Green 版 (精华区)

发信人: qiangzhang (爱吹牛的馋馋), 信区: Green
标  题: 新型大口径机枪弹
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年10月13日12:15:02 星期六), 站内信件

新型大口径机枪弹
――12.7mm穿甲爆炸燃烧弹
傅荣向
1　概述
　　枪弹由弹壳、底火、发射药、弹头四个部件组成。由于弹头的结构与功能不同，因
而有不同的弹种。大口径机枪弹主要有穿甲燃烧弹、穿甲燃烧曳光弹、次口径脱壳穿甲
弹、爆炸弹等。在功能上，穿甲弹有一定的穿甲能力，但没有爆炸作用；爆炸弹只有爆
炸作用而穿甲能力很差。
　　与以往相比，现代战争中目标已有了很大变化。就地面目标而言，步兵大量使用装
甲车辆(如步兵战车、装甲输送车、装甲侦察车等)协同坦克作战；就空中目标而言，有
飞机、直升机、巡航导弹及各种无人驾驶的飞行器。这些目标的特点是运动速度快，机
动能力强，有装甲防护。
　　为了适应现代战争的需要，有效对付装甲防护目标，各国都很重视大口径机枪及其
弹药的开发研制。
　　我国新型12.7mm穿甲爆炸燃烧弹(以下简称为穿爆燃弹)就是采用新结构、新原理发
展的集穿甲、爆炸、燃烧功能于一体的一种新弹种。
2　12.7mm穿爆燃弹
2.1　12.7mm穿爆燃弹头的基本结构
　　穿爆燃弹头要获得穿甲效果，必须要有穿甲元件；要有燃烧效果，必须要有燃烧材
料；要有爆炸效果，必须要有炸药与形成破片来源的构件。12.7mm穿爆燃弹头的基本结
构由弹头壳、铅套、钢套、弹心、燃烧剂、炸药、可燃物组成(见图1)。弹头壳是用来保
持弹头外形，组合各个元件成为一个整个，并在发射时嵌入膛线赋予弹头旋转运动的元
件。铅套的作用是在弹头装配时易使各元件填充紧密，在发射时使弹头易于嵌入膛线，
以减少对枪膛的磨损。弹心是穿甲、起爆元件。钢套是固定弹心、容纳并保护炸药，爆
炸后形成破片的元件。
图1　12.7mm穿爆燃弹头基本结构
2.2　穿爆燃弹头的起爆作用
　　用含有起爆药的火工品来起爆猛炸药是近百年来的传统起爆技术。近年来，发展高
技术火工品的起爆技术有了较大的进展，无起爆药雷管就是其中之一。由于该雷管内无
起爆药，只装有猛炸药，需要输入较大的初始能量才能起爆，所以它比普通雷管有高得
多的安全性。
　　12.7mm穿爆燃弹头的起爆作用设计是靠弹头以一定飞行速度撞击目标时获得的冲击
能来直接起爆弹头内的猛炸药。穿爆燃弹头对炸药的起爆综合了冲击起爆和热起爆两种
方式。当弹头以一定的速度贯穿薄钢板(相当于飞机蒙皮)时，一方面钢板发生变形并遭
至破坏，另一方面弹头受到钢板对弹头的轴向与径向力的作用。弹头前端及弧形部段受
到挤压后发生变形，同时挤压燃烧剂与炸药。当炸药受到冲击时，炸药中的空穴受到冲
击绝热压缩可形成热点。炸药受到冲击压缩变形时，炸药与炸药之间，炸药与弹心之间
发生相对运动产生的摩擦也能形成热点。当这些局部点上集中的能量使其温度达到高于
炸药起爆点的温度时，炸药的爆炸就从这些点开始被激发并扩大，直到使全部炸药发生
爆炸。如果弹头的撞击作用使燃烧剂先燃烧，则燃烧火焰也可使炸药由燃烧转为爆轰。

图2　12.7mm穿爆燃弹爆炸过程
　　炸药的热起爆和冲击起爆是以热点理论为依据的。热点的形成是炸药在机械能作用
下发生爆炸的首要条件。但只有形成的热点足够大，温度足够高时，才能引起炸药爆炸
。因此，弹的结构、装药条件必须满足弹的起爆要求。
2.3　穿爆燃弹头的爆炸过程
　　12.7mm穿爆燃弹的起爆要求是在300m距离上穿过1.8mm厚软钢板后的起爆率为90％。
用高速脉冲X光摄影拍摄的穿爆燃弹头在300m处穿过1.8mm厚软钢板后的爆炸情况见图2。

