摘要：破甲弹具有出色的反装甲能力，由于质量小、机动性能好，在步兵反坦克、反装甲目标的战斗中具有其特殊的优势，很快也成为步兵班用反坦克、反装甲的骨干火力。目前，我国正着手研制对抗第四代坦克的破甲弹。依托多级串联战斗部，运用遥感、遥控技术来对火箭发射器进行自动瞄准、射击，专注攻打坦克侧甲等薄弱部位，将研制成功的新型高能炸药引入到破甲弹战斗部中，旨在提高破甲战斗部威力。
关键词：破甲弹；战斗部威力；提高
引言
武器是直接用于杀伤敌方有生力量和破坏敌方作战设施的器械、装置。自人类采用武器解决争端以来，矛与盾就变成了进攻与防御的象征，而装甲车辆的问世，装甲防护与反装甲武器之间的较量始终是陆军作战关注的焦点。凭借出色的反装甲能力和机动性能，破甲弹在步兵反坦克、反装甲目标的战斗中已得到普遍的应用，也是步兵班用反坦克、反装甲的骨干火力。21世纪初叶的地面战场，第四代坦克将大量投入使用。随着坦克装甲车辆防护能力的增强，研制一种破甲能力更强的单兵火箭势在必行。
1破甲弹的作用原理
破甲弹由弹丸和发射装药组成，其中弹丸由头螺或风帽或杆形头部、弹体、聚能装药、稳定装置和引信组成有的破甲弹还在聚能装药中设有隔板，在传爆序列中采用中心起爆调整器，其中头螺是保证破甲弹有利炸高的零件，其长度约为药型罩口部直径的2-3倍。采用头螺结构还利于装配弹体内零件和改善弹丸气动力外形，杆形头部可产生稳定力矩。
聚能装药破甲弹是依靠装药爆炸时所形成的聚能流击穿钢甲，杀伤防护装甲后面的乘员、破坏仪器设备、引燃易燃物质。当引信起爆聚能装药时,爆轰波沿着凹槽方向传播，引爆整个装药。由于基元体向弹轴高速运动，在弹轴处发生聚焦，聚集后的爆炸产物将沿凹槽轴线方向运动。这种高速运动的金属射流，射流碰击装甲时，在碰撞点周围形成一个高温、高压、高应变率区域，其压力可高达兆帕，具有很强的侵彻能力，从而使聚能流起到破坏钢甲的作用。影响破甲深度的因素有很多，如破甲弹弹径、炸高的大小，其药型罩的形状、壁厚和材料，聚能装药炸药的种类和密度，破甲弹的传爆序列的结构，其各零件制造和装配的精度，弹丸的旋转速度和命中角以及装甲的结构特性等。
2 影响破甲弹威力的因素
2.1炸高对破甲弹威力的影响
炸高就是弹丸爆炸瞬间药型罩底到甲板之间的距离，炸高对破甲威力的影响主要表现在两个方面。一是随炸高的增加射流伸长，提高破甲深度。二是随炸高的增加射流产生径向分散，当射流延伸到一定程度后会产生断裂，导致破甲深度降低。针对一定装药结构的弹丸均应有最合理的炸高。如果炸高过小，金属流没有达到聚焦，或者金属流聚焦了但未展直，导致破甲性能不佳，有时甚至发生金属流的分离。如果炸高过高会导致聚能流质量分散，造成射流速度的减低，也会造成能量的损失，使破甲威力下降。
2.2药型罩对破甲弹威力的影响
2.2.1药型罩锥角对破甲弹威力的影响
聚能装药中药形罩锥角的选定对破甲的效果影响较大锥角在一定的范围内，锥角越小，射流越细长，破甲越深。锥角过小所形成的射流易断裂，破甲效果反而降低。当药型罩的锥角范围在30°-70°之间时，爆炸产生的金属射流具有很大的速度以及质量。当药型罩的锥角较大时，此时射流头部速度相对较低，速度梯度相对较小，而射流质量较大。这种情况下获得的射流短而粗，从这种射流导致破孔直径较大，而且破甲深度却明显下降，但这种射流破甲的稳定性相对较好。
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图1锥角大小与破甲效果的关系
2.2.2药型罩厚度对破甲弹威力的影响
