淺析基于發射裝藥技術來提高穿甲彈初速

張鎮洲，焦志剛，張起博

（沈陽理工大學裝備工程學院，遼寧 沈陽110159）

對于21世紀的陸地戰爭，坦克和其他裝甲裝備仍然是最主要的戰斗裝置，根據有關專家的研究，對于當前的地面戰場，其作為重要的武器，在進行陣地戰的過程中具有非常重要的意義。因此，在未來的陸地戰爭武器研發中，針對坦克的戰爭裝備將是決定戰爭勝利的主要武器之一。

1 坦克炮發展中存在的問題

對于當前的坦克技術發展，其一般是將其火力作為主要的參數，通過活力提高來使坦克在戰爭中的作用提高，根據當前實際上的普遍認知，若坦克的火力無法得到有效的提高，其就不是一臺具有生命力的坦克。對于當前世界各國的坦克裝備來說，其主要的彈藥為穿甲彈，這種穿甲彈能夠對坦克造成較強的穿透性，從而實現對敵人坦克的打擊，而在最新的研究數據中表明，目前大部分的穿甲彈已經無法實現對現代坦克的裝甲穿透效果，像美國和俄羅斯的陸地坦克，其已經能夠抵擋住當前世界上大部分的穿甲彈攻擊，從而保證自身的安全，在戰爭期間，這種坦克投入戰爭中會對整個戰爭的局勢造成非常大的影響。

2 改良發射裝藥技術，提高穿甲彈初始速度

在現代武器發展中，其對裝甲武器的防護提出了新的要求，這使得傳統的穿甲彈很難實現對裝甲武器的穿透和有力打擊，對此，為了能夠更好地實現對敵人裝甲裝備的摧毀，現代武器研究專家加強了對提高坦克穿甲彈的初始速度的研究力度，尤其是近些年以來，西方等發達國家逐漸開始研究電磁炮和電熱化學炮，從而提高穿甲彈對坦克的攻擊力。對于這些新型炮火的研究，其主要是由于傳統的穿甲彈研究以及達到了極限強度，很難在傳統技術上提高穿甲彈的威力。

對于穿甲彈，其威力同炮彈的初始速度之間具有非常緊密的聯系，通過提高穿甲彈的初始速度能夠大大提高其初始發射動能，從而使炮彈在打出后能夠更好的對敵人坦克實現打擊。而對于穿甲彈的初始動能提升，其主要是通過提高穿甲彈的發射藥的能量或者改善發射藥在炮膛內的燃燒規律來提高穿甲彈的初始動能，特別是隨著現代技術和材料的不斷出現，裝藥設計也在不斷更新和完善。

2.1 高能發射藥

對于發射藥的設計工作，其主要是研究能夠在彈道內更好發揮自身能力，從而提高炮彈初始動能，在進行裝藥設計的過程中，高能發射藥一直是穿甲彈研究的重點內容，通過有關數據研究得知，在進行不同能量的發射藥測試時，高能發射藥能夠大幅度提高穿甲彈的初始動能，從而使其在戰爭中更好的打擊敵方坦克。對于這一研究成果，其能夠大大提高有效利用面積較小的分裝式彈藥結構武器。目前，對于高能發射藥，國外已經實現了理論火藥威力超過1 750 kJ/kg的高能發射藥研究。而在我國的高能發射藥研究方面，目前也已經實現了1 127.8 kJ/kg的高能發射藥研究和實現，且這些高能發射藥目前已經應用在大口徑的穿甲彈中，從而大大提高了我國陸地坦克戰爭的實力。隨著我國技術的快速發展，新型的高能發射藥研究仍在繼續，這使得我國的穿甲彈威力大大增強，有效提高了我國在陸地戰爭中的實力。

2.2 增強裝填密度

根據有關資料顯示，國外在進行火炮設計的過程中，為了更好的實現炮彈的初始動能的提高，其將火炮的藥室設計的非常小，且炮筒長度較大，這種設計模式使得裝填密度大大提升，能夠使得彈丸的初始速度獲得較大的提升。這一設計模式，其主要是通過增強裝填密度使得發火藥在短時間內揮發較強的能力，從而提高火藥對彈丸初始速度的提升。由于火藥力的大幅度提升具有較多的限制因素，在進行研究的過程中，為了能夠更好的提高彈丸初始速度，可以對炮膛內的火藥裝填密實度進行控制，通過裝藥空隙提高其發射能力，或者在進行設計的過程中不同位置選擇不同燃燒速度的火藥，從而使其在燃燒的過程中能夠最大程度上轉化為彈丸的初始速度，且保證彈丸在炮膛內形成平臺效應，增強其初始速度。通過相關數據研究可以發現，在其他條件不改變的情況下，通過增強火藥的裝填密實度能夠提高彈丸初始速度10%左右，這一提升使得穿甲彈的攻擊力大大提高。

