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辟谣:所谓的贫铀弹自锐性真的存在吗?

送交者: 不清不楚[♂☆★★声望品衔11★★☆♂] 于 2020-07-04 2:20 已读 1673 次  

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这本身是一个悟空的问题,但有点写的意犹未尽。很多的军事媒体在鼓吹贫铀弹的巨大威力中经常提到了一个“贫铀弹在高温燃烧下的自锐特性”。但这个特性真的存在吗?


开始W君就可以告诉大家——所谓的贫铀弹的自锐效应什么的就是胡说了。


在国内军事论坛上对于穿甲弹流传的最广的就是这张动图了。

实际上这张图是错的,完全不能说明穿甲弹的原理。


我们来看一下穿甲弹的结构:

一枚典型的尾翼稳定脱壳穿甲弹是上图的结构。从原理结构上来说,目前的尾翼稳定脱壳穿甲弹已经接近于这个类型武器的设计最优解了。在结构上未来也不可能出现更大的改变。而如果今后穿甲弹进行其他“升级”的话,也必然会摆脱这样的“形式”束缚而变化为其他一种类型的武器。


如果我们仔细的去 看穿甲弹结构图上的弹头部分我们会发现弹芯的并不是尖尖的尖头结构。而前端尖尖的部分实际上仅仅是为了飞行过程中降低阻力的“风帽”而已。这个尖端部分并不能提供任何的穿甲能力的“加成”。


我们说回穿甲弹的原理部分:

无论是电磁炮发射的动能块还是现在的尾翼稳定脱壳穿甲弹真正和装甲接触的时候并不是用几分钟或者几秒钟穿透装甲的,而是万分之几秒到千分之一秒的时间尺度之内(穿甲弹落点速度1200米/秒,装甲厚度0.5米)。在这么小的时间尺度內实际上热量也仅仅能够在一枚钨或者贫铀穿甲弹传递零点几毫米而已。所谓的燃烧、融化这种想象中的效果也仅仅是一种臆断而已(千万别拿生活中的经验放在极端环境内)。


而实际上穿甲弹的工作过程类似于一种冷锻的原理。

金属是在“低温”下被挤压变形的这种效果归咎于金属本身的可塑性和韧性,在穿甲弹穿过后的零点几秒后才开始融化、发热进而爆出灿烂的火花,在这时热传递的作用才真正发生了。这时人的感官才意识到——爆炸了!


所以说,类似于百度百科这样的描述就“啧啧”了。

事情的先后顺序完全没有搞对,这也是很多军迷在看待军事武器的时候常犯的一种错误。


从真正的原理上来看穿甲弹击穿装甲的过程实际上就是一种极端的一次性的金属冲压过程。

这个过程和冲压机在金属板上打孔或冲出其他形状的工业制品并没有太大的区别。


这也能解释为什么穿甲弹弹芯的头部为什么是球状的原因了。

说回冲压的原理看上面的示意图,这个示意图实际上也是错误的,但不影响大家理解冲压的原理。

当炮弹的动能作用于装甲上的时候,我们可以忽略掉上图的坑洞,但不能忽略掉装甲上下两端断裂的裂痕。这个裂痕就是当装甲受力后断裂面超过了装甲的刚性系数而产生断裂。

只要装甲的刚性系数小于命中点所接受的能量,那么装甲就可以被击穿。


我们简单的进入一下数学过程:


装甲的刚性系数和什么有关呢?厚度和材质,刚性系数越高的钢材就可以提高装甲的刚性系数;同时,装甲的厚度越高则装甲的刚性系数也就越大。——因此我们在不断的寻找好钢的同时在不断的增加装甲的厚度。


那么对于穿甲弹来说,如何往命中点提供更大的能量呢?越高的速度和越大的质量就可以提供越大的能量。E=(mV^2)/2。

因此越重的材料就可以提供越强的穿甲效率


这里人类目前能找到的密度最高的材料是锇,密度高达每立方厘米22.59克,这是做穿甲弹单芯的最好材料。但是,锇作为一种铂系过渡金属在地球上的存量是痕量的,极其昂贵。再往下是钨,密度达到了19.35克,这也是一种特别适合作为穿甲弹的材料。但从另外一个特性来说,当锇或钨的弹芯“冲压”装甲的时候也是装甲“冲压”单芯的的过程。纯的钨和锇其实都是很脆的金属缺乏韧性。因此在“冲压”的过程中这些钨和锇的弹芯会瞬间被冲击破碎。


因此即便是钨芯穿甲弹实际上也是使用的钨钢(钨和铁的合金)。由于加入了铁,因此钨钢弹芯的密度就从钨的19.35降低到15克/立方厘米。能量投射的效率就远不如纯钨弹芯了。


这时候,贫铀这种材料进入了武器专家的视野中。贫铀的密度为18.7克/立方厘米。高出了钨钢将近25%,并且由于贫铀本身韧性要比钨钢更高,因此贫铀弹基本上可以说是穿甲弹的最好材料。

而目前所谓的“钨铀”之争在讨论贫铀穿甲弹和钨芯穿甲弹穿甲弹效率问题,其实啊——两者的穿深在目前是一样的! 贫铀弹基本上发射初速度大约为1600米/秒,而钨芯弹的发射速度大约为1800米/秒。由于贫铀弹的重量较大因此两者到达目标上的动能基本上是一样的。


穿甲只和投射能量有关,在材料韧性相差无几的状态下两者的区别并不大。所以也没有必要神话贫铀弹同时也千万别信所谓的自锐啊、燃烧啊这类的神话。

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