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钨铀之争,钨芯穿甲弹是否可以应用在中小口径

发布时间:2019-10-25 20:10编辑:时事评论浏览(136)

      出品:科学普及通中学黄炎子孙民共和国

    问题:钨芯穿甲弹是还是不是足以选拔在中等口径枪械上吗?

      小编:西南武大国防教育协会

    回答:

      发行人:人民晚报科普职业部

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      提及多个国家主战坦克(MBT Main Battle Tank)遍布接纳的机翼牢固脱壳穿甲弹(APFSDS),就只可以涉及弹芯材质的钨铀之争。近年来广泛应用于各型杆式穿甲弹弹芯的素材是贫铀合金与钨合金,二者材质质量的好坏长期以来都是豪门津津乐道的话题。

    ▲本国研发的54式12.7分米钨芯脱壳弹,其是一九七一年本国引入美利坚同盟军印度洋技巧公司的同口径APDS弹的手艺而研究开发的后生可畏种钨芯脱壳弹,具备初速高、弹道低伸、穿甲威力大的性状

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    钨芯穿甲弹看名就可知意思便是运用钨合金弹芯的穿甲弹,最近相比有代表性的即是今世主战坦克上所使用的钨合金尾翼牢固脱壳穿甲弹,如德意志联邦共和国的DM43/53,中中原人民共和国的DTW-125/DTC-10等。

      U.S.M829A2型APFSDS脱壳的一弹指

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      经常的话,在同黄金年代景况下贫铀合金的侵彻本事较钨合金高10~15%,那是出于贫铀合金材料的围拢绝热剪切应变率异常低,易发生绝热剪切断裂,即“自锐”效应。而钨合金在穿甲进度中,穿杆尾部会“自钝”,致使侵彻阻力增大,侵彻力深度下滑。

    ▲从表可以预知,钨合金比较钢在压应力相比较上有着明显的优势

      下图为纯钨、钨合金和铀合金材质弹芯穿甲进程中弹头的作为特征。

    诚如的话,钨芯穿甲弹都接纳高密度的钨合金来创设其弹芯,由此方便抓实穿甲弹飞行时的存速技能和对钢板的侵彻技能,且钨合金还是一种耐高温、热牢固性好金属材质,故而用其制作而成的弹芯具有在高温高压意况下也不会构成变形的表征。那那样好的材料,可以还是不可以使用在中等口径枪械的弹药上吧?答案是必然的,举个例子就以我们国家为例,我国就塑造出了54式12.7毫米钨芯脱壳弹(APDS)及02式14.5分米钨芯尾翼牢固脱壳穿甲弹(APFSDS),个中前者的弹药尺寸为12.7X108mm,初速可达1150m/s以上,而后人的弹药尺寸为14.5X114mm,初速可达1250m/s以上,这两型弹药可分别陈设于54式12.7分米机枪及02式14.5分米机枪上,进而抓实这两型机枪的威力,而它们的名利双收研发,也是本国中等口径枪械弹药领域的壹次高大的向上。

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      自钝与自锐效果。注:Pure W——纯钨;WHA(Tungsten Heavy Alloy)——高密度钨合金;DU-3/Ti ——风流罗曼蒂克种贫铀合金材料(含Ti/V,钛/钒)

    ▲从表可见,12.7分米钨芯脱壳弹的穿甲质量相比较日常12.7分米穿甲燃烧弹有着十分大的优势

      由图可以知道,在一直以来弹芯直径条件下,贫铀合金穿甲通道直径最小,穿甲阻力最小。

    故而,总来说之,钨芯穿甲弹不仅能应用在大口径坦克火炮上,也能够利用在中等口径枪械的弹药上。

      别的,贫铀易燃,在穿甲后有着无可争论的纵火功能,对车辆成员有越来越强的杀伤成效,更便于引发二遍效应。

    如上是《军武次位面》为您解答,赞同回答的话,应接关切本人的头条号^_^

      但是贫铀也不不荒谬:

    回答:

      贫铀具备放射性,会勒迫坦克装甲车辆成员的健康,点火进度中发生的放射性乌烟被吸入后会形成深重内照射。

    一心能够,当然是在大题小做和不管不顾开销的底子上。
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      贫铀化学活性高,轻易氧化变质,不方便人民群众短时间积攒。

    钨是朝气蓬勃种硬度相当的高的金属,用其创立的合金密度是最优制钢材的贴近3倍,那也正是说它的弹芯断面密度大,能够坚实弹丸的存速才能和对目的钢板的侵彻工夫,即穿透才干。
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      贫铀合金刚度超低,供给接收越来越大尺寸的弹托幸免在膛内加快时卷曲,扩展了被动质量,减小了穿甲体得到的动能。

    聊起这里,我们也就差少之又少上了然了钨合金最根本的应战成效是用来穿甲,这是当下无数拔尖炮射穿甲弹的最珍视的质量。依照大战和打击目的不一致,钨合金穿甲弹在70时代就已经被美军所接受,海湾战无动于中中,美军接收的贫铀穿甲弹更胜一筹,可是却带来了贫铀穿甲弹在利川军性格很顽强在艰难曲折或巨大压力面前不屈时高温焚烧而产生的含有污染性的氧化铀尘埃,U.S.又再一次起头钨合金弹芯的穿甲弹研制。
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      U的熔点为1133℃,W的熔点为3370°C。由于APFSDS的飞行速度达M5~M6,在这里种进程下的气动加热可达2500K左右,在强盛的高温和气引力的耦同盟用下,贫铀合金的形变非常大。弹芯发生的形变会减少速度、加剧章动影响精度和损坏着靶姿态而下跌穿深。

    钨是生机勃勃种稀有的有色金属、价格昂贵,能够说用其创立穿甲弹打击并摧毁同样创设价格高昂的戎装指标是十三分值得的。不过把它用到日常的应战用途上,真的太过豪华和浪费。
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      贫铀合金的流变极限强度非常低。在穿杆高速撞击并穿透靶板的经过中会爆发减弱变形,应变速率升高,峰值应力也将慢慢增大,“自锐”效应将被削弱。

    万般小尺码火器最要紧的出征作战对象正是单兵,对于普通士兵那一个钢质弹丸杀伤力和穿透力已经够用,又何须再去选择硬度越来越高、价格越来越贵的钨合金呢?难道是想打出二个穿糖葫芦的结果?

      贫铀超低的分割强度在带动自锐性情的还要,也使得面对爆炸反应装甲、约束式复合装甲时穿杆更易于被折断。

    回答:

      下图展现了区别材质的弹芯在长径比λ=30、冲击动能E=10MJ的情形下,着速与穿深的关系。

    能够的。美国帝国主义的5.56口径m955,7.62准绳的m993和m948,都以钨合金弹头。556有概率穿透4级甲,762平趟4级甲。

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    不过钨这种东西不便于呢,猜度给特种部队配点儿还大概,周到铺开地主也肉痛啊。

      一定长径比及冲击动能下着靶速度与穿深的涉嫌。注:WHA(Tungsten Heavy Alloy)——高密度钨合金;DU(Depleted Uranium)——贫铀;Steel—— 钢;Target ——目的;BHN(Brinell Hardness Number)——布氏硬度,后边的数字越大,材质越硬;轧制均质钢昂科雷HA日常特指RC-27钢板(4340钢)BHN=250~390,对应国家规范钢号40CrNiMoA。

    中夏族民共和国的钨储量据说不菲,12.7和14.5标准好像都有钨芯弹,轻装甲蒙受会非常不幸的。

      这几天以固体火药为发射重力的120~125mm坦克炮炮口动能都在10MJ~13MJ之间,已经十一分趋近常规火炮的极端。在实质上采取中,穿甲体的身分和初速是相互制约的——穿甲体加长,速度就能下滑;速度进步,穿甲体将要缩小,在布署上必要选用。

    回答:

      在脚下技艺规范下,射击均质钢装甲时,贫铀合金穿甲弹的特等着速Vc=1600m/s,对于钨合金穿甲弹Vc=二〇〇四m/s(着速能够差不离正是炮口初速-速度降)。那点在弹药参数选拔上有鲜明展现,比方德国DM-43的初速一九〇四m/s、美利哥M829A3的初速1550m/s、国内出口型125弹初速1800m/s等。

    不得以,再厉害的弹头未有必然的身分是无助穿透装甲的,子弹自身质量就是小再加上空气阻力,很难成功职分。

      钨合金所享有的高沸点、高强度使其能够适应越来越高的发射过载和更加大的飞行速度。

    回答:

      制约钨合金杆式穿甲弹穿深的最重大成分是“自钝”效应。即前文提到的在穿甲进度中钨合金穿杆尾部形成的“莫西干发型”。

    越南战争时本国已供此弹给北越,12.7mm高机击穿M113装甲车,乘车士兵一命呜呼悲惨!

      提升钨合金弹穿深最直白的点子是增大发射初速。

    回答:

      接纳措施减小钨合金自钝现象带来的熏陶,也是当下技巧规格下增加穿深的得力措施之风流倜傥。首要有以下二种方式:

    钨矿属于稀有能源,解放前国府用钨矿和德意志做贸易,红军在江西苏维埃区域也是靠钨矿做首要经济支撑,那个属于国防计策物质资源。国内为何不使用带辐射的贫铀穿甲弹,就是因为中中原人民共和国钨矿资源相对充足,用的脱壳穿甲弹弹芯正是钨合金,不过用来做平凡子弹的弹芯那也太浪费了。

      (1)修改材质组份,使其持有绝热剪切特征。

    回答:

      钨铪合金,有50W-50Hf和74W-26Hf三种,选拔流化床化学汽相沉积加固态固结工艺制作而成,准静态压缩力学品质与 90W-7Ni-3Fe合金拾分;

    理所必然能够,只是性能和价格的比例不高,钨价格贵,而轻军器弹药消耗量宏大,打死一位平均要打上几千几万发。这种堆钱的打法美国帝国主义也受不住。日常穿甲弹都以钢芯,高碳钢。美国帝国主义的一些子弹用铁芯,也能达到穿透有些目的的要求。步兵用穿甲弹常常都以机枪上,还不是整条弹链都以。因为穿甲弹硬,打不中目的就没怎么杀伤,举个例子本国87式5.8分米子弹。普通子弹打不中,打在异常硬邦邦的物体上的时候会破裂,进而杀伤左近的人

      钨-金属间化合物,方今合成的有W-7%Ni-Fe-Al,该合金烧结密度达96%,平均晶粒尺寸为7μm,在动态压缩试验中,彰显了绝热剪切特征;

    回答:

      钨锰合金,有90W-Ni-Mn和95W-5Mn二种,烧结密度达95%以上,在动态试验中,均显得了绝热剪切特征。

    是足以的,可是在经济上是不尚算的。钨是意气风发种特别稀罕的贵金属,大家能够见到平常唯有在应付坦克的穿甲弹上有使用。以至在世界世界二战时的纳粹德意志联邦共和国由于钨非常稀有,以致连坦克穿甲弹也是限量供给的。而对国内来讲,国内的钨储量相对超多,则空头支票这里样的主题材料。但是假若用在小法则枪械上,这样产生的使用量无疑是不行大幅的。那是不适宜的。

      (2)修改穿杆结构,用结构自锐来取代材质自身的自锐。

    回答:

      下图所示为大器晚成种拥有协会自锐技艺的组合式侵彻体。其外层的钨合金管包覆内层的碳化钨弹芯构成。

    进度,如若钨芯弹丸的大占有率能被加速到丰盛高的讲话速度(如1000+),根据动能动量,那样给枪和发射人士的后座冲击太大了。参谋苏维埃社会主义共和国结盟反坦克14.5枪和弹的发出,一发一发的回填,发射,况兼貌似是装满一个人,发射一人!就清楚这么的钨芯弹作为单兵弹药来说,就非常不划算:反装甲,人受不了,反步兵,人依然受持续,太慢了

