殊途同归— 浅谈德美APFSDS的发展

殷 杰

殊途同归— 浅谈德美APFSDS的发展

殷 杰

长杆次口径尾翼稳定脱壳穿甲弹（APFSDS）不仅是现代坦克炮的主力弹种，而且也是反装甲能力 最强、作战效果最佳的弹种。该弹的设计，往往代表着研制国在弹药、发射药、治金等军工技术上的最高水平。

1979年，德国莱茵金属公司为“豹”-2主战坦克研发的RH120（L44）滑膛炮一经推出，就成为西方阵营新一代坦克炮的技术标杆，连西方阵营的领头羊美国也采取了“拿来主义”，使之成为西方阵营装备数量最大的坦克炮。不过，炮虽一样，但德美两国在为其研制配套的APFSDS时，却根据各自国情，采取了不同的技术路线。三十多年来，德美在该领域内的你追我赶，极大促进了两国APFSDS的技术进步。

DM13/23：奠基之作

DM13是德国人为RH120研制的第一款120毫米APFSDS。它由脱壳穿甲弹丸、钢底半可燃药筒和发射药组成。

DM13的脱壳穿甲弹丸包括弹套、尾翼、弹芯和装在弹底的曳光装置等部件。三段焊接式弹芯由钨合金制成（密度为17.1克/立方厘米），外部包有钢套。钢套直径为38毫米，弹芯长径比为12：1。马鞍形、三瓣式弹托装有前、后定心环，后面装有闭气环。尾翼有5个翅片，由高强度铝合金轧制而成，表面经热处理，可承受500兆帕以上的膛压。尾翼用真空电子束焊接工艺将其焊在弹芯尾部。

尾翼稳定脱壳穿甲弹是现代坦克的主战弹种

DM13的半可燃药筒由惰性纤维、硝化棉、二苯胺、树脂等混合制成，内装发射药、底火和缓蚀添加剂衬套。用带中心传火管的多孔底火与闭锁卡环将金属筒底、闭气环及可燃筒体连接在一起。为防止烧蚀，延长炮管寿命，药筒前半部分内侧装有防烧蚀的添加剂衬套。为防止药筒受潮和微生物侵蚀，在药筒上涂有一层油膜。

DM13的半可燃药筒内装有7.1千克JA2型7孔粒状粘结型压实发射药。它是利用特殊粘结剂将含硝化棉成分的发射药粘结在一起，制成整体形状发射药柱。点火时，这种发射药将分裂成原始的疏松粒状火药，可使初速增大，但膛压增加不多。其优点是装填密度大，但又简化了装填工艺。

DM13的初速为1650米/秒，最大有效射程达3500米。在1979年服役的时候，它在飞行速度、命中精度以及终点弹道性能方面达到了世界领先水平。

不过，德国并未就此止步。面对20世纪80年代华约装甲防护技术的进步，德国于1983年投产了DM23。其基本结构与DM13类似，但DM23的弹芯采用了整体式钨合金，直径减少到32毫米，长径比增加到14：1。在弹体长度不变的情况下，DM23因为弹芯长径比的增加，初速和穿甲威力都有所提高。

M827/828：DM13/23的异国“兄弟”

1985年初，美国就引进RH120技术在国内按许可证生产的问题，与德国达成了协议。该炮被美军赋予M256的编号。随同火炮一块引进的，包括DM13/23在内的配套弹药。不过，美国人在仿制DM13/23时，并没有沿用德国的钨合金弹芯，而是将弹芯材料换成了密度达18.6克/立方厘米的贫铀合金（由铀238加入0.75%钛制成，强度比纯铀金属高3倍），这就是美制M827/828贫铀APFSDS。

美军M829A2和M829A3穿甲弹，M829A3是现役穿甲能力最强的炮弹

通过原装进口的DM13/23与自制的M827/828大量实弹射击对比试验，美国人确信贫铀弹芯延展性、韧性更好，大幅度提高了弹丸的横向载荷（断面比重），降低了飞行途中的速度损失，再加上贫铀穿甲弹芯在撞击装甲时具有的自锐特性，从而将穿甲威力提高了10%左右。

不过，任何事物都具有两面性。由于贫铀合金弹芯的弹性模量仅为钨合金弹芯的一半，刚度要明显低于后者。弹芯在高速飞行中的气动加热可达到2227度左右的高温。在强大的高温和气动力的耦合作用下，弹芯难免会发生变形。贫铀合金比钨合金的耐热性差，所以它的变形也大，这在一定程度上降低了弹芯的飞行稳定性，直接导致M256在同样距离上使用DM13/23的射击精度要优于M827/828。两者精度上的差距会随着射击距离的增加而扩大。而为了保证贫铀弹芯在飞行途中不弯曲变形，就得用更长的弹托，由此增加了APFSDS的消极重量。

M829A1 VS DM33：美国威力超群，精度相当

眼见美制M827/828的穿甲性能超过了自家的DM13/23，德国遂于1989年研发出了DM33。该弹弹芯直径28毫米，长径比提高到20：1，同时钨合金弹芯的材料成分变为钨90%，镍7%，铁3%，炮口初速增加到1679米/秒。这些改进极大地挖掘了整体式钨合金弹芯的侵彻潜力。

