戰場武器系統與技術 - 第3冊：彈藥

J-20

殺傷／爆破戰鬥部
　　
大多數殺傷戰鬥部在目標上都能產生一些爆破效應，但所要求的是如何把殺傷和爆破兩種效應恰當地結合，從而使兩種效應都獲得最佳效果。
　　
分離桿戰鬥部
　　
小型破片不能完全解決對空中目標的毀傷問題。最理想的是使破片能切斷飛行目標的主要部件或骨架，這樣的破片才更有效。圍繞炸藥裝藥裝入若幹長桿，爆炸時使長桿向外飛射是最有效的，但若長桿在目標上產生翻滾、失速和箭樣穿透效果，則比殺傷戰鬥部好處不多，除非在很高的高空才有較大作用。
　　
環形桿戰鬥部
　　
分離桿的進一步發展就是把若幹根桿頭尾相連地焊結成環，成為對付空中目標非常有效的戰鬥部，叫環形桿戰鬥部。各桿的長度與厚度均相同，並應與戰鬥部尺寸匹配。桿的斷面可為圓形、方形或梯形。此種完整的圓環在撞擊空中目標時，一般都有快速殺傷效果。為保證正確地形成圓環，各桿間的焊接特別重要。另外，還可通過爆轟波波形控制裝置控制爆炸時傳播到環形桿上各點的波速。這種戰鬥部的殺傷過程見圖7.3。



空心裝藥戰鬥部
　　
第一種定向爆炸戰鬥部，就是在薄殼彈體的一端裝有帶金屬襯裏(或稱藥型罩)的炸藥裝藥。金屬襯裏一般呈錐形，但也有其他形狀。這種結構的作用，是在目標上集聚或集中很高壓力的氣態金屬射流從而穿透目標。其主要用途是射擊裝甲目標，但經改形後也可成功地用於海上或空中目標。金屬射流的頭部速度高達5000～7000米／秒，後部分較慢因而形成桿狀，其速度約為500米／秒左右。
　　
戰鬥部可用一個或數個空心裝藥，但是要把這些裝藥的指向聚集在寬度一定的射流束內，很難實現。
　　
對裝甲目標，裝藥的連續射流將產生穿透作用；但對空中目標，由於炸裂距離較遠，射流太長就會斷裂而造成較寬的面積損傷效果。空心裝藥戰鬥部示例見圖7.4。



碎甲戰鬥部
　　
碎甲戰鬥部為內裝炸藥而在其後端裝引信采用薄殼彈體的戰鬥部。如其命名所示，它在目標(通常為裝甲目標)上被撞碎，但由此會使鋼甲內側面產生大塊碎片，這是因為爆炸波穿過裝甲時，由於介質密度的不同在裝甲背面產生反射波的緣故。見圖7.5所示。



小炸彈型子母戰鬥部
　　
小炸彈型子母戰鬥部內裝許多小容器(即小炸彈)，而每一小炸彈都有自己的引爆系統。母體戰鬥部拋射時小炸彈一般都是隨機地散布在目標上。小炸彈可用以殺傷人員或穿甲，也可按要求裝入其他不同成分的液體或固體。通常利用炸藥炸裂母體戰鬥部的外殼後靠空氣動力和重力作用將小炸彈拋出。圖7.6為小炸彈戰鬥部的典型結構。



小炸彈可有不同形狀，選定形狀時應考慮戰鬥部所需的裝填密度。小炸彈本身沒有推進裝置，僅借其形狀形成散布。
　　
子彈丸型子母戰鬥部
　　
子彈丸型子母戰鬥部內裝有許多可自行推進的子彈丸，這種子彈丸有若幹種形狀和大小。
　　
集束式子母戰鬥部
　　
集束式子母戰鬥部內也有若幹個子彈丸，分別由裝在母體戰鬥部中子彈丸各自的發射裝置射出，且每一子彈丸均裝有炸藥和引爆系統，這種戰鬥部主要用於空中目標，其所裝子彈丸從十個到數百個，示例見圖7.7。



戰鬥部內所用的炸藥
　　
炸藥的性能決定炸藥的效率和用途，其主要性能是感度、威力和爆速，詳見第四章。

保險與解除保險裝置
　　
一般要求
　　
人們一般都以為導彈的負載只包括戰鬥部和引信，並不很了解還存在另外一個重要的稱為保險與解除保險裝置(機構)，實際上它在常規炮彈中就是引信所完成的任務。在導彈上的引信一般為電子裝置，而保險與解除保險裝置卻有引爆組件和保險裝置。
　　
該裝置的具體作用是保證在整個服役期間直到導彈解除保險並發射出去以後為止戰鬥部都必須處於安全狀態。進入待發狀態後該裝置還必須保證爆炸鏈接通，為接收適當信號後發火做好準備，最後還必須響應信號以保證戰鬥部準時而有效地爆炸或工作。
　　
可用的力與能
　　
支持保險與解除保險裝置工作的力，包括發射時的慣性力，飛行穩定時使引信零件向前滑動的力，以及很少的旋轉(甚或沒有)等等，每一力均比常規火炮射擊時相對應的力小得多。為此，該裝置還常常使用彈簧、電池和壓力氣瓶等形式存貯能量，或利用氣體發生器、風動、電動或液壓等裝置產生能量。
　　
對保險的要求
　　
保險與解除保險裝置必須符合本書引信一章中提到的英國軍械部的設計安全準則，以保證整個導彈系統具有極其重要的安全性能，其中最基本的是防故障的安全措施，待發狀態與非待發狀態的目視識別、元組件間的相容性及誤裝配的不可能性等。通常平行地裝兩套保險與解除保險裝置，采用這種雙保險技術的目的是提高可靠性和安全性。

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第八章　對裝甲車輛的攻擊

引言
　　
裝甲戰鬥車輛，特別是主戰坦克，是在戰場上最必須也最難摧毀的重要集群目標。而摧毀裝甲車輛的能力是取得戰鬥勝利的最根本最重要的條件，所以有效的反坦克彈藥是地面部隊絕對不可缺少的技術裝備。

目標
　　
坦克有三個主要特征：機動性、火力和防護性能。從攻擊者的角度看，其防護性能是摧毀它的最主要困難，因為不僅要穿透裝甲，而且在穿透後還必須留有足夠能量使被防護的人員、機器、設備和其他要害部件遭到損傷。一開始就重申這一基本論點是很必要的，因為在大多數情況下只穿透坦克防護不足以摧毀坦克，還必須在穿透之後留有足夠能量才能使坦克內的要害部件喪失功能。
　　
因此，坦克對彈藥設計人員來說是最難對付的目標。要摧毀坦克，就必須采取能量高度集中的攻擊形式，這種能量既可從動能中也可從化學能中取得，或兩者兼而有之。作為目標的坦克，如果只是方形勻質的盒子式結構，就比較易於摧毀。但實際上坦克裝甲板的厚度、材料、布局及安裝角度各不相同，因而成為極其復雜的攻擊目標，而防護甲板表面的差異也很大，其上常有備用履帶鏈、工具、吊環、貯藏物品箱和許多其他裝備等等，因而外表凹凸不平，即使坦克對攻擊者側向駛過也甚少平滑的裝甲板作為攻擊部位。此外，坦克還有履帶、履帶輪、履帶後的壓平滾子、鏈齒輪、懸掛裝置和其他部件等，外形多處凹凸變化，所以這種目標在任何情況下都不會是平板型結構。
　　
在彈丸軸線和被攻擊鋼甲表面之間的攻角，是一個三面角(即射擊方位角的平面、射角(高角)的平面和被攻擊鋼板的傾斜平面三個平面之間)，每次攻擊均有不同，變化很大。通常都是運動狀態的坦克，目標很少完全暴露，而且一般都是在受到威脅時立刻還擊。

損傷等級及其評定
　　
攻擊裝甲車輛的最理想效果莫過於徹底摧毀車輛和人員，使其不能再被應用。但是，如第二章所述，要設計能徹底摧毀目標尤其是坦克類復雜目標的彈丸，除了很難做到外，還有經濟效益不合算的限制。因此對於坦克，應達到的損傷等級只能是損毀其火力、運動性或乘員等某一方面從而使其廢棄而不是徹底摧毀。首先最主要的是必須有某種標準或尺度才能衡量和比較武器或彈藥是否能使裝甲車輛達到所要求的損傷等級。就某特定彈丸對某特定目標造成的損傷發表主觀意見雖然不難，但這種主觀看法終究不能代替強有力的科學分析。因此，必須采用坦克損傷評定規範(標準)做為對反坦克彈丸的效能進行定量評價的基礎。第一個規範就是M規範，或稱運動性損傷規範，它規定了坦克喪失活動能力和不能再做受控運動以及乘員不能在戰場就地修理的技術條件。另一個F規範即火力損傷規範，規定坦克的主要武器不能再使用的技術條件，這既可能由於使操作人員喪失操作能力，也可能由於配用設備受損因而使火炮失效，且乘員無法在戰地修復。K損傷規範指最嚴重級損傷，即坦克被擊毀而中斷作戰行動，不能運動且不能再修復。對攻擊裝甲人員輸送車和機械化步兵戰車，另有P損傷規範，按其有效載荷(車輛運載士兵)與喪失戰鬥能力的百分比評定攻擊的效能。
　　
評定專用的反坦克彈丸的效果，固然利用真坦克作射擊試驗最方便，但往往耗資巨大，並且要求有較多訓練有素的人員參加評定。因此，大部分對彈藥的檢驗性或研制性試驗，通常均用模擬坦克靶。但彈藥設計的最終鑒定試驗(即鑒定被試武器或彈藥是否符合作戰要求)可用真坦克靶射擊，其中的坦克乘員以活關節假人取代。在研制初期使用模擬坦克靶，可以使彈藥或武器在可仔細控制且可反復重現的條件下試驗，從而可對各種設計方案進行有意義的比較。所謂模擬坦克靶實際就是用裝甲板裝成的具有一定結構的靶子，以代替可能在戰場上碰到的坦克目標。圖8.1是一種模擬靶圖形，三塊靶板代表彈丸可能穿過的坦克側甲，第一塊模擬坦克兩側的裙板，它與第二塊之間的間隙代表車輪或懸掛裝置，另一間隙和靶板則代表車體。



攻角
　　
在英國，在上面攻擊裝甲中提到的“攻角”是指彈丸軌跡線(彈著線)與被攻擊甲板的法線之間的夾角，見圖8.2中θ角。法線定義就是垂直於甲板的直線。不同國家討論這一問題時，對甲板“攻角”的定義常常引起混亂，原因在於某些部隊把它理解為甲板與彈著線間的夾角，如圖8.2中α角所示。

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動能
　　
引言
　　
用動能形式攻擊裝甲完全是一種強力手段，即將實心彈丸力求既猛烈又迅速地射到坦克上用以穿甲。英文實心彈丸(Shot)與一般的炮彈(Shell)有別，後者意為運載某些物質到達目標的空心彈體。動能彈是將整塊密實金屬精細加工成一定形狀，以達到對目標有良好的穿透性能。它沒有引信，但常在彈底裝曳光管以使射手觀察彈丸的飛行路線。這種彈丸通常叫穿甲彈或實心彈，其穿甲原理是將具有高能量動能的彈丸集中在一很小的面積上以達到命中和穿透目標的目的。設m為彈丸質量，v為彈丸著速，d為彈徑，也就是要求彈丸的mv^2／d^2值很高，換句話說就是要求彈丸形狀應為細長的鉛筆形。利用動能穿甲的復雜性在於在穿甲作用上對彈丸形狀、尺寸和質量的要求與彈丸在飛行中和在火炮膛內運動時的性能要求存在著矛盾。此外，由於彈丸碰擊目標時具有的全部能量均來自火炮，為此將付出很大代價。首先是要有既大又重的火炮，因火炮賦予彈丸的能量與火炮的大小和重量成正比；而既大又重的火炮又必須有重型結構的炮架以吸收其可觀的後坐能量；其身管磨損速度也高於彈丸初速較低的火炮身管。但在另一方面高初速火炮也有很大好處，特別是對直接瞄準射擊，因其彈丸速度高就意味飛行速度快且彈道平伸，從而可增大命中率，快速接戰和縮短反應時間。
　　
目標效果
　　
彈丸穿透甲板時勢必破裂而形成破片，且被穿透的甲板也會產生破片。這些破片，特別是彈丸本身的破片是高溫的，可點燃發射裝藥和燃料，還可使裝在坦克內部被擊中的任何化學能彈丸早炸。采取動能攻擊形式，其威力在於一旦命中便能使坦克造成結構性損壞，從而喪失功能。以120毫米脫殼穿甲彈為例，其動能可與時速70公裏的10噸卡車或時速30公裏的50噸坦克相比。
　　
穿透
　　
穿透甲板是一復雜過程。以動能形式穿甲時，甲板經受了高速的應變、應力和壓力由此會造成甲板結構和性能發生變化。對此，本章不擬細述，只要把穿甲機理理解為與冶金加工現象類似就足夠了。
　　
如前述，為實現穿甲，彈丸必須在小面積上集中高能量(即mv^2／d^2值很高)。如果把對彈丸的這種能量要求與彈丸沿法線方向(射向與直立平甲板的板面呈90°)可以穿透的甲板厚度(T)聯系起來，則可用下式T／d=mv^2／d^3計算穿甲彈性能。該式被稱為“基本穿甲方程”，表示所用彈丸每單位口徑能穿透的甲板厚度。
　　
彈丸射向不沿法線方向時，計算其穿甲性能較為復雜。如圖8.3所示，一眼就能看出可按余弦定理進行計算。



但實際上若彈丸以斜角射向甲板，它並不遵循余弦定理。這時，彈丸被迫沿“S”形軌跡而不是直線地穿過甲板。有很多復雜公式可計算彈丸斜角穿甲性能，其中最著名的是米爾尼－德－瑪麗公式。用這些公式計算穿甲性能低於按余弦定理所計算的結果。但實際上現代穿甲彈的穿甲性能卻比按余弦定理計算的結果稍高。例如，使用轉動被帽就會使穿甲彈的穿甲性能優於按余弦定理計算值。如圖8.4所示，穿甲彈斜向射擊甲板時會變向，並從甲板跳飛；但若配用轉動被帽，則只有被帽在撞擊時才做跳飛運動，而被帽的運動卻迫使穿甲彈彈體在開始穿透甲板前便轉為與甲板垂直。



動能彈的穿透軌跡
　　
在彈丸垂直地撞擊甲板情況下，當彈頭開始穿入時，金屬甲板以套環形式或前裂花瓣形式變形，見圖8.5.5.1。一旦彈丸深入甲板內，甲板將進一步變形，如圖8.5.5.2所示。這是由於甲板沿垂直於彈丸運動的方向受壓，而產生軸向變形以致使甲板背面隆起。最後，甲板呈塞式(圖8.5.5.3)也即塑性流動斷裂，或呈盤式斷裂(圖8.5.5.4)或呈此兩種結合的方式斷裂。



