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不同结构穿甲弹弹头侵彻金属靶板性能分析
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穿甲弹是怎么穿甲的？
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几乎每年枪弹制造业都有新品问世，其中大多数都是对传统的铜被甲铅心弹头枪弹进行改进，很少有创新产品，而且大多是出自个体制造商。而巴西的福尔佳斯·陶鲁斯公司新近推出的一种铜弹头枪弹却不是如此。该弹的研制成功不仅是对空弹尖铜弹头枪弹的一次革命，而且也导致了一些弹药厂家的重组及弹药成分的创新。
这款新弹于2002年初展示样品，同年9月完成生产研制。最初提供的弹头口径为0.45英寸，弹头质量11.97g，配在公众十分熟悉的柯尔特手枪弹上，以陶鲁斯“追踪者”转轮手枪发射。
HEX弹头的研究
新弹的研究大约始于10年以前或更早。陶鲁斯的老板鲍博·莫瑞森当时在经营通用的巴恩斯枪弹和陶鲁斯试用枪弹，同时，作为一名痴迷的猎手，莫瑞森对巴恩斯X-枪弹产生了浓厚的兴趣，因为在狩猎时，常常只需发射一发巴恩斯X-枪弹就可以击毙一只野兽，这给他留下了深刻的印象。当时，莫瑞森对枪弹的结构已有了一些了解，如实心的铜弹头可以消除弹头里的砂眼；被甲厚度及被甲与弹心分离的结构，均能提高弹头的狩猎精度。因此，莫瑞森很想搞清楚，同样的技术是否也能够应用到狩猎手枪弹和自卫手枪弹上。于是，他请教了巴恩斯公司老板兰笛·布鲁克斯及其公司的专家，汲取他们的知识和经验。经过反复试验，开发了最初的陶鲁斯弹头，这是一个可膨胀成6个“花瓣”的弹头，并将其命名为HEX弹头。
用专用枪发射，陶鲁斯铜弹头枪弹可以达到比赛级精度
HEX弹头采用纯铜结构，具有极好的膨胀性、穿透性和弹道末端的质量保持性。然而，由于采用了全铜结构，它被认为违反了巴西酒精、烟草和火器办公署(BATF)的相关规定而不能市售，为了证明它不是穿甲弹头，几年间，莫瑞森和布鲁克斯递交了一些样品用以评估，直到2002年1月，一份来自代理的证书宣称，HEX弹头不在相关的“穿甲弹头”法律之列，至此，陶鲁斯铜弹头枪弹开始批量生产。
陶鲁斯铜弹头膨胀状态
现在市面上的HEX弹头枪弹已不是最初的HEX弹头了，而是改进后的产品。这款HEX弹头的前端有6条等距的均匀刻痕，发射后弹头前端可以像“花瓣”一样均匀展开，形成深且直径更大的空腔。0.45英寸ACP口径的HEX弹头，长18mm，直径0.45英寸，其上的导向面长10mm，从弹尖表面向下是一个深10mm的空腔，空腔在口部处的直径为6mm，空腔直径随着深度加深而加大，底部则是尖形。
枪弹的设计很需要些技巧，尤其是在采用新材料、研究高效能枪弹的时候更是如此。新设计的HEX弹头必须满足多方面的要求：半自动手枪供弹的可靠性；发射时对枪管仅能有轻微污染或完全没有污染；飞行过程中的稳定性，当然，还有速度和优良的终点效应等。通常，一种新枪弹的最终性能参数取决于FBI弹药标准，该标准规定了弹头射入某些模拟试验靶时应有的性能，如弹头射入无防护条件下弹道明胶的最低侵彻等级；在有障碍或有防护物条件下，如在墙壁、挡风玻璃及其他防护装置的后面，弹头射入弹道明胶的最低侵彻等级等。陶鲁斯公司在此基础上又对枪弹补充制定了相关规定，其中包括在各种冲击速度下弹头可靠膨胀的要求等。
从左至右：膨胀弹头，用纯铜弹头组装的枪弹，弹头剖面，弹头外形