2.3 溫度補償技術在穿甲彈發射中的應用

對于發射藥的初始溫度，其是影響火炮彈道性能的主要因素之一，這種影響因素還會隨著火炮的裝填密實度增加而增加。在進行裝藥設計的過程中，彈丸本身的強度和身管的強度等對發射藥的溫度和壓力具有較大的限制，因此，在進行初始溫度設計時需要對其進行充分的研究，防止因溫度過高或壓力過大而造成彈藥在腔內爆炸等問題的出現。對于當前的發射藥，其中有很多對燃燒的初始溫度較為敏感，這些發射藥在使用的過程中對溫度有較高的限制，若超出其燃燒溫度較多，武器用的過程中很難發揮其威力。

近些年以來，隨著我國對火炮性能的深入研究，逐漸引入溫度補償技術來提高火炮的發射能力，通過低溫系數裝藥技術，使得炮彈在彈道內的性能無限接近理想狀態，從而大大提高彈丸的初始速度。根據有關資料顯示，對于這一技術的應用，其能夠更好的提高發射藥的性能發揮效果，結合增面燃燒性能較好的新型發射藥，從而四線穿甲彈的初始動能提升，我國隨著研究的深入也將這一技術引入到穿甲彈武器中，從而有效提高了穿甲彈的初始動能。

2.4 發射藥的幾何形狀設計

對于發射藥的幾何形狀設計工作，其能夠使得發射藥在燃燒的過程中更加充分，提高穿甲彈的初始速度，當前的發射藥設計，其主要是增強其增性燃燒，這樣能夠使得彈丸在炮膛內獲得更多的動能。而為了選擇更加合理的設計，在進行發射藥形狀設計時需要結合燃燒定律對發射藥的燃燒以及燃燒面積進行計算，得出最佳的發射藥幾何形狀。根據對多種發射藥進行研究可以得知，多孔發射藥在進行使用時具有最佳的增面燃燒性能，其隨著孔數量的增加，發射藥的燃燒性能逐漸提升，其中以19孔的梅花形狀燃燒性能最佳，在進行彈丸發射的過程中，這一發射藥幾何形狀設計能夠在瞬間實現分裂和燃燒，從而大大提高發射藥對彈丸的動能提升。

伴隨著研究的深入，人們發現在不改變發射藥的組成成分的基礎上僅僅改變其幾何形狀就能夠實現對彈丸初始速度的提高，近些年以來，國內外各國在武器研究方面不斷改善發射藥的組成成分和幾何形狀，其中19孔的棒狀藥等不但被應用在發射藥設計中，這些改善使得彈丸的初始速度得到了有效的提升。

2.5 隨行裝藥技術

對于常規的發射藥裝藥結構，其在進行設計的過程中，彈底壓力要比膛底的壓力低的多，這種情況對彈丸的初始速度同樣具有較大的影響，為了能夠在最大程度上提高彈丸的初始速度，且不對炮膛造成影響，國內外各國分別對隨行裝藥技術進行研究，通過隨行裝藥技術的應用，彈丸的發射初始速度能夠得到有效的提升。

對于隨行裝藥技術的提高，其能夠使得彈丸在發射的過程中具有較高的初始速度，這一技術的關鍵是使得其在發射時能夠將發射藥和彈丸實現整體運動。而對于隨行裝藥，其需要保證彈丸在發射的過程中能夠進行迅速燃燒，從而使得膛底和彈底之間的壓力差減小，實現彈丸的最佳發射。

2.6 點傳火方式研究

對于穿甲彈的傳統點火方式，其采用的是點火藥包和管狀藥等的結構，這種結構已經很難在彈丸初始速度方面進行較大的提高，為了更好的提高穿甲彈的初始速度，其點火方式也在逐漸發生著轉變，通過新技術的應用，其能夠對點傳火系統進行優化設計，從而使得裝藥能夠在瞬間實現燃燒，釋放最大的熱能，增強彈丸的初始發射速度。

3 總結

綜合上述所說，對于大口徑的火炮穿甲彈來說，其初始速度的提升對彈丸的攻擊力具有非常大的影響，通過改變發射藥的組成以及燃燒性能等，使得彈丸在炮膛內獲得最大的初始速度，這在當前的火炮研究中具有非常重要的意義。此外，發射藥的密實度以及變燃速處理等，騎士的彈丸的初速對其攻擊力具有直接的影響。伴隨著我國科技的快速發展，我國的坦克穿甲彈攻擊能力也在逐漸提升，這能較大地增強我國的國防力量。

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