新型大口径机枪弹

2.2 穿爆燃弹头的起爆作用用含有起爆药的火工品来起爆猛炸药是近百年来的传统起爆技术。近年来，发展高技术火工品的起爆技术有了较大的进展，无起爆药雷管就是其中之一。由于该雷管内无起爆药，只装有猛炸药，需要输入较大的初始能量才能起爆，所以它比普通雷管有高得多的安全性。 12.7mm穿爆燃弹头的起爆作用设计是靠弹头以一定飞行速度撞击目标时获得的冲击能来直接起爆弹头内的猛炸药。穿爆燃弹头对炸药的起爆综合了冲击起爆和热起爆两种方式。当弹头以一定的速度贯穿薄钢板(相当于飞机蒙皮)时，一方面钢板发生变形并遭至破坏，另一方面弹头受到钢板对弹头的轴向与径向力的作用。弹头前端及弧形部段受到挤压后发生变形，同时挤压燃烧剂与炸药。当炸药受到冲击时，炸药中的空穴受到冲击绝热压缩可形成热点。炸药受到冲击压缩变形时，炸药与炸药之间，炸药与弹心之间发生相对运动产生的摩擦也能形成热点。当这些局部点上集中的能量使其温度达到高于炸药起爆点的温度时，炸药的爆炸就从这些点开始被激发并扩大，直到使全部炸药发生爆炸。如果弹头的撞击作用使燃烧剂先燃烧，则燃烧火焰也可使炸药由燃烧转为爆轰。

炸药的热起爆和冲击起爆是以热点理论为依据的。热点的形成是炸药在机械能作用下发生爆炸的首要条件。但只有形成的热点足够大，温度足够高时，才能引起炸药爆炸。因此，弹的结构、装药条件必须满足弹的起爆要求。 2.3穿爆燃弹头的爆炸过程 12.7mm穿爆燃弹的起爆要求是在300m距离上穿过1.8mm厚软钢板后的起爆率为90％。用高速脉冲X光摄影拍摄的穿爆燃弹头在300m处穿过1.8mm厚软钢板后的爆炸情况见图 2。弹头撞钢板后100μs左右，弹头全部穿过钢板，除弹头尖部稍有变形外，整个弹头保持完整和正常飞行状态(见图2a)；200μs左右，弹头继续向前飞行，但弹头装药位置处已向外膨胀形成凸肚状，炸药已经起爆(见图2b)；250μs左右，弹头壳膨胀到发生破裂(见图 2c)；300μs左右，弹头继续炸开形成许多破片，弹心保持完整状态(见图2d)。弹头是在处于飞行过程中逐渐炸开的，这一过程可延续到500μs左右。弹头爆炸后，破片的纵向飞行速度约570m/s，横向飞散速度约150m/s，弹心与钢套尾部向前飞行速度约 600m/s。这些爆炸产物可对钢板后的目标造成较大毁伤。 2.4穿爆燃弹头的穿甲过程 12.7mm穿爆燃弹穿甲性能为：在800m处穿透10mm/30°装甲钢板。该弹头为动能穿甲弹头，穿甲弹心采用高硬度、高密度的硬质合金材料。弹心材料的成份与性能的选取要与穿甲条件相匹配，以保证既有较好的穿透能力，又要有穿甲后的毁伤性能。12.7mm穿爆燃弹头在800m处穿透10mm/30°装甲钢板时的高速脉冲X光照片见图3。由于钢板较厚，弹头碰击钢板时受到很大阻力，弹头壳尖部遭破坏，弹心尖部穿入钢板。在经历延滞期后，弹头在靶面发生爆炸，只有弹心继续穿甲。从弹头撞击靶面开始，约150μs弹心锥体穿出靶板，弹心头部呈完整状态(见图3a)；180μs时弹心圆柱部穿出靶板，穿出部分因应力松驰而发生破碎(见图3b)；200μs、250μs时弹心破碎颗粒沿轴向逐步分离拉开，直至弹心全部穿出靶板(见图3c、d)。穿透钢板后，燃烧火焰可引燃靶板后的汽油等可燃物，弹心所形成的大量硬质合金小颗粒可对目标造成较大毁伤。

2.5 12.7mm穿爆燃弹的主要性能及特点主要性能速　　　度　　V25=810～825m/s 膛　　　压　　Pm≤324MPa射弹密集度　　300m处R50≤19cm 穿甲性能　　800m处穿透10mm/30° 装甲板燃烧性能　　100m处穿透10mm/30° 装甲板后对汽油引燃率 ≥75％爆炸效果　　300m处穿1.8mm钢板后起爆，产生破片穿1mm钢板数≥18 勤务安全性　　1.5kg重锤自4m高落下打击弹头而不发生爆炸 12.7mm穿爆燃弹具有以下特点： (1)安全性能好，弹头内不装雷管、火帽、起爆药，解决了以往爆炸弹存在的不安全性问题； (2)穿甲威力大，采用硬质合金弹心，穿甲威力大幅度提高，对倾斜靶板的穿甲性能好； (3)具有爆炸、燃烧效果，弹头穿过薄钢板后能适时起爆，产生的破片可增大对目标的毁伤能力，燃烧火焰可点燃目标后的可燃物； (4)具有与原制式弹相同的内、外弹道性能，对制式武器的使用不会带来任何问题； (5)通用性好，大部分零、部件与制式弹通用，加工设备、工艺工装通用。 3 结束语 12.7mm穿爆燃弹是大口径机枪弹中的一个新品种。弹头结构简单设计合理，充分发挥了各元件的综合作用，装药结构设计既能保障弹的起爆作用可靠，又能保障使用的安全性。弹的基本结构与传统的枪弹弹头结构相同，能适应枪弹的生产工艺，便于大批量生产。该弹集穿甲、爆炸、燃烧三种功能于一体，可增大对目标的毁伤效果。具有引信功能而结构简单的穿爆燃弹在枪弹设计上是个创举，其性能达到了国际先进水平。