尾翼稳定脱壳穿甲弹的工作原理是什么？

尾翼稳定脱壳穿甲弹的工作原理是什么？

尾翼稳定脱壳穿甲弹是由最初的普通穿甲弹一步一步进化而来，穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能（速度、质量）和炮弹材料自身的物理特性。穿甲弹在炮膛中被发射药加速出膛之后只受阻力和重力的作用，为了使穿甲弹在击中目标时仍然存有较大的速度，穿甲弹在设计时就必须采用有利于减小阻力的形状。尾翼稳定脱壳穿甲弹是由最初的普通穿甲弹一步一步进化而来，穿甲弹的威力取决于炮弹击中目标时的动能（速度、质量）和炮弹材料自身的物理特性。穿甲弹在炮膛中被发射药加速出膛之后只受阻力和重力的作用，为了使穿甲弹在击中目标时仍然存有较大的速度，穿甲弹在设计时就必须采用有利于减小阻力的形状。 　　根据基本的物理学知识，弹体越细，阻力越小。但是考虑到火炮口径是一定的，科学家们想出了用一个轻质弹托把穿甲弹弹体夹在中间，弹托的口径与大炮口径一致，穿甲弹被做成细长的杆状，出膛之后弹托由于阻力的作用自动脱落，弹体沿着炮管指向继续飞行，这就是“脱壳”一词的由来。为了保证细长的弹体在飞行过程中的平稳和精度，在制造穿甲弹时，在尾部安装有四片尾翼，成十字形排列，故称“尾翼稳定”。 　　由上文提到，动能决定于速度和质量，在速度一定的情况下，增加弹体的质量就是增加动能的另一种方式，故而穿甲弹一般由密度较大，较为坚硬，同时耐受高温的金属制成。这样还可以保证弹体在与被打击装甲碰撞时不易弯折，碰撞产生的热能不会降低弹体的强度。目前较为广泛采用的材料是碳化钨和贫铀，其中，贫铀的密度更大，且具有自锐性（撞击过程中保持尖锐），是更为理想的材料，不过由于贫铀具有辐射，倍受人道主义人士的谴责，仅有少数国家使用。 　　穿甲弹是纯粹的动能弹，完全依靠自身的动能撞击坦克装甲，高速穿甲弹对坦克的冲击大大超过了装甲的承受极限而能强性穿透。穿甲弹在穿过装甲的过程中高速的弹芯会和装甲发生剧烈的摩擦，使得部分装甲熔化、并随穿甲弹一起飞入坦克内部对人员和装备造成损坏。 　　经过多年的发展，早期的次口径脱壳穿甲弹（APDS）已经演变成了今天的尾翼稳定脱壳穿甲弹/APFSDS，APFSDS的弹芯的外形近似长箭，弹身细长，直径20-30mm（老式的达到40mm），长经比超过20：1,弹芯尾部有尾翼，可保持飞行中的稳定性和射击精度。这种近似长箭的外形不仅可减小飞行阻力、保持速度，而且在和装甲撞击时作用面小、冲击力大，可有效的增加穿甲深度。由于APFSDS的直径远远小于火炮口径，因此必须在弹芯上套一个弹带才能由火炮发射，弹带的作用是密闭炮膛，并增大弹丸的受力面积，使弹丸获得高炮口初速。目前西方的APFSDS的炮口初速已经达到了1700米/秒左右-这相当于5倍的音速，弹带的外边包裹着一层薄薄的铜箍，在弹丸飞出炮管的过程中铜箍会和炮管发生摩擦，在弹丸飞出炮管后，弹带受空气阻力的作用而分裂、脱落，剩下的箭形弹芯则保持高速继续飞行。 　　由于APFSDS完全靠动能破坏装甲，所以弹芯的动能和材料硬度便成了最重要的性能指标。为了穿过坦克装甲，弹丸的硬度必须够高，这样才能在“硬碰硬”的过程中占优势，动能（E=MVV/2）对APFSDS也极其重要，动能越大，穿甲威力越大。