因为贫铀弹本身的密度就够大,咱们知道动能算法是下边这样的吧,这个m是质量,v是速度。所以,质量越大的弹芯材料能在同速度、同截面积下取得更好的穿甲效果。
而高密度材料里头,贫铀合金18.6g/cm³和钨合金17.6g/cm³无疑是最合适的两个。当然,贫铀本身不硬,但在加了合金之后硬度可比钢高多拉~
贫铀和钨的穿甲能力都不错,两者各有优劣,贫铀是的优点在于它的自锐性,估计大家都知道这点,我就丢个图,这样比较直观。左边是贫铀,右边是钨
因为贫铀的熔点较低,因此贫铀弹在怼装甲过程中前段会迅速因受热而从侧边脱落剥离,然后露出下边一点还未受热的坚硬部分。而钨芯弹由于熔点较高,他在穿透过程中会逐渐变成一个蘑菇头样子,所以后劲不足。
但贫铀的缺点也在于熔点低,因此发射时的高温会导致贫铀弹在出膛时的弹性变形也比较大,这非常影响初速。所以说贫铀弹一般初速不大会超过1600m/s,而钨芯弹往往高于1800m/s,所以从这个角度来说,钨芯弹在动能上又弥补了自钝的缺点。
贫铀弹是一种以含铀238硬质合金为主要原料制成的***,它具备高硬度、高比重和高熔点的特点,非常适合用于穿甲。贫铀弹的核心就是其贫铀合金,而所谓贫铀,其实指的就是提炼核反应原料铀235的副产品铀238。与铀235相比,铀238的反射性比较弱,所以称之为贫铀。
(铀238)
贫铀弹的特点很突出,它是一种重金属,具有密度高、易氧化、强度及硬度高的特点,而且它在穿透物体时会表现出自发锐性。在冷战时期,美苏争霸让双方都储存了大量的贫铀,为了“废物利用”,美国人根据贫铀的这些特性,率先将它用到了穿甲弹上。
(美军A10攻击机的GAU-8/A复仇者机炮使用的贫铀穿甲弹)
前边我们提到贫铀的密度大而且硬度很高,所以同等体积弹头,贫铀弹的质量更大,因为弹头的动量与质量平方成正比,所以贫铀弹具备很强的动能优势。再加上弹头的硬度很高,这就让贫铀弹的穿透力得到了极大提升。另一方面,贫铀弹具备自锐性,在穿透装甲过程中,不容易发生变形,这与其他材料的弹头相比,也有着很大的优势。例如钨合金弹头,在穿透过程中就会因为发生形变而变钝,从而导致穿透过程变形。最后,贫铀弹头易氧化,在穿甲过程中容易燃烧,而在高温的作用下,装甲容易变形融化,所以它可以有效破坏装甲目标。
坦克的尾翼稳定脱壳穿甲弹有贫铀弹和钨合金穿甲弹之分,美国主要使用贫铀弹,其他国家也有贫铀弹,只不过没有大量使用而已。贫铀合金的主要是由铀-238添加加其它金属制成的,因为单一的铀硬度和强度都不高,不能够满足穿甲弹弹芯硬度的要求。
贫铀弹之所以能够击穿坦克的装甲,主要是因为它有着四个特点。
第一:贫铀合金存在自锐性,当贫铀弹击中装甲时,发生的主要是剪切破坏。弹头部分的材料不断剥落,由于贫铀弹的应变率较低,而屈服极限较高。导致弹芯头部圆面材料的剥落速度大于圆心的,所以就形成了圆锥状。只要贫铀弹不断导弹发生自锐,就能够持续的保持侵彻外形,去击穿装甲。
第二:贫铀合金的密度为19.1克/立方厘米,钨的密度是19.25克/每立方厘米,钢的密度是7.85克/立方厘米。
第三:硬度高,贫铀合金的硬度非常高,击中装甲时就容易穿透。
第四:贫铀合金的易燃烧,贫铀合金在400多度时即可燃烧,产生的高温可以使装甲变软,更容易的穿透。
贫铀弹也有其弱点,其一:当速度击中目标的速度在1750m/S以上时,其自锐性能就会下降;其二:贫铀弹的保质期较短,不如钨合金穿甲弹;其三:就是有辐射,污染环境。
铀-238是核燃料产生的副产物,用于制造贫铀弹具有性价比高的优势,况且美国的核弹头好几千枚,产生的铀-238必然不少,与其想法办处理掉,不如用来制作穿甲弹。美国贫铀合金主要有铀钛合金,铀钼合金,铀铌合金,只是后来发现这几种贫铀合金的强度和韧性都不怎么好,所以又开发了铀钛铪合金,铀钛铌合金等等。
目前来说,大规模应用的贫铀弹主要就是美国的M829系列。从M829到M829A1再到M829A2,再到M829A3,乃至最新的M829A4,穿深是逐渐增加。M829A1的炮口初速为1675米/秒,在2000米距离上的穿深为550毫米;M829A2的炮口初速为1575米/秒,2000米距离上的穿深为600毫米;M829A2的炮口初速为1700米/秒,2000米距离上的穿深为700毫米。
而普遍认为M829A3在2000米距离上的穿深为750毫米,宣传称M828A4的穿深比M829A3高了20%,也就是150毫米。所以说,大长径比的M829A4在2000米距离上更是达到了惊人的900毫米。事实上,M829A4的弹芯并没有比M829A3的长,那么M829A4是如何达到900毫米的穿深呢?据称M829A4穿甲弹的发射药***用了分层燃烧技术,燃烧慢的在外层,燃烧快的在内层,从而提高了穿甲弹的炮口初速。宣传毕竟是宣传,究竟能够提升多少,只有研发公司自己知道。(图片来自网络)
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