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[编者按]德国是弹药领域发展最为活跃的国家之一,不断引领世界弹药技术发展的潮流。近年来,德国研发了一种横向效应增强型新概念弹药(PELE,或称侵彻膨胀弹),口径从12.7毫米到120毫米,可改进现有穿甲弹、破甲弹和多用途弹的性能。六种小口径弹药系列首次亮相于2005年土耳其国际防务展,展方为探寻的人们揭开了些许面纱。可以预见,与易碎穿甲弹一样,PELE将是未来弹药的发展主流之一。
什么是横向效应增强型弹药?
横向效应增强型弹药(PELE,Penetrator with EnhancedLateral Efficiency的缩写)是一种依靠物理作用攻击目标,不含高能炸药装药,且不配用引信的多功能新概念弹药。这种弹药在穿甲弹芯或破甲弹、多用途弹上装填惰性装填物,可最大限度地控制附带毁伤、提高命中精度。当其撞击目标时,弹丸内部产生高压,不断升高的压力使装填物和弹丸分解,从而在目标的背面产生横向效应高的大量破片,可有效对付内部目标。
PELE弹丸主要包括四个部分:风帽、弹体、弹带和塑性装填物弹芯。弹体由两种不同密度的材料巧妙组合而成,弹体外部是高密度材料,如钢或钨,弹芯则由低密度材料组成,如铝或塑料,弹丸完全惰性,可采用全口径和次口径设计,并能按比例进行缩放。
PELE是如何工作的?
PELE在攻击目标时,比如攻击一块2毫米厚的钢板,弹药外部的高密度材料很容易侵彻目标材料。在最初的数毫秒内,由于密度不同而导致两种弹体材料的动能不同。内部密度小的弹芯侵彻能力比外部低很多,碰撞目标后迅速减慢速度,甚至在目标内停止前行。如此一来,弹丸内的压力将骤然剧增。
在高压的作用下,当外层弹体表面的抗拉应变超过了极限值,外层弹体立即解体,分裂成大量的长条形高效杀伤破片,沿横向加速,穿透目标后,则在目标背面产生横向效应高的大量破片,伴随着弹丸的旋转,这些破片会迅速飞散,破片形成的区域面积也会越来越大,实现对目标背面各种目标的有效毁伤。破片数量和尺寸可以根据弹丸的尺寸进行调整,弹药性能参数与内外部分使用的材料种类和物理尺寸有关。
PELE可应用于12.7、20、30和35毫米口径弹药,或更大口径的105、120、125毫米坦克炮弹药。试验表明,当弹丸的速度在400~3 000米/秒时,可显示出横向效应。确保产生这种效应的最小速度为200米/秒,着角范围为0°~87°。使用一种弹药就可以对付从2毫米厚的铝板到90毫米轧制均质装甲目标、砖墙、混凝土墙和不同类型的指定“等效目标”(直升机和固定翼飞机等)。PELE特别适于对付靶板厚度较薄的间隙目标和藏在砖石墙后的目标,PELE具有优良的穿透性能和极佳的破片杀伤效应,穿甲性能约为尾翼稳定脱壳穿甲弹的80%;破片杀伤性能优异,可与榴弹相媲美,非常适用于城区作战和空空作战。
PELE的发展
PELE从概念到弹药,是在近几年才发展起来的。最早出现的是德国迪尔公司弹药系统分部研制的20毫米×102弹药,借助独有优势而迅速“走红”,即百分之百的安全性,比其它任何弹药(如榴弹、多用途弹或易碎弹芯穿甲弹)都便宜,而且还可达到与其它弹药相同的性能。目前,除研究小口径的PELE弹外,105毫米和120毫米坦克炮发射的PELE弹也在研究之中。