當攻角與法線所成之角為20°～30°時，彈丸將沿“S”形軌跡扭動地穿過甲板。因彈丸按上述不大的攻角撞擊甲板時，不足以形成跳彈(攻角為60°～70°才開始出現跳彈)，即開始穿入甲板。當彈丸頭部深入後，甲板內開始形成沖塞，而彈丸則沿最小阻力方向前進，也即又使彈丸回轉到沿甲板法線方向前進。然而彈丸穿孔周邊接著又阻止彈丸轉向法線方向。值得重視的是與法向穿甲行程相比，彈丸斜向穿甲有更多的附加行程。



對穿甲彈尺寸相互矛盾的要求
　　
在目標處
　　
前面已指出，對目標穿甲需用細長而密實的穿甲彈，但以高速撞擊目標的細長穿甲彈特別容易跳飛，也易由於材料不佳而斷裂。圖8.7表示撞擊甲板時彈丸破裂的幾種常見形式。



桶形脹裂的產生原因是彈丸頭部用韌性不足的或經淬火變硬的金屬制作。撞擊時彈丸頭部受壓向外隆起，增大其斷面積，因而不再能穿甲。
　　
彈丸以大攻角命中目標時，彈體會出現側彎。此時彈體上會出現剪切和彎曲兩種高側向應力，特別是在靠彈體尾端處。如果在彈體尾端包以韌性鋼套，則可減少這種應力的影響。
　　
彈丸以高速垂直命中目標時，會出現彈體碎裂。這種沖擊震動對彈體產生的應力彈體是承受不住的，所以彈體不是碎裂就是呈蘑菇狀變形。圖8.8為簡單的碎裂曲線圖，表示某特定類型的穿甲彈以一定攻角撞擊等厚甲板，當撞擊速度增加(或射程減少)時看彈丸是否穿甲、是否碎裂的情況。

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為了克服碎裂，可在實心穿甲彈的頭部配用被帽(前述轉動被帽是其中的一種改進型)，它可使實心穿甲彈在撞擊破碎前緩沖一下撞擊力後再開始穿甲。由於被帽彈道性能不佳會影響彈丸速度及射程，所以又再加上一風帽。配有風帽和被帽的穿甲彈叫“風帽－被帽”穿甲彈，圖8.9為英國在二次大戰中使用的6磅穿甲彈。



在飛行中
　　
為保證將最大的動能傳向目標，彈丸在飛向目標途中盡可能少失速極為重要。從動能的基本公式KE=mv^2/2很容易看出：動能穿甲彈的性能與射程有關，因為彈速隨射程增大而降低。密實的重彈丸比輕彈丸有更好的運載能力，因而具有獲得更大射程的能力；此外，小斷面的細長彈丸保持存速的能力優於大斷面的彈丸。因此，從有利於彈丸的飛行來看，要求的是密實而細長的彈丸，而且彈丸越細長，其穿甲性能也越好(當然，必須同時盡可能保持其重量和密度不變)。但細長彈丸的主要問題是飛行穩定性不好，須依靠旋轉、加尾翼或以其它方式如使彈尾呈喇叭形而使其穩定。
　　
只要彈丸的長細比小於5：1，可用線膛身管使其充分旋轉以保持飛行穩定性，但如彈丸的長細比大於7：1，則以實用的線膛身管長度使彈丸充分旋轉而保持穩定是不可能的。對長細比很高的彈丸，應使阻力施加在彈丸尾端，這是因為使彈丸頭部減速的空氣阻力也同樣作用在彈尾上就可以克服使彈丸向前翻滾的趨勢。因此從空氣動力阻力的要求出發，只要在彈尾裝上尾翼就能解決了。
　　
順便指出，有趣的是現代穿甲彈設計人員又重新拾起昔日所用的穿甲彈丸了。例如1415年10月25日阿金郡戰役中亨利五世的射手們對德國騎士 [ 正版松鼠妖註：蠢翻譯，那是在阿金庫特對法國啦 ] 所用的非常成功的英國長箭，實際上就是一種帶尾翼的長桿穿甲武器。
　　
但用線膛火炮發射尾翼穩定彈丸是有問題的。設計人員不得不使用像滑動彈帶等部件以防止尾翼彈丸在膛內旋轉，但實際上尾翼穩定彈仍會有些轉動(40～100轉／分)，這有利於保持射擊精度。尾翼穩定彈丸失速比旋轉穩定彈丸快，而且對橫風也更敏感。
　　
彈丸在火炮中運動時對彈丸的要求
　　
為了使火炮能賦予彈丸以高速度，理想條件是受發射藥氣體作用的彈丸應有盡可能大的橫截面積，且彈重較輕，即有很高的d^2/m值，所以最好是用比較輕的材料制做的短粗彈丸。這正好與飛行中和在目標上對彈丸的要求相反。乍一看好象較輕的彈重與其他要求矛盾，但應記住動能是1/2的質量與速度平方的乘積，所以完全可以從犧牲部分質量來換取速度的提高以達到總的動能的增加。
　　
協調各相互矛盾的要求
　　
現在的脫殼穿甲彈(APDS)就是將在火炮中、飛行中和在目標上對彈丸的形狀、尺寸和重量的不同要求，協調起來的結果。即用一全口徑彈托包住高密度的次口徑彈芯而制成的較輕彈丸。這種脫殼穿甲彈在離開炮口不遠處彈托即自行脫落，而留下較小又較重的次口徑彈芯繼續飛向目標。彈芯由高密度材料例如鎢制成，(鎢的比重與金子相近，但比鉑低)，還可用貧化鈾等其他高密度材料。圖8.10簡示現代脫殼穿甲彈的結構，另附蘇式115毫米脫殼尾翼穩定穿甲彈示意圖。由於較高的長細比有利於增大彈丸穿甲能力，目前一般趨向於使用尾翼穩定穿甲彈。



包住次口徑彈芯的彈托是這樣設計的：當彈托在膛內運動時，彈托破裂。很明顯，這意味著脫殼穿甲彈不能使用帶有炮口制退器的身管射擊。在身管內，由於身管的制約，彈托一直承托彈芯；離炮口後彈托按其原來結構將以兩種方式自彈芯脫落。一種是通常裂為三瓣的卡瓣型彈托，由於彈丸旋轉而徑向脫落；與此相反的是另一種卡筒式彈托，因空氣阻力減速而自彈芯軸向脫落。圖8.1l為彈托從脫殼穿甲彈上脫離的情況。  

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現代動能穿甲彈丸的演變是極其有趣的，值得回顧。它清楚地表明在脫殼穿甲彈問世以前，設計人員如何力求協調在彈丸尺寸方面各種相互矛盾的要求。
　　
現代穿甲彈的演變
　　
在第一次世界大戰中，德國首先開始了反坦克彈藥的研制，他們采用13毫米機槍彈的發射藥，發射經過特殊加工硬化的7.92毫米輕武器槍彈對坦克射擊。因較大的裝藥量使小彈丸速度增大，從而穿透了裝甲。
　　
早期的專用穿甲彈丸是英國的兩磅鋼彈。該彈保持了大裝藥高初速原則並改進一些結構以提高其性能。它的彈頭形狀的改變和采用使彈丸的硬度值隨縱橫兩方向逐漸變化，則有助於減少跳彈，並推遲彈丸材料在碰擊目標時的損壞。
　　
此後的演變是增加被帽和風帽，以及為增大彈丸口徑而改進了火炮的設計。
　　
六磅剛性組合式穿甲彈(見圖8.12)是穿甲彈的又一重大進展。二次大戰中坦克裝甲加厚，穿甲彈要摧毀它們，需要更高速度，至少要在1000米／秒以上。全口徑實心穿甲彈太重，要用它達到所要求速度必須增加發射藥重量和身管長度，其後果是身管磨損過快，火炮也過於笨重。剛性組合式穿甲彈就是為了減輕彈重而設計的，即用輕合金作外殼裝入碳化鎢彈芯。這種較輕的全口徑穿甲彈雖能達到要求的高初速，但因全口徑而失速很快，只能在短射程內使用，其主要缺點在於飛行中的m／d^2值過低。此外，它只用鋼芯穿甲，而火炮賦予整個彈丸的大部分能量只是隨著鋼芯到達目標，並非用於穿甲，白白浪費了。於是產生一種創造性的方案來克服由於整個彈體保持全口徑而引起的不足，這種解決辦法就是減少飛行中的彈徑。此彈現已裝備使用，如圖8.13所示的非剛性組合式穿甲彈。


小約翰式縮膛穿甲彈為非剛性復合穿甲彈的一例。它在膛內時由兩個可變形的突起的彈帶支撐碳化鎢彈芯，發射時在炮管前端擰上一個錐膛連接器(圖8.14)，該縮膛穿甲彈通過時其彈帶被擠壓成與彈芯同口徑。必須註意換用其他種炮彈時此錐膛連接器必須卸除。



以上就是現代脫殼穿甲彈(包括脫殼穿甲彈與脫殼尾翼穩定穿甲彈)的發展過程，反映了摧毀坦克的一些最新方法和從1916年第一輛坦克問世後開始的反坦克實心彈發展演變的全過程。
　　
穿甲能力增大的演變過程如圖8.15中的圖表所示。



小結
　　
總的來看，動能穿甲彈是強有力的摧毀裝甲武器，命中率高，可快速投入戰鬥，還擊能力強。它成為世界上所有地面部隊攻擊裝甲目標采用的一種手段。

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化學能
　　
引言
　　
我們說用化學能手段摧毀裝甲，實際上不夠確切。它包括把化學能送到目標和用引信引爆兩部分。利用化學能攻擊裝甲有多種方式，不同方式其效果不相同。直接用殺傷爆破彈以其爆轟和破片效應攻擊裝甲並不真正有效，除非是較小口徑的殺傷爆破彈直接命中或大口徑殺傷爆破彈(155毫米或更大些)在目標很近處爆炸。如果真能做到命中或在目標附近爆炸殺傷爆破彈對坦克會有較大作用，如可使無線電天線、潛望鏡、瞄準器和履帶等斷裂或損壞。此外，大量炸藥在坦克乘員處或靠近坦克乘員處爆炸，不難想象它好像是在一金屬盒子裏發生的爆炸一樣，對坦克乘員肯定會造成巨大殺傷作用。但殺傷爆破彈主要是對人，其次是對物，主要並不是用來攻擊裝甲的。
　　
要使主戰坦克被毀到足夠的致傷水平，須用專門設計的化學能破甲彈。利用化學能破甲的各種方法中，最常用的是利用空心裝藥、碎甲和碟形裝藥等效應，分別詳述如下。

炸藥破甲(HEAT)效應
　　
炸藥破甲並不直接依靠熱量發揮作用，通常采用空心裝藥效應，或稱錐形裝藥效應，也稱為門羅(Munroe)或紐曼(Neumann)效應。這些不同名稱是根據它的工作方式或研究工作原理的人的名字而起的。圖8.16表示空心裝藥效應的發展過程。開始，人們觀察到炸藥緊貼裝甲板爆炸時，甲板上只會產生很小的凹痕。如在炸藥裝藥的平面上開一楔形缺口，則爆炸波會集中在甲板上，造成更大凹痕。以後，又發現只要炸藥裝藥離開甲板向上移動一段合適距離(炸高)這種效果還可進一步擴大。如再在楔形缺口面上襯以延展性好的金屬襯裏(或稱藥型罩)，則炸藥對裝甲板的穿透力更能急劇增大。



原理
　　
從原理上看，炸藥破甲是利用炸藥裝藥的爆炸能量壓垮和使金屬藥型罩破碎，並形成金屬射流和杵狀體而工作的。由於破甲彈彈體呈圓柱形，故金屬藥型罩在彈體內呈圓錐形，常稱為“錐形藥型罩”。爆炸時金屬藥型罩中約有20％形成金屬射流，射流速度自前向後呈梯度變化，其頭部速度約8000～9000米／秒，尾部速度約1000米／秒。剩余的80％則形成杵狀體，以300米／秒左右的低速尾隨金屬射流。圖8.17表示上述情況。



穿甲性能
　　
射流之所以穿甲，全在於射流頭部集中了強大的動能，因而作用在甲板上的壓力每平方英寸達200噸(308兆帕)。在此射流壓力下，甲板產生徑向的強烈變形，即甲板金屬只能被射流向周圍擠開，從而產生永久變形。破甲彈達到的穿透能力十分驚人，很少的裝藥(指所用炸藥重)可穿透很厚鋼板。
　　
破甲彈的穿透深度與攻角的余弦成比例，遵循簡單的余弦定理。射流的效能實際上只看它沿射擊方向直接穿透的甲板厚度(見圖8.3)，如果其他條件不變，其穿甲厚度與錐形藥型罩的口部直徑成正比。一個設計較成熟的破甲戰鬥部(或彈丸)，其穿透深度一般為三到四倍錐形藥型罩口部直徑。
　　
殺傷力
　　
破甲彈的穿透性能固然重要，但並不是唯一要考慮的性能，特別對破甲彈更是如此。因為在任何攻擊方式中，主要的要求不僅是穿透，而且還應有剩余能力損傷裝甲後的人和物。破甲彈以三種方式在裝甲後面造成損傷：射流本身及由裝甲碎片和射流穿過裝甲板後形成的碎屑統稱之為“碎片”的東西；以及由壓力、溫度、火焰等對人造成的生理和心理作用。穿過甲板的射流會使它碰到的任何物體喪失功能，但很細窄的射流對坦克內部物體的命中率甚小。破甲彈的殺傷作用主要由射流穿過裝甲板時入侵坦克內部的碎片造成的。射流穿孔在坦克內面的出口越大，產生碎片越多，殺傷力也越大。因此，炸藥破甲殺傷力多按穿孔出口直徑來衡量。當然，這種殺傷力是犧牲了穿透性能才取得的，反之亦然。射流越細，穿透越深，但殺傷力越小；反之，射流越粗，殺傷力越大，但穿孔越淺。炸藥破甲戰鬥部或彈丸的設計人員必須在這些矛盾因素中進行協調。
　　
在射流進入坦克乘員艙後，炸藥破甲對人的生理和心理作用由超壓造成。這種超壓很高，足以損傷無防護乘員的耳鼓。同樣，高溫還會燒傷裸露皮膚，且射流經乘員艙時產生的高強度光可使直接見到的人員暫時失明。仔細選擇錐形金屬藥型罩的材料還可使這些作用增強。但這些作用持續時間畢竟很短，而且坦克乘員總是都戴上耳機和穿上工作服的，不論這些作用能達到的損傷級別如何，都只能是附帶的。
　　
影響破甲性能的其他因素
　　
如前述，錐形藥型罩口部直徑與殺傷力有關，這是影響炸藥破甲彈性能的一個重要因素。該直徑與殺傷力的關系曲線是非線性的，開始段呈曲線，但當直徑約大於130毫米時則曲線變為平直，如圖8.18所示。



