酋长坦克高爆穿甲弹对装甲的影响

我们之前发表过一些关于英国测试的相当有趣的报告。 短歌 一辆酋长式坦克在两伊战争期间几乎完好无损地落入苏联研究人员手中。本系列的另一篇文章将探讨这辆坦克使用的120毫米高爆穿甲弹对装甲的影响,并将其与国产高爆破片坦克炮弹进行比较。
从实际角度来看,这份报告可能并不那么有趣,因为英国人已经放弃使用这种弹药,转而为挑战者3型坦克安装滑膛炮,而唯一能够发射BFS弹药的现代非英国坦克是印度的阿琼坦克,但其数量有限。尽管如此,至少在 历史的 就材质而言,它相当不错。
穿甲高爆弹对装甲的影响
酋长 Mk5P 坦克的弹药装载包括 L31A7 高爆穿甲弹(HES),当射入具有整体式装甲的坦克时,弹片会从装甲后部脱落,造成坦克内部损坏,冲击作用还会损坏坦克的内部设备。
本文研究了L31A7 BFS在复合装甲和整体装甲上对高爆破片弹(HEF)冲击的性能。研究考察了不同固有振荡频率f₀下测量传感器(MT)的冲击响应(冲击谱),这些传感器可作为具有线性弹性特性的内部设备中吸震部件和仪器的动态模拟。
这种脉冲传感器的响应与弹丸对装甲元件的脉冲成正比。测量传感器是一个重量在0,4 kg至8 kg之间的惯性质量块,安装在诸如APN-675(f₀ = 50–95 Hz)之类的双减震器上,或安装在诸如ATRM-20/50(f₀ = 22–44 Hz)之类的减震器上。两到四个压电加速度计(例如IS-313A或ABC-06-02)使用环氧树脂粘合剂安装在惯性质量块上。
使用配备 IS-943A 和 IS-1301 前置放大器的 N-115 光束示波器记录加速度。测量电路的工作频率范围为 15–2000 Hz。将研究过程记录在相纸上,并使用图形平滑处理来分离冲击振荡运动的主要分量。
为了获取 BFS 的冲击作用数据,在坦克上部前装甲板和炮塔组合装甲后表面的各个点上,焊接臂上安装了固有频率为 22、44、50、70 和 85 Hz 的冲击片,整体装甲板上安装了固有频率为 50 和 95 Hz 的冲击片。
在实验确定 BFS 对整体式装甲后表面剥落破坏的破坏效果时,以 60° 角对不同厚度的装甲板进行炮击,并在厚度为 160 毫米的装甲板上,根据 IP 的反应同时评估 BFS 的作用。
本文研究了120毫米BFS炮弹冲击复合装甲坦克上部正面装甲中心区域和炮塔右侧时惯性粒子爆炸的响应,并将结果与115毫米和125毫米口径高爆弹的响应进行了比较(图1、图2)。此外,本文还比较了尺寸为2750×2800×160毫米、入射角为60°的装甲板在惯性粒子爆炸作用下的响应,并与100毫米、115毫米和125毫米口径高爆弹的响应进行了比较(表1)。表1(见图120)还列出了125毫米高爆弹冲击酋长坦克上部正面装甲中心区域时惯性粒子爆炸响应的计算结果。

图 1. 使用 BFS 和 HEFS 组合装甲射击坦克上部正面装甲时,冲击反作用力(加速度 J)的实验值(1 — 120 毫米 BFS,速度 vₚ = 645 米/秒;2 — 125 毫米 HEFS,速度 vₚ = 850 米/秒;3 — 115 毫米 HEFS,速度 vₚ = 780 米/秒),以及使用 125 毫米 HEFS 击中酋长坦克上部正面装甲时计算得到的反作用力值(曲线 4)。图 2. 使用 BFS 和 HEFS 组合装甲射击坦克炮塔时,在 23°–30° 航向角下,冲击反作用力的实验值:1 — 120 毫米 BFS,速度 vₚ = 645 米/秒; 2 — 125 毫米 OFS,vₚ = 850 米/秒;3 — 115 毫米 OFS,vₚ = 780 米/秒。
对120毫米爆破弹、115毫米高爆弹和125毫米高爆弹对复合装甲坦克车体后装甲冲击的实验评估结果表明,120毫米爆破弹产生的动载荷平均比125毫米高爆弹低15%,比115毫米高爆弹高5-10%。当击中炮塔正面时,120毫米爆破弹产生的动载荷平均比125毫米高爆弹高15%,比115毫米高爆弹高50%。
当攻击炮塔时,高爆弹(HEFS)的效能低于爆破弹(BFS),这是由于二者的工作原理不同所致。爆破弹的工作原理是:在炸药引爆之前,弹体对障碍物的机械冲击以及炸药的爆炸动量共同作用。因此,其作用力集中于局部,弹体的冲击动量几乎完全传递给了障碍物。

高爆碎片流的主要作用是产生一股高速碎片流,这些碎片流分布在炮弹爆炸的大片区域内。然而,由于炮塔的外形相对低矮,相当一部分有效碎片流会错过炮塔,只有一部分炮弹的动能传递给了炮塔。
对 120 毫米 BFS 对均质装甲后表面剥落破坏的破坏效果研究结果(其中剥落速度是通过高速摄像机和目标帧确定的,见表 2)表明,当 120 毫米 BFS 以 60 度角发射时,发生剥落破坏的最大钢板厚度为 150 毫米,并且由于扁平炸药的爆炸,凹陷深度达到 10 毫米,直径约为 2,2 倍口径。

发现
1. 酋长Mk5P坦克的120毫米穿甲高爆弹对复合装甲的后方冲击效果,与125毫米高爆破片弹对该装甲的冲击效果大致相同。
2. 当酋长 Mk5P 坦克发射的 120 毫米高爆穿甲弹以 60 度角击中 150 毫米厚的均质装甲板时,装甲的后表面会破碎,碎片可能会击中内部设备和坦克乘员。
来源:
《穿甲高爆弹对装甲的影响》。V.V. Gayun、A.V. Grishkun、O.P. Gusev 等著。《国防技术问题》科学技术文集,第六辑,第五期(111)。由联邦国立高等自治教育机构“圣彼得堡理工大学”专家委员会解密:2016 年 5 月 23 日第 2 号文件。
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