AutoCAD/SolidWorks含能穿甲燃烧枪弹的设计(3)
1.2 穿甲弹的发展
在装甲与反装甲相互抗衡的发展过程中，穿甲弹的发展已经历了4代：第一代是适口径的普通穿甲弹；第二代是次口径超速穿甲弹；第三代是旋转稳定脱壳穿甲弹；第四代是尾翼稳定脱壳穿甲弹（也称杆式穿甲弹）。
目前由于采用高密度钨（贫铀）合金制作弹合金杆式穿甲弹，使穿甲弹的穿甲威力和后效期作用大幅度提高。在大、中口径火炮上主要发展钨、贫铀合金杆式穿甲弹。在小口径线膛炮上除保留普通穿甲弹外，主要发展钨、贫铀合金旋转稳定脱壳穿甲弹，而且正向着威力更大的尾翼稳定杆式穿甲弹发展。目前还发展了高速动能导弹，其穿甲威力大，作战距离远，命中概率高，代表了穿甲弹又一个新的发展方向。
1.2.1 穿甲弹技术上的进步
穿甲弹是在与装甲的对抗中发展起来的从60年代至今，40多年中的技术进步可归结为：
1）弹芯材料从低密度的钢发展为高密度的钨、贫铀合金，穿甲力大幅提高，同时综合机械性能也满足了新一代高膛压火炮的强度要求；
2）弹芯结构经历了从整体钢结构，经钢包钨、铀芯，到整体锻造钨、铀合金结构。为了避免跳弹，并兼顾各种靶板的抗弹特性，除整体弹芯加断裂槽结构外，又出现了球头式、穿甲块式等多种头部结构。弹体的机械物理性能沿轴线及截面可以有不同的要求；
3）尾翼外径从同口径并且承担膛内定心的大尾翼，发展到不起定心作用的小尾翼，材料也由钢改为铝合金。再加上对弹形的优化，使气体动力性能大大改善，提高了终点比动能；
4）随着材料及工艺性能的提高，弹芯长细比不断加大可以满足提高穿甲威力的要求；
5）由于初速度提高和新技术的应用，射弹密集度逐步提高，概率误差在0.2mil以内。
1.2.2 影响穿甲作用的因素
在穿甲弹的穿甲过程中，有许多外界和内部的因素对其造成影响，其中影响穿甲弹穿甲作用的主要因素如下列5种：
1）侵彻体的着靶比动能
穿孔的直径、穿透的靶板厚度、冲塞和崩落块的质量取决于侵彻体着靶比动能 （d 为飞行弹体直径）。这是由于穿透钢甲所消耗的能量是随穿孔容积的大小而改变的（即单位容积穿孔所需能量基本相同）。因此要提高穿甲威力，除应提高侵彻体的着速外，同时还需适量缩小侵彻体直径。
2）弹丸的结构与形状
弹丸的形状不仅影响弹道性能，也影响穿甲作用。对于旋转稳定的普通穿甲弹，虽然希望弹丸的质量大，但其长径比不宜大于3.5，这样既可保证其在外弹道上的飞行稳定性，又可防止着靶时跳弹；在穿甲爆破弹弹体的弹头部适当位置预制一个或两个断裂槽或配制被帽，在穿甲过程中可有效防止暴露药室，从而提高威力。
对长杆式穿甲弹，则希望尽量增大长径比，因为可以较大幅度地提高比动能，从而大幅度地提高穿甲威力，还可增加弹丸相对质量，减小弹道系数，从而减少外弹道上的速度下降量。
3）着靶角的影响
着靶角对弹丸的穿甲作用有明显的影响。当弹丸垂直碰击钢甲时（即着靶角为0°），弹丸侵彻行程最小，极限穿透速度最小。当着靶角增大时，极限穿透速度增加，因为弹丸侵彻行程增加，无论均质、非均质钢甲都有相同的规律，但对非均质钢甲影响大些。
4）装甲机械性能、结构和相对厚度
弹丸穿甲作用的大小在很大程度上取决于钢甲的抗力。而钢甲的抗力取决于其物理性能和机械性能。钢甲的机械性能提高、相对厚度（靶板厚度与侵彻体直径之比）增大、非均质性增大、密度增大、有间隙的多层结构等都会使穿深下降。
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