生产一种特殊要求的弹头除了满足上述要求外，还要具有先进的加工工艺。如特种弹头必须开发专用弹头生产设备，另外，还要采用复合回火工艺，以满足弹头不同部位对硬度的要求，如为避免弹头变形，并保证弹头顺利嵌入膛线而又不至于使嵌入部分破损，要求弹底及圆柱部的硬度要高一些；而为了促使弹头可靠膨胀，弹尖部的硬度要相对低一些。通常HEX弹头比普通铜被甲铅心弹头硬度要高一些，目的是减少发射后残留在枪管里的铜污垢，但硬度也不能太高，否则弹头会对枪管坡膛或弹膛一锥造成过度磨损。
全铜HEX弹头的最大优点是它的毒性比铅弹或铅心弹头低，因此它是室内射击场的理想枪弹。
HEX弹头的最终优化设计是由巴恩斯公司的枪弹工程师们和温彻斯特弹道专家艾伦·科津共同完成的，并且在科津的帮助下调试和设计了装药的其他部分。
陶鲁斯铜弹头枪弹的后坐可控性好的原因是由于弹头的速度适中以及弹头质量相对比较小。这是一种卓越的、具有良好精度的自卫用空弹尖枪弹
装配高质量的弹头涉及到的方面比弹头本身设计还要多，如必须具备一流的火药、底火以及弹壳。因此，陶鲁斯铜弹头枪弹采用了著名公司的弹药及其弹药组分。发射药采用的是霍奇多火药公司提供的球形无烟混合发射药，这是一种经过使用证明，在功效、弹道一致性以及闪光方面非常有效的发射药。这一发射药的燃烧速率经过优化后，用短枪管(102mm)发射时，火药可以完全燃烧。同时，这一火药燃烧的低毒性也符合相关标准，而这一性能对于有着大量枪弹消耗量的室内射击场来说是很重要的。
为了减小枪弹潜在的毒性，底火采用的是PMC弹药公司提供的无铅底火，同时采用该公司坚韧的镀镍弹壳。为了确保弹头与其他部件配合的相对位置，开发了特种装配技术，能保证在供弹时不至于使弹头缩进弹壳。为了防潮，在弹壳口部和底火室周围涂上光亮漆，使弹壳完全密封。
用几种不同型号的手枪对新弹进行射击试验，这几支枪分别为：口径0.45英寸、枪管长102mm的陶鲁斯“追踪者”转轮手枪；带木托、枪管长也是102mm的斯普林菲尔德“优胜者”手枪；定制的枪管长127mm的柯尔特政府型手枪；以及为了自卫用而将枪管截成76mm长的S&W M1917老式布雷蓝手枪。
对其进行精度试验，射距22.8m，5发为一组，射击时不用沙袋。“追踪者”和“优胜者”这2支枪的弹着点都很轻松地落在51~63mm范围内；政府型手枪的弹着点在25~38mm之间；M1917由于自身瞄准具不全，没有参加精度试验。试验了200多发陶鲁斯铜弹头枪弹，无论是转轮手枪还是半自动手枪都没有发生故障。
此外，试验枪的后坐都非常柔和，正如所期望的那样，适中的弹头速度减小了后坐力。陶鲁斯的老板莫瑞森认为：对于0.45英寸枪弹，若要取得好的终点效应不必使用ACP高速+P手枪弹，正如HEX弹头，以较低的弹头初速，较小的后坐力同样获得了极好的终点效应，而且，正是由于低速和低后坐而大大提高了武器的可控性，便于连续射击。陶鲁斯“追踪者”手枪距枪口4.5m处弹头平均速度为292m/ s，膛口动能为508J。
评定弹头膨胀状态采用的是向水中发射的方法。无论使用短枪管的转轮手枪，还是长枪管的柯尔特政府型手枪，弹头膨胀状态都非常接近，膨胀直径变化在21.3～22.3mm之间，“花瓣”没有折断，膨胀后弹头的平均质量略有增加，为11.90g，这表明弹头的质量毫无损失地保留了下来。在明胶中试验，当弹头速度在接近198m/s时，弹头开始膨胀，大约在259m/s时膨胀尺寸达到最大。
用任意一支试验用枪发射陶鲁斯枪弹观察枪口，都无闪光、无烟。
