​中国“埋头弹”有多强？没有弹头却能击穿钢板，为何美放弃研制

中国“埋头弹”有多强？没有弹头却能击穿钢板，为何美放弃研制

前段时间央视网报道了我国新型40毫米埋头弹武器系统的战车炮发射演示，这款采用了新型埋头弹武器的40毫米战车炮进行了五连发的长点射射击演示，将预定目标摧毁。在报道中，研制人员介绍，这种40毫米埋头弹火力猛烈，威力极大，穿甲能力相当于30毫米弹药的三倍，可以对目前所有步战车构成强力威胁。究竟这个40毫米的小口径弹药是如何获得这般恐怖的穿甲能力，埋头弹又到底是什么样的弹药呢？

顾名思义，埋头弹就是将整个弹丸装在药筒内，周围覆盖着发射药，外形看起来就是一个圆柱体，全然不像我们经常看到的那种头部尖尖的炮弹，而且我们总是会认为炮弹的头部越尖越细小，就越有利于减少空气阻力，提高穿甲性能，然而现实却是，像埋头弹这样的圆柱体弹药有更高的初速，反射穿甲弹的动能存量更好，穿甲效果更佳，再加上埋头弹的弹丸埋在药筒内，弹丸周围都是发射药，既可以缩短弹体长度，也能节约空间。如此一来，就能做到小车扛大炮的效果。无论是使用传统火炮吊篮还是无人遥控炮塔设计，都能在较小的占用车内空间的情况下实现过去同等口径火炮甚至更高威力，而这恰恰也是研制埋头弹的原因。要知道，目前火炮系统的性能是所有装甲战车的关键性指标，直接决定着一辆装甲战车作战能力的高低。随着现在各种防弹性能极佳的复合装甲装备在战车上，导致现在新型装甲战车的防御能力有了大幅提高，很多步兵战车的正面装甲足以抵御25毫米或者30毫米机关炮发射的次口径脱壳穿甲弹，那么必须要对炮弹进行改进以提高穿甲能力，最快的方式就是加大炮弹的口径，但口径的增加也意味着炮弹体积的增加，与之相关的火炮重量，弹药存储、装填系统的体积也都要增加，这有悖于战车外形轮廓小、轻量化以及提高生存能力的要求，因此各国都希望能研制出不增加战车炮系统重量和体积的高穿甲炮，埋头弹就此应运而生。

那么它是如何做到小车扛大炮的呢？首先是埋头弹采用简单的圆柱体或其他比较规则的形状，将原本外露的弹头装在药筒的发射药内，以缩减弹药长度，虽然会增加药筒的直径，但是在总弹体积上仍然有效减少了一部分，如此一来火炮系统的总体尺寸也可以进一步缩小，为战车内部留出更多空间来摆放炮弹，或者加装自动供弹系统。不过弹药总体积的减少会产生一个副作用，那就是留给装填发射药的空间也被减小了，这样的话弹丸初速反而有所降低。既然体积无法再增加了，那就提高发射药的密度，不过对于发射药来说并非是密度越高能量越大，药室内的燃气大部分都不能跟上弹门的运动速度，在膛底和弹底之间存在一个接近线性变化的压力梯度分带，这一压力梯度的存在使得用于推动弹丸运动的压力非常小，只占最大膛压得很小一部分。同时，火药燃烧释放出的能量不仅用于推动弹丸的运动，还要用于加速弹丸尾部的火药气体，以保证该部分气体与弹丸会以相同的速度运动，使其随弹丸一起运动，所以弹丸的炮口初速度越高，膛底和弹底之间的压力差就越大，气体和装药运动所消耗的动能也越大，因而造成弹丸的炮口初速度越高，火炮效率越低的现象，为了高效利用火药燃气使弹头后边的火药边走边烧，一种因为随行装药的技术应运而生，该技术通过给弹药底部添加一些发射药，在主发射药还没有被点燃前，先让其开始燃烧做工，并随弹丸一起运动，将弹丸推入膛内，而随行装药在膛内，适时点燃主装药，并对弹底空穴区进行冲压，从而让主装药有更多精力去推动弹丸而非分散一部分用来推动自身产生的燃气气体，实现最大膛压不变，弹丸初速大幅提高的目标。

