尾翼稳定脱壳穿甲弹的侵彻原理简述

作者：副社长一只采矿狗

能力有限，不足错误之处希望指出

尾翼稳定脱壳穿甲弹（英文:Armour-piercing fin-stabilized discarding sabot 缩写apfsds）是当今坦克炮的主流穿甲弹种之一。其对其侵彻原理的理解可以帮助我们理解甲弹对抗的基本思路。

弹体侵入靶板和穿透靶板过程中，撞击速率相互作用形式都是存在相当大的不同。当apds和传统的尖头穿甲弹撞击靶板时其对靶板的压强i超过靶板的屈服强度但又不超过太多，此时靶板本身处于塑性或者粘性此时影响穿甲过程的发主要因素是机械性能，apfsds撞击靶板时由于其动能极大而截面积非常小，因此其压强非常大远远超过靶板本身的屈服强度，此时靶板和靶弹接触部分流动起来（同时由于金属在流变过程中是不可压缩）从理论流体流体动力学角度考虑则动态压力为唯一影响

但是只适用于为简单圆柱形和一定速度下的结论，实际当中弹体弹头形状，穿甲弹的长径比，直径弹靶的动态屈服强度和倾斜角都在影响动态打击压力也会影响最终穿深。

当我们讨论穿甲弹穿甲性能的时候经常听到半无限靶，倾斜靶等，其实前者描述的是靶的厚度分，后者描述的是靶的角度。

在实际穿甲过程中可以简化为开坑，穿入和穿透阶段。无限靶元的背板效应忽略不计。有限靶元的背板效应不可忽略。

开坑阶段，靶弹接触时在界面产生了超过50Gpa（贫铀则超过30Gpa）远远超过了靶弹和靶板的屈服强度，界面处开始流动并开始喷溅，由于界面流体的粘滞阻力apfsds不容易跳飞也不容易向远离法线方向偏转。面对倾斜装甲时喷溅的流体由于和弹体成一定角度使得弹体本身被喷溅的流体消耗相对于垂直装甲更少的能量。

穿入阶段，开坑阶段结束后就进入穿入阶段，在穿入阶段中由于开坑阶段的靶体阻力和喷溅阻力，剩余穿甲体的速度降低，界面压力下降。但此时界面压力仍然高于靶弹的屈服强度，靶体在不断侵彻装甲的同时剩余穿杆长度在消耗。同时由于弹靶相互作用产生的喷溅物会对弹体本身造成影响影响姿态。

穿透阶段，在穿入阶段末期由于弹靶的不断消耗，弹体前方的靶板厚度不断减小。同时由于在相互作用中产生了大量的热量而时间极短无法逸散，前方靶板的抗剪切能力下降，靶体强度不足形成进而形成冲塞（也成为背板效应），同时冲塞开孔本身相较于孔口延展会消耗更少的能量有利于提升穿甲深度。（冲塞开孔只有剪切力，而孔口延展会受到剪切力和粘滞阻力）在倾斜装甲上由于其靶板厚度不足，法线方向的抗剪切能力下降更快，会形成沿法线方向的冲塞，减短穿甲路径。

参考资料：

1， 张自强、张锐生、赵保荣、魏中传，《装甲防护技术基础》[M]，兵器工业出版社，2000

2，钱伟长，《穿甲力学》[M]，国防工业出版社，1984

3，张自强 ，《均质装甲钢倾角效应的试验研究》[J]，内蒙，兵器材料科学与工程，1995（04），31-38