圖8.18還表明錐形金屬藥型罩口部直徑小於76毫米時殺傷力很差。但此直徑從76至155毫米每增加1毫米殺傷力卻明顯地增大。由於錐形藥型罩口部直徑通常為火炮口徑的80～85％，因此，為取得良好的殺傷效果破甲彈以選用155毫米以上口徑為佳。
　　
彈丸的旋轉對炸藥破甲彈的殺傷力也有明顯的影響。由於射流是金屬流且有一定質量，故受旋轉離心力的不利影響，而要取得良好的穿透深度，應使射流集中，否則射流性能將顯著下降。為了抵銷因旋轉產生的不利影響，顯然最有利的是采用滑膛火炮發射尾翼穩定彈丸。除此而外，設計人員還采用很多防旋轉技術措施，如滑動彈帶及帶槽的錐形藥型罩，甚至在滾珠架上裝藥型罩。所有這些措施都會增加成本和彈丸的復雜性，且容易發生故障。
　　
錐形藥型罩的用料和厚度是另一個在設計中應考慮的重要方面。銅易於變形且塑性良好，容易形成射流，比其他金屬的穿透性能更好。英國陸軍彈藥中多用銅制藥型罩，而其他國家則多用鋼及鋁。鋁制藥型罩在穿甲時有燃燒作用，故在穿透甲板後可增加坦克內部起火機會，從而增大殺傷力。錐形藥型罩的厚度一般為其口部直徑的1～5％，藥型罩越薄穿透能力越好。
　　
錐形藥型罩的形狀對穿甲性能的影響在前面已經提到。錐體頂角一般為40～80°，大多為60°。可適當增減頂角以增大或減小穿甲深度，從而相應地降低或增大殺傷力。將錐角頂端切去約10％的錐高成為截錐形，對穿甲性能並無不良影響。
　　
必須給射流的形成留出一段距離它才能集中並拉長，從而實現最深穿透，所以“炸高”是一關鍵因素。圖8.19表示“炸高”與穿透深度的相互關系，從圖可見，最深穿透深度在“炸高”為四倍錐形“藥形罩”口部直徑處。但是，對高速彈丸要保證這一最佳炸高幾乎是不可能的，因此，這只是實際上達不到的理想狀況。只有在靜態的爆破工程或類似任務中使用空心裝藥時，用支架或立墊支撐，才能取得準確的炸高。  

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至於彈丸，要想實現最佳“炸高”，最常用辦法是在彈丸頭部裝一內置逆火點燃引信(見第11章)的長鼻套管。彈丸上有一長鼻套管是破甲彈的特征，但並非所有破甲彈都有長鼻。從圖8.20可以看出，長鼻彈操作搬運不便，比常規破甲彈更易損壞。



彈頭引信對射流穿透性能多少有些影響，因為射流在開始穿透目標前必先穿過剛剛炸裂的引信。由於任何不對稱性都會使射流分散而不利於穿透，因而無論如何不能將引信裝偏。且必須使戰鬥部各部件都沿彈軸對中以保證對稱，另外對制造公差也要求十分嚴格，所以這種彈藥的成本是比較高的。
　　
為確保錐形藥型罩有最佳性能，爆轟波抵達錐體頂點前必須達到最高爆速，且在頂點處應盡可能呈平面波。根據試驗，在藥型罩頂角後面破甲裝藥的最佳藥柱長度應等於錐形藥型罩口部直徑。如果此長度增加三倍，其穿透深度僅增大約10％，對大多數戰鬥部來說，采用這種使穿甲深度增大甚少但重量和成本卻大量增加的辦法，是不值得的。炸藥裝藥的尺寸和重量還可進一步減少，辦法是將錐形藥型罩頂點以後直到引爆管的一段裝藥制成斜坡狀，因為藥柱後端直徑的大小並不會影響爆轟波的速度。至於爆轟波波形，則可沿裝藥周邊裝進多個引爆管加以改進，或用爆炸透鏡也即波形整形器予以改進，只是這些措施會使戰鬥部成本顯著增加。
　　
最後，提高空心裝藥破甲效應很明顯不能采取增加裝藥重量的辦法，因為裝藥重量是以比例系數的三次方增加的，換句話說，即若穿透深度增加一倍，則裝藥重量須增大八倍。
　　
破甲彈特性小結
　　
破甲彈可大大增加對甲板的穿透深度。如果戰鬥部或彈丸的錐形藥型罩口部直徑很小，雖然也能穿透很深，但殺傷力卻很差。例如載入戰史的1973年約姆吉普爾戰役中，以色列坦克雖被命中且已被穿透，但因殺傷力小，故其乘員竟然毫無感覺。破甲彈殺傷力在很大程度上與被擊穿的裝甲板內側的出口直徑成比例。破甲彈不受屏蔽甲板的影響，在穿過屏蔽甲板後射流繼續有效並繼續穿甲，直到能量耗盡。但彈丸旋轉對破甲彈很不利，在用線膛炮發射破甲彈時，設計人員必須采取措施抵銷這種不利影響。盡管如此，從目標效果看，破甲彈就炸藥的使用來說比其他各種化學攻擊方式更為有效和經濟。因此，將空心裝藥用於單兵輕型反坦克武器系統的戰鬥部或用於反坦克制導武器系統的戰鬥部上，是非常適宜的。在英國，盡管坦克炮配用動能穿甲彈和碎甲彈，而輕型反坦克武器特別是反坦克制導武器幾乎毫無例外地全部使用破甲彈。這是因為反坦克制導武器不受火炮口徑限制，其錐形藥型罩口部直徑可達130毫米或130毫米以上。

碎甲彈的碎甲效應
　　
攻擊裝甲用的碎甲彈，在美國稱為塑性炸藥碎甲彈。碎甲彈的作用是使大量炸藥緊貼在甲板上爆炸，向甲板傳入高速壓縮波並穿過甲板(見圖8.21)。當壓縮波抵達甲板背面時，由於沖擊波傳播從甲板傳到空氣，介質改變了，便反射回來並以拉伸波形式折回。當反射的拉伸波與反方向的原壓縮波的後繼波相遇而結合在一起，即形成加強沖擊波， [ 譯者註：原文如此，實際上是兩波相遇發生幹擾 ] 加強了的沖擊波超過甲板強度，大塊碎疤即以30～130米／秒相當大的速度從甲板背面脫落。設計良好的碎甲戰鬥部或彈丸，其甲板碎疤直徑大致相當於1.25～1.5倍戰鬥部或彈丸的直徑。



這種攻擊方法值得註意的是：破甲無需完全穿透，而在碎甲彈頭出現以前，人們一直認為甲板必須穿透才能在它後面造成損傷。
　　
碎甲彈的主要性能
　　
在設計碎甲彈時必須考慮很多因素。為保證在目標上取得最佳效果，爆炸時，彈丸的炸藥裝藥必須緊貼被攻擊甲板上，最好在爆炸的瞬間能分布在超過彈丸直徑的較大面積上，而且必須保證爆炸產生的沖擊波向甲板傳播。這就要求必須用彈底引信起爆，從而使炸藥在爆炸前能平鋪在甲板上。碎甲彈彈壁必須作得很薄以便在撞擊時碰碎彈頭而使炸藥更好的鋪展在甲板上。碎甲彈的炸藥裝藥必須相當鈍感，這樣才能使彈丸在撞擊甲板時保證炸藥在引信達到最佳時刻引爆它以前不致燃燒爆炸。如果發生這種早炸現象，沖擊波將從甲板表面離開而不會穿入甲板，這種現象稱為“反向撞擊起爆”。不幸的是，即使是相當鈍感的炸藥，也很容易在下述情況下早燃引爆：即當炸藥以約600～700米／秒的高速撞擊在堅硬甲板上時。為克服這一缺點，在碎甲彈頂端多墊有惰性物(見圖8.22)以吸收部分撞擊能量並減少發生“反向撞擊起爆”的機會，而且還將碎甲彈丸的撞擊速度限制在700米／秒以下，但這樣就使彈丸飛向目標的時間延長了。  



使碎甲彈威力受到嚴重限制的是屏蔽甲板，任何類型的屏蔽甲板均可使碎甲彈完全失效。碎甲彈在碰撞屏蔽甲板第一層堅硬甲板爆炸後，自其上脫落的碎疤顯然不能再穿透下一層堅實甲板。曾計算撞擊速度為700米／秒的碎甲彈可對厚於6～8毫米的任何甲板發揮作用，而對薄於6～8毫米的甲板則碎甲彈以其本身的動能即可穿透。有人認為，即使碎甲彈不使甲板產生碎疤，相當份量的炸藥(120毫米坦克炮碎甲彈裝有七磅炸藥)在被攻擊甲板上爆炸至少也會震暈坦克乘員，因為坦克乘員畢竟是裝在金屬箱內。這種爆炸還很可能使坦克內部的精密設備遭到損壞。
　　
如果碎甲彈炸藥裝藥不能連成一體地堆貼在甲板上，其性能會明顯地下降。例如，波紋甲板或其他甲板上的不連續處(如吊環、備份履帶、懸掛裝置等)均阻礙炸藥連成一體，如甲板內側面有斷裂處，也防礙相幹沖擊波(拉伸波)形成。與動能穿甲彈和破甲彈等不同，碎甲彈的性能基本不受攻角影響，斜甲板反而有助於擴大碎甲彈炸藥裝藥的分布面積，見圖8.23。但當攻角約為65°時即開始跳飛，當攻角大於60°時即不能保證每發碎甲彈均有效。圖8.24更準確地表明攻角與碎甲彈“穿透”厚度的關系。



盡管碎甲彈摧毀鋼甲的能力有限，但不失為有效的多用途彈丸，它實際上是炸藥容量很大的通用彈，當然也就具有殺傷人員目標的能力。此外碎甲彈破壞混凝土目標也很有效，還可在一定程度上破壞鋼筋混凝土目標以及碉堡、發射陣地、橋墩等等類似的建築物。由於碎甲彈具有對付多種目標的多功能性，故英國坦克保留它作為動能穿甲彈的補充用彈。

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碟式裝藥(又稱P－裝藥)
　　
利用化學能攻擊裝甲的另一種形式是介於破甲和碎甲之間的所謂碟式裝藥效應。碟式裝藥有多種形式，如米日內－夏爾丁式、P式(P即表示碟式)和壓破式(或自鍛破片式)等。由於從外表看這些碟式裝藥無甚差別，上述各名稱有時可互換使用，但它們的能量傳遞結構則大不相同。由於都有藥型罩(即碟子)，所有碟式裝藥都可認為是空心裝藥的異型，只是各種碟的形狀卻按不同的攻擊方式而定。並與其炸藥裝藥相匹配，碟的形狀和材料決定了裝藥引爆後由碟子形成的金屬杵體的形狀。各種不同碟式裝藥與空心裝藥之間的主要區別見圖8.25，前者藥型罩(碟子)的頂角更鈍，因而金屬杵體頭部的形成速度減慢，而杵體尾部的形成速度卻加快。因而碟子最終形成的只是金屬杵體而不像空心裝藥那樣的金屬射流加杵體。


爆炸波可先整形再作用到碟子上，從而產生錐形杵體。由各種碟形裝藥形成的不同杵體，實質上就是粗糙的動能穿甲彈，而爆波整形更有助於提高杵體的穿透能力。碟形裝藥的穿透能力比空心裝藥差得多，但一旦穿透則殺傷力很高，因為穿透的杵體和被摧毀甲板產生的破片都可在甲板後面造成相當大的破壞(見圖8.26)。此外，碟形裝藥不形成射流，因而不需要使射流成形又拉長的炸高。碟形裝藥的這些特性可以非常有效地應用於擊穿坦克腹部薄甲的地雷等一類的彈藥，也可用於專門攻擊裝甲人員輸送車、機械化步兵戰車和飛機等輕裝甲及非裝甲目標的彈藥。



其他反坦克彈
　　
反坦克彈還有很多其他類型，但主要類型仍然是上述各種攻擊方式派生出來的異型。穿甲爆破彈就是其中之一，它既利用動能又利用化學能從而產生目標效果，圖8.27為蘇式122毫米穿甲爆破彈。



這種彈丸主要是實心的動能彈丸，只多了一個裝炸藥的底腔。當該實心彈丸穿透甲板時，其所裝炸藥即爆炸以增強對甲板後面的破壞作用。事實上並不能絕對保證炸藥會像所期望的那樣爆炸，大多數彈丸會在撞擊甲板時立即爆炸(因為穿甲彈要求高射速)。所以設計這種彈丸的困難很大：一方面如彈丸質量不夠即不能穿甲，而底腔又會使其質量減小；另一方面如要保證彈丸質量，則底腔容積也即炸藥裝藥量只能很小。

小結
　　
哪一種穿甲方法最好，並沒有絕對肯定的答案，就象哪一種裝甲最好也沒有絕對肯定的答案一樣。所有常規穿甲手段都是適當照顧彼此矛盾的要求的，都受到各種約束條件的限制而不很理想。
　　
動能穿甲彈需要笨重而龐大的發射裝置，而彈丸本身又必須能承受為達到高初速所必須的高膛壓值。它的命中率與射程以及目標的速度成反比，而且一發射就無法改變其彈道軌跡。
　　
破甲彈所需初速比動能穿甲彈低得多，理想的是它不旋轉，否則其穿甲性能會降低。它可用火箭或火炮發射，火炮既可是滑膛的又可是線膛的，但如用線膛炮則彈丸應為滑動彈帶。破甲彈對屏蔽裝甲是有作用的，且不隨射程的增加而降低。特別是只需較少的炸藥裝藥就能得到很好的穿透效果。
　　
碎甲彈對撞擊速度的要求低，因為要防止發生“反向”撞擊起爆而降低其性能。屏蔽裝甲會使碎甲完全失效。碎甲彈要求有較多的炸藥裝藥以取得良好的效果。它對多類目標都很有效，特別是對混凝土建築物。
　　
不同形式的蝶形裝藥盡管比其他穿、破甲方式的穿透能力差，但只要穿透就有巨大的殺傷力。對輕型裝甲目標，它可在距目標一定距離處起爆卻仍能有效地穿透，故用於地雷及以火炮發射的子母雷彈、飛機投擲的子母雷炸彈以及子母雷火箭彈等，都是很理想的攻擊手段。
　　
只要始終保持上述對坦克攻擊手段的選擇範圍，彈藥設計人員就可迫使坦克設計人員對所有可能的每一種攻擊坦克的手段都要進行考慮，從而權衡輕重，確定他能為坦克提供的防護水平。這就是要保持攻擊手段選擇範圍盡可能寬的重要理由。

