浅析基于发射装药技术来提高穿甲弹初速

张镇洲，焦志刚，张起博

（沈阳理工大学装备工程学院，辽宁 沈阳110159）

对于21世纪的陆地战争，坦克和其他装甲装备仍然是最主要的战斗装置，根据有关专家的研究，对于当前的地面战场，其作为重要的武器，在进行阵地战的过程中具有非常重要的意义。因此，在未来的陆地战争武器研发中，针对坦克的战争装备将是决定战争胜利的主要武器之一。

1 坦克炮发展中存在的问题

对于当前的坦克技术发展，其一般是将其火力作为主要的参数，通过活力提高来使坦克在战争中的作用提高，根据当前实际上的普遍认知，若坦克的火力无法得到有效的提高，其就不是一台具有生命力的坦克。对于当前世界各国的坦克装备来说，其主要的弹药为穿甲弹，这种穿甲弹能够对坦克造成较强的穿透性，从而实现对敌人坦克的打击，而在最新的研究数据中表明，目前大部分的穿甲弹已经无法实现对现代坦克的装甲穿透效果，像美国和俄罗斯的陆地坦克，其已经能够抵挡住当前世界上大部分的穿甲弹攻击，从而保证自身的安全，在战争期间，这种坦克投入战争中会对整个战争的局势造成非常大的影响。

2 改良发射装药技术，提高穿甲弹初始速度

在现代武器发展中，其对装甲武器的防护提出了新的要求，这使得传统的穿甲弹很难实现对装甲武器的穿透和有力打击，对此，为了能够更好地实现对敌人装甲装备的摧毁，现代武器研究专家加强了对提高坦克穿甲弹的初始速度的研究力度，尤其是近些年以来，西方等发达国家逐渐开始研究电磁炮和电热化学炮，从而提高穿甲弹对坦克的攻击力。对于这些新型炮火的研究，其主要是由于传统的穿甲弹研究以及达到了极限强度，很难在传统技术上提高穿甲弹的威力。

对于穿甲弹，其威力同炮弹的初始速度之间具有非常紧密的联系，通过提高穿甲弹的初始速度能够大大提高其初始发射动能，从而使炮弹在打出后能够更好的对敌人坦克实现打击。而对于穿甲弹的初始动能提升，其主要是通过提高穿甲弹的发射药的能量或者改善发射药在炮膛内的燃烧规律来提高穿甲弹的初始动能，特别是随着现代技术和材料的不断出现，装药设计也在不断更新和完善。

2.1 高能发射药

对于发射药的设计工作，其主要是研究能够在弹道内更好发挥自身能力，从而提高炮弹初始动能，在进行装药设计的过程中，高能发射药一直是穿甲弹研究的重点内容，通过有关数据研究得知，在进行不同能量的发射药测试时，高能发射药能够大幅度提高穿甲弹的初始动能，从而使其在战争中更好的打击敌方坦克。对于这一研究成果，其能够大大提高有效利用面积较小的分装式弹药结构武器。目前，对于高能发射药，国外已经实现了理论火药威力超过1 750 kJ/kg的高能发射药研究。而在我国的高能发射药研究方面，目前也已经实现了1 127.8 kJ/kg的高能发射药研究和实现，且这些高能发射药目前已经应用在大口径的穿甲弹中，从而大大提高了我国陆地坦克战争的实力。随着我国技术的快速发展，新型的高能发射药研究仍在继续，这使得我国的穿甲弹威力大大增强，有效提高了我国在陆地战争中的实力。

2.2 增强装填密度

根据有关资料显示，国外在进行火炮设计的过程中，为了更好的实现炮弹的初始动能的提高，其将火炮的药室设计的非常小，且炮筒长度较大，这种设计模式使得装填密度大大提升，能够使得弹丸的初始速度获得较大的提升。这一设计模式，其主要是通过增强装填密度使得发火药在短时间内挥发较强的能力，从而提高火药对弹丸初始速度的提升。由于火药力的大幅度提升具有较多的限制因素，在进行研究的过程中，为了能够更好的提高弹丸初始速度，可以对炮膛内的火药装填密实度进行控制，通过装药空隙提高其发射能力，或者在进行设计的过程中不同位置选择不同燃烧速度的火药，从而使其在燃烧的过程中能够最大程度上转化为弹丸的初始速度，且保证弹丸在炮膛内形成平台效应，增强其初始速度。通过相关数据研究可以发现，在其他条件不改变的情况下，通过增强火药的装填密实度能够提高弹丸初始速度10%左右，这一提升使得穿甲弹的攻击力大大提高。