在小口径领域,德国迪尔公司开发的27毫米×145 PELE弹,在竞争中击败了厄利空公司,淘汰了该公司的易碎弹芯穿甲弹(FAP)。目前,德国已经签订了第一项由国防部投资、旨在发展27毫米×145 PELE弹药的合同。在大口径武器弹药中,莱茵金属公司研制了供105毫米线膛坦克炮和120毫米滑膛坦克炮使用的新型多用途PELE。试验在200米的距离上进行,使用全装药发射炮弹。仅使用3枚120毫米PELE就可在混凝土墙上穿出一个1.6米高的洞,而1发120毫米DM12 PELE弹在墙上的(无障碍)穿孔直径大约为500毫米(105毫米 PELE弹的穿孔直径为450毫米),显示了PELE弹在城区作战中的优越性。
最近,PELE项目组又研发了一种全新的PELE,名为ALP,即主动式横向侵彻弹。这种弹的概念是向弹丸的惰性装填物施加一束短脉冲,迫使弹丸主动分裂成破片。PELE项目组还演示了利用PELE弹药对付不同钢质目标的情形,具有代表性的一个等效目标是“直升机等效目标”。该目标是一种10毫米厚的轧制均质装甲板,全长3.3米,倾斜60°放置,距其600毫米处是一个2毫米厚的钢板,倾斜30°,然后相隔600毫米处是一个垂直放置的2毫米厚的铝板,之后还有三块铝板,每块均相隔700毫米。30毫米PELE弹药可以十分有效地对付该目标,1米×1米装甲板的毁伤面积可以达到50%。
另一个有代表性的等效目标是“固定翼目标”。该目标是一个2毫米厚的铝板,长3米以上,倾斜35°放置,距其300毫米处是两块2毫米厚的铝板,两块铝板间隔300毫米。试验出现两种情况,一是从2号板到10号板的毁伤面积几乎相同;另一种是从2号板到7号板的毁伤面积全部相同,但从7号板起到10号板的毁伤效应几乎降到了零。利用这种弹药,我们可得到留在目标内的能量。相同的弹丸可能得到不同的结果。
在试验研究被甲穿甲弹期间,要对外层弹体由高密度材料制成,而弹芯采用低密度材料的弹丸结构进行试验。外层弹体通常采用钨合金制成,在弹丸尾端闭合,内装低密度材料,如密度约为1克/厘米3的聚乙烯。试验弹丸由外层弹体(由钨合金制成)、低密度装填物(聚乙烯)和铝制漏斗形尾翼组成。弹丸长50毫米,弹体外部直径为10毫米,内壁直径5毫米,由口径为20毫米的炮发射。
当用这种弹丸对付大块(体积大且重)目标的首批侵彻试验时,可观察到,均质穿甲弹与新型穿甲弹形成的弹坑形状有明显差异。
多用途的PELE
在城区作战环境中,制式尾翼稳定脱壳穿甲弹中的长杆式穿甲弹芯在混凝土后方的性能不可预测。尽管聚能破甲弹,如DM12/12A2式120毫米多用途弹,能够把目标穿出一个洞,但无法切断混凝土中的钢筋。此外,DM12式多用途弹的绝大部分效能将在目标前方产生,对友军部队和非军事人员造成了潜在的危险。
莱茵金属公司W
什么是横向效应增强型弹药?
横向效应增强型弹药(PELE,Penetrator with EnhancedLateral Efficiency的缩写)是一种依靠物理作用攻击目标,不含高能炸药装药,且不配用引信的多功能新概念弹药。这种弹药在穿甲弹芯或破甲弹、多用途弹上装填惰性装填物,可最大限度地控制附带毁伤、提高命中精度。当其撞击目标时,弹丸内部产生高压,不断升高的压力使装填物和弹丸分解,从而在目标的背面产生横向效应高的大量破片,可有效对付内部目标。
PELE弹丸主要包括四个部分:风帽、弹体、弹带和塑性装填物弹芯。弹体由两种不同密度的材料巧妙组合而成,弹体外部是高密度材料,如钢或钨,弹芯则由低密度材料组成,如铝或塑料,弹丸完全惰性,可采用全口径和次口径设计,并能按比例进行缩放。
PELE是如何工作的?