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第九章　對空中目標的攻擊

引言
　　
本章研究攻擊空中目標的一般問題，並深入探討一些攻擊方式。

目標評定
　　
目標
　　
攻擊方式取決於要攻擊的目標類型，既包括快速飛行型的戰術攻擊機、戰鬥轟炸機、快速偵察機、某些導彈、遙控無人駕駛飛機和其他種類無人駕駛飛機等，也包括緩慢飛行型的運輸機(飛行速度為200～300節)和更慢的直升機。攻擊的主要要求是摧毀目標或使其喪失能力，而阻止目標完成任務的任何損壞都可認為是使目標喪失能力。一般說來，這只能通過對主結構、乘員或導彈戰鬥部給予有效的損害才可實現，但是，由於此類目標均在空中飛行，只要遭受一定程度的損傷就足以使其喪失能力。
　　
損傷規範
　　
在用什麽方法評定目標損傷這個問題上，不象評定坦克損傷那樣，觀點尚不一致。目前一般能夠接受的損傷等級是：
　　
Ft級：在目標被擊中受到損壞的“t”時間內即永久喪失定向飛行能力，不再能完成它的作戰任務。不言而喻目標是被毀壞了。
Ct級：在目標被擊中的“t”時期內不能繼續執行指定任務，因而使任務中斷。表明目標可能被毀壞了。
Et級：目標遭受損傷的程度達到必須返回地面進行修理並在“t”時間內可以修好。能夠再次執行任務。
　　
與使人員喪失功能的規範相似，這裏也有與攻擊效果有關的時間因素。如果戰鬥部直接命中，目標可能在若幹秒鐘內即成為F級損傷；而如果戰鬥部離目標很近處爆炸，其後果可能只是E級損傷，即只不過使飛機在地面停飛若幹天。
　　
目標的易損性
　　
與人體目標評定的辦法相似，將空中目標也分成若幹個單元進行評定。系統中的每一單元的特點不同，因而對造成破壞的敏感程度也不同。作為一個目標，飛機的發動機和骨架可能比較堅韌，但油管、配電線和乘員卻是極易受損的部分。其他還有些精細部件如飛行控制儀表、航空電子設備或“黑匣子”以及動力傳動系統等。飛機的飛行方向對攻擊效果影響很大，對命中率則影響更大(圖9.1)。飛機的某些部位至今仍然易受損傷，據報道近年來現代飛機還有被步槍擊落的事例。



目標的每一易損面積各按其損傷規範單獨評定，然後與當時目標的總暴露面積聯系起來，在隨機命中概率給定的條件下，即可求出目標的總毀傷概率。很明顯，飛機設計人員對如何盡可能減少易損面積是非常關切的。
　　
減少易損性
　　
空中目標中，飛機是最復雜的目標之一，減少其易損性很不容易。但可采取下面一些基本措施：對特別敏感部位增添裝甲防護；將一些敏感部件隱蔽並集中於機體內部。采用雙部件也不失為一種解決辦法。增加裝甲防護要付出增加機重的代價，故必須審慎地從其實際效果權衡得失。將各敏感部件都隱蔽在主結構之內或其後面，不讓其暴露在“櫥窗”中並不困難，但是這種集中放置並不解決問題，雖然可能減少些會引起嚴重損傷的機會，但若命中這些集中的敏感部件則後果更為嚴重，雙部件法需要更大的空間和重量，而且要將重要元件分開配置，因此必須設兩個控制系統和其他有關系統。
　　
攻擊方式
　　
高射炮射擊空中目標通常多使用殺傷爆破彈。這些彈配有自毀裝置，為的是防止脫靶彈丸(這是大多數情況)墜地爆炸。在二次大戰中擊毀一架飛機大致需要對空射擊187,000發炮彈，而每毀傷一枚V1式飛彈(時速350公裏)大致需要156發炮彈。隨著空中目標性能的日益提高完善，要在更高的高空擊中目標，且具有更大的破壞力，彈丸的大小及發射速率也日益增大；目前高射炮口徑已增大至5.25英寸，發射彈重達80磅。但與其他彈丸相似，由於發射條件非常嚴格，為滿足彈丸在膛內的強度和彈壁厚度要求，這種彈丸的炸藥裝藥量只得少些。在某些情況下也可用火箭將地雷射入空中並用降落傘和吊繩懸掛使之在目標飛近時炸毀。隨著飛機航速的加快和變得更靈巧更結實，常規炮彈既達不到它的飛行高度更跟不上它的飛行速度，在這種情況下，不得不重新考慮如何解決這個問題。比如在常規彈丸從火炮發射到15,000米高空的時間內，航速為一馬赫的飛機將飛過若幹公裏。很明顯，用常規火炮瞄準射擊此類目標，幾乎毫無意義，人們可以期望的最佳情況也只是通過密集射擊，將彈丸破片形成彈幕(即火墻)來毀傷目標。然而口徑為40毫米或40毫米以下的常規火炮，在攻擊空中目標特別是低空目標時仍然是作用巨大的。
　　
二次大戰以後采用的導彈，解決了常規火炮設計人員難以克服的某些問題。首先，由於發射導彈的加速度比火炮彈丸低，故對其戰鬥部的類型和外型的選擇有更多自由。其次，有了控制導彈和駕馭導彈飛向目標的能力，而常規彈丸一但發射出火炮後，就不能改變方向了。第三，可根據需要和可能來增大戰鬥部從而增大其終點效應。
　　
導彈(missile)一詞目前已為人熟知並已普遍接受，但從英文顧名思義，是否它主要的用途本來就是為了脫靶仍能起作用，而不是為了直接命中呢？設計一個具有很高命中概率的導彈是很費錢的，但用一個能在一定脫靶距離內發揮作用給目標造成較大損壞的大型戰鬥部，所需費用卻比較少。這是目前的一般趨勢，通常稱作戰鬥部匹配。比如，如果戰鬥部有效殺傷半徑為5米，而一導彈系統的制導精度卻能保證脫靶距離僅為1米，生產這樣的制導系統就是個浪費，是無意義的。

戰鬥部的基本類型
　　
現在裝備的攻擊空中目標的戰鬥部有若幹種類型，已在第七章中細述。這裏將討論若幹基本特性加以補充。
　　
爆轟戰鬥部
　　
無外殼的炸藥裝藥同樣可以產生爆炸，但出於一些明顯的理由，必須把炸藥裝在外殼裏。由於爆炸作用的效果，與爆炸沖擊波傳播的介質有關。如發生爆炸的地點海拔越高，空氣越稀薄，則爆炸效應也即相應地越小。在30,000米高空要產生與海平面同樣的爆炸效果，炸藥裝藥量需增加一倍。爆轟戰鬥部的裝藥外殼通常很薄也很輕，只能提供很小的破片殺傷效應。因此，很明顯，爆轟戰鬥部的允許脫靶距離是相當小的，特別是在高空，而其裝藥與彈殼重之比卻為5：1左右。爆轟戰鬥部有內、外型之別，其區別之一就在於兩者的目標效果不同。內爆轟型戰鬥部用於射進目標而且在目標內部爆炸；外爆轟型戰鬥部則在目標外部爆炸，在靠近目標處起作用。爆轟戰鬥部實現其目標效果全在於它產生的超壓，這一超壓先以正相沖擊波開始，繼之以較短暫的負相沖擊波，見圖9.2所示。



爆轟的沖擊波效應隨距離增大而下降很快。圖9.3表中指出在距炸點不同距離處達到同樣破壞效果所需炸藥的重量。

圖9.3　距離和炸藥重量的關系

距炸點的距離	產生同一效果所需的炸藥重量
10米	10公斤
20米	80公斤
30米	270公斤

表中列舉的關系雖不十分精確，但也可從中看出，在高空作用時即使爆轟戰鬥部僅脫靶幾米遠，要使戰鬥部有效其尺寸也需相當大。
　　　　
殺傷戰鬥部
　　
由於爆轟效應有局限性，下一個考慮的就是殺傷型戰鬥部，即將炸藥裝藥引爆後將破片拋向目標。這種戰鬥部發源於常規彈丸是自然破片形的，而且它的形狀和剖面最初的確也與常規彈丸相同，就象一個裝在圓筒架子上的一般彈丸或炸彈。由於發射加速度低。它可對戰鬥部的終點效應大做文章，因為圍繞炸藥裝藥怎樣配置金屬本來就有多種方式。設計人員已將戰鬥部從自然破片型(自然破片就是炸藥裝藥爆炸時金屬殼體自然產生的破片。)改成成本效能更高的破片類型；預制破片或可控破片戰鬥部。就是在殼體金屬上預先刻槽或將一些單個破片用樹脂粘結一起放在薄容器內。另一種破片系統是在殼體內以若幹金屬長桿圍繞炸藥裝藥，長桿可以分立也可頭尾相連，焊接在一起。之所以采用這種戰鬥部，是因為雖然穿透空中目標比殺傷人員更需大的破片，但以長桿側向命中目標造成的破壞更大。然而分立的單根金屬桿的空氣動力穩定性差，會在飛行中翻滾，有很多是以尾端撞擊目標的。通常很少采用這種分立式長桿型戰鬥部，而頭尾焊連的長桿型戰鬥部則比較成功，使用較多。其他種殺傷戰鬥部也有裝小球、方塊或各種空氣動力外形好的物體做破片。
　　
戰鬥部破片散布模式
　　
最理想的情況是所有破片都指向目標，現在已能部分地做到使破片射束在規定的寬度內散布。利用戰鬥部外形變化(圖9.4)可以在一定程度上控制破片射束的散布寬度。



當然破片寬度的配置還必須與導彈對目標的接近角度綜合在一起考慮。
　　　
空心裝藥
　　
這種攻擊方式已在本書其他處詳述，在這裏只需將空心裝藥對空中目標與裝甲目標的不同技術要求予以對比，見圖9.5。

圖9.5　對空中目標和裝甲目標的空心裝藥技術要求的比較

	裝甲目標	空中目標
錐形藥型罩錐角	40°～60°	90°＋
錐形藥型罩口部直徑	125毫米	200毫米
藥型罩材料	銅	鋁
藥型罩厚度	2毫米	12毫米
射流類型	短而細	長而粗

上表所列對兩種不同目標空心裝藥的數值不同，這是因為攻擊空中目標需有較長行程的射流(考慮脫靶距離)，而用鋁制藥型罩則是為增大射流進入空中目標內的燃燒效應。一般地說，輕質材料的藥型罩用於攻擊輕質材料目標，而高密度材料藥型罩則用於攻擊裝甲目標。攻擊裝甲的空心裝藥其“炸高”約為彈丸口徑的四倍，但考慮對空中目標會有脫靶距離，故其藥型罩的“炸高”要大得多。
　　
其他類型戰鬥部
　　
還有許多其他類型戰鬥部，其中有些戰鬥部見第七章。
　　
戰鬥部的位置
　　
與常規武器不同，由於圓頂雷達罩、探測裝置和其他一些要求，導彈的戰鬥部不是也不可能總放在導彈前端。這在一定程度上影響戰鬥部的結構，特別是影響戰鬥部的重量和形狀。現在有人提出：如果導彈能直接命中目標，是否還需要戰鬥部？這個問題也許值得考慮。

小結
　　
對於攻擊空中目標，目前的想法是將兩種武器混合裝備使用，即用發射速度很高的小口徑常規火炮攻擊低空目標，而用導彈攻擊各種目標。設計一個對空中目標毀傷概率很高的導彈既困難又費錢，除非脫靶距離很短，而且截擊位置不變。目前所做的大量工作都是為增加戰鬥部的殺傷能力，但看來更有利的途徑可能是縮小脫靶距離和使用比較簡單的戰鬥部。 　        
     
        
   
      
      

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第十章　運載彈(或稱母彈)

引言
　　
大多數武器系統均采用多種彈丸用於各種專門目的。在第六章中已討論了殺傷爆破彈，本章將討論其余各種彈丸，統稱為運載彈。雖然它們種類很多，但總是按下述四種方式之一進行工作。一般地說，運載彈丸是憑借其載荷在目標上產生所要求的效應，而彈體只是作為運載工具使用。
　　
歷史發展
　　
1804年出現的球形彈大概是人們使用的第一種運載彈，可能由於其中的小彈丸和火藥混在一起在發射時發生了反應(由於小彈丸與火藥磨擦生熱引起火藥爆炸)，這種彈丸很容易早炸。1854年，勃克斯爾上校建議將小彈丸(或稱金屬子彈)以一層隔膜與火藥分開以減少早炸問題。後來球形彈體被長彈體取代，其外形已大致與現代彈丸相似。圖10.1為球形與長彈體彈丸示例。



這種彈丸裏的小彈丸，過去和現在都用於殺傷人員，而且還用於切割鐵絲網和對空射擊。彈體最初用鑄鐵制作，很久以後才改用鋼彈體。在設計出現代運載彈以前，還使用過其他種運載彈，如在薄壁金屬筒裏裝入小彈丸並填充上泥或沙子用以殺傷人員。圖10.2為這種彈的示例。值得註意的是這種彈的現代品種稱為榴彈筒(或榴霰彈)。



工作方式
　　
運載彈有四種基本工作方式：爆破、底拋，前拋和底泄。
　　
爆破
　　
爆破式運載彈通常采用標準殺傷爆破彈體，其斷面形狀也與之相同，但其中除炸藥外還裝有其他物質。這種彈靠撞擊目標發火，最理想的應該是與殺傷爆破彈具有相同的射程，它裝有起爆引信與少量炸藥相連，從而在撞擊目標時通過小量炸藥的爆炸炸開彈體，將內容物體拋射出去，其基本結構見圖10.3。但以後在結構上明顯地有多種變型。



底拋
　　
這是最常用的結構形式。顧名思義，可知是按底拋原理工作，即在彈丸飛行中將其載荷從底部拋出。由於其彈體與標準殺傷爆破彈彈體不同，射程也無需和殺傷爆破彈一樣。對於這種彈丸，重要的是要有一個圓柱形內腔和強度較弱的彈底，保證有效地噴射或拋出裏面的物體。彈底是用圓底板封蓋並用螺釘或剪切銷固定，也可以直接用短螺紋擰上。還可用其他方法固定底板，但都必須在發射時有足夠強度，且在彈丸需要炸開時便於靠其內力將裏面物體拋出，圖10.4為其示例。由時間引信點燃引爆炸藥裝藥後，靠彈丸內腔中的壓力將裏面物體拋出。這些物體開始拋出時沿彈道運動，稍後即適當散開。如有必要還可用爆破裝藥的火焰再點燃裏面的物體。



