1.5 坦克炮弹和反坦克炮弹

在第二次世界大战中损失的坦克多数是被火炮击毁的。中东战争损失的坦克中，有相当大比例也是由火炮击毁的。坦克和反坦克炮口径大多在75mm以上（目前装备主要口径100～125mm），主要配备穿甲弹、破甲弹和榴弹。

1.5.1 穿甲弹

普通穿甲弹和被帽穿甲弹的初速不超过100m/s，可以穿透稍大于其口径的装甲厚度，弹丸和破片可以杀伤乘员和破坏机件，也可能引起燃烧。它们在第二次世界大战后已被威力更强的超速穿甲弹所代替。现代穿甲弹由次口径超速穿甲弹，经过超速脱壳穿甲弹，而发展成为长杆形尾翼稳定脱壳穿甲弹（Rod-like, Armour Piercing Discarding Sabot Fin-Stabilized, APDSFS，见图1-7），目前最大的口径为125mm，初速达到1600～1800m/s。弹芯材料也从钢（密度为7.8 g/cm3）发展为密度更大的钨合金（密度为17.6 g/cm3）和贫铀合金（密度为18.6 g/cm3）。目前最新的穿甲弹多采用钨合金和铀合金弹芯材料，弹体结构也从整体式发展为分块和分段式。上述变化使穿甲弹的威力在2000m距离上达到600mm RHA左右。美国M829 E2穿甲弹达到720mm RHA左右。正在研制的口径为ϕ135～140mm的火炮所用的穿甲弹，威力预计可达900～1000mm RHA。现代坦克的尾翼稳定脱壳穿甲弹的性能见表1-3。

1.5.2 破甲弹

聚能装药破甲弹（High Explosive Anti-Tank, HEAT，如图1-8所示）头部有一长度等于最佳炸高（Stand Off, SO）的鼻锥，前端部装有压电引信，中部有薄壁铜制锥形药型罩和炸药装药（通常为B炸药），炸药尾部为起爆系统。为了提高破甲弹的破甲威力，往往在起爆点和聚能装药之间植入一个半球形或截锥形的异形隔板，以改变爆轰波传播速度和波形，提高爆轰波施加在药型罩表面上的压力和提高射流的速度。隔板材料通常为聚苯乙烯等惰性材料或低爆速炸药。弹体尾部为尾翼。

当弹头（也称战斗部）撞击靶时，压电引信引爆起爆系统。在几微秒内，锥形铜药型罩被加速，并转变成一束细长的高温、高压、高速的金属射流，其尖端速度可达8000m/s。聚能装药破甲弹战斗部的破甲作用正是靠这种具有一定质量和高速的金属射流击穿装甲，如图1-8所示。其破甲厚度可达弹径的5～8倍。典型炮弹的性能分别列于表1-3和表1-4中。

1.5.3 榴弹

榴弹，又称高爆弹（High Explosive Projectile, HEP），其破坏力主要依靠弹内炸药爆炸形成的气体膨胀功、爆炸冲击波以及破碎弹体形成大量破片，破坏、杀伤工事、人员及装备，“爆破”和“杀伤”是其基本作用。同时获得大的爆破效果和大的杀伤效果是不可能的，只能针对给定的口径和战斗任务保证其主要方面的实现。一般情况下，小口径榴弹是以杀伤作用为主，爆破作用为辅；而大口径榴弹则是以爆破作用为主，杀伤作用为辅。随着弹药技术的进步，这两种作用得到了协调发展。目前坦克上主要装备杀伤爆破榴弹，同时具有杀伤和爆破两种作用。虽然从威力上看，杀伤爆破榴弹的爆破作用不如同口径的爆破弹，杀伤作用不如同口径的杀伤弹，但是它综合了两种作用，并具有简化生产和供应的优点，故已广泛配用于中口径以上的火炮上。

一般来说，杀伤爆破榴弹的弹体厚度比同口径的杀伤榴弹薄，比爆破榴弹厚；装药比同口径的杀伤榴弹多，比爆破榴弹少；弹体材料一般为钢质，装填TNT或B炸药；为了对付不同的目标，一般配用具有瞬发、短延期和延期装定的弹头着发引信（图1-9）。

榴弹（弹内炸药的爆炸能推动弹头碎片杀伤目标前的人员及摧毁装备，部分爆炸能按碎甲弹的同一工作原理传递到装甲上，产生应力波，对装甲造成如碎甲弹所致的损伤。

榴弹的威力与炸药种类有关，并与装药质量成正比。榴弹的杀伤能力与形成的弹片数量、尺寸分布和形状有直接关系。榴弹的碎甲性能低于碎甲弹，弹片的穿甲能力弱，只对轻装甲有效。图1-11所示为瑞士Oerlikon 20mm榴弹弹片分布及穿甲性能照片。

当装甲车辆的装甲防护系统结构不良时，被榴弹击中后，由于爆轰波给车内乘员造成的瞬间高加速度，足以使乘员失去战斗能力。

榴弹的着速一般在1000m/s以下，射击精度低于尾翼稳定的长杆形次口径动能穿甲弹。发射榴弹的火炮口径范围很宽，20～210mm的火炮均可装备榴弹，装药质量从数克直到十余千克。

1．高爆性能榴弹（H. E.）

榴弹的弹体采用较厚的高强度钢制成，同时加大了高能量炸药的装药量，使之击中目标时，于穿甲过程或穿透目标后爆炸，产生大量弹片，造成杀伤及穿甲效果，地对空速射武器或空对地速射武器多装备此类弹种。图1-12为Oerlikon 35mm高爆性能榴弹的结构图，表1-5为Oerlikon 35mm高爆性能榴弹爆炸后弹片材料的分布情况汇总。

图1-13为该弹穿过薄靶板后，延时引信起爆X光闪光摄影图及弹片分布图。图1-14所示为该弹穿过4mm厚航空铝板后的弹孔形貌，弹孔直径约为450mm。

2．预制弹片榴弹（Preformed Fragmentation）

为了增加弹片的杀伤力和穿甲性能，必须增加弹片数量、改善其形状和提高弹片的平均飞行速度。为此，可以将弹片预制成不同形状，如图1-15所示。

口径为100mm的榴弹可以预制ϕ4～5mm钢球10000个，钢球平均飞行速度约2000m/s，具有十分良好的杀伤软目标和穿透轻装甲的能力，对装甲车辆的观瞄系统也能构成威胁（图1-16）。