陶鲁斯铜弹头枪弹的研究经历了数千小时的设计与试验，轻武器领域里一些非常优秀的工程师参加了其中的工作，包括PMC弹药公司的彼德·霍夫曼，霍奇多火药公司的汤姆·歇颇赫德和朗·里伯，以及前面提到的弹道学专家艾伦·科津。经过优秀人才的不懈努力，研制成功了这种具有卓越的膨胀性能、侵彻性能的新弹种，该弹具有非常好的射击精度、可靠性和可操作性。而且对环境的影响也很小。目前，在应用领域已有呼声敦促陶鲁斯研制新口径枪弹。首先开发的可能是0.357英寸马格努姆枪弹和0.38英寸+P特种枪弹，因为有规定，不允许执法机构的警察携带使用军用枪弹的枪，所以执法机构对此类弹头的枪弹也有所需求。其次，改进的可能是被普遍应用的9mm巴拉贝鲁姆手枪弹和0.40英寸S&W手枪弹。
现在宣布废弃传统铜被甲铅心弹头可能还为时过早，然而，陶鲁斯铜弹头枪弹已显示了全铜弹头潜在的巨大优势，而且，这种优势很有可能在不久的将来使得全铜弹头在枪弹领域内独领风骚。
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铁血搬运来的。看来很多人连穿甲弹、破甲弹、碎甲弹的最基本的原理都没有搞清楚。我给大家做一下科普。1、穿甲弹：穿甲弹主要是靠弹头的质量和速度所带来的动能对目标进行侵彻，其原理就如同用重锤将钉子打入墙壁。一般来说穿甲弹是不带炸药的，换句话说，也就是穿甲弹本身是不会爆炸的。尤其是现代坦克所用的穿甲弹，没有一例是带炸药的----因为现代坦克的穿甲弹炮口初速都超过1500米/秒，炮口动能高达8兆焦以上。以美军的M1A1坦克所使用的M829A1贫铀尾翼稳定脱壳穿甲弹为例，炮口初速超过1600M/S，炮口动能达10兆焦。这个威力有多大呢？打个比方，它所产生的动能相当于50吨重的坦克从20米左右的高度摔下来！这么大的动能，足以将敌坦克连同其乘员一起置于死地，根本不需要再多此一举，为穿甲弹附带炸药。还有，前面说过，穿甲弹的动能来自弹头（或弹芯）的质量与速度。当有了足够的速度之后，就对穿甲弹弹头的质量提出了非常高的要求。在弹头体积不变的情况下，只有增加弹头材料的密度----所以弹头材料从最初的钢材到后来的钨合金直至现在的贫铀合金。如果在弹头里填充炸药的话，由于炸药的密度很小，所以对整个弹头的质量影响非常大，对于穿甲弹来说，反而适得其反，会严重降低穿甲弹的侵彻能力。最后，穿甲弹要获得理想的穿深，对穿甲弹的外形要求也非常高。
一般来说，长径比越大（也就是越细长）的穿甲弹弹头（或弹芯）侵彻能力越强，穿深越大。所以现代穿甲弹广泛应用了尾翼稳定脱壳技术。也就是穿甲弹的弹芯呈细细长长的针状，为了与炮管配合，针状弹芯的外面包裹着液晶弹托，当炮弹飞出炮口，弹托就与弹芯分离，而弹芯高速袭向目标。在这种情况下，如果为细长的弹芯装填炸药，弹芯的强度也要受到重大的影响，这对弹芯的侵彻能力是致命的。
当然，装填炸药的穿甲弹还是有的，不过一般叫做“穿甲爆破弹”，一般用来对付装甲强度弱的目标或者应用于小口径炮弹，而坦克炮使用的穿甲弹绝对是不会装填炸药的。2、破甲弹：破甲弹是依靠弹头里的空心装药爆炸形成的金属射流来对目标进行侵彻的。1888年，美国科学家门罗在炸药实验中发现，同样体积的炸药柱在钢板上爆炸，普通的炸药柱爆炸后没有留下什么痕迹，而底部带有凹腔的炸药柱爆炸后，却在钢板上留下了一个凹坑----从此聚能效应就被发现了。破甲弹的弹头里面装填前方带有锥形凹腔的聚能装药（所以也叫“空心装药”），为了增强聚能效应，并在锥形凹腔里衬有高密度的药型罩（一般是钨合金，现在也有用贫铀合金的）。当弹头里的聚能装药被引爆时，药型罩迅速被压垮、熔化，并形成细长的高温高速金属射流（其前端的速度可以达到8000M/S！），迅速在装甲上冲出一个孔洞，并以后续射流及装甲碎片杀伤乘员。其原理或者效果相当于用高压水枪去冲击软土。