前拋
　　
前拋式運載彈的結構在工作原理上與底拋彈相似，只是裏面的物體從前端拋出。這種彈丸在其彈體的圓柱體部分前端有一較脆弱的部位，來自時間引信點火藥室的火焰向下穿過中心管點燃起爆藥盒。現代運載彈一般都不采用整個前拋式結構，但有些采用了前拋與爆破相結合的改進形式。
　　　　　
底泄
　　
按底泄方式工作的運載彈，一般只適用於作為坦克炮和迫擊炮之類武器的發煙彈。發煙劑通過位於彈體底部的點火藥和延期裝置由發射時發射藥氣體的熱量點燃，在目標上經彈底泄孔泄出煙霧。底泄式運載彈示例見圖10.5。



彈丸類型
　　
爆破發煙彈
　　
爆破發煙彈裝有白(黃)磷(WP)，當彈丸被其中少量炸藥炸開時白磷自燃。炸藥裝在彈丸中心管內，四周裝填白磷。早期的爆破運載彈只裝一炸藥爆炸管，用以炸開彈丸頭部。典型的爆破發煙彈見前面圖10.3，下面圖10.6是坦克炮用裝有彈底引信的爆破發煙彈。

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爆破彩色發煙彈
　　
爆破彩色發煙彈在其彈帶前部裝有由季戍四醇即太安炸藥(PETN)、石蠟和染料組成的混合藥柱，其中染料是為了使炸煙具有紅色或桔色效應。在該藥柱後還有用石蠟和染料組成的藥柱。在彈丸前端引信後面有炸藥柱，以它爆開彈丸並引燃發煙劑。這種彈丸通常用於以彩色炸煙指示目標，圖10.7即為爆破彩色發煙彈。



底拋發煙彈
　　
底拋發煙彈使用可以預先裝定時間的“時間－著發引信”。彈體內裝有三個或者更多的發煙罐，發煙罐在彈丸飛行中被拋出。發煙劑通常為六氯乙烷，它一點燃即與氧化鋅作用而成氯化鋅，大氣中水分可增強發煙劑的發煙效果。彩色煙幕是靠添加適當的染料、糖和氯酸鉀獲得的。發煙罐可一端封閉或兩端都封閉，並以一中空管點燃。發煙罐的長度不得小於0.8倍該罐直徑，否則在拋出時會堵住或在拋出時翻個。各種發煙罐的詳細情況見圖10.8所示。在拋射裝藥下面設計了一個隔板有利於拋射裝藥在發煙罐被拋出前達到一定的壓力，中心孔則供火焰通往每個容器。調整拋射裝藥的數量和粒度即可改變拋出的壓力和時間。來自拋射裝藥的火焰先點燃由薄呢料制的套管，套管點燃後延及套管裏裝的點火藥。在這裏使用點火藥是必要的，因為六氯乙烷很難點燃。如果沒有點火藥要使發煙罐達到正常發煙速度須延遲10～20秒鐘。典型的底拋發煙彈及其工作原理見圖10.9。





爆破型與底拋型發煙系統的比較
　　
這兩種發煙運載彈的比較見圖10.10附表。爆破發煙彈由於反應產生的熱量使煙霧形成很快，適合在緊急情況下使用。它另外還附帶有燃燒效應，可對人員起殺傷作用。不足之處是反應熱量過大，容易發生柱狀效應，除丘陵地外對其他地形都不利。過去裝的白磷發煙彈不受用戶歡迎，但用現在的裝填技術和密封技術生產的發煙彈。泄漏事故已極少發生。為了形成緩慢而持久的煙幕，底拋型發煙彈可能是最合適的，但它的發煙罐不應散布過廣。發煙罐外形平直有利於觸地時不被埋入地裏，除非是撞及軟土或雪地。但若撞到巖石或硬地面時可能跳飛。

圖10.10　爆破發煙彈(白磷)與底拋發煙彈(六氯乙烷)的性能比較

爆破式和底拋式發煙彈的比較表

	爆破型(白磷)	底拋型(六氯乙烷)
1．迅速產生煙幕	是的	不是的
2．發煙持續時間長	不長	長
3．煙霧呈柱狀	是的	不是的
4．在軟質地面的效果	埋入地下效果減弱	埋入深雪中
5．著發引信(可避免時間引信誤差和不用裝定延期)	是的	不是
6．與殺爆彈射程一致	是的	如果殺爆彈呈流線型很難一致
7．在彈丸著地處發煙	是的	發煙罐在硬地面或斜坡處會跳滾。
8．第二種效應	有燃燒效應	無
9．與大氣濕度無關	是的	不、有關
10．生產的經濟性	較貴	便宜
11．貯存安全性	泄漏後有引起火災的危險	安全

            
底拋照明彈
　　
作戰時往往需要在目標或戰場上空照明，這一要求可通過拋射一個由降落傘懸掛的照明炬實現。降落傘多裝在彈丸底端遠離拋射裝藥處，通常用兩個鋼質半圓瓦保護以免在發射時受後座力損壞，這兩塊半圓瓦還能加強照明彈內部的剛度，使照明劑承受住彈丸的旋轉。降落傘材料是防火的，在降落傘吊索與照明炬之間用球狀關節連接以防吊索纏住打結或扭在一起。這種照明運載彈發出極明亮光度的燃燒時間約為一分鐘。圖10.11為照明運載彈示例及工作方式。



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其他底拋彈丸
　　
還有一些其他類型按正常方式工作的底拋彈，包括宣傳彈、雷達回波彈、燃燒彈和照明彈等。宣傳彈內裝若幹小型紙頁，在空中炸裂後任意散落到地面。雷達回波彈內含成千個鋁箔、銷、釘等，炸裂後懸浮在空中以反射雷達波。雷達回波彈還用以幹擾敵方雷達，也可供我軍氣象雷達作測距標記。燃燒劑載荷裝在鋼質或鎂合金容器內，用於燃燒目標。照明彈用於目視觀察還可作為夜間信號或用於目標指示。另外還有一些其他類型的底拋彈丸，其結構一般與標準的這類彈丸一致。
　　
殺傷運載彈
　　
最後必須提到的是攻擊人員使用的殺傷型運載彈。在本章前面提到的第一個運載彈是榴霰彈型的殺傷彈，很可能就是控制爆破彈破片大小的首次嘗試。在許多現代用於殺傷人員的地雷和某種引進的武器上用的爆破殺傷彈上也可看到類似結構。雖然英國的現代運載彈還沒有使用這種系統，但有一種卻采用了很早就提出的很古老的原理，這就是榴彈筒。它是在舊的筒式發射概念基礎上發展起來的，用於當部隊沒有裝甲車支援，且受到大量步兵威脅時進行反擊之用。它主要是近射程武器(射程最大為300米)，在薄壁金屬殼體內緊密裝填大量尺寸接近的小鋼珠或小鋼柱，彈體在炮口處破裂，內裝的鋼珠或鋼柱即以錐形束密集地向前飛射，見圖10.12示例。



最後，一種更新式的殺傷型彈丸就是所謂“蜂窩”型或“箭式”殺傷彈。由形如小箭的載荷組成，小箭從炸裂彈丸中向前拋出彈體。此彈裝有引信，可像榴彈筒那樣作為直接瞄準射擊火力，也可用於空炸系統。
　　
未來發展趨勢
　　
大口徑武器現正用來投送在彈體內有不同結構的小炸彈和小地雷，對人、裝甲車輛、運輸車輛和防禦工事等各種目標進行攻擊。但隨這類彈丸的發展，價格日趨昂貴，因此只能有選擇地使用它。它們的一些基本結構見圖10.13，彈體內可裝入球形體、立方體、似立方體、楔形體和滑行體等小炸彈或小地雷。 　



其他異型彈
　　
還有一些不一定是運載型彈丸，但可能會見到的其他種彈丸，簡述如下。通常以白磷爆破彈作為靶彈，將其發射至適當彈道高處可供高射火炮作目標用。
　　
各種練習彈可用於射擊精度訓練和彈著觀測，通常在爆破殺傷彈體內裝炸藥代用品。特制的空彈體經批準也可用於練習。
　　
自碎彈可用於對武器機構檢驗和彈丸裝填與在對射程無特定要求時的發射訓練。自碎彈多用鋼或膠木制成，重量與常規彈丸接近，但一出炮口即破碎。
　　
試驗彈是射入靶垛內用於驗收火炮、藥筒和發射藥的。試驗彈為平頭，失速很快並能回收。計算這種彈丸的外彈道必須留出適當余量。另外一種是試驗引信用的試驗彈，基本上是殺傷爆破彈，但裝的是重量合適的炸藥代用品，並有少量閃光劑以顯示炸點，其結構應使它在炮膛內有與裝備的爆破殺傷彈相同的加速度和動量。還有一種不常見的用厚紙筒作成的紙彈，內裝鋼砂，發射後在炮口破裂，用於調試炮架固定的火炮或坦克炮的後座機構。為達到與使用實彈相同的後坐效果，其長度和重量均應增加一些，以補償因紙的密度小和發射藥氣體漏氣而引起的後坐損失。最後一種是水彈，用途與紙彈相類似，但需在發射前裝水，其彈體很長，須分為二或三段以便於搬運。

小結
　　
運載彈品種很多，可提供部隊最多的、可適應各種目標、各種效應要求的彈種，這方面的進一步改進也是大有可為的，如可研制新的化學成分，延長照明彈的燃燒時間，進一步提高照明亮度等。總之運載彈是今後發展的重要領域之一。     .

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第十一章　引信

引言
　　
隨著彈丸的發展，生產引爆彈丸的裝置就變得必要了。大致是從16世紀起就開始使用較原始的引信，這些引信裝有碾碎的火藥、硫磺和硝石。起初，這些引信在射擊時由人手點燃，後來改由發射藥氣體點燃。到18世紀出現了時間引信，它有一個木塞，木塞空腔內裝有火藥。火藥緩慢燃燒並可在適當位置上切斷，即達到所需時間時終止燃燒，從而點燃彈丸內的爆炸裝藥。到19世紀中葉開始采用勃克斯爾引信，這是一大進展。該引信加工成木錐體，裝進彈丸內就象瓶子的瓶塞。大致與此同時，弗裏朋發明了木制觸發引信，彼特曼也發明了碰炸(著發)引信。此後，曾經設計、研制和使用過很多種引信，其中很多現已停止使用，但這些引信都采用了某些基本裝置，其中一部分將在本章討論。下面將介紹絕大多數炮彈、迫擊炮彈、地雷、某些手榴彈和煙火彈使用的引信。

對引信的要求
　　
引信是用於在正確的時間和地點引爆炸藥裝藥的裝置，必須保證該裝藥在存貯、搬運和發射過程中絕對安全，而且還要保證在需要時可靠地發火。總的要求就是安全和可靠，其次是符合標準外形要求。引信應該具有多種功能，而且應在戰場上易於裝定所需功能。這裏還應註意，導彈引信多為電子裝置，且其引爆炸藥的裝置是裝在一個與保險和解除保險機構不相連的地方。
　　
安全性
　　
英國設計的引信是屬於世界上最保險的一類引信，經試驗其防早炸性能現已達到很高的標準。武器中出現早炸，會使自己的部隊和設備遭受損失並有嚴重降低士氣的作用，因此凡是彈藥(特別是引信)必須從結構上保證在各種存貯、運輸和發射條件下是安全的。英國軍械部的“引爆系統設計安全準則”被推薦為引爆系統安全特性的設計基礎。
　　
可靠性
　　
對可靠性的要求，盡管不如安全性那麽嚴格，但是如果要保證彈丸正確而適時地發火，可靠性仍然是個重要要求。一般地說，引信結構越復雜則引信的可靠性越低，因此保險裝置和機構越多就越容易降低引信的可靠性。不論現代高性能武器對引信的安全要求如何，它的可靠性要求也達到很高的程度。設計人員必須全面地考慮武器的工作環境、粗暴的操作、振動、氣候和極限溫度等因素，除此以外，再加上生產中先進的測試和鑒定手段，才能生產出優質產品。

分類
　　
引信按下述三種方法進行分類：引信的安裝位置、作用及其裝藥。安裝位置是指引信安裝在母體彈丸上的部位，按傳統習慣這種分類法只與彈丸有關，包括彈頭引信和彈底引信兩種類型。炮兵用殺傷爆破彈多裝彈頭引信，而彈底引信多用於碎甲彈，見圖11.1示例。



制作者cdhyy註：原圖上“12英寸”明顯是個錯誤，改為“1.2英寸”。
　　
引信按作用分類最常用，即按其作用分為時間、近炸、擦炸、瞬發和延期等引信。從這種分類系統可分辨出引信包括的作用類型及各類引信的工作方式。最後一種是按它的技術形式分類，即按引信的裝藥或爆炸鏈類型分類。引信的能量輸出有兩種類型稱之為點燃輸出和引爆輸出。許多現代引信是多用途的，如“瞬發與擦炸”引信，“時間與瞬發”引信，其中大部分符合北約規定的標準尺寸和插入彈丸的引信腔尺寸。

作用在引信上的力
　　
作用在旋轉彈丸上的力也作用在和它配用的引信上。引信中所有部件，或相對於引信是固定的，或在一定範圍內運動，但其運動可根據需要以摩擦力或彈簧或兩者兼用加以控制或限制，主要根據發射條件下產生的各種力而定。這些力包括旋轉、加速、減速和有時在線膛火炮中因側向撞擊而產生的力，以及只是施加在地雷引信上的壓力。設計人員利用這些力即可提供能滿足引信基本要求的機械裝置。引信解除保險的過程乃是此類裝置在要求的時間按正確順序開鎖的過程。
　　
彈丸加速時
　　
加速時使引信部件向後移動。加速度很大時使零件產生後坐，加速度很小時則使之向後蠕動。
　　
彈丸減速時
　　
彈丸減速時以兩種方式影響引信。彈丸發射後由於前端有空氣阻力而後端已無發射藥氣體壓力，彈丸將輕微減速，從而使引信部件“向前蠕動”。當彈丸撞擊目標時突然減速，使引信部件“前沖”。
　　
彈丸旋轉時
　　
飛行時離心力與彈丸飛行軌跡線成直角，使引信中沒有被固定的部件向外運動。彈丸在膛內運動時，由於後坐力大，離心力通常不起太大作用，此時的後坐力足以產生相當大的摩擦力，可阻止動件從其後坐位置移開。
　　
彈丸側向撞擊時
　　
在已磨損的炮管中，彈丸的側向撞擊有時會對引信產生震動作用，使引信中未被固定住的部件從其後坐位置移開。這一現象並不常見，只要將此部件鎖定在“開”或“閉”的位置上即可解決。
　　
壓力
　　
壓力通常只用於接觸式引信上，如地雷引信。對靜止設置式的彈藥，壓力往往是設計人員唯一可用的力。

機械裝置
　　
機械裝置可分為下面三部分進行討論：支撐裝置、隔離裝置和發火裝置。
　　
支撐裝置
　　
支撐裝置至少須保證彈丸在離開武器前的安全，因此必須對撞針約束以防止它觸發炸藥鏈。使用剪斷銷和軸向定位銷(卡銷、卡套)等裝置屬於一級支撐裝置；而將離心保險珠與解除保險套筒合起來用這一類的裝置則屬於多級支撐裝置，見圖11.2。

