同宗不同命,欧美两国120毫米坦克穿甲弹发展思路简析

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德国Rh-120型120毫米坦克炮是目前世界上应用最多的坦克炮,包括美国在内的很多国家的120毫米坦克炮都是以德国Rh-120为原型。从DM13到DM23其实就是用整体钨合金弹芯代替短钢套钨合金弹芯。在经过了实验性质的DM33后,通过增大长径比等手段发展出了为了达到2000米550mm左右的DM43穿甲弹。由于德国不能使用贫铀作为穿甲弹弹芯材料,所以在同等长径比、初速的情况下,德国DM系列穿甲弹的穿深要低于美国M829系列,也就是面对同一种靶板,德国穿甲弹的极限穿透速度要高于美国穿甲弹。虽然DM43和M829A2是同时期产品,但是从穿甲威力来说,同样用44倍120mm发射DM43的威力仅强于M829A1。

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DM53虽然也继续走大长径比弹芯的路子,但即使可以达到和M829A3同样的长径比,穿深威力也与M829A3相差不少。由于德国在高力学性能的棒状高能发射药领域落后于美国,用长度超过半个药筒长的棒状发射药来代替传爆管还有些困难,所以DM53穿甲弹额弹芯向内延伸的距离远不如M829A3,距药筒地步有相当的距离,所以DM53穿甲弹的弹芯长径比较M829A3小不少。在这种情况下要达到于M829A3差不多的穿深,就不得不提高穿甲弹的初速。具体到工程实现上,德国人为DM53配备了火药力更大的高能发射药,并相应提高了Rh120坦克炮身管的使用膛压,为了更多的利用火药燃烧的能量,又在经过改进的44倍径身管的基础上研制了长度达55倍径的新型身管,发射DM53的初速由1650米/秒提高到1750米/秒。这样做虽然达到了威力与M829A3相当的水平,但是DM53发射药的燃烧速度受温度影响较大,在不同地区使用,膛压起伏不定,最大值和最小值相差近百兆帕,使得德国不得不在DM53上使用发射药包覆技术来解决这个问题,也就是后来的DM63。

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美国在引进Rh-120后,并没有将DM13穿甲弹一并引进,而是自行研制了与其相当的M827型穿甲弹,由于M827型穿甲弹的性能不能满足需要,美国又研制了使用贫铀弹芯的M829型穿甲弹,由于贫铀的自锐效应和材料性能的优势使得M829型穿甲弹的威力要比DM13高一大块,后来随着材料性能的提高,M829A1型穿甲弹更换了整体的贫铀合金弹芯。从M829A1到M829A2的改进按照使用改进高能发射药,提高更高的火药力和适当的增加弹芯的长径比,也就是在提高初速和降低极限穿透速度的思路在进行。由于M829A2的弹芯向外延长了许多,使得其全弹长已经增加到了一个相当的长度,对M829A2的改进如果继续简单的向外延长弹芯的话,势必会造成全弹尺寸过长,而导致在坦克内使用困难。所以穿甲弹设计者开始考虑将弹芯向药筒内延伸,前面已经说过向内延伸的关键是必须使用棒状发射药。由于向内延伸挤占了一部分药筒的空间使得装药量减少。

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如果想保证穿甲弹初速不下降的话,得另外寻求新的途径来解决这个问题。解决的办法有两个:一是继续研制火药力更高的高能发射药,后果就是必须提高M256型120mm坦克炮的使用膛压,还要解决可能出现的膛压跳动问题。二是降低穿甲弹的死重,也就是在保证弹托强度的前提下近可能的对弹托进行减重。众所周之,美国M1系列坦克的生产量达到近9000辆之多,如果大批量的更换新型炮管,花费将会非常巨大。在经过一番权衡后,M829A3的设计人员决定采用新型复合材料的弹托来减轻穿甲弹的死重的办法来解决这个问题。然而减轻穿甲弹死重的手段不足以保证M829A3的威力比M829A2有质的飞跃,这时候设计人员又想到了降低千米速度降来达到这个目标,从M829的千米60米/秒降到45米/秒。最终M829A3的初速从1650米/秒降低到了1555米./秒,而穿甲威力却提高到2000米距离750mm左右。

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