2.3 温度补偿技术在穿甲弹发射中的应用

对于发射药的初始温度，其是影响火炮弹道性能的主要因素之一，这种影响因素还会随着火炮的装填密实度增加而增加。在进行装药设计的过程中，弹丸本身的强度和身管的强度等对发射药的温度和压力具有较大的限制，因此，在进行初始温度设计时需要对其进行充分的研究，防止因温度过高或压力过大而造成弹药在腔内爆炸等问题的出现。对于当前的发射药，其中有很多对燃烧的初始温度较为敏感，这些发射药在使用的过程中对温度有较高的限制，若超出其燃烧温度较多，武器用的过程中很难发挥其威力。

近些年以来，随着我国对火炮性能的深入研究，逐渐引入温度补偿技术来提高火炮的发射能力，通过低温系数装药技术，使得炮弹在弹道内的性能无限接近理想状态，从而大大提高弹丸的初始速度。根据有关资料显示，对于这一技术的应用，其能够更好的提高发射药的性能发挥效果，结合增面燃烧性能较好的新型发射药，从而四线穿甲弹的初始动能提升，我国随着研究的深入也将这一技术引入到穿甲弹武器中，从而有效提高了穿甲弹的初始动能。

2.4 发射药的几何形状设计

对于发射药的几何形状设计工作，其能够使得发射药在燃烧的过程中更加充分，提高穿甲弹的初始速度，当前的发射药设计，其主要是增强其增性燃烧，这样能够使得弹丸在炮膛内获得更多的动能。而为了选择更加合理的设计，在进行发射药形状设计时需要结合燃烧定律对发射药的燃烧以及燃烧面积进行计算，得出最佳的发射药几何形状。根据对多种发射药进行研究可以得知，多孔发射药在进行使用时具有最佳的增面燃烧性能，其随着孔数量的增加，发射药的燃烧性能逐渐提升，其中以19孔的梅花形状燃烧性能最佳，在进行弹丸发射的过程中，这一发射药几何形状设计能够在瞬间实现分裂和燃烧，从而大大提高发射药对弹丸的动能提升。

伴随着研究的深入，人们发现在不改变发射药的组成成分的基础上仅仅改变其几何形状就能够实现对弹丸初始速度的提高，近些年以来，国内外各国在武器研究方面不断改善发射药的组成成分和几何形状，其中19孔的棒状药等不但被应用在发射药设计中，这些改善使得弹丸的初始速度得到了有效的提升。

2.5 随行装药技术

对于常规的发射药装药结构，其在进行设计的过程中，弹底压力要比膛底的压力低的多，这种情况对弹丸的初始速度同样具有较大的影响，为了能够在最大程度上提高弹丸的初始速度，且不对炮膛造成影响，国内外各国分别对随行装药技术进行研究，通过随行装药技术的应用，弹丸的发射初始速度能够得到有效的提升。

对于随行装药技术的提高，其能够使得弹丸在发射的过程中具有较高的初始速度，这一技术的关键是使得其在发射时能够将发射药和弹丸实现整体运动。而对于随行装药，其需要保证弹丸在发射的过程中能够进行迅速燃烧，从而使得膛底和弹底之间的压力差减小，实现弹丸的最佳发射。

2.6 点传火方式研究

对于穿甲弹的传统点火方式，其采用的是点火药包和管状药等的结构，这种结构已经很难在弹丸初始速度方面进行较大的提高，为了更好的提高穿甲弹的初始速度，其点火方式也在逐渐发生着转变，通过新技术的应用，其能够对点传火系统进行优化设计，从而使得装药能够在瞬间实现燃烧，释放最大的热能，增强弹丸的初始发射速度。

3 总结

综合上述所说，对于大口径的火炮穿甲弹来说，其初始速度的提升对弹丸的攻击力具有非常大的影响，通过改变发射药的组成以及燃烧性能等，使得弹丸在炮膛内获得最大的初始速度，这在当前的火炮研究中具有非常重要的意义。此外，发射药的密实度以及变燃速处理等，骑士的弹丸的初速对其攻击力具有直接的影响。伴随着我国科技的快速发展，我国的坦克穿甲弹攻击能力也在逐渐提升，这能较大地增强我国的国防力量。

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