　　弹头撞钢板后100μs左右，弹头全部穿过钢板，除弹头尖部稍有变形外，整个弹头
保持完整和正常飞行状态(见图2a)；200μs左右，弹头继续向前飞行，但弹头装药位置
处已向外膨胀形成凸肚状，炸药已经起爆(见图2b)；250μs左右，弹头壳膨胀到发生破
裂(见图2c)；300μs左右，弹头继续炸开形成许多破片，弹心保持完整状态(见图2d)。

　　弹头是在处于飞行过程中逐渐炸开的，这一过程可延续到500μs左右。弹头爆炸后
，破片的纵向飞行速度约570m/s，横向飞散速度约150m/s，弹心与钢套尾部向前飞行速
度约600m/s。这些爆炸产物可对钢板后的目标造成较大毁伤。
2.4　穿爆燃弹头的穿甲过程
　　12.7mm穿爆燃弹穿甲性能为：在800m处穿透10mm/30°装甲钢板。该弹头为动能穿甲
弹头，穿甲弹心采用高硬度、高密度的硬质合金材料。弹心材料的成份与性能的选取要
与穿甲条件相匹配，以保证既有较好的穿透能力，又要有穿甲后的毁伤性能。12.7mm穿
爆燃弹头在800m处穿透10mm/30°装甲钢板时的高速脉冲X光照片见图3。由于钢板较厚，
弹头碰击钢板时受到很大阻力，弹头壳尖部遭破坏，弹心尖部穿入钢板。在经历延滞期
后，弹头在靶面发生爆炸，只有弹心继续穿甲。从弹头撞击靶面开始，约150μs弹心锥
体穿出靶板，弹心头部呈完整状态(见图3a)；180μs时弹心圆柱部穿出靶板，穿出部分
因应力松驰而发生破碎(见图3b)；200μs、250μs时弹心破碎颗粒沿轴向逐步分离拉开
，直至弹心全部穿出靶板(见图3c、d)。穿透钢板后，燃烧火焰可引燃靶板后的汽油等可
燃物，弹心所形成的大量硬质合金小颗粒可对目标造成较大毁伤。
图3　12.7mm穿爆燃弹穿甲过程
2.5　12.7mm穿爆燃弹的主要性能及特点
主要性能
速度　　　　V25=810～825m/s
膛压　　　　Pm≤324MPa
射弹密集度　300m处R50≤19cm
穿甲性能　　800m处穿透10mm/30°装甲板
燃烧性能　　100m处穿透10mm/30°装甲板
后对汽油引燃率　≥75％
爆炸效果　　300m处穿1.8mm钢板后起爆，产生破片穿1mm钢板数≥18
勤务安全性　1.5kg重锤自4m高落下打击弹头而不发生爆炸
　　12.7mm穿爆燃弹具有以下特点：(1)安全性能好，弹头内不装雷管、火帽、起爆药，
解决了以往爆炸弹存在的不安全性问题；(2)穿甲威力大，采用硬质合金弹心，穿甲威力
大幅度提高，对倾斜靶板的穿甲性能好；(3)具有爆炸、燃烧效果，弹头穿过薄钢板后能
适时起爆，产生的破片可增大对目标的毁伤能力，燃烧火焰可点燃目标后的可燃物；(4
)具有与原制式弹相同的内、外弹道性能，对制式武器的使用不会带来任何问题；(5)通
用性好，大部分零、部件与制式弹通用，加工设备、工艺工装通用。
3　结束语
　　12.7mm穿爆燃弹是大口径机枪弹中的一个新品种。弹头结构简单设计合理，充分发
挥了各元件的综合作用，装药结构设计既能保障弹的起爆作用可靠，又能保障使用的安
全性。弹的基本结构与传统的枪弹弹头结构相同，能适应枪弹的生产工艺，便于大批量
生产。该弹集穿甲、爆炸、燃烧三种功能于一体，可增大对目标的毁伤效果。具有引信
功能而结构简单的穿爆燃弹在枪弹设计上是个创举，其性能达到了国际先进水平。

--
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.235.204]