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戰(zhàn)列艦穿甲彈是什么原理:1噸重炮彈飛過去直接砸穿么?

 逍遙_書齋 2022-04-14

【話說軍世】自二戰(zhàn)開始,坦克炮與反坦克武器的穿甲能力也在不斷地提升,現(xiàn)代坦克炮穿甲彈或者反坦克導(dǎo)彈穿甲能力普遍在800毫米以上,就物理穿深而言,似乎可以輕松穿透曾經(jīng)“海上巨獸”戰(zhàn)列艦的防御,那么口徑早就超過300毫米的戰(zhàn)列艦主炮,其穿甲彈是如何擊穿裝甲的呢?和坦克對(duì)比穿深能力真的弱么?

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戰(zhàn)列艦穿甲彈是什么原理:1噸重炮彈飛過去直接砸穿么?

現(xiàn)代反坦克武器中,脫殼穿甲彈和聚能裝藥彈藥是非常有效的兩種,前者是坦克炮的主要配屬?gòu)椝?,后者常用于單兵反坦克武器,如RPG等,反艦導(dǎo)彈也會(huì)使用空心聚能戰(zhàn)斗部。脫殼穿甲彈其實(shí)就是傳統(tǒng)穿甲彈提升破壞效果的改良型,其外觀上有一根細(xì)長(zhǎng)的彈桿,即是穿甲利器,也很容易識(shí)別,在二戰(zhàn)時(shí)代,戰(zhàn)列艦的穿甲彈要比坦克炮的穿甲彈大得多重的多。

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如何實(shí)現(xiàn)穿甲呢?其實(shí)早期的戰(zhàn)列艦,還真的是:“發(fā)射個(gè)重量很大的彈丸,飛過去把對(duì)方的船砸穿一個(gè)大窟窿”。在風(fēng)帆戰(zhàn)艦,船體還是堅(jiān)固木質(zhì)的時(shí)期(如英國(guó)勝利號(hào),消耗了2000多棵橡樹),鐵炮彈確實(shí)能夠做到,但其實(shí)也有許多炮彈也會(huì)被厚實(shí)木質(zhì)船身攔下來。

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當(dāng)海軍艦船逐漸進(jìn)入蒸汽動(dòng)力時(shí)代,為了保護(hù)水線和側(cè)面重要的火力和動(dòng)力位置,英法兩國(guó)開始在木質(zhì)戰(zhàn)艦外側(cè)敷設(shè)鐵甲,如1860年英國(guó)的勇士號(hào)鐵甲艦,炮彈轟過去,就只能留下一個(gè)淺淺的坑,并不能再砸穿了。

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1、此消彼長(zhǎng)的“矛與盾”:早期的實(shí)心穿甲彈

早期鐵甲艦敷設(shè)的裝甲板材質(zhì)是熟鐵,于是英國(guó)人在1860年發(fā)明一種穿甲彈,整體材質(zhì)為鋼燒熔后澆入沙模,淬火時(shí),其前段為導(dǎo)熱良好變得堅(jiān)硬,后半段因?yàn)樯衬>邲]清除,緩慢冷卻相當(dāng)于退火,變得比較堅(jiān)韌,有利于避免炮彈撞擊時(shí)碎裂,炮彈中心的沙模被保留,這樣的彈丸可以擊穿韌性很高、但硬度不足的熟鐵裝甲,這類炮彈一直到君權(quán)級(jí)戰(zhàn)列艦時(shí)仍然很流行。

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隨后,戰(zhàn)艦的裝甲防護(hù)也開始升級(jí),1892年美國(guó)人哈維發(fā)明了哈維鋼(滲碳表面硬化的鎳合金鋼),隨后德國(guó)人研發(fā)了克虜伯鋼(滲碳表面硬化的鎳鉻合金鋼),其實(shí)1888年英國(guó)人就首次推出了全鋼裝甲板,不過裝甲鋼的碳含量過高,裝甲韌性會(huì)不足,會(huì)降低“抗彈特性”,而采用表面滲碳工藝的表面硬化裝甲,裝甲表面的硬度非常高,而底層的韌性非常高,防護(hù)能力大幅提升,在1897年,英國(guó)在戰(zhàn)列艦上使用了著名的哈維表面硬化鋼,君權(quán)級(jí)原本457毫米的熟鐵裝甲,只需要229毫米的新裝甲,防護(hù)能力就已經(jīng)遠(yuǎn)超此前了。

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這也催生了穿甲能力更強(qiáng)的穿甲彈,英國(guó)Palliser穿甲彈,同樣采用鎳鉻合金鋼材質(zhì),也進(jìn)行猝火硬化,可以有效的對(duì)付鋼制裝甲。