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隔離裝置
　　
隔離裝置在炸藥鏈中提供可靠的隔離，防止發射中在引爆裝置偶爾發生事故時出現早炸。隔離裝置有兩種基本類型：延期隔離裝置和非延期隔離裝置，二者通常均稱為隔離裝置。非延期解除保險隔板中有一塊金屬滑塊或轉動塊，它阻止引爆管等爆炸物與傳爆管相通。延期解除保險隔板具有旋轉作用，先是在發射時起到隔離作用，隨即在適當時間使爆炸鏈對直並連通，其示例見圖11.3。



發火裝置
　　
發火裝置須保證引信可靠地發火，它有一個用以撞擊引爆裝置的撞針或擊針。這種裝置的異型結構之一是慣性塊，這是一種裝有引爆裝置的金屬慣性塊，其引爆裝置正對撞針；或相反是裝有撞針的慣性塊，其撞針正對引爆裝置。發火裝置示例見圖11.4。



其他引信部件
　　
除上述機械裝置外，引信還有完成整個爆炸鏈的各式各樣部件。這些部件包括起爆裝置(雷管)、炸藥塞、中繼藥柱(傳爆藥柱)和傳爆管殼。起爆裝置通常是個裝有一種或多種炸藥的容器。中繼藥裝在引信的連接通道內以保證爆炸鏈的連續性。中繼藥柱通常是用炸藥壓制成，其作用是加強火焰或延時。傳爆管殼與引信體分開裝在引信體後面，也可成為引信體的一部分藥室，傳爆管室內的炸藥將引爆系統與彈丸內的炸藥主裝藥或主藥室相連接。上述部件中的某些實例見圖11.5所示。



引信類型
　　
時間引信
　　
這種引信可在預定時間上發火，裝定時間可在彈丸裝膛前用手裝定或自動裝定。裝定過程就是使藥盤相對於引信體轉動，而轉動多少，可從刻在引信體上的分劃看出。時間引信有兩類，即藥盤時間引信和機械時間引信。藥盤時間引信依靠燃速恒定的壓制火藥環的燃燒，火藥裝在相鄰各藥盤的環形槽內，先燃燒一個藥盤，然後再燃燒另一個藥盤。機械時間引信的定時裝置為鐘表機構，可使引信在預選時間解除保險。很明顯，機械時間引信比藥盤時間引信準確，有取代的趨勢。這兩種引信示例見圖11.6。



著發引信(碰炸引信)
　　
著發引信在碰擊目標時或受嚴重阻滯時發火，還可設計成在碰擊後穿入一定深度才發火。用於這種引信的大部分機械裝置已在前面討論過。屬於這類引信的有直接碰炸引信(DA)即瞬發引信、擦炸引信或延期擦炸引信。還有其他叫法，如彈頭起爆引信和彈底延期碰炸引信等，但在英國一般不用後面這些名稱。直接碰炸型引信通常是發火最快的瞬發引信；擦炸引信稍慢一些；延期型引信發火更慢。對空射擊用引信一般多配有自毀裝置，其作用在於使彈丸脫靶時空炸而不致落地爆炸。瞬發引信示例見圖11.7。用於某些破甲彈的從彈頭向彈底傳火的“逆火式”引信，雖然嚴格地說不屬於這種類型，但它也是在引信碰擊目標時開始工作的，參見第八章。



時間和藥盤引信
　　
時間和藥盤引信是一種配有碰炸頭和碰炸機構組成的時間引信。
　　
彈底引信
　　
彈底引信也屬於著發引信類，當彈丸碰擊目標時，它依靠一個在固定擊針後的慣性體中的引爆管向前撞擊擊針(或相反引爆管固定而擊針向前撞擊)而發火。此種引信還可裝有延期機構，目前只用於碎甲彈，見圖11.8示例。



近炸引信(無線電引信，電子引信)
　　
近炸引信是一種自動定時的時間引信，當引信的發射信號按某一預定強度回收時引信即啟動並工作。現代近炸引信原來稱為變時引信，實際上是一個與機電裝置相連且自備電源的無線電收發綜合體，在距目標有最佳殺傷效力處爆炸，其示例見圖11.9。



電引信
　　
電引信雖無大多數引信中裝有的一些機械裝置或其他裝置，但也是完整成套的。電引信通常依靠流經導線的電流工作，導線連通某種電源。電引信示例見圖11.10。  



接觸式引信(壓力引信)
　　
接觸式引信即壓力引信，通常依靠目標與引信接觸時產生的壓力工作。它的工作方式是靜態的，因而結構比較簡單，目前主要用於地雷，其示例見圖11.11。



小結
　　
過去已經用過幾百種引信，其中很多現已停用或將逐漸淘汰。目前的趨勢是選用多功能引信以擴大使用範圍，並為用戶減少在戰場條件下出現問題。雖然仍在為引信部件尋找新材料，但目前的設計方向主要是引信的可靠性和降低成本。電子元件制造廠商已具有使元件微型化以適應現代線路組裝和焊接技術的能力，因而引信的可靠性已得到改善。重量也已減輕。毫無疑問，所有引信都有一個或多個本章提到的保險裝置，這對武器系統進一步提高性能越來越重要了。

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第十二章　迫擊炮用彈藥

引言
　　
最初，迫擊炮被用作攻城武器，可將彈丸曲射越過防禦工事攻擊火炮射擊不到的近距離目標。迫擊炮過去和現在都是滑膛武器，出現了線膛火炮後其重要性有所下降。到第二次世界大戰，迫擊炮又重新被當作塹壕戰的重要武器，以後迫擊炮的基本結構很少改變。迫擊炮是一種簡單武器，通常為滑膛，按預定彈道將彈丸射入空中。但現在它已不再象過去那樣便宜和簡單了(雖然搬運還比較簡便)，在設計武器和彈藥方面已變得相當復雜。迫擊炮和一般火炮的主要區別在於對後坐力的吸收方式不同。迫擊炮的主要後坐力經底盤直接傳地，而一般火炮則靠後坐系統吸收後坐力。

武器特征
　　
為了徹底了解迫擊炮彈藥，必須對那些影響其彈藥設計的迫擊炮的主要特性有所了解。雖然迫擊炮已在本叢書第2冊詳細介紹過，本章僅介紹一些基本特性還是必要的。
　　
　　　　
裝填方法
　　
英國部隊使用的所有迫擊炮均為炮口裝填，而某些國家也有後膛裝填的(在此不加討論)。炮口裝填簡化了結構，可使炮管和炮閂很容易連接；但對彈丸的設計卻帶來不利影響，因為彈丸與炮口之間須留有足夠間隙才能使彈丸迅速地落入炮膛，而在發射時彈丸與身管間又要能保持相當的閉氣性。
　　
　　　　
炮管類型
　　
炮口裝填系統的炮管一般均為滑膛，因線膛炮管將使炮口裝填操作復雜並拖長裝填過程。滑膛炮管比線膛炮管薄，因而重量也輕。英國的迫擊炮全部使用滑膛炮管。
　　
　　　　
工作壓力
　　
迫擊炮是一種要求重量輕且便於攜帶的武器，因此，它的工作膛壓必須比一般火炮低。使用很輕的發射裝藥藥量滿足短射程要求，即以較輕的發射藥量提供用高射角射擊所需的推力，達到最遠的近距離支援步兵的射程要求。
　　
　　　　
發射應力
　　
由於發射時炮管內膛壓較低，作用在迫擊炮及其彈藥上的應力也相應地比一般火炮及其彈藥上的低，因而迫擊炮彈丸彈壁可較薄，這有助於改善彈丸破片性能和減輕彈重。較低的膛壓和不旋轉彈丸，為引信設計卻又帶來了問題，特別在保險機構設計方面。
　　
高射角射擊
　　
在高射角射擊時，迫擊炮彈在空中飛行的時間較長，因而同一門迫擊炮先後發射的若幹發炮彈甚至會同時在空中飛行。另外，由於高射角射擊迫擊炮彈落角較大，有利於提高破片殺傷效果。
　　
　　　　
穩定性
　　
滑膛武器必須用尾翼穩定彈，不能用旋轉穩定彈。這就對彈的設計提出了一些問題，要求彈的尾翼在發射過程中絕不能被損壞或扭曲。

彈藥結構
　　
迫擊炮彈可視為全裝彈，因為彈丸與發射藥裝藥合在一起一次裝填。裝填時，迫擊炮彈中包括戰鬥部、發射藥裝藥和點火尾管，而發射後炮膛可完全空出以待裝下一發炮彈。由於發射後不存在抽筒和退筒問題，迫擊炮發射速度可以很高，這是迫擊炮的一個重要特點。標準迫擊炮彈如圖12.1所示。迫擊炮彈的彈種包括殺傷爆破彈、發煙彈和照明彈。其他彈種，如在彈體上裝鐵鉤鉤住鐵絲在發射時當做拉火線，這種彈過去曾生產過，但現已停用；還生產了練習彈和教練彈供訓練和教學用。目前，英國迫擊炮系統僅有51毫米和81毫米兩種口徑，已取代了早先曾使用的2英寸和3英寸迫擊炮。



彈藥結構的改進
　　
迫擊炮彈的一致性比一般火炮彈丸差，其因素主要是迫擊炮彈閉氣性不良、彈重公差和彈丸尺寸公差較大、尾翼容易變形、發射裝藥結構較差並且普遍地產品質量欠佳所致。
　　
閉氣性不良
　　
閉氣性不良是因為迫擊炮彈在沿炮膛運動時無法有效地使發射藥氣體實現閉氣。一發具有緊配合公差的迫擊炮彈，在裝填時很難既方便又迅速地沿炮管直下。迫擊炮彈的導帶在最大直徑處進行了加工，雖能在一定程度上改進其閉氣性，但不能完全解決，特別是將“小”炮彈與已磨損的“大”炮膛相配時更無法解決。迫擊炮彈還須在各種溫度下裝填，這就使問題更為復雜。現代迫擊炮彈大多有一個可膨脹的塑料閉氣環，裝彈時閉氣環在彈體的槽內與彈體齊平，發射時在發射藥氣體作用下向外膨脹而實現良好的閉氣性。這種閉氣環在彈丸離開炮口後一般自行脫落。
　　
公差
　　
重量、重量分布和尺寸的公差較大，是迫擊炮彈被視為粗陋結構的必然結果。在戰爭中迫擊炮彈的消耗量很大，在第二次世界大戰中曾生產並發射過數以百萬計的鑄鐵迫擊炮彈。為降低生產成本，迫擊炮彈的公差很寬，加工量也往往是維持在最低水平上。出於同樣理由，其同心度公差也偏大，從而使整個武器系統精度降低。現代迫擊炮彈彈體的加工公差已縮小，彈尾部件的公差也較嚴，保征了彈尾與彈體同軸——但成本當然增高。
　　
尾翼變形
　　
尾翼變形是因將尾翼裝到尾管或尾桿上的加工方法而引起的。過去使用的辦法是把尾翼成對焊接到尾管上，這很容易使尾翼不正和不對齊。在裝填前尾翼也可能損壞或彎曲而降低精度。若尾翼脫落則更無精度可言。圖12.2是早期的尾翼結構。



現代迫擊炮彈多為整體尾翼，即將尾翼與尾管合成為一個金屬件(見圖12.3)。

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裝藥結構
　　
裝在尾管內的基本藥管用紙卷成，頗象獵槍彈筒。藥管表面塗有清漆，但一受潮或弄濕將會膨脹，因而影響其性能。附加藥包(對51毫米迫擊炮不適用)，發射藥包裝在圓筒形賽璐珞袋裏並用螺旋形彈簧裝到尾管上。主要是由於彈簧擦傷，賽璐珞藥袋會開裂而撒藥，但不易發現，結果是產生近彈。圖12.4為這種裝藥系統示例。



現代迫擊炮彈的藥筒結構，包括一個以螺紋擰到尾管上的基本藥管鋁質管體，以及幾個卡在尾管上用賽璐珞制成的馬蹄形附加藥包。圖12.5為現代迫擊炮彈的裝藥系統示例。



破片性能
　　
除上述有利於現代迫擊炮精度和彈著一致性的結構改進外，其終點效應也有所改進。由於早期鑄鐵迫擊炮彈易產生大塊破片，其中只有一部分是最佳尺寸殺傷破片，剩下的都是一些作用不大的破片和大量碎屑，殺傷效果不大。采用現代炸藥和改善彈體材料之後，現代迫擊炮彈的破片更有效，終點效應也更一致。小型迫擊炮彈現用薄壁彈體，其內面貼上一圈帶切口的鋼絲繞成的線圈，從而得到預定尺寸和形狀的破片。
　　
引信
　　
迫擊炮彈引信和其它引信一樣也須遵守引信設計的安全準則。但由於用滑膛炮射擊不存在離心力，因而常使用“長行程”定位銷以利用慣性力。迫擊炮彈引信通常多使用保險銷以防止過早地解除保險，只是在裝填以前才拔出。迫擊炮彈引信其外型的空氣動力性能不佳，但對亞音速的迫擊炮彈其影響不大，遠不如對超音速彈丸嚴重。

新老迫擊炮彈的比較
　　
圖12.6表示新式和老式迫擊炮彈的比較。新式迫擊炮彈的彈形更適合空氣動力要求，且炸藥裝藥量也增加了。新式迫擊炮彈雖然成本增大兩倍，但畢竟從第二次世界大戰時期的粗放型面積殺傷效果轉變為比較復雜，精度和成本效能較高的迫擊炮彈，其終點效應及射彈散布與近距離支援野戰火炮差不多。



迫擊炮彈的類型
　　
英國部隊現役使用的迫擊炮彈有若幹種，包括殺傷爆破彈、發煙彈、照明彈、練習彈和教練彈等。它們在結構上有所不同，簡述如下。盡管內容是以81毫米迫擊炮彈為主，但對其他結構不同的迫擊炮彈也有所涉及。
　　
殺傷爆破彈
　　
殺傷爆破迫擊炮彈體多用可鍛鑄鐵制成，加工精細。在彈體頭部和尾端均有內孔和螺紋，分別裝入口螺(螺紋套管)和尾端部件。彈體上加工一環形槽作為閉氣環座槽。閉氣環用塑料制成，而口螺(螺紋套管)則用鋼或鋁合金制成。尾端部件以輕合金擠壓成形。這種迫擊炮彈的炸藥裝藥一般用RDX／TNT(黑索金／梯恩梯)，其爆炸鏈與後膛彈丸相似。發射藥裝藥由基本藥管和六個附加藥包組成，藥包數量可根據射程要求增減。
　　
發煙迫擊炮彈
　　
發煙迫擊炮彈與殺傷爆破迫擊炮彈相似，只是在尾部有臺階以便識別。發煙彈裝白磷，用引信引燃後即發煙。
　　
照明迫擊炮彈
　　
照明迫擊炮彈彈體分兩截，分別裝照明炬和降落傘。引信沿彈道在預定時間引爆炮彈而使彈體分離，拋射出照明炬和降落傘，然後降落傘開傘，照亮需要照明的地區。
　　
練習用和教練用迫擊炮彈
　　
練習用和教練用迫擊炮彈均供訓練和教學應用。

小結
　　
迫擊炮仍然可能是步兵局部火力支援的主要手段，而采用更為精確完善的武器和彈藥，更肯定了這一點。現代的迫擊炮武器系統比老一代有更遠的射程和更高的精度與效能。.

