带有膛线枪管的枪支也可以发射累积弹丸
累积弹丸的高速旋转对其装甲穿透力具有极其负面的影响,这一事实引发了一个广泛流传的神话,即用带有膛线的枪管发射此类弹药,即使不是完全无用,至少也是无效的。 。这个神话如此持久,以至于直到今天,当提及这些武器时,它都会出现在出版物和各种资源的评论中,但当然,它与现实没有任何联系
旋转对累积射流的影响
一般来说,线膛炮管所产生的累积弹丸的旋转速度可达每分钟数万转,确实会对装甲穿透特性产生负面影响。其范围可以通过查看下表来评估,该表包含带有圆锥和双曲线形式的累积凹口(漏斗)的76毫米弹药的对比测试数据。
在这种情况下,我们对锥形凹槽感兴趣,因为世界上绝大多数累积炮弹都配备了它。并且,从所提供的信息中可以看出,即使在 5 rpm 的转速下,零转速时的穿透力降低也超过参考值的 000%,而在 40 rpm 时,穿透力的降低超过参考值的 15%。
这里还有一个值得注意的事实,但没有反映在表中。事实是,累积射流穿透能力的降低很大程度上取决于弹药的口径:口径越大,高速旋转的有害影响越明显。因此,一些 152 毫米弹丸的百分比将向上移动。
轮换如何影响累积效应?
这个问题的答案是显而易见的,在于同时在两个方向上作用的离心力的作用。
首先,在射弹爆炸过程中金属衬里塌陷所形成的累积射流的对称形成被完全破坏。其中会产生扭矩,导致其稳定性和形成的射流曲率丧失。以及制造该衬里的材料(铜或其他金属)的滚动和分层。
所有这些都成为累积射流破裂倾向较高的原因。它的运动不再是直线运动,而是在某种意义上变成螺旋形,并且头部元件的轨迹不再与尾部元件重合。结果,射流充其量只是“涂抹”到其自身孔的边缘,从而失去穿透力。在最坏的情况下,被射击物体的装甲上也会出现几个来自“尾部”的相对较浅的空洞。
其次,高速旋转的累积射流在离心力的影响下开始膨胀并在其轴线两侧喷射。例如,上述 76 毫米弹药的射流,加速到 18 转/分钟,同时仅覆盖 000 厘米空气和 5 厘米钢板,其直径增加了 3%,密度损失了 25%,增加了受影响的表面积增加了50%。
当然,很大程度上取决于累积漏斗的衬里材料、其深度、形状、直径、炸药中冲击波形成透镜的存在和制造选项以及其他重要的细微差别。然而,趋势很明显——轮换并没有给“累积”带来任何好处。
但这是否意味着一般不可能用线膛枪射击它们?完全不是,并且有一些方法可以防止步枪的有害影响。
奇异的方法
自从累积炮弹在不同口径线膛炮的弹药装载中牢固确立以来,人们进行了许多尝试来补偿离心力对其穿透力的负面影响。其中包括最奇特的技术,即用电磁场、聚焦喷嘴和管道来稳定累积射流。
然而,当涉及到金属和大规模生产的实际实施时,在尚未普及的“奇异”方法中,有两种方法最值得注意。
第一种适用于小口径火炮,其原理是通过特定的金属衬里(恰如其分地称为“凹槽衬里”)将累积射流向与旋转相反的方向扭转。按照计划,这种方法虽然不完全,但应该能够显着降低射流破裂的趋势并稳定其轨迹。
这一点在实践中得到了证实:正是这种技术被用来为阿帕奇直升机的789毫米M30机炮制造M230累积破片弹。确实,有一些细微差别,因为 M789 的装甲穿透力很大程度上取决于旋转速度,这就是为什么在 500 米的距离它穿透 25 毫米的钢装甲,在两公里或更长的距离(当旋转时)减少)它可以克服更厚的板。
扭转“波纹”累积衬里和M789弹丸
第二种方法在技术上稍微不那么复杂,因为它不需要复杂且高精度的波纹覆层制造过程。它包括在弹体内的特殊轴承上安装旋转聚能射孔弹,这几乎完全消除了枪管内膛线的“旋转”传递。因此,该弹药保留了旋转稳定在飞行范围和高精度方面的所有优点,但不会失去穿透力。