整體來說,這一時(shí)期的艦炮穿甲彈都是實(shí)心彈,完全依靠動(dòng)能去擊穿對(duì)方,也就是飛過去直接砸穿對(duì)方的裝甲造成破壞,殺傷力的大小,主要靠誰的“力氣大”和炮彈多。

2、一戰(zhàn)、二戰(zhàn)時(shí)代戰(zhàn)列艦穿甲彈

到19世紀(jì)末的前無畏艦時(shí)代,戰(zhàn)列艦的噸位越來越大,防護(hù)越來越厚,戰(zhàn)艦交戰(zhàn)距離越來越遠(yuǎn),實(shí)心穿甲彈對(duì)于戰(zhàn)艦的傷害越來越小,一方面傾斜裝甲的出現(xiàn),讓炮彈因?yàn)榻嵌葐栴}被彈開的幾率增加,另外,即便是擊穿了鋼制裝甲,戰(zhàn)艦內(nèi)部艙室眾多,為了提高硬度擊穿裝甲的穿甲彈,又變得不容易在戰(zhàn)艦內(nèi)部碎裂,形成更大的破片傷害。

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于是“被帽穿甲彈”(APC,披帽穿甲彈)開始出現(xiàn),這是將穿甲與高爆結(jié)合的穿甲彈,其彈頭上增加軟金屬制的披帽,以保證穿甲時(shí)彈頭不會(huì)碎裂,其還有一個(gè)“神奇”的作用,那就是在打到傾斜裝甲板時(shí),披帽還具有將角度“轉(zhuǎn)正”的作用,在一定程度的緩解了因?yàn)榻嵌仍斐傻奶鴨蔚膯栴},穿甲效率要高于“鐵坨”的實(shí)心彈。

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不過,穿甲彈裝藥增加威力的問題要等很久才解決,1905年日俄對(duì)馬海戰(zhàn)中,日軍艦的炮彈就因?yàn)橐胚^于敏感,導(dǎo)致撞到裝甲上就爆炸了,直到一戰(zhàn)中,德國(guó)人發(fā)明了二段式延時(shí)引信,炮彈在撞擊時(shí),引燃第一段黑火藥,在引爆第二段苦味酸,然后引爆TNT主裝藥,英國(guó)人也發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),隨后改進(jìn)了自己的炮彈。

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“風(fēng)帽穿甲彈”(APBC),就是在在普通穿甲彈上加了個(gè)風(fēng)帽,如日本大和號(hào)91式炮彈彈頭上的“windshield”,就是風(fēng)帽,風(fēng)帽碰到裝甲裝甲后會(huì)立刻破碎,風(fēng)帽的主要作用是改善穿甲彈的氣動(dòng),降低阻力更小,存速性能更好,尤其對(duì)于為了防止因傾斜裝甲產(chǎn)生跳彈而研發(fā)的鈍頭穿甲彈很有幫助。

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后來,風(fēng)帽被加在了被帽穿甲彈上,就發(fā)展出了“風(fēng)帽披帽穿甲彈”(APCBC),這類炮彈一直到二戰(zhàn)時(shí)代都是戰(zhàn)艦的主要穿甲彈,如二戰(zhàn)時(shí)英國(guó)喬五級(jí)戰(zhàn)列艦的15寸炮彈(381毫米),就是“風(fēng)帽披帽穿甲彈”,其彈頭部分的風(fēng)帽內(nèi)部是空的,隨后是披帽,彈整體90%的重量都是合金穿甲體。

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3、戰(zhàn)列艦炮彈穿甲的過程是怎么樣的?

戰(zhàn)列艦炮彈想要擊穿穿甲,除了彈丸本身的質(zhì)量和設(shè)計(jì)因素等,還有兩點(diǎn)重要,一方面是彈丸的重量,因?yàn)殡S著艦隊(duì)交戰(zhàn)的距離越來越遠(yuǎn),越重的炮彈在遠(yuǎn)距離因?yàn)閼T性可以保留更大的速度,存速存能越好,命中時(shí)的威力也就越理想,這也是戰(zhàn)列艦艦炮口徑越來越大,彈丸越來越重的原因之一。

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另一方面便是彈頭與裝甲接觸的時(shí)間,簡(jiǎn)單地說就是彈頭命中裝甲時(shí)的“速度”,命中速度越快,接觸時(shí)間越短,彈頭能量越大,裝甲在防護(hù)的過程中,實(shí)際上并不是“硬挺”的,而是需要一定的形變來分散和吸收彈頭上的能量,這也就是裝甲鋼既要求足夠的硬度,也要保證足夠的韌性的原因。

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如果彈頭命中時(shí)速度不夠快,接觸時(shí)間過長(zhǎng),裝甲足以吸收高速?gòu)楊^的能量,則“未能擊穿”,但是,如果彈頭的速度非???,裝甲沒有足夠的時(shí)間通過形變來分散和吸收彈頭的動(dòng)能,則“完成擊穿”。