M829家族合影

美国的动作很快，在极短时间内就推出了DM33的贫轴弹芯版本—M829，并全面替换了早期的M827/828。不过，由于贫铀弹芯强度不够，导致M829在2000米处的精度比DM33低1.3%左右。因此，M829只经历了小批量生产便被改进型M829A1所替代。M829A1弹芯直径24毫米，长径比仍为20：1，但为了承受更高的膛内发射应力，保证贫铀合金弹芯在膛内不发生弯曲，从而达到提高射击精度的目的，该弹的弹托长度增加了7%。测试表明，虽然此举在一定程度上增加了消极质量，降低了初速，但M829A1初速仍达1675米/秒，在2000米距离上可击穿550毫米厚的均质钢装甲板，射击精度与DM33相当。

DM53 VS M829A2 ：德国弯道超车

M829A1在1991年初设计定型后，立即投产并参加了海湾战争，获得了极大成功。但美国并没有就此满足，而是于1992年又推出了M829A2。M829A2在贫铀弹芯中嵌入了钨丝以提高其弹性模量；采用碳-环氧树脂复合材料制造弹托，降低了消极质量，并提高了初速；半可燃药筒内装的是袋装粒状多孔发射药，以防在药筒损坏时发射药漏失，并提高了燃烧效率。相较M829A1，M829A2的初速提高了近30米/秒，在2000米距离上对均质钢装甲的穿深达到了600毫米。

面对M829A1/A2的压力，德国于90年代中期推出过渡性质的DM43后，将主要精力都放在力图重夺性能优势的DM53研发上。

DM53于2000年研发成功。其弹芯采用改进自WHA（钨重合金，含W90%，NI9%，CO1%）的WHA Ⅳ材料，具有接近贫铀弹芯的绝热修剪能力（自锐化能力）。WHA Ⅳ化学组成极为紧密，主要由密度17.1克/立方厘米的W-CU-NI-AI纳米基体合金构成。

DM53全弹质量21.4千克，射弹长745毫米，质量5千克，炮口初速1670米/秒（L44）或1750米/秒（L55），千米速降约为55米/秒，精度为0.2密位，有效射程3000-4000米；多基发射药质量约9千克。在使用RH120（L55）发射时，2000米距离上能达到780毫米穿深，一举超过了使用贫铀弹芯的M829A2。

DM53既可以用RH120（L55）发射，也可用RH120（L44）。但使用后者发射时，由于压力曲线问题，火炮必须安装改进的K900复进机。

德国在展示其脱壳穿甲弹的射击精度

M829A3 VS DM63：德美难分伯仲

为了确保美国在APFSDS上的领先地位，美国于21世纪推出了M829A3。

M829A3采用了美国在穿甲弹芯、复合材料弹托、发射药等方面的最新技术。全弹由IM兼容器、改进型药筒、粘合接头和弹性弹底、带钢制风帽的超级贫铀穿甲体、低阻力尾翼、TR998曳光体、碳纤维复合材料弹托、M123A1底火、PRD-380棒状发射药组成。全长982毫米，质量22.3千克，RPD-380棒状发射药质量8.1千克，贫铀弹芯直径22毫米，炮口初速1555米/秒，有效射程3000米。

M829A3的穿甲体采用钢制风帽。相较铝制风帽，虽然钢制风帽更重，但却可以提前诱爆反应装甲，减少反应装甲对穿甲弹芯造成的损害。M829A3对均质装甲板的穿甲威力略大于DM53。

面对M829A3，德国于2006年推出的DM63与DM53最大的区别，是前者采用了TIPS发射药，提高了低温和高温下发射药的稳定性，改善了压力曲线。使得RH120（L44）发射DM63时，不必安装改进后的复进机。同时，由于发射药的改进，DM63的外弹道更为稳定，精度更佳，在2000米上对均质钢装甲的穿深，也小幅提高到800毫米。

显然，DM63的推出，主要着眼于提高弹药的适配性能，根本目的在于争夺外销市场。对于穿甲威力则没有再刻意追求。这是因为德国认为该弹的威力已经足够，况且最新研究表明，虽然在对付均质装甲板时，同等情况下贫铀弹芯较钨合金弹芯有约10%的性能优势，但在对付日益普及的复合装甲时，弹性模量要大得多的钨合金弹芯实际效果要好于贫铀弹芯。

结语

三十多年来，德美两国在APFSDS发展上，可谓你追我赶，殊途同归。虽说同时代的美制贫铀APFSDS具有一定的穿甲性能优势，但德系钨合金APFSDS在射击精度上却总能胜出一筹。这其中最主要因素，是由贫铀和钨这两种重金属的基本特性决定的。采用哪种重金属合金作弹芯材料，是由各国具体国情决定的。美国作为“世界警察”，根本不必考虑装甲兵本土作战的问题，因此在发展贫铀弹这个对环境和人体有无穷后遗症的弹种时显得无所顾忌。不过，贫铀和钨各有优劣。德国的实践证明，如果设计得当，钨弹一样能达到或接近贫铀弹的性能。

责任编辑：彭振忠