破甲弹头的优点是，对飞行速度没有什么要求，也就是说，飞得快和飞得慢它的破甲深度都不会改变。而且相对来说，破甲弹的技术含量不如穿甲弹，加工难度也远不如穿甲弹，所以破甲弹头的应用非常广泛----从RPG单兵火箭筒到各型反坦克导弹，都装有破甲战斗部。但是由于破甲弹的金属射流质量非常小，所以后续的杀伤效应远不如穿甲弹的弹芯，对装甲车辆的整体破坏力也远不如穿甲弹，而且破甲弹的金属射流容易受到诸如反应装甲之类的外部因素的干扰，严重降低使用效果，因此对于坦克而言，最好的反坦克弹药还是穿甲弹。碎甲弹：这个是英国人的变态发明。其实最初碎甲弹的发明并不是用来对付装甲目标的，而是用来破坏坚固的钢筋混凝土工事的，由于无意间发现它对付装甲目标也很有效，所以才被用来反装甲并被冠之以“碎甲弹”之名。碎甲弹的原理是，碎甲弹里面装填的是塑性炸药，当弹丸命中目标，薄薄的弹壳在巨大的冲击力作用下变形或破碎，里面的塑性炸药被挤出来，像膏药一样紧紧粘贴在装甲表面，在延时引信的作用下，粘贴在装甲外面的炸药爆炸，产生的冲击波以几百亿帕压力作用在装甲上，巨大的力传递到装甲内，犹如用锤子敲打墙壁，墙壁未穿透，背面的墙皮却一块快剥落一样，致使内壁落一块几千克重的的蝶形碎片和数十块小碎片。 这些碎片在目标内部里四处飞溅，杀伤乘员，破坏设备。所以被碎甲弹击中的坦克外形完好，但内部却是一塌糊涂。碎甲弹还有一个优点，由于它能装填较多的炸药，因而还可作为爆破弹使用；又由于它在爆炸时，弹丸破片具有较大的动能（虽然破片质量较小，但飞行速度高，一般可达1500m/s～2000m/s），所以对敌方有生力量具有较强的杀伤力，故也可作为杀伤弹使用。但是碎甲弹有两个致命的缺陷：一是碎甲弹只能对付老式的均质钢装甲，对付现代化的复合装甲或者间隔装甲效果非常差。因为无论是复合装甲还是间隔装甲都是由两层以上的装甲构成，而碎甲弹只能崩落最外层的装甲，而对里层的装甲无能为力；
二是碎甲弹只能使用线膛炮。由于碎甲弹的弹头外壳由软金属(无碳钢、铜) 构成。弹丸的飞行速度不能太快。否则外壳在飞行过程中会因为受到气流形成的大阻力变形，造成爆炸物提前爆破。同时，由于结构软，在炮管中的加速运动也受到限制。通常碎甲弹的飞行速度在650-750米/秒上下。这样的飞行速度，外弹道飞行时间长，如果采用尾翼的稳定方式，横向风会令弹体产生较大的偏差，严重影响其精度。而众所周知，现代化的主战坦克为了提高炮口初速和减少动能损失，基本都采用高压滑膛炮，弹丸依靠尾翼来稳定，所以碎甲弹就失去了用武之地，只有另类的、坚持采用线膛炮的英国人还在使用碎甲弹，其他国家基本都已不再使用。最后我针对34楼再说几句。一般现代坦克都会配备3种弹药：穿甲弹、破甲弹、榴弹，而美国人为了减少后勤保障的压力，简化弹药品种，研制了M803系列多用途弹来取代破甲弹和榴弹。M803兼具破甲弹和榴弹的功能----但是正所谓贪多嚼不烂，它的破甲能力不如专职的破甲弹，而爆破杀伤能力又不如专职的榴弹
铁血搬运，
本帖最后由 笨鸟啊啊啊 于
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世间风云兮幻亦真 天地无穷兮大道行
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渣排版，不看，不过LZ好心搬运，还是顶一下
五火炮大炸比严阵以待
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学习了，辛苦LZ
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空中网一群杂种，靠老妈卖逼养活大的。
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