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同時(shí)因?yàn)閾舸┻^程中高速穿甲產(chǎn)生的高溫,裝甲會(huì)像是被“融化”一樣向周圍散開金屬碎屑。

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4、坦克與戰(zhàn)列艦對(duì)轟:坦克無數(shù)炮擊穿裝甲沒啥用,戰(zhàn)列艦一炮就夠了

120毫米坦克炮穿甲彈可以擊穿800毫米以上的裝甲,早期戰(zhàn)列艦的12英寸(305毫米)炮彈卻難以擊穿14英寸(356毫米)厚的主裝甲帶,是否代表坦克炮可以對(duì)戰(zhàn)列艦對(duì)轟,并擊沉戰(zhàn)列艦?zāi)??答案是“想多了”?/p>

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簡(jiǎn)單來說,二者傷害的差距好像是:“用釘子釘穿墻壁與用大錘砸穿墻壁”。坦克穿甲彈的質(zhì)量很小,目的只是為了擊穿坦克的厚重裝甲,完成擊穿后,產(chǎn)生的破片對(duì)坦克艙內(nèi)的人員和電子設(shè)備完成殺生,需要?dú)哪繕?biāo)并不多。

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而戰(zhàn)列艦的穿甲彈,早在實(shí)心彈時(shí)代就面臨著殺傷力不足的問題,因此不得不增加彈丸重量,同時(shí)增加穿甲彈的“高爆”能力。因?yàn)閼?zhàn)列艦一方面裝甲防護(hù)很厚,另一方面在于內(nèi)部艙室太多,擊穿外層裝甲后,還需要再次擊穿內(nèi)部艙室,然后到達(dá)核心艙室利用爆炸的破片進(jìn)行二次殺傷,因此戰(zhàn)列艦大口徑炮彈實(shí)際威力都非常大。

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不考慮射程因素的前提下,坦克炮的穿甲彈雖然輕易穿透外層裝甲,即便是再次穿透了內(nèi)層艙室,測(cè)試中甚至可以擊穿10層鋼板,但是因?yàn)橘|(zhì)量不足,其產(chǎn)生的破片造成的殺傷也不足夠,對(duì)于寬大的戰(zhàn)列艦核心艙室造成致命破壞,因此,即便是多門坦克炮同時(shí)擊穿戰(zhàn)列艦主裝甲帶,實(shí)際在內(nèi)部造成的殺傷,比“撓癢癢”高不了多少。

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因?yàn)榧幢闶琴|(zhì)量更大的戰(zhàn)列艦炮彈,如果沒有命中核心位置,戰(zhàn)列艦其實(shí)依舊扛得住,海戰(zhàn)過程中,經(jīng)常有挨了10發(fā)20發(fā)大口徑艦炮彈,依然“跑的飛快”的戰(zhàn)列艦。

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而戰(zhàn)列艦艦炮的威力卻高得驚人,我們常說一發(fā)152毫米榴彈可以殺傷1個(gè)足球場(chǎng)的面積,其彈坑深度可以達(dá)到1.5米左右,而一發(fā)406毫米戰(zhàn)列艦炮彈,彈坑深度超過了4米,直徑超過了5米,直接命中坦克的話,坦克立刻就“涼涼”,即便是落在了旁邊,坦克生存的幾率也不高。

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來自俊赫君的胡說:“大炮一響黃金萬兩”,小國(guó)連戰(zhàn)列艦炮彈都打不起

戰(zhàn)列艦穿甲彈雖然好,但是因?yàn)椴牧虾凸に嚨脑?,?dǎo)致其價(jià)格非常高,比如說一戰(zhàn)時(shí)代中,一發(fā)12英寸(305毫米)穿甲彈價(jià)格就達(dá)到了2000英鎊,1914年??颂m海戰(zhàn)中,英國(guó)無敵號(hào)和不撓號(hào)戰(zhàn)列巡洋艦大戰(zhàn)德國(guó)沙恩霍斯特號(hào)和格耐森瑙號(hào)裝甲巡洋艦,無敵號(hào)發(fā)射了513發(fā),不撓號(hào)發(fā)射了661發(fā),共1174發(fā)12寸炮彈,相當(dāng)于打出了234萬8000英鎊,要知道,13.5英寸主炮(343毫米)獅號(hào)戰(zhàn)列巡洋艦造價(jià)才208萬6000英鎊,15英寸主炮(381毫米)厭戰(zhàn)號(hào)戰(zhàn)列艦造價(jià)才252萬英鎊,這一戰(zhàn),僅僅是12英寸炮彈的費(fèi)用就等于打出去了一艘戰(zhàn)列巡洋艦還要多,這是當(dāng)時(shí)許多小國(guó)難以想象的。

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