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第十三章　輕武器彈藥

引言
　　
輕武器彈藥通常包括用於機槍、卡賓槍、步槍和手槍等口徑小於15毫米的彈藥，但也有分類法則指40毫米口徑以下的彈藥。輕武器彈藥一般都是全裝彈(圖13.1)，有時也稱槍彈或子彈，二者所指相同。



發展歷史
　　
輕武器彈藥大約於黑藥傳入後於公元1320年問世，但經過500年之久，使用滑膛槍的士兵仍然是分別地將子彈、發射藥和底火裝入武器內。直到19世紀出現了雷汞和底火火帽之後，才使組合式彈殼結構的應用成為現實。最主要的改進是在後來采用金屬子彈殼以後才實現的，這使輕武器的許多方面得到改善。但采用金屬子彈殼也增加了彈重，還增添了諸如抽殼與退殼等部件，使武器結構復雜化。而目前，彈藥設計人員又在試圖回到原來的想法上，又在研究生產無子彈殼槍彈了。
　　
子彈(彈頭)的發展更為復雜。首先出現的是短粗而且初速小的子彈，口徑約10～15毫米。1880年，為減少鉛彈對槍膛掛鉛，出現了帶外殼的鉛彈丸，即以較堅固的金屬外殼包住鉛芯(圖13.2)。外殼現稱彈頭殼。後來，英國和德國的槍彈口徑越來越小，直到小於0.303英寸(8毫米)，但彈頭殼卻更厚了，因為要防止彈芯向外崩出。由於槍彈口徑減小，人們認為會影響它的“制動能力”因而采取了若幹糾正措施，例如設計可在軟目標上展開或壓扁的子彈。印度達姆達姆兵工廠負責人切掉了標準子彈的彈尖以改進彈丸對人殺傷的“制動能力”，但是這種子彈已由1900年海牙公約宣布禁用，規定只能用於對付“野蠻”敵人！？目前存以著一種不斷減小槍彈口徑的趨勢，從而也減小了彈藥的重量和容積。許多國家現正采用5.56毫米口徑彈藥，其重量比口徑為0.303英寸彈藥的一半還小。



輕武器彈藥的結構
　　
影響槍彈(全裝彈)的因素
　　
要使射擊準確，必須使槍彈有高速度，而高速度則相應地要求有盡可能高的設計膛壓。此外，為達最大射程還應盡可能提高彈丸維持速度的能力，可是槍彈又不能太長，後坐力也不允許過大。同時速度的增大一般必然使發射藥裝藥重量不成比例地增加，而且不可避免地子彈殼也要增大尺寸。這些都是互相矛盾的因素。
　　
很明顯，槍彈的重量和大小必須適中，只有這樣才能使士兵攜帶合理數量的彈藥。另外，槍彈經受粗暴操作和適應不同環境的能力，也是對其結構設計上的一項要求，但從輕武器彈藥的通用尺寸和普遍接受的發射速度來看，這並不是一個容易解決的問題。
　　
安全性和可靠性也是結構設計上的另一重要問題。對槍彈安全性和可靠性的試驗是在惡劣的氣候和環境條件下以很高的發射速度進行持續射擊。
　　
影響子彈的幾個因素
　　
討論這些因素的目的，在於增大子彈的射程和精度，並使子彈對目標具有最大殺傷力，同時盡量減少武器的磨損。
　　
增大射程取決於：改善子彈頭外形以減少空氣阻力；增大飛行穩定性；減少偏轉和增加發射藥裝藥。
　　
提高射擊精度取決於子彈生產的穩定性，從而使各發彈的彈重、尺寸和對稱性盡可能一致；而減少子彈出槍口時的偏轉和保證子彈在飛行全過程中的穩定性，也都是重要的。

子彈頭的特性
　　
子彈頭有兩種，即實心子彈頭和裝藥子彈頭。實心彈頭用於殺傷和穿甲；而裝藥彈頭主要是裝曳光劑和燃燒劑。子彈頭一般均無彈帶，靠彈頭殼嵌入膛線而旋轉。標準子彈頭主要由彈頭殼和彈頭殼包住的鉛合金彈芯組成。彈頭殼材料通常為銅鎳合金或鍍金屬的材料，因為這些合金延展性好且不易掛膛。彈芯為鉛銻合金，它使彈頭具有適當的重量和穿透能力，並在發射時使彈頭腰部鼓脹，有助於彈頭殼嵌入膛線。
　　
槍彈的飛行穩定性可以通過後移彈丸重心得到改善，即在鉛合金彈芯前面用輕質材料制成尖頭部。這種輕質材料包括增強紙質材料、鋁、增強纖維和塑料等。
　　
為減少空氣阻力，子彈頭部圓弧的半徑應大於彈徑，即其卵形部的弧半徑應比子彈口徑大，如達到八倍口徑時阻力最小，效果最好。如子彈的速度超過聲速，彈尾須加工成流線型；但對速度高達600米／秒的線膛步槍子彈，這種彈尾卻難於使子彈實現令人滿意的鼓脹，因而有損其射擊精度。因此步槍子彈頭一般多為圓柱形彈尾，而機槍子彈頭則為流線型彈尾。
　　
穿甲用子彈頭除使用韌性鋼或鎢基金屬制做彈芯外，其他與一般子彈頭相似。穿甲槍彈和一般槍彈都在彈頭尾部有一圈滾花槽，為的是使子彈頭被彈殼卡緊。
　　
裝藥子彈內裝曳光劑或燃燒劑：曳光劑在發射時點燃；燃燒劑則在撞擊目標時點燃。還有把曳光劑和燃燒劑結合使用的子彈，用於觀察和指示彈著。各種子彈示例見圖13.3。

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子彈殼
　　
在輕武器系統中，子彈殼起重要作用。對子彈殼的要求包括：以恒定的力卡緊子彈頭、有閉氣作用、可容納並保護發射藥和點燃系統。子彈殼還可使子彈頭置於膛內一定的位置上並起到定心作用，以利於退膛並防止藥室、槍機表面和擊針被火藥氣體腐蝕。
　　
子彈殼一般用黃銅制成，有時也用銅鎳合金、鍍銅料、鋼和塑料。
　　
現代高性能輕武器需用較多的發射藥，因此子彈殼直徑通常都比子彈頭大，這樣才能在長度合理的子彈殼內裝下發射藥。子彈殼的前端須收口以卡緊彈頭，子彈殼與彈頭的連接方式見圖13.4。  



子彈殼殼體稍有坡度有助於退殼操作，相應地也有助於提高發射速度。但象手槍一類射程不遠的武器，對其速度和壓力要求不高，故裝藥量相當少，因而其子彈殼殼體幾乎是平行的無坡度。圖13.5表明高速與低速的全裝槍彈。



武器的裝彈和退殼機構以及如何裝入點燃系統，都影響子彈殼底緣結構。圖13.6為已生產的若幹種子彈殼底緣形狀。  



由於有緣子彈殼在自動武器中不如無緣子彈殼有效，因而失去了通用性。這是因為有緣子彈殼在彈倉中裝彈不當時，其突出底緣容易卡住下一發彈丸。目前最普遍采用的是無緣子彈殼槍彈，而半無緣式子彈殼和彈帶式無緣子彈殼在英國很少見到。
　　
輕武器槍彈的點火方法一般是利用武器槍機中的擊針擊發裝在子彈殼底部且內裝少量敏感炸藥的小火帽，這種擊發使火帽和火臺之間的敏感炸藥受到擠夾作用，因而發火引燃。它產生的火焰和高溫固體顆粒穿入子彈殼即點燃發射藥裝藥。槍彈使用的點火系統有三種，即整體火臺、分離式火臺和靠子彈殼底緣發火的點火系統等二種，見圖13.7。



整體火臺指火臺是子彈殼的一部分；分離火臺是火臺與火帽組裝成一體。底緣發火子彈殼主要用於0.22英寸彈藥，無需火帽和火臺，直接將點火藥裝在彈殼底緣內側。

子彈殼的制作
　　
子彈殼均用黃銅薄板沖出餅狀後再經深度拉伸制成。拉伸分若幹道工序中間經過一次或多次退火，最後一道退火工序——可使高速槍彈的子彈殼從殼頸到底緣逐漸增加硬度，對於低速槍彈子彈殼則使之從頸部到底緣硬度均勻一致。高速槍彈在殼頸部較軟；為的是使殼頸在火藥氣體作用下能迅速膨脹以保證閉氣，而子彈殼底部較硬則有利於抽殼和抵擋發射藥氣體的後向壓力。
　　
火帽和子彈殼配合的松緊度很重要，配合過松火帽會在發射時受壓脫落。可用下述辦法之一把火帽配裝到彈殼上：壓配合可用於空包彈和槍榴彈等低膛壓彈殼上；環鉚是最常用的方法，即在彈殼底上鉚出一圈小翻邊包住火帽的周邊；鉚齒狀粗邊是環鉚的一種特殊類型，專用於試驗彈等高膛壓彈丸；點鉚，即在彈殼底部沿火帽周邊點鉚三、四點。

輕武器用發射藥
　　
發射藥已在本書其他章節介紹過，因而在此處只著重介紹輕武器彈藥中發射藥的一些特殊要求及某些細節。由於輕武器射擊周期較短，而且通常發射速度較高，故其發射藥必須速燃，且藥粒應很細。現用的片狀藥或短管狀藥，因火焰溫度很高，容易腐蝕槍管。硝化纖維單基槍藥，如英國帝國化學工業公司尼奧奈特(Neonite，專利名稱)一類發射藥，則對槍管磨損較少。常用的硝化纖維單基發射藥的含氮量為12.6％至13.4％。偶爾也可采用某些有更高能量的發射藥，但他們大多腐蝕性較大，會縮短槍管壽命。用於作槍藥的其他類型發射藥還有片狀多孔性藥粒、巴裏斯太藥、迫擊炮發射藥、諾貝爾尼邁特(Nemite)槍藥和諾貝爾尼奧奈特槍藥等。

起爆藥
　　
起爆藥是一種對撞擊敏感的混合物，與用於底火火帽等其他起爆部件的起爆藥相似。槍彈起爆藥曾經用過雷汞，後來添加氯酸鉀以增加火焰和產生熱固體顆粒，再後又添加硫化銻以增強火焰和提高溫度。盡管碰炸點火系統迄今已使用一個多世紀，但是還沒有發現有哪種單一的炸藥能滿足輕武器起爆系統的全部要求。有些槍用火帽現在仍然沿用上述成分，稱為A1起爆藥，但是現代火帽多用VH2起爆藥，後者含有斯蒂芬酸鉛、特屈拉辛、硝酸鋇、矽化鈣、過氧化鉛和硫化銻。

槍彈(全裝彈)的類型
　　
各類輕武器彈藥示例見圖13.8，並附若幹簡註。



無殼輕武器彈藥
　　
研究無子彈殼彈藥以大大減輕全裝彈重量，並非新工作，早在1891年就提出過一個德國專利，稱為“將金屬彈頭殼向後延長以容納發射藥的一種子彈”。在第一次世界大戰中，由於銅短缺且價格昂貴，因而另行研究其他材料如鋼、塑料和鋁等作彈殼材料。第二次世界大戰中德國開始研究無殼彈藥，曾生產過9毫米毛瑟火箭子彈和幾種無殼型彈藥，但其中沒有很成功的。美國開始卷入這一項目是因為常規彈殼的研究設計已無出路，於是企求於無殼彈藥這一解決辦法。目前普遍認為必須研制出新式樣的武器彈藥，亦即使用無殼彈藥的武器本身也必須重新設計，而不能用現行武器發射無殼彈藥。不用昂貴的黃銅彈殼，彈藥成本可降低30％，重量可減輕50％。目前，無殼彈藥的研究工作仍在若幹國家進行，試圖尋找解決辦法，但研究工作受到很多問題的困擾，例如點火火帽的位置、點火火帽如系不完全燃燒類型則怎樣抽出未燃盡的部分、如何保持內彈道性能的一致性和膛內裝藥的烤燃。以及瞎火時如何退出子彈頭等等。
　　
毫無疑問，使用無殼彈藥今後必將實現，上述所有問題也必將得到解決，由此即可減輕士兵的負重。

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第十四章　手(槍)榴彈

引言
　　
手(槍)榴彈是個小炸彈，就象一個能用手投、槍射或用其他投擲工具投擲的彈丸一樣。手(槍)榴彈可內裝炸藥進行殺傷或反坦克，也可內裝某些化學藥劑以實現發煙、照明或發信號等目的。早期的手榴彈只用於投，常常有像尾巴一樣的木柄；有的拖一條帶子增大投擲距離和提高投擲精度。一旦拖的帶子纏住了投擲工具，帶子就會很快脫落。不論是過去還是現在，手(槍)榴彈都有很多種專用於不同目的的樣式，英國部隊使用的只不過是其中很少幾種。

結構
　　
典型的現代手榴彈如圖14.1所示。它由殼體和起爆系統組成，起爆系統裝有保險裝置和延期裝置(原來稱為點火部件、起爆裝置，有時也叫引信)。它還有一個引爆管(雷管)或以火焰點燃的起爆雷管和裝藥。裝藥可以是起殺傷作用的炸藥；也可以是起屏蔽或指示作用的化學藥劑；還可以是起信號或縱火作用的煙火劑。用於驅散群眾的所謂“防暴”手榴彈也屬於化學裝藥。大部分非殺傷型手榴彈的名稱也可象炮彈一樣稱之為運載手榴彈，只是這種手榴彈的類型相當少。為了手(槍)榴彈的有效性、可靠性和所需的終點效應，手榴彈的裝藥必須與殼體匹配。另外，由於手榴彈通常都是由人攜帶的，故其結構務必不可危及戰士的人身安全。



操作
　　
手榴彈引信通常由擊針、保險把和延期裝置組成。引信通常裝有保險銷(環)，保險銷(環)由投擲者或投擲裝置拔出。保險把控制擊針，除非打開保險把，否則擊針不工作。準備投擲時，投擲者先拔掉保險銷(環)，但手榴彈和保險把仍握在投擲者手中，保險把並沒有打開。投擲時保險把脫手飛離，擊針即撞擊起爆藥而發火，隨之開始延期，延期終結時手榴彈即按設計要求爆炸。圖14.2表示引信擊針系統。



