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【最强之矛】美国全口径穿甲弹发展简史

创作时间:
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@小白创作中心

【最强之矛】美国全口径穿甲弹发展简史

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https://www.bilibili.com/read/cv34244448/

在二战及战后时期,美国穿甲弹技术经历了从传统裸尖AP到被帽弹,再到截尖弹的演变。这一过程中,T33和T50的对决成为被帽弹与截尖弹竞争的高潮。本文将详细讲述美国全口径穿甲弹的发展历程。

AP与APCBC——设计特征与对比

大战开始之前,美国陆军装备的穿甲弹多为传统裸尖AP。大战开始后,美国人也没有放弃这一历史悠久的弹种,为从20毫米到90毫米的各种坦克炮/反坦克炮研发了“千篇一律”的AP。这类弹药结构如图:

如上图所示,美式传统AP大多为实心(无装药),不具备风帽。除此之外并无显著特征。不装备风帽使得美国的老AP存速性相当差。

作为“后起之秀”,受德国FHA催生的美国APCBC具有很多特征。下图为美式被帽弹“通式”:

美国人列出了两种APCBC,左侧为装药版,右侧为实心版。实际上,绝大多数美式APCBC符合左侧结构“通式”。

与很多人理解的不同,美式APCBC绝非“老AP加俩帽”——其与美式传统AP有着相当差异。美式被帽弹往往具有较多装药,且被帽形状常为图中的特殊流线型。同时,相较于德国后期被帽弹,美国人并没有选择不断加厚被帽,且美式被帽弹更注重低速性能,而非高速下的完整性。风帽也使得美式被帽弹具备很好的存速性。

从设计上看,美式被帽弹积极尝试新构型,竭力保持弹体完整(这也是被帽弹的宗旨)。相较于并未考虑改进方向,设计上较为“原生态”的AP,美式被帽更显先进。

这里需要讲一下被帽和老AP在终点弹道表现上最显著的一个差异:完整性。由于被帽的保护,即使有降低结构强度的装药,被帽仍在各种情况下具备更好的完整性。美国人曾绘制20mmAP M75与37mmAPCBC M51在不同角度下的“完整性曲线”:

不难看出,被帽的保护使被帽弹在较大角度下仍能保持相对完整(当然,这是以适当T/D为前提的),而AP在大角度很容易碎裂。故而被帽的完整性使得其对抗FHA等目标得心应手,但大倾角下仍过于完整的特性也恰恰使被帽在大倾角上力不从心。

被帽崛起——M61取代M72

正如上文所述,在1942年美国与德国坦克真正交锋之前,美国人广泛使用老AP。其中的一个典型便是75mm M72:

如表中列出,对抗二战美国RHA靶,M72足以在914米击穿79毫米垂直装甲,但对抗FHA靶,这一数据迅速缩水至66毫米。FHA生来便对裸AP有压倒性优势,其高硬度硬化层可以有效破坏弹尖的完整性,使AP的穿甲进程难以持续。故而,当美国人看到满大街的德国FHA时,自感压力倍增。以四号的装甲钢为例:

四号的装甲钢广泛使用表面硬化技术,硬化层硬度可达BHN578-601,且硬化层背后的装甲钢质量优异。

在北非的战事中,M72对FHA效果差的问题暴露无遗。美国人充分发挥强大的弹药开发能力,很快便推出了一种新弹,亦为日后美式被帽弹的鼻祖—M61。

M61具有相当的开创性。利用被帽,其对FHA有非常优秀的打击效果,在极广泛的区间中,M61对FHA的穿深远高于RHA——这就意味着采用表面硬化技术的敌人不仅是做了无用功,还使自己的防护力“有所下降”:

M61 RHA曲线,对1945美国靶

M61 FHA曲线,对1945美国靶

无论是50FHA还是80FHA,在M61面前都形同虚设,不值一提。这样优秀的成效令美国人十分得意。自此,以M72为代表的老AP被打入冷宫,不再成为主力弹药(虽然仍有少量配发),而M61和其衍生出的M62,M82等弹药则成为了无可辩驳的主力。

神的诞生——T33大战FAPT

对于T33的研制和发展历程,这里不再赘述。我只希望在这里讲一个冷知识:T33项目早在1942年前便已开始,最初的目标是对抗当时德国坦克广泛使用的垂直/小倾角FHA。后来,随着德国坦克由垂直/小倾角FHA发展为大倾角RHA(以黑豹为代表),T33的目标也就变为了对抗大倾角装甲:

但是,T33并未彻底抛弃自己的初衷。美国人仍希望T33能对FHA有一战之力。继承AP血脉的它也被寄予厚望,希望其对大厚度小倾角一定效果。这样的期望最终被量化为对抗4/30的FHA和5in均质钢:

当然了,众所周知,从结果上看T33圆满完成了任务。

同时,我们着重讲一下在T33早期研制中出现的“FAPT”这一特殊弹种。

在进行20mm缩比例测试时,美国人在FAP方案(裁去AP的弹尖而来的钝头弹)基础上加装钢帽,得到了FAPT方案。这种钝头与被帽结合的方案被寄予厚望。在最终打靶中,FAPT也确实比FAP更优异。其在中T/D有着惊艳的表现,在这一区间真正压倒了截尖和FAP(FAP随着T/D上升效果直接跳水),但最终因对抗大厚度小倾角的效果远不及继承了AP血脉的截尖而落败。这些内容我曾在先前的专栏中讲过,这里也不讲太多。

不论如何,FAPT带给了热爱被帽的美国人一些希望——其意味着被帽弹或许能通过改进构型提升大倾角穿深。于是,名为T39的新被帽弹方案被提出。

“临时方案”与天选之子——T33与T39,新被帽的诞生

出乎很多人的意料,T33刚研发成功时,美国人只将其视为一个对大倾角的“临时方案”,并“试验性”地订购了十万发T33(有钱是这样的):

美国人指出,待T39开发完毕后,T33方案便会终止。

T39究竟是何方神圣,是否有凌驾T33之上的实力?

美国人曾为改进现有被帽弹,超越M82而研发了从T25到T35的一系列新被帽弹。请注意,T35是在老AP的基础上(无装药)添加被帽和风帽,体现了此时美国人融合AP与被帽的思路(日后会很重要)。

在对抗大倾角的需求下,美国人开发了上文中不断提及的T39。T39是美国“新被帽弹”的典范,其采用类似AP的无装药弹体,在此基础上加装高淬透性钢制成的轻量化软被帽,风帽自然也必不可少。美国人的思路很容易理解,先利用被帽保障弹体完整性,降低质量损耗,再利用后部弹体的截尖效应击败大倾角装甲。

这一设想非常有趣,说白了就是将被帽和截尖的优势融合。但最终,被帽还是会严重影响截尖效应。T39未能在打击55度装甲上起到预期效果,最终败给了昔日的“临时方案”T33:

然而,T39的努力并未白费。在其基础上衍生出了105mm T5E1的T32,120mm T53的T14,这些构型相似的无装药被帽弹成功提升了美国火炮的火力。至二战结束时,对原有的大装药美式被帽弹的开发和推广实际上已经终止,美国人虽未放弃被帽,也不再考虑这些结构强度有缺陷,对大倾角乏力的老弹。

宿命之战——T33与T50,被帽的最后一搏

40年代末50年代初,美国人对被帽的态度十分矛盾。一方面,在著名的1947年新坦克计划中,三个日后将起重大作用的方案都被要求以被帽弹为主力全口径弹:

这无疑是思维保守者长期对被帽依赖的结果。另一方面,T39被击败后,美国人许久拿不出能与自己的T33有一战之力的新被帽,直到一个新颖的想法出现:

“那我直接给T33加被帽,不就超越T33了?”

于是,“最后的被帽”T50问世。这一弹药在T33的基础上加装了软被帽,以求达到美国人期盼的“保护+截尖”:

实际上T50真的是一种很优秀的弹药,多次测试表明,其设计、构型水平及带来的穿甲效果在被帽弹里属于最棒的一档。

美国人已经把被帽的潜力尽可能挖掘,接下来就是最后一战——T33战T50。1951年,T33与T50在3200fps初速下对从76毫米到193毫米,从30度到65度的各种目标(装甲材质包括RHA,CHA,FHA)进行了大量打靶,最终结果如图:

BLP标准,对冷战靶12560

灰色区间为T50优势区,其内为T50曲线;其余区域均为T33优势区,绘有T33曲线。毫无疑问,T33再次击败了被帽,在对抗大倾角上展现出无与伦的优越性。

这次测试的结果是决定性的。美国人立刻叫停了所有被帽弹方案,全力发展不同口径的截尖弹。在我上一篇讲述M358的专栏中便有提到,原有的T14E3,未来的T99都被叫停,被帽弹的主力全口径弹位置彻底由截尖接手。

尾声与回响

T33击败T50后,美国人全力投入到截尖的开发中。76mm M339,105mm T182,120mm M358等优秀的截尖弹分别成为了76mm M32,105mm T140,120mm M58等新火炮的主力全口径弹。

然而,美国人对被帽就是那么迷恋(当然,苏联和当年的德国人还要更迷恋)。在120mm T116的开发进程中,曾有一次“旧活新整”——“实心圆锥帽设计”。

这一设计在截尖弹T116E6基础上加装“实心圆锥帽”,试图重振被帽辉煌。于是,美国人将其与T116E6进行对比打靶,结果如图:

现实是残酷的,T116E6于2962fps就能打出BLP的127/55,“实心圆锥帽设计”需要3436fps。于是,被帽的最后一点希望也被截尖轻易掐灭。

在可控的截尖效应面前,被帽毫无意义。这样一个冷酷的事实贯穿了大半个美国全口径发展史。好在美国人醒悟得很快,没有在被帽上浪费太多时间,避免了苏联和当年德国的悲剧。

这就是美国全口径弹的故事,一个敢于创新,勇猛精进的故事。以十年光阴,塑成最强之矛。

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