该技术的关键点就在于点火延迟时间，燃烧性能、稳定性和高燃速。我国设计人员通过大量的动态与静态燃烧实验才选出最优组合，有效的控制中随行装药的点火延迟时间，使燃烧性能基本稳定，能量释放更加规律。有了高初速和射程的加持，以及药筒直径的增加，很大程度地增强了战车炮的打击威力。有资料显示40毫米战车炮使用埋头弹的打击威力比40毫米的普通炮弹高出15%，穿甲威力是传统30毫米普通穿甲弹的三倍，毁伤能力是传统30毫米普通流弹的六倍，因此埋头弹的优势可见一斑。用于发射埋头弹的火炮系统相较于常规火炮系统在体积上有了很大幅度的减小，我国甚至将发射40毫米埋头弹的大口径机关炮试装在了身山猫CS/VP16B这种小型全地形越野车上，使其火力上升了一个台阶，不过由于40毫米炮弹的发射后效对于山猫这种轻型战车来说难以应付，每打出去一发炮弹车身都会前后大幅度晃动一会，所以发射后效必须要进行控制，否则就会因后座效应导致炮声产生不必要扰动，影响射击精度，而且还会造成火炮后座形成增加，额外占据炮塔内部的安全空间，让好不容易节省下来的空间又再次被浪费。

那怎么才能控制住火炮后效呢？常规的身管火炮，要降低后座力，还不增加跑尾尺寸的话，那就是使用炮口制退器，它可以控制后效期的气体流动，在炮口产生一个向前的冲量，为炮声提供一个滞退力，进而减小后座行程和发射过程中的扰动作用。但是，常规的炮口制退器在控制火药燃气减小后坐力的同时，燃气会经过制退器，形成较为明显的侧向气流，这样会在炮火的侧面形成较强的侧性气流，增加炮口压力波，对炮塔外零落的各种机密观瞄设备造成损害，也会对下车伴随的步兵安全产生不利影响，这也是为什么这几年大部分装甲车的大中型火炮并不怎么应用炮口制退器的缘故。我们的设计人员很聪明用了一种分段多级降压的原理重新设计出一种埋头弹火炮用高效低危害炮口制退器，它是通过控制炮口火药燃气将喷出来的分散分流进行分段多级泄压，最后再通过尾部的通孔进一步完成泄压，从而保证火药燃气充分膨胀做工。觉得仍不是很完美的设计人员又加了一个消身碗在炮口装置上，当火药燃气喷出炮口后，部分燃气会继续沿轴线膨胀，直至撞击到消声碗的时候，然去与消声碗相互作用产生一个岩轴性的力，增强了炮口制退器的制退效果，还达到了降低噪声和衰减冲击波的目的。

总的来说，埋头弹具备体积小，穿深高等诸多优点。我国研发埋头弹的总工程师表示，第三代及三代之后的坦克侧面装甲都防不住埋头弹的打击，有这样的威力，怪不得各国都在埋头弹领域打得热火朝天，各自动拿出了自家的拿手本身打造出各种各样的埋头弹，不过最早提出埋头弹的美国却因为种种原因早在2000年就宣布停止研发埋头弹。我国是在这方面起步较晚，但我们的军工团队不服输，硬是在短时间内给国家，给人民交出了一份满意的答卷，整体设计基本上达到了世界一流水准。小编比较看好没头弹今后的发展，更看好我国进步的势头，也感谢军工人在新式装备上下的一份心血。如果说深入大山深处修建危险隧道的施工人员是最可爱的，那么军工人一定是最值得敬佩的，他们是甘愿为了国家越发富强而付出了自己的青春、知识甚至是生命，没有他们我们哪来这么多震慑外敌的武器装备呢，感谢中国军工一直以来的努力，你们是最棒的。