陸戰之王的利劍
——淺析穿甲彈發展史

任家琛 申 暢 段文軒

有著陸戰之王稱號的坦克自誕生以來就一直擔負著撕裂敵方防線、遲滯敵軍進攻等重要任務，而要完成這些任務，僅有厚實的裝甲遠遠不夠，還需要擁有對抗敵方坦克或堅固工事的武器。在坦克的諸多彈種中，穿甲彈主要擔負反坦克任務，因此穿甲彈的性能優劣作為衡量一款坦克甲彈對抗能力的重要指標與坦克的技戰術水平直接掛鉤。作為主要的反坦克手段，穿甲彈在百年發展歷程中經歷了哪些變化，其衍生出哪些變種彈藥，未來發展前景如何，這些都值得關注。

過去：全口徑穿甲彈大戰立功勛

19 世紀下半葉，穿甲彈首次投入應用，但并非應用在坦克上，而是裝備在軍艦上。一戰后，隨著坦克的大規模運用，用于反坦克作戰的穿甲彈才被大規模列裝。早期穿甲彈使用高強度金屬制成，利用動能將裝甲擊穿；隨著坦克內部空間的擴大，為了增強擊穿裝甲后對車組成員的殺傷力，穿甲彈的后部腔體內被裝上炸藥和引信，這便是穿甲榴彈，不過，由于各國對穿甲彈與穿甲榴彈一般不作區分，因此統稱為穿甲彈。

二戰期間的高烈度裝甲戰促成了穿甲彈的第一次大發展，在對傾斜裝甲的實際穿甲過程中，傳統尖頭穿甲彈實際的運動軌跡并非入射線，而是受法向量分力影響向上或向下偏轉，不利于擊穿裝甲。為了解決這一問題，鈍頭穿甲彈應運而生，其利用自身特殊構型使切向量分力遠大于法向量分力，因此非但不會增大穿甲路徑反而會形成轉正效應以提高對抗傾斜裝甲的能力。不過，正因為鈍頭穿甲彈特殊的構型，其風阻較大，彈道下墜嚴重，因此，各國普遍在鈍頭穿甲彈前加裝金屬風帽以改善氣動外形，風帽穿甲彈也由此得名。

除解決坦克傾斜裝甲這一防彈外形帶來的挑戰外，表面硬化裝甲等非均質裝甲技術的應用也對穿甲彈提出了更高要求：風帽穿甲彈在撞擊非均質裝甲時，彈頭易變形甚至是碎裂，從而失去穿甲能力。這一問題單靠改變材料或彈體外形無法得到有效解決，被帽穿甲彈由此誕生。不同于改善風阻的風帽，被帽是包裹在彈體外的“彈頭”，被帽由與彈體材料相同或更軟的材料制成，著彈時被帽代替彈頭變形并增大彈頭的切向量分力。為了改善被帽穿甲彈彈道性能，實際使用中被帽穿甲彈外同樣會加裝風帽，因此被稱為被風帽穿甲彈。

如今：次口徑穿甲彈老樹開新花

傳統全口徑穿甲彈的發展潛力在被風帽穿甲彈上已基本被發掘殆盡，只能通過改進發射藥、增大炮室容量或增加炮管長度等其他途徑提高穿甲能力。隨著坦克裝甲厚度的提升，傳統全口徑穿甲彈越來越力不從心，為了重新掌握穿甲彈對抗優勢，次口徑穿甲彈逐漸成為穿甲彈種的主流。

早在二戰前，各大軍事強國就已研制出硬芯穿甲彈（又稱高速穿甲彈），其穿甲核心是由高硬度材料制成的彈芯，外層包裹輕密度彈體使其彈體總重下降，在使用相同火炮發射時初速提升明顯。相較于同口徑的全口徑穿甲彈，硬芯穿甲彈在穿甲時接觸速度更快，接觸面積更小，因此穿甲能力提升明顯。此外，硬芯穿甲彈還衍生出錐形彈這一特化彈種，其只能由錐膛炮發射，特點是帶有軟質裙邊彈帶，發射時受炮管擠壓變形與炮管貼合更緊密，使之擁有更好的閉氣能力，從而獲得更高的初速。

被穿甲彈打穿的鋼板

不過，硬芯穿甲彈雖然穿深高于相同口徑的全口徑穿甲彈，但其擁有很多缺點：炮彈受阻面大且質量輕，導致其失速快，彈道性能差，遠距離穿深衰減大；彈芯外形尖銳易發生跳彈和碎彈；無法裝填炸藥，后效差等。因此，二戰中各國主力穿甲彈依舊是全口徑穿甲彈。二戰后，甲彈對抗失衡的壓力迫使各國對硬芯穿甲彈進行改進，其產物便是脫殼穿甲彈。脫殼穿甲彈延續硬芯穿甲彈降低重量提高初速的思路，但改進了彈芯外形，原本為保證氣密性而被設計得體積龐大的彈體被分為穿甲體與彈托兩大部分，在炮彈出膛后彈托分離，僅穿甲體繼續飛行。這使得脫殼穿甲彈氣動外形較硬芯穿甲彈大幅改善，遠距離失速造成的穿深下降問題得到有效遏制，因此脫殼穿甲迅速取代了硬芯穿甲彈成為坦克炮主力穿甲彈。