投射
　　
手榴彈投擲距離有限，因而要采用一些不同的投擲手段以增大投擲距離。老式槍榴彈裝有一長鋼桿，插入步槍口後發射，但此法後坐力太大，槍管磨損也極快，另外還有其他一些缺點，不受歡迎，現已停用。過去還采用過專門的槍榴彈投射器，但這實際上為步兵另增加了一套武器，也未獲得推廣。滑膛擲彈筒是另一種可使槍榴彈取得更大射程的手段，它是一個裝在步槍上的短筒，其射程大小可通過改變步槍射角或利用改變發射藥氣體曳出速度的氣門進行調整。還可以使用與槍管膛線配合的線膛擲彈筒，但配用的槍榴彈也須相應地有預刻膛線槽的彈帶。此法投射精度較高，但也有問題，例如使用的槍榴彈大小受到限制，槍榴彈較大則發射時步槍有可能被扭曲。另一可行的簡單投擲法是在步槍前端加連接套管，所用的槍榴彈在靠近其端部有一空心尾管，投射時將尾管與投擲套管相接，尾管即變成此投擲系統的槍管。最後一種更新穎的槍榴彈投射裝置是子彈頭推動型，即與槍管相連的槍榴彈尾管被步槍射出的標準子彈射入，槍彈動能傳給槍榴彈，推動它射到所要求的距離。這些投射系統使用的某些槍榴彈示例見圖14.3。



手(槍)榴彈的結構設計
　　
有許多因素影響手(槍)榴彈的結構，手(槍)榴彈的目的是將最大的載荷盡可能準確地投送到預定距離處，但很明顯，彈重和投擲距離都受限制。不論是手投還是槍射，其重量受到對投擲者或步槍強度的制約。殺傷面積受手榴彈炸藥和金屬殼體的影響，在某些情況下還要求有保護投擲者的保護措施，因而還受保護投擲者的限制。有些國家采取的辦法是將手榴彈分為攻擊型與防禦型，前者主要產生爆轟效應，殺傷面積有限，對投擲者無需保護措施；後者殺傷面積較大，投擲者必須位於掩體後面。理想的手榴彈是可以在上述兩種情況下兼用。
　　
其他的結構設計要求是使用安全、可靠，防水及性能穩定等等。

手(槍)榴彈類型
　　
殺傷手榴彈
　　
殺傷手榴彈是一個由內面帶刻槽的金屬殼體或是內含帶刻槽的金屬線的薄殼彈體，內裝有炸藥，當引信引爆時產生速度約為1000米／秒的破片，造成傷亡或破壞的手榴彈。另外一種英國目前已不用的手榴彈是爆轟手榴彈，只依靠炸藥的爆轟效應。可兼用於破片殺傷和爆轟效應的手榴彈如圖14.4所示，其中破片和爆轟的兩部分可彼此分開，因而這種手榴彈既可用於進攻又可用於防禦。



反坦克手(槍)榴彈
　　
大部分反坦克手(槍)榴彈都使用空心裝藥，以便在重量和大小都受到嚴格限制的條件下使手(槍)榴彈具有最大的穿甲效果。圖14.5為英國部隊使用的94號槍榴彈，乃是最新一代反坦克槍榴彈。該彈以在槍管前端裝套管的步槍發射，所用彈殼內裝有巴裏斯太發射藥，槍榴彈前端裝有瞬發反點火式引信，它點燃位於空心裝藥底部的雷管。該槍榴彈的最遠射程約為300米，但遠距離時命中率不高。目前坦克裝甲很厚且形狀復雜，用如此大小的槍榴彈對付現代裝甲能否有效，值得懷疑。



運載型手(槍)榴彈
　　
這種手(槍)榴彈可裝入各種裝填物，包括白色或彩色發煙劑及防暴亂用刺激性氣體。有些國家還使用照明劑、燃燒劑和其他裝填物。
　　
目前傾向於縮小手(槍)榴彈尺寸，以減輕士兵的攜帶重量。圖14.6反映了這一傾向，從正規的83號手(槍)榴彈演變為新式的“米地”型手(槍)榴彈。



發煙手榴彈以白煙遮蔽目標；而彩色煙則用以指示目標，有藍、綠、紅、黃等色。
　　
防暴亂手榴彈可產生刺激性煙霧從而驅散“暴亂群眾”，煙霧既不持久也無傷害。
　　
發射手(槍)榴彈用的擲彈器(發射裝置)
　　
擲彈器有兩種主要類型。一種是供戰車使用而裝在車上的，這種擲彈器原來是為保護車輛本身而設計的，可提供持續時間很短而快速形成的煙幕，但現已發展到用於控制暴亂。另一種是肩扛的炮口裝填用手發射的擲彈器，每次一發。圖14.7為這兩種擲彈器示例，使用它們可發射多種手(槍)榴彈。



環形翼手榴彈
　　
為爭取達到更高的精度，正研制一種流線型(中空)圓環形手(槍)榴彈。這種空氣動力性能良好的發射物可在飛行中產生升力，從而保持彈道低伸又無須增大初速，因而射程可更遠。
　　
多用途手(槍)榴彈
　　
最理想的情況是手榴彈能一彈多用。法國已研制出一種既可手投又可發射的手榴彈，無論是進攻還是防禦它都適用。

小結
　　
手(槍)榴彈現在仍然是彈藥中的重要組成部分。盡管它的結構本來很簡單，但由於現代戰爭要求和從安全考慮，手(槍)榴彈的結構已采用某些復雜技術。現代材料和技術的應用已使手(槍)榴彈的性能更為有效，成本效能也提高了。由於控制暴亂的需要，在手(槍)榴彈的產品系列中現在又增加了一個新的重要品種。  

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第十五章　地雷

引言
　　
從其彈藥含義來說，地(水)雷是一種可置於地面或地下以毀傷敵方人員和物資，也可漂浮在水面或接近水面的水中，甚或系在水下以摧毀或阻止敵人艦船裏面裝有炸藥的一種容器。這一定義包含各類地(水)雷。通常地(水)雷按其攻擊目標或使用的環境分類，如殺傷地雷、淺水雷、反坦克地雷等等。有時也按其結構特征分類，如音響水雷、壓力雷和非金屬雷等等。
　　
本章只討論陸地作戰使用的地雷中的一些主要類型，如反坦克地雷和殺傷地雷。
　　
地雷的一般特性
　　
組成部件
　　
地雷的主要零部件包括外殼、引信、爆炸鏈和主炸藥裝藥系統。這適用於除化學地雷等特種地雷以外的所有地雷。
　　
外殼是整個地雷組合件的容器，其形狀、大小就像制作其外殼所用材料一樣都是非常重要的。在任何使用地雷的環境中外殼都必須保護其內容物，而且還必須相當堅固，足以經受人工或機械搬運時的碰撞或磨損。
　　
引信是使地雷能正確識別出在地雷上面的是哪一種目標並在適當時機將發火沖量傳到起爆裝置(雷管)而使地雷給予目標以最大破壞的一種機械裝置。地雷引信即可是簡單到像殺傷人員地雷用的腳踩觸發壓力引信，也可是極其復雜的多傳感器全寬面攻擊引信。後者還可裝入遙控、自行失效或自毀元件，它通常由一個發現目標用的傳感器、一個保險與解除保險裝置和一個使起爆裝置(雷管)發火的起動器組成。
　　
爆炸鏈是將雷管起爆後經傳爆藥增強再傳至炸藥主裝藥的一種手段，然後再由主裝藥攻擊目標。攻擊目標既可依靠空心裝藥化學能產生的爆轟效應，也可依靠炸裂地雷外殼破片的動能，或者由一種特殊的裝藥結構如米日內－夏爾丁裝藥或其他種碟形裝藥所生成的錐形桿體(參見第八章圖8.25)的動能。

地雷的性能要求
　　
殺傷力
　　
地雷要達到目的必須有足夠的殺傷力，否則不但無用而且還會從戰術上帶來嚴重後果，打擊我軍士氣和部隊對我方武器、設備及彈藥的信心。另一方面，地雷殺傷力也不宜過大。一個殺傷地雷如果把人炸碎，與只斷其部分手足相比，前者比較浪費。因為兩種情況同樣均可使傷員喪失進一步作戰能力，但後者更為便宜，且可給敵人醫療上增加負擔。
　　
敏感度
　　
地雷引信必須相當敏感才能對其選定的正確目標產生反應，但也不能過於敏感，否則會對不合適的目標爆炸。通常對壓力引信要求的起動壓力，對殺傷地雷為8～50公斤，對反坦克地雷為200～250公斤。
　　
安全性
　　
地雷必須存貯安全，運輸安全，鋪設安全和在解除保險進入戰鬥準備時安全。地雷如果在存貯中變得不穩定而處於起爆狀態，或在解除保險過程中及運輸過程中不小心失手落地而處於起爆狀態，都決不允許再配備部隊。需要清除雷區時，這些地雷對我方部隊也應是安全的。
　　
易於鋪設
　　
地雷必須易於解除保險又易於鋪設，這一方面與引信結構的作用有關，一方面也與引信形狀和大小有關。如英國MK7型反坦克地雷的鋪設需專門的操作才能使地雷解除保險，既乏味又費時間，因而使之采用機械布雷也是很困難的。然而，英國的條形地雷，只用一根保險桿就能解除了保險，非常容易鋪設。
　　
可靠性
　　
當適宜目標越過時地雷必須發火。如地雷發生故障不能工作，或其自行失效或自毀機構不可靠，則應立即棄置不用。若地雷鋪設在潮濕地帶或水中等不利環境下，至少六個月內仍應可靠地起作用。
　　
對抗反措施的能力
　　
地雷必須有盡可能大的對抗犁翻、掃雷、輾壓和爆炸的超壓等反地雷措施的能力，還必須能對抗地雷探測器並能裝上防搬動裝置，以防敵人人工探雷或挖雷。
　　
偽裝
　　
地雷的偽裝視地雷的大小、形狀、顏色、制作材料及鋪設方法等而異。地雷尺寸應力求小些以利隱蔽——通過偽裝或埋設，而且還應小到從空中或地面不容易看出機械布雷的埋設痕跡。
　　
有利於後勤供應
　　
地雷及其包裝容器應力求節省運輸費用，這反過來又要求地雷具有經濟的外形和最小的重量，當然應以能實現所要求的效果為前提。
　　
存貯
　　
英國地雷的設計使用壽命為10至20年。這意味一個地雷可在各種不同環境下運輸和存貯多年後再埋設而不失原有的可靠性。與其他常用於訓練的彈藥品種不同，裝有炸藥的庫存地雷平時很少交付使用。
　　
成本
　　
地雷的使用量很大。一個現代化裝甲師在戰鬥開始時可能需要反坦克地雷和殺傷地雷各約十萬個。地雷可以按使用者要求力求完善，但問題在於成本。由於預算有限，要求越完善則地雷越少。因此降低地雷成本非常重要，但不能以犧牲其安全性和可靠性為代價。地雷的成本不僅與設計和制造有關，而且還與檢驗、運輸與存貯有關。
　　
延期解除保險
　　
延期解除保險通常采用簡單的定時裝置，它要求地雷在鋪設後延遲一定時間才解除保險，從而保證布雷人員在地雷解除保險之前有充分時間離開，此時間可從15秒至40分鐘不等。這種延期解除保險方式多裝在可撒布雷的地雷中；在任何需要這個裝置的遠投或空投的地雷系統中，或在布雷車噪聲或其他信號作用下就能引爆的地雷起爆系統中，也都需用這種裝置。這種定時裝置可以是機械型，也可以是機電結合型。
　　
自行恢復保險
　　
地雷的自行恢復保險功能有助於地雷在戰鬥中使用的靈活性，因為它可使地雷在鋪設後經過一段規定時間自動地恢復保險，有利於反攻擊，且可排除最後清除地雷時的危害。大約只需經過四天，原布雷地域就很少可能仍然符合戰術需要了。自行恢復保險時間可長可短，短的可以小時計，長的則可以若幹星期計。短期自行恢復保險裝置通常采用電子裝置，因為現代微電路的有效性日增，又能做到耐用、可靠和準確。長期的自行恢復保險裝置可以很多方式制成，但用電子引信時可利用控制電池電壓衰減的辦法，也即使電池長期放電，待放完電地雷引信就不再起作用。自行恢復保險可采取多種形式，如使引信失效和使爆炸鏈中斷，甚至還可使地雷自毀。最後一種辦法可確保地雷不能再危害原鋪設人員。遠投地雷一般都設計成具有自毀能力。
　　
遙控
　　
在布雷地帶必須留有空隙作為後撤通路，而空隙的關閉常常是困難又危險的過程，但可設計一種遙控機構使在空隙處鋪設的地雷能在遠距離處控制它，而電子手段可能是實現遙控的唯一可靠辦法，但這種遙控裝置又可能遇到敵人的電子幹擾措施。不過這也可解決，只要以編碼信號向地雷發送，使敵人來不及進行電子幹擾。這種編碼信號既可使地雷通電又可使之斷路。也可用更復雜的可詢問地雷待用狀態的引信，但這種裝置要求每一個地雷都有信號發射器，故成本相當高。
　　
遙控恢復保險
　　
可以使我方坦克在通過我方布雷區時發出某些預定頻率的信號，使坦克下面及前面地雷中的電路在短時間內受激而使之失效，待坦克通過雷區後地雷即再次自動打開恢復正常狀態。

地雷特性小結
　　
任何一種地雷都可設計成有多種特性，但和其他設備一樣，最後如何確定還是要看成本。要求性能過多(見前述各種性能)，顯然將相應地增加地雷的成本和尺寸，並影響其長期可靠性。這是設計人員和用戶共同面對的問題。

反坦克地雷
　　
引言
　　
在一個裝甲車輛占優勢的戰場上，設置障礙物對作戰計劃起很大作用。天然障礙物不是總能有的，即使有也不一定能有效地制止敵人，因此必須以人工障礙物加強。人工障礙物有多種形式，如溝渠、塹壕、鋼筋混凝土結構物、打滑劑和多孔軟性材料障礙物等。但最通用而且在戰場上增強天然障礙物用得最多的障礙物，還是反坦克地雷。作為一種反坦克武器，地雷的長處是可以攻擊坦克要害部位(底部，也即“軟腹部”)。事實上，反坦克地雷集中攻擊的部位，主要就是坦克履帶和坦克腹部裝甲。



坦克履帶與地面接觸，寬度通常為500～700毫米。坦克腹部裝甲較薄(約20～30毫米厚)，距地面高度約為400～500毫米。目前還沒有特別著重於防止地雷攻擊的裝甲車，大多數坦克裝甲通常都著眼於防備常規直射武器的攻擊，因此將裝甲主要配置在坦克正前方，其次是炮塔和車身兩側面。