药型罩的厚度大小直接影响着射流的速度和质量，药型罩壁厚一般随着战斗部口径的增加而增加。当弹壳体较厚时，罩壁亦可适当增加一点。药型罩的厚度过厚时，此时作用在药型罩的单位质量上的冲量相对减少，从而导致药型罩的压垮速度降低，形成的射流速度也降低，导致穿甲能力下降。相反，药型罩的壁厚过薄，金属射流的质量减小，也会降低破甲弹的破甲威力。
2.2.3药型罩材料对破甲弹威力的影响
药型罩是聚能装药破甲战斗部中的重要部件,当战斗部中的炸药引爆之后,药型罩形成射流侵彻各种装甲目标。药型罩的形状和构成药型罩材料的性能将直接影响侵彻效果。因此,在药型罩的形状确定之后,构成药型罩的材料将是影响破甲弹的侵彻性能的关键。从某种意义说药型罩材料技术是发展破甲弹的关键技术。所以，也可以说新型药型罩材料技术的发展代表着新型破甲弹的发展。
2.3装药装配对破甲弹威力的影响
由于炸药量相对于药型罩轴线的分布是不均匀的，故当药型罩轴线倾斜于药柱轴线倾斜一定角度时，会使得药柱爆炸后爆轰波对药型罩的压迫不对称，从而引发射流的聚焦不良以及不稳定等问题，降低了破甲效率，甚至失去破甲作用。药型罩轴线与药柱轴线之间存在倾角，不仅其破甲性能显著下降，破甲穿孔轴线与靶板法线方向也会由此产生一倾角。该倾角大小远大于药型罩轴线和药柱轴线之间的夹角柞体一般撞击在药型罩轴线方向与靶板的交线上，常常不能中靶。
3 装药结构的设计
3.1药形罩材料的选择
药形罩是形成射流的主要部件，罩的结构、材料以及加工方法等直接影响射流的形态，最终对破甲效应产生影响。所以，药型罩材料技术是提高破甲弹侵彻性能的关键技术。药型罩要在受到爆轰波作用时形成长而稳定的射流要求其材料具有高密度、高声速、良好的导热性、高动态断裂延伸率等性能。另外，药型罩材料还要有细晶粒和较低的再结晶温度。
3.2药形罩工艺的选择
在破甲弹侵彻目标的过程中，药形罩起着至关重要的作用，在生产过程中保证其加工质量是重中之重。药形罩材料采用工业纯铜，其工艺性能有很好的塑性，而其冷热压力加工的性能也很好，生产的零件尺寸精度较高、形位公差较低、粗糙度也低。加工效果好的药形罩，其材料一般采用真空条件下铸铜锭以得到纯度高的铜，再经冷锻以及辅以适当的热处理，生产出药形罩毛坯，再经退火，使药型罩具有较均匀的细晶粒和弱织构，使其内部组织和力学性能趋于均匀一致，以提高破甲弹的侵彻深度和稳定性。
3.3压药与装配工艺
用洗衣粉取代炸药，并按炸药计算得到的药量称取等量的洗衣粉将其压制成型。然后分别用两种药型罩将其压制成带药药柱，检验压药模具的尺寸精度以保证带药型罩药柱尺寸精度符合图纸要求。检验整体装配尺寸，射击初速及弹道轨迹利用假弹射击试验进行检测，为下一步实药压制提供可行试验方案。
3.4传爆方式的确定
静破甲试验表明，传爆药柱比单面调整器破甲效果略好，但只高出，单面调整其的作用在于当引信电雷管由于工艺因素不能对正到位是，是偏心起爆波形得到适当规正,从而提高动破甲穿透率。因而，选定型单面调整器为传爆元件。
结语
结合某型号单兵破甲弹的研制，本文研究了大炸高条件下药型罩的结构、材料、隔板形状等因素对破甲深度的不同影响，试图找到提高破甲战斗部破甲威力的合理方案，探讨常规工艺来减小和控制穿深跳动量的有效措施。确立了一种战斗部装药结构，旨在提高破甲战斗部的技术水平。
参考文献：
[1]黄正祥.大炸高条件下药型罩结构设计[J].弹箭与制导学报,2016
[2]曹兵.减小破甲弹穿深跳动量的工艺研究[J].南京理工大学学报,2018
[3]胡忠武.药型罩材料的发展[J].稀有金属材料与工程,2019