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    回答:

      组合杆式侵彻体结构暗中表示

    理论上可以,但步枪都是珍视以杀伤有生人士为指标的,钨合金是以穿甲而设计的,未来新兵的防弹衣日常是防不住普通步枪弹的,更不用说钨合金弹了。假如硬要用钨合金子弹打人也得以,但子弹的生产费用会急激增添,而子弹又是高速的消耗品,所以舍本逐末

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      组合杆弹体底部在差别任何时候侵彻形状图

      能够看看,在校订了结构自此,钨合金也如出生龙活虎辙能够“自锐”。可是,相对于贫铀弹芯合金依旧迥然不相同。

      组合式结构自锐弹芯相较于改革材质质量的单杆式弹芯,工序更加少、成本更低。近来那项技能早已运用在国内新型坦克炮用尾翼牢固脱壳穿甲弹上。

      钨纤维复合材质也是一种具有组织自锐的构型。比如利用锆合金玻璃内包钨丝束的布局,该资料尽管密度小于相比试验的95W钨合金,但在应用弹道炮进行对照实验时,其侵彻本领反而更加高。

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      W纤维-ZrTiCuNiBe金属玻璃基复合材料弹芯侵彻效果图

      图6中上方为完全的弹芯,下方面试验后从靶板上回笼的弹芯残段。可以知道,该复合质感弹芯并从未产生“偏分头”。

      贫铀合金和钨合金有独家的天性优势,铀-钨复合也是贰个发展趋势。其余,基于复合材质的美好天性,这段时间还开荒出了一些用于穿甲弹弹体的贫铀基复合材质。

      近期,由正常火炮发射的穿甲弹初速依然有限,在主战坦克的顶级应战间距二零零四m或更中间距,穿甲弹的着速还是低于 2002m/s,所以在对瑞鹰HA的穿透力上,贫铀合金比钨合金仍具有优势。

      随着新型装药技巧、液体发射装药、电热化学炮、电磁发射技能等的向上,以后杆式穿甲弹的着靶速度将会当先二零零三m/s的临界点。

      当着速超越二〇〇三m/s时,惯性功能在侵彻中初露居支配地位,穿甲机理产生变化,质感期间行为差别的熏陶日益减小。此时穿杆的布局由连接杆变为分段间断杆后,穿甲品质越来越好。对于差别的着靶速度,分段间断杆存在着最棒的支行及段间间隙。

      最终索要特意表达的是,在能够查阅到的了解数据都以以对均质钢装甲(RubiconHA)的穿透本事为相比标准。而方今的上进主战坦克(MBT)不止使用了种种复合装甲(如约束式复合装甲),还可在外表加挂附加装甲、爆炸反应装甲(ERA)等,是必须要难认为在存活标准下贫铀合金就必定减价钨合金。(本文图片来自互联网)

      参谋篇目:

      1、钨纤维复合质地穿甲弹芯侵彻时的自锐现象 荣光 黄德武 爆炸与碰撞 二〇〇八年八月第29卷第4期 文章编号:1001—1455(二〇一〇) 04-0351-05 国家标准学科代码:130·3530

      2、组合杆式穿甲弹的侵彻技艺仿真解析 吴群彪 沈培辉 刘荣忠 系统仿真学报 2011年十一月第25卷第2期 小说编号:1004-731X(二零一一)02-0367-04

      3、弹药概论 李向东 国防工业出版社 ISBN:7118036811

      4、穿甲力学 钱伟长 国防工业出版社 ISBN:15034.2753

      5、终点弹道学 (美)海军器械部 国防工业出版社 ISBN:7-118-00065-5

      6、坦克装甲车辆设计(军械系统卷) 冯益柏 化工出版社 ISBN:978-7-122-21608-3

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