文 | 诸葛兵

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在上一期《国防科工》节目中，由中国兵装研发的外贸型CS/AA5埋头弹多功能突击炮武器系统，向观众展示了其40毫米埋头弹轻松击穿140毫米钢板的威力。


▲CS/AA5埋头弹多功能突击炮武器系统

CS/AA5项目的总师向记者透露，常规弹药想要击穿这块靶板，至少需要57毫米以上的口径，而这套国产埋头弹武器系统的威力，已经可以无视第三代主战坦克的侧后装甲。


那什么是埋头弹？它的原理和优点是什么？各国的发展情况又如何呢？本期内容，胖兵就带你了解一下这个被各大媒体热炒，但又很少能详尽解释清楚的新型弹药。

在开始正餐之前，小兵兵要先铺垫一下背景要素，方便大家理解后面的内容。

鱼与熊掌不可兼得

随着自动化技术的发展和战场火力烈度的同步提高，步兵战车、装甲侦察车所使用的主武器口径越来越大，经典的12.7毫米机枪和20毫米炮已经无法满足使用需要，25、30甚至35毫米逐渐成为各国所青睐的主流口径，瑞典CV9040步战车更是用上了40毫米大管子。


▲瑞典CV9040步兵战车

口径即正义自然没错，除了主战坦克的正面装甲，地面上还真没有什么东西是机关炮撸不穿的。但这种以扩径换威力的方式，直接导致了载弹量的迅速下降。

下图是各种常见机炮弹药的尺寸对比，我们可以轻易想象出大口径弹药有多占用空间。


举几个简单的例子，M2A3“布雷德利”所使用的M242 25毫米机炮有两个能容纳300发待发弹的主弹箱，备弹箱中还有600发弹药。


▲使用25毫米机炮的M2A3“布雷德利”

而使用MK 30-2 30毫米炮的“美洲狮”，其待发弹数量因弹药尺寸增大而下降到200发，备弹箱里也只有200发后备弹药。不过这个程度尚在可接受得范围内，毕竟毁伤率提高了，弹药的消耗量可能还会降低。


▲德国“美洲狮”步战车

因价格昂贵而装备量稀少

然而胖兵在前面提到的CV9040步战车才够狠，这货干脆就只有24发待发弹，由3组串联的8发弹匣供弹，打完了还得龟缩起来人工补弹，弹药基数也只有240发。

如此弃疗的载弹量，即便装满也是在告罄的边缘疯狂试探，相信玩过《坦克世界》和《战争雷霆》的玩家都对这种“弹匣炮”的装弹时间深有体会。


▲“你刚才不是很拽吗？”

除了载弹量下降，口径增加还导致装弹机结构越来越复杂，更浪费了大量炮塔空间，这是许多军迷朋友容易忽视，却也非常重要的一点。

只要仔细观察就能发现，机炮使用的弹药和小口径步枪弹一样，弹壳的锥角度还是比较明显的。

当药筒尺寸大到一定程度，等比放大的锥角度就会干扰供弹。


▲博福斯40毫米高炮

CV9040使用的L/70就是它的现代化车载型

像M242那样用弹链供弹的链炮并不存在这种问题，但CV90那门博福斯L/70火炮所用的40x364R弹药就很麻烦，驱动弹链的装弹机伺服马达拽不动这么沉的弹药，只能使用传统的供弹方式。


不巧的是，该炮固定弧形弹匣的位置正好位于炮闩正下方，导致主炮的仰角被限制在+50°以内，这对于步战车+60°至+70°的平均水平来说有点太低了，要知道L/70可是高射炮出身啊喂！

这个仰角岂不是嘲笑人家一把老骨头不利索了？【#滑稽】


▲韩国根据L/70仿制的K40机炮

弹匣非常占用空间

北约在冷战时期就意识到，上述两个问题已经影响到车辆的勤务性和作战效能，必须想办法控制弹药的尺寸和外形，既要保证口径和威力的平衡，也要易于供弹。

围绕这两个具体目标，美国于上世纪80年代率先开始了新一代弹药的理论验证，其最终成果就是今天的埋头弹。

更粗了，也更强了

埋头弹，全称Cased Telescoped Ammunition，是一种不走寻常路的特殊设计。它与常规弹药最大的不同，就是弹头完全埋入药筒内部，发射药则装填在弹头周围，整枚弹药的形状为没有锥角的规整圆柱体。


▲埋头弹的内部结构

这样一来，弹药的整体长度大大缩短，可以紧凑地装入弹药箱内，提高空间利用率。


▲40毫米埋头弹的长度比30毫米弹药还短

圆柱形药筒还有一大好处，那就是简化了装弹机和供弹装置的结构，再加上炮尾小、几乎没有突出部，十分便于布置，前文提到俯角受限的问题也完全不存在，国产CS/AA5的炮管甚至可以直竖将近直角的角度，打飞机（打什么？）也没问题。