PELE在攻击目标时,比如攻击一块2毫米厚的钢板,弹药外部的高密度材料很容易侵彻目标材料。在最初的数毫秒内,由于密度不同而导致两种弹体材料的动能不同。内部密度小的弹芯侵彻能力比外部低很多,碰撞目标后迅速减慢速度,甚至在目标内停止前行。如此一来,弹丸内的压力将骤然剧增。
在高压的作用下,当外层弹体表面的抗拉应变超过了极限值,外层弹体立即解体,分裂成大量的长条形高效杀伤破片,沿横向加速,穿透目标后,则在目标背面产生横向效应高的大量破片,伴随着弹丸的旋转,这些破片会迅速飞散,破片形成的区域面积也会越来越大,实现对目标背面各种目标的有效毁伤。破片数量和尺寸可以根据弹丸的尺寸进行调整,弹药性能参数与内外部分使用的材料种类和物理尺寸有关。
PELE可应用于12.7、20、30和35毫米口径弹药,或更大口径的105、120、125毫米坦克炮弹药。试验表明,当弹丸的速度在400~3 000米/秒时,可显示出横向效应。确保产生这种效应的最小速度为200米/秒,着角范围为0°~87°。使用一种弹药就可以对付从2毫米厚的铝板到90毫米轧制均质装甲目标、砖墙、混凝土墙和不同类型的指定“等效目标”(直升机和固定翼飞机等)。PELE特别适于对付靶板厚度较薄的间隙目标和藏在砖石墙后的目标,PELE具有优良的穿透性能和极佳的破片杀伤效应,穿甲性能约为尾翼稳定脱壳穿甲弹的80%;破片杀伤性能优异,可与榴弹相媲美,非常适用于城区作战和空空作战。
PELE的发展
PELE从概念到弹药,是在近几年才发展起来的。最早出现的是德国迪尔公司弹药系统分部研制的20毫米×102弹药,借助独有优势而迅速“走红”,即百分之百的安全性,比其它任何弹药(如榴弹、多用途弹或易碎弹芯穿甲弹)都便宜,而且还可达到与其它弹药相同的性能。目前,除研究小口径的PELE弹外,105毫米和120毫米坦克炮发射的PELE弹也在研究之中。
在小口径领域,德国迪尔公司开发的27毫米×145 PELE弹,在竞争中击败了厄利空公司,淘汰了该公司的易碎弹芯穿甲弹(FAP)。目前,德国已经签订了第一项由国防部投资、旨在发展27毫米×145 PELE弹药的合同。在大口径武器弹药中,莱茵金属公司研制了供105毫米线膛坦克炮和120毫米滑膛坦克炮使用的新型多用途PELE。试验在200米的距离上进行,使用全装药发射炮弹。仅使用3枚120毫米PELE就可在混凝土墙上穿出一个1.6米高的洞,而1发120毫米DM12 PELE弹在墙上的(无障碍)穿孔直径大约为500毫米(105毫米 PELE弹的穿孔直径为450毫米),显示了PELE弹在城区作战中的优越性。
最近,PELE项目组又研发了一种全新的PELE,名为ALP,即主动式横向侵彻弹。这种弹的概念是向弹丸的惰性装填物施加一束短脉冲,迫使弹丸主动分裂成破片。PELE项目组还演示了利用PELE弹药对付不同钢质目标的情形,具有代表性的一个等效目标是“直升机等效目标”。该目标是一种10毫米厚的轧制均质装甲板,全长3.3米,倾斜60°放置,距其600毫米处是一个2毫米厚的钢板,倾斜30°,然后相隔600毫米处是一个垂直放置的2毫米厚的铝板,之后还有三块铝板,每块均相隔700毫米。30毫米PELE弹药可以十分有效地对付该目标,1米×1米装甲板的毁伤面积可以达到50%。
另一个有代表性的等效目标是“固定翼目标”。该目标是一个2毫米厚的铝板,长3米以上,倾斜35°放置,距其300毫米处是两块2毫米厚的铝板,两块铝板间隔300毫米。试验出现两种情况,一是从2号板到10号板的毁伤面积几乎相同;另一种是从2号板到7号板的毁伤面积全部相同,但从7号板起到10号板的毁伤效应几乎降到了零。利用这种弹药,我们可得到留在目标内的能量。相同的弹丸可能得到不同的结果。
在试验研究被甲穿甲弹期间,要对外层弹体由高密度材料制成,而弹芯采用低密度材料的弹丸结构进行试验。外层弹体通常采用钨合金制成,在弹丸尾端闭合,内装低密度材料,如密度约为1克/厘米3的聚乙烯。试验弹丸由外层弹体(由钨合金制成)、低密度装填物(聚乙烯)和铝制漏斗形尾翼组成。弹丸长50毫米,弹体外部直径为10毫米,内壁直径5毫米,由口径为20毫米的炮发射。
当用这种弹丸对付大块(体积大且重)目标的首批侵彻试验时,可观察到,均质穿甲弹与新型穿甲弹形成的弹坑形状有明显差异。
多用途的PELE
在城区作战环境中,制式尾翼稳定脱壳穿甲弹中的长杆式穿甲弹芯在混凝土后方的性能不可预测。尽管聚能破甲弹,如DM12/12A2式120毫米多用途弹,能够把目标穿出一个洞,但无法切断混凝土中的钢筋。此外,DM12式多用途弹的绝大部分效能将在目标前方产生,对友军部队和非军事人员造成了潜在的危险。
莱茵金属公司W