脫殼穿甲彈的穿甲上限與其長度有直接關系，因此各國都在努力提高穿甲體的長徑比，以期在保留彈道性能的同時提高穿深。然而，當脫殼穿甲彈的穿甲體長徑比達到7：1以后，由于彈體直徑過小沒有足夠的角動量以維持穩定的旋轉，從而使炮彈飛行穩定性極大下降，遠程射擊精度極差。為了解決這一問題，尾翼穩定脫殼穿甲彈通過穿甲體上增加尾翼改進氣動性，同時改由滑膛炮發射，僅在出膛后利用氣流沖擊尾翼上的偏刃或在彈托上設計傾斜的泄氣孔以達到慢速自旋的效果，在降低周圍空氣影響的同時使彈托受離心力脫離穿甲體。在研發出尾翼穩定脫殼穿甲彈解決氣動問題后，各國的穿甲彈蓬勃發展，蘇聯第一代尾翼穩定脫殼穿甲彈3BM3長徑比就達到了12.5：1，穿深達到300mm。除了獲得更高的穿深，更大的長徑比還意味著彈體擊穿裝甲后產生的破片更多，殺傷后效更好。如今世界各軍事強國現役穿甲彈在細節上改良頗多，但其技術本質依舊未能突破尾翼穩定脫殼穿甲彈的構型。

M1坦克裝填手正在裸手裝填貧鈾穿甲彈

未來：新興技術賦能甲彈對抗

雖然就目前來看，世界各軍事強國的頂尖穿甲彈都能有效擊穿大多數第三代主戰坦克的首上裝甲甚至是炮塔裝甲，但隨著以瑞典Strv122A/B、美國M1A2SEPv4等在現有主戰坦克基礎上加厚裝甲，和以俄羅斯T-14、德國KF51等在新的坦克平臺上融合主動防御系統技術等增強坦克防護能力的新方案逐漸落地，穿甲彈作為摧毀敵方裝甲目標的主力彈種無疑需要更新迭代。結合近年各項新興技術的突破，穿甲彈主要在以下兩個方面進行了改進。

一是新型彈體材料。現代尾翼穩定脫殼穿甲彈的材料主要分為鎢合金彈芯與貧鈾合金彈芯兩種，由于貧鈾合金材料臨界絕熱剪切應變值較低，更容易發生絕熱剪切斷裂，使其擁有“自銳”性質，同等彈芯直徑條件下，相較鎢合金穿甲阻力更小，因此一般穿深更高。但貧鈾合金具有放射性，且熔點較低，著彈速度過快時易融化導致強度大幅降低，因此貧鈾合金彈芯限制了穿甲彈初速，而隨著未來130mm、140mm等大口徑坦克炮以及電磁炮、電熱化學炮甚至純電熱炮等新型坦克炮研發完成，炮彈的初速與動能必然有所提高，此時，鎢合金高熔點、高強度的優勢就體現出來，而為了發揮這一優勢，開發出擁有“自銳”性質的鎢合金穿甲彈就成為各國研發的熱門項目之一。

二是彈藥智能化。現代主戰坦克正面裝甲等效極高，而側后與頂部等部位防護薄弱，針對這一特點，智能化攻頂彈藥面對主戰坦克時擁有極強的殺傷效果。早在20世紀末，美軍就曾為120mm坦克炮開發智能目標激活射后不管彈丸XM943穿甲彈，不過相比于現有的攻頂導彈采用的破甲戰斗部，其采用了類似于末敏彈的爆炸成型彈丸戰斗部，通過自鍛出一個穿甲體利用動能擊穿坦克頂部裝甲，由于其穿甲體屬于動能彈，因此蘇系坦克車頂普遍安裝的接觸-1爆炸式反應裝甲幾乎無法對其產生效果。雖然XM943穿甲彈最終因為種種原因未能服役，但其代表的智能化穿甲彈路線對現代穿甲彈的發展有一定借鑒意義。

作為陸戰之王的利劍，穿甲彈伴隨坦克走過了100多年的歲月，雖然目前其戰場用途與技術水平都遭到了一定質疑，不過毫無疑問的是，目前技術水平下，穿甲彈依舊是坦克反裝甲目標的有力手段。而隨著各項新技術逐漸落地，穿甲彈在未來會走上何種發展道路，值得進一步關注。