为了适配这种弹药，埋头弹火炮的结构也和传统设计大相径庭，它使用独特的旋转自动机，也就是《国防科工》中提到的“摆膛式”自动机。

这种火炮的药室与身管是完全分开的，当药室与身管呈直角时，装弹机会将埋头弹顶入药室并旋转90°与身管共线，击发出膛。

下一轮自动行程，药室会再次旋转90°，新弹药上膛的同时将旧单壳推出，如此循环完成连续的自动射击。


旋转自动机能有效减少卡壳率，提高弹药性能和射速，但它需要很高的制造工艺，比如要保证药室每次旋转都能与身管精确共线，旋转机构在长时间的频繁开合后仍可保证动作不走形、无偏差，这不仅考验火炮各锻件的耐用度，更是对自动设备动作精度的一大挑战。

说到这里，对弹炮机理有一定了解的小伙伴可能会奇怪，如果药室是每次击发都要旋转的独立锻件，那火炮如何保证气密性？无法紧密贴合的话，岂不是一开火就漏气了吗？

欸~能问出这个问题，那证明水平还是不错滴~


请大家注意，“埋头弹”只是一种形象的比喻，还记得它的英文全称吗？这种弹药的学名应该是“伸缩式套筒弹药”，它在击发时会点火两次。

一次点火时，弹壳前端的内壳会在火药燃气膨胀的作用下与身管贴合密封，二次点火才会点燃发射药，将弹头发射出去。


由于埋头弹不再需要传统的气密结构，药筒也不会全部塞入身管内，可以使用外径更大的药筒填塞高密度发射药，这使得埋头弹的炮口初速和动能都非常高。


中国兵装生产的40毫米埋头弹在发射钨合金脱壳穿甲弹时，能在1000米距离上以4倍音速轻松贯穿厚度达140毫米的钢板，穿甲效能比CV9040使用的L/70火炮高出40%，远非一般弹药可比。

美国的怨念

埋头弹是美国人带头搞的，他们在80年代末就计划为M2步战车开发45毫米埋头弹和配套机炮，却因为三个原因没搞出来。


①、在海湾战争中，美国发现布雷德利的25毫米机炮射爆俄系BMP步战车就和钢针穿纸一样轻松，M919贫铀穿甲弹甚至可以在一定距离内击穿猴版T-55/62坦克的正装甲，不存在火力贫弱的问题；

②、美国厂商的思路是用聚合物外壳包裹发射药和弹头，但当时的聚合物技术还不够成熟，药室锻件的表面温度会在持续击发后升高至150℃，药筒恐会因高温发生细微变形，并与药室内壁粘连，无法顺利完成自动行程。

③、当时没有想到使用伸缩药筒，药室与身管的气密问题无法用提高锻件贴合度解决，这会使各零部件迅速磨损。

就这样，美国放弃了埋头弹的研发。虽然头号军工巨佬不玩了，但是英国BEA和法国Nexter偷悄摸合资成立了CTA International公司，在千禧年到来之前联合开发出CT40 40毫米埋头弹火炮。


▲CT40 40毫米埋头弹火炮

该型火炮是世界第一款实用化的埋头弹火炮，集成了穿甲性能强、结构紧凑、重量轻、维护操作简单等优点。

2008年，英国防部指定CT40为新一代装甲战车“阿贾克斯”的制式主武器，法国新服役的装甲侦察车“美洲虎”也采用CT40。


▲“美洲虎”装甲侦察车

可以预见到，CT40还有更加广阔的使用前景，CTA International也能凭借这款出色的火炮在国际军火市场上大赚特赚。既然有赚小钱钱这种好事，那……

怎么能少了我兔！


中国在该领域的研究起步比较晚，许多革命性的先进技术又完全没有过往经验可以参考，相当于完全从零开始。但是在中国兵装的不懈努力下，国产埋头弹紧随CT40之后，成为世界上第二款性能成熟可靠的埋头弹火炮系统。


▲2016年，CS/AA5在珠海航展亮相

这下美国人可急了，明明是我开创的新概念，折腾了半天啥也没搞出来，反而让自己的北约小弟和竞争对手抢了头锅，就很气。

为了安慰自己，《国家利益》杂志还专门刊文质疑埋头弹的使用前景，又是嫌弃炮管磨损速度快、后坐力大、成本高，又是朝俄罗斯双向供弹的怪胎设计吐酸水，噫~那个纠结劲儿就甭提了。


小兵兵认为，美国起个大早却赶个晚集，就是太早放弃了原本很有潜力的前瞻概念，技术暂时不支持你可以搁置吗，何必完全放弃呢？

既然别人搞出来了就别羡慕嫉妒恨，凭美国的军工科研能力，想追上来也不是多难的事，与其把时间浪费在抱怨上，还不如抓紧点迎头赶上。


你看我们中国兵装，起步晚如何？没有经验又如何？还不是靠自己造出埋头弹，在国际市场为自己争取了一席之地？

胖兵在这改编一句网络名言：走自己的路，让美国纠结去吧【#阴险】

参考资料：

国防科工：颠覆战场埋头弹