上尾翼。平常炮弹尾翼处于收缩状态，当破甲弹射击之后，尾翼在炮弹出炮口的瞬间张开，使破甲弹处于较稳定的飞行状态。

此时的弹翼除了保证破甲弹的稳定飞行之外，还使破甲弹的引爆杆能够保持和坦克装甲一个比较好的接触角度，便于金属射流进行侵彻装甲。

破甲弹的发展

早期破甲弹面临的最大问题，就是功能单一和对爆炸反应装甲的破甲能力不足。在现代战场上，主战坦克很有可能在炮膛中装填破甲弹的情况下出现需要杀伤敌军步兵目标的情况。而爆炸反应装甲的出现，则一度给破甲弹带来了生存危机。

美国的M830A1采用了复合引信设计

因此，目前大部分破甲弹都采用复合引信设计，在传统压电引信的基础上，加上了近炸引信等其他引爆方式，同时缩小药罩的尺寸，加装预制破片以杀伤作战人员，适应多用途化要求。

而面对爆炸反应装甲，则采用串联装药的设计加以应对。通俗的讲，就是在一枚破甲弹上有两个战斗部，第一个战斗部负责引爆坦克的爆炸反应装甲，而第二个战斗部，也就是主战斗部负责正常的穿甲作战。

采用串联战斗部的反坦克火箭筒

从整体上来说，破甲弹目前也朝着多用途化的方向进行发展。引信方面采用复合引信、战斗部方面则采用复合战斗部和多级战斗部串联的设计。目前的破甲弹已经能够较好的兼容反装甲作战需求和其他作战任务需求。而甲与弹的此消彼长，还将延续下去。