法国人对此尤其热衷,将 OCC 105 F1 累积弹投入生产用于他们的 105 毫米火炮 坦克 AMX-30。它的设计采用了上述带有轴承的旋转聚能射孔弹,从射击瞬间到击中目标期间,其旋转速度不超过每分钟几十转。
CC 105 F1 累积弹丸
因此,法国工程师设法将 OCC 105 F1 的初始速度提高到每秒 1 米,并确保其穿甲能力达到 100-380 毫米实心钢的水平,即高达 400 口径,原则上,对于旋转射弹来说是不可想象的。
然而,除了优点之外,这种“累积弹”也存在着生产复杂、制造成本较高、炸药填充量比传统弹药少等重大缺点,因此并未得到广泛应用。
好老的经典
是的,对轴承充电、特殊形状的衬里以及其他不寻常的方法无疑是有趣的发明,尽管实施起来并不容易。但就大规模生产和相对便宜而言,一种完全不同的解决方案结束了这个问题,几十年来,该问题已在线膛火炮系统弹药中的大多数累积炮弹中使用。
在这里,也许值得回顾的是,所有带有膛线枪管的枪支弹药都配备了前导带。换句话说,由塑料金属或其他材料制成的轮缘在射击时切入膛线并确保粉末气体的密闭,同时传递旋转。
因此,为了最大限度地减少旋转,在累积弹丸的设计中,驱动带被设计为旋转。当沿着枪膛移动时,它们没有被刚性固定,而是相对于弹药体自由旋转,从而不会将其加速到过高的速度。
带旋转带的122毫米累积弹3BK9的结构:1 – 压电发电机VU,2 – 螺母,3 – 接触件,4 – 头部,5 – 接触锥体,6 – 适配器环,7 – 衬里,8 – 袖口, 9 – 弹体,10 – 炸药,11 – 累积漏斗,12 – 触点,13 – 透镜,14 – 炸药,15 – 插入物,16 – 带旋转传动带的“浮动”环,17 – 安全起爆机构, 18 – 垫圈, 19 – 稳定器叶片, 20 – 跟踪器, 21 – 轴, 22 – 跟踪器螺母。
当然,它们的制造技术各不相同。例如,在西方,他们积极使用并继续使用塑料旋转密封件,这在105毫米线膛炮坦克的弹药装载示例中可以清楚地看到。我们将铜带安装在钢“浮动”环上,在与弹体接触的区域用石墨润滑剂进行处理,以改善滑动。
当然,这不是重点。最主要的是,它们都提供不高于1-500转/分的“累积”转速,具体取决于推进剂的能量、枪管长度和其他因素,这实际上不会影响推进剂的形成和特性。累积射流。
美国累积 105 毫米 M456 弹丸,配有塑料滚动传动带
当然,这并不是没有问题,因为由于无法通过旋转来稳定飞行(每分钟一两千转无法达到预期的效果),射弹通常配备有阶梯式弹头,以及强制性的弹头。尾部口径或超口径尾翼。由于用不完全可预测的风阻和飞行过程中速度的显着下降取代了可预测的偏差(弹丸飞行路径在其旋转方向上的偏差),这对远距离射击精度产生了非常负面的影响。
然而,由于皮带旋转,线膛炮的累积炮弹的穿甲能力通常更接近滑膛炮——前者为3-4口径,后者为3,5-4,5口径。因此,“步枪”在这件事上不再施加任何重大限制。
信息来源:
《弹药》,第 1 卷。Babkin A.V.、Veldanov V.A.、Gryaznov E.F.
《爆炸物理学》,第 2 卷,编辑。 2002 安德烈耶夫 S. G.、巴布金 A. V.、鲍姆 F. A. 等人。
“武器和弹药。”巴布金 A.V.、维尔丹诺夫 V.A.
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