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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标  题: 加农口径电磁炮发射超高速穿甲弹的研究进展
发信站: 紫丁香 (Thu Oct 14 19:08:19 1999), 转信

加农口径电磁炮发射超高速穿甲弹的研究进展
电磁（轨道）炮作为一种新概念超速发射装置，或者
说21世纪的未来作战车辆系统候选火力系统，正在日益受
到重视。自1988年以来，除了继续研究开发电磁炮技术自
身外，国外也加强了电磁炮发射的炮弹的研究。
1988年年中,美国在马克斯韦尔的9兆焦单发电磁炮上
成功地发射由卡曼科学公司研制的轻型反装甲/防空炮弹。
这是首次在电磁炮上发射具有战术质量、飞行结构及破坏
杀伤能力的电磁炮炮弹。炮弹的发射质量达2.06公斤，速
度达2100米/秒～2340米/秒。随后又发射过质量为1.8公
斤，速度为2200米/秒的弹，从而开创了加农口径的电磁
炮超高速发射穿甲弹的研究。
至今，美国、德国、法国及英国等相继开展了电磁炮
超高速发射的脱壳穿甲弹研究。
对付未来装甲目标需要超高速穿甲弹
目前主战坦克的复合装甲对尾翼稳定钨合金穿甲弹的
质量有效系数仅为1～1.5左右。未来新型模块式组合装甲
对于动能穿甲弹而言，仍是一种严重的挑战。
侵彻机理的研究表明，动能恒定的长杆弹在侵彻装甲
目标时，存在最佳的侵彻速度，即以最小的侵彻速度获得
最大侵彻深度。例如：钨合金弹芯(L/O＝30侵彻均质装
甲钢的最佳侵彻速度为2200～2500米/秒；对于反应装甲，
最佳侵彻速度为3500～4000米/秒。由此可见，对付不同
的装甲目标，由于靶板密度、靶板强度及结构因素等不同，
最佳侵彻速度亦各不相同。但是，它们均大大高于目前穿
甲弹具有的初速值。21世纪坦克的装甲防护将进一步得到
增强，因此，发展速度大于2000米/秒的超高速穿甲弹技
术势在必行。
对钨合金和铀合金两种弹芯的侵彻破坏作用的研究又
表明，在速度小于1800米/秒的情况下，由于发生绝热剪
切机理的不同，钨合金在侵彻均质钢靶时难以实现“自锐”
反应。因而，钨合金弹芯对均质钢靶的侵彻能力要比铀合
金弹芯的低。
侵彻机理的研究同样也表明，当侵彻速度大于2000米
/秒时，在高速流体动力学状态下，由于钨合金、铀合金
的密度几乎相同，两种材料弹芯对均质钢靶的侵彻能力也
基本相同。
所以，开展电磁炮超高速发射钨合金穿甲弹弹芯的研
究是一项具有现实意义的工作。
加农口径电磁炮发射动能穿甲弹的研究
80年代末至90年代初的原型穿甲弹概念研究
这一时期主要是采用火药炮、轻气炮或电磁轨道炮发
射底推式穿甲弹的可行性研究。例如：
美国国防高级研究计划局和陆军武器研究发展与工程
中心于1989年开始就电磁炮发射带弹托的动能弹的可行性
及其终点效应进行联合研究，意在减少弹的寄生质量，最
大化侵彻效果。
美国国防高级研究计划局和能源部按照“无制导超速
弹开发计划”(UHVP)，曾利用90毫米和130毫米火药炮、
双级轻气炮、45毫米和90毫米电磁炮发射试验了50多发原
型穿甲弹，飞行速度达到1800～3400米/秒≌庑┑耐�
锥为钨或碳－碳复合材料，弹芯为长杆式或分段式，飞行
距离达1公里，靶板为均质装甲钢板斜置的间隔靶√沾�
装甲，甚至实物坦克。
１．轻型反装甲/防空穿甲杀伤弹
按照美国UHVP项目计划，这种无制导超高速穿甲弹概
念的技术要求是，①能够承受电磁炮的发射环境和飞行环
境，飞行速度为2000～4000米/秒；②在飞行距离5000米
内多发命中、击穿、杀伤目标（坦克首上装甲除外）；③
弹头部破片增强杀伤能力。
卡曼科学公司研制了这种穿甲弹的原型样弹，其头锥
为碳－碳复合材料制造，弹芯前部为钨合金，后部为高强
Vasomex钢（目的是既能提高承受发射应力的能力，又能
通过爆炸破碎增加破片杀伤能力），整件式底推弹托和中
间弹托为铝合金材料（后者也采用聚丙基塑料）。90毫米
9兆焦能量的电磁轨道炮发射重0.57公斤的弹丸Ｋ俣却�
3500米/秒。
与此同时，卡曼科学公司也研制了指令制导/控制的
战斗部，其要求是在10公里范围内单发命中目标。
２．重型反装甲穿甲弹
按照美国UHVP计划，重型反装甲穿甲弹概念的技术要
求是，①能承受膛内发射环境和飞行环境；②速度为2000
～3000米/秒，击穿各种装甲并有最大穿深＂奂纳柿�
最小。
卡曼科学公司研制的穿甲弹结构是钨合金长杆弹芯，
弹重2.75公斤，三瓣式钛合金外托，内弹托用铝合金制造。
经130毫米火药炮发射，初速达2000米/秒。也进行了复合
材料制造的底推弹托、中间弹托的重型反装甲穿甲弹的电
磁炮发射试验。
美国福特宇航公司研究了90毫米电磁炮发射的钨合金
分段杆弹芯穿甲弹结构，共12个分段杆，杆段间由石墨－
环氧树脂复合材料隔开，头锥为钨合金材料，弹托为二件
式，有一推板和闭气环，全弹重2.0公斤，在9兆焦能量的
电磁炮上发射，初速达3000米/秒。
90年代中期尾翼稳定大长细比穿甲弹研究
进入90年代中期，美国、德国、法国和英国等均已先
后开展了加农口径电磁炮发射的超高速大长细比穿甲弹的
研究，研究的重点是这种穿甲弹在超高速下的飞行稳定性
问题。
美国卡曼科学公司采用长细比(L/O)为20、直径722
毫米的钨合金尾翼稳定穿甲模拟弹芯，经过电磁炮发射试
验，初速达1750米/秒，击中225米处高硬度均质装甲钢靶
板，其中2发击穿，3发部分击穿。
德国研究了长细比(L/O)为30、直径8毫米的钨合金尾
翼稳定穿甲模拟弹，在初速大于2500米秒的发射飞行过
程中，不对称加载对其外弹道的影响。
德国和法国还联合实验研究或数值研究了电磁炮的空
气动力学、空气热动力学、空气弹性力学、消融及烧蚀问
题。按照终点弹道学要求，他们对长细比（L/）分别为
40.5和29，直径分别为30和毫米的穿甲弹进行空气热动
力学设计，并进行了风洞试验、飞行试验。试验结果表明，
该弹在飞行速度大于2500米/秒时，行稳定性优于预测值。
英国针对电磁炮的发展，利用短时超音速设备研究了
马赫数为7和13的超音速长杆弹的飞行稳定性问题，所用
超高速穿甲模拟弹的长细比(L/O)分别为18、20，直径分
别为6.17和6毫米。
由上可见，随着坦克装甲防护技术和超高速（电磁炮）
发射技术的发展，及时地开展超高速下侵彻与反侵彻现象
研究，对于发展21世纪超高速反装甲穿甲弹药技术是至关
重要的。

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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