穿甲彈
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穿甲彈（英文：Armor-piercing ammunition，簡稱armor-piercing或AP）顧名思義，是用來穿透裝甲的彈藥，分穿甲子彈和穿甲炮彈兩類，前者主要用於射穿防彈背心和一些具有輕型防護的設備（反器材），後者用來破壞各類重型載具。「穿甲彈」一詞通常指的是穿甲炮彈，從1860年代鐵甲艦出現後便主要用於擊穿戰艦的厚重裝甲，一戰出現坦克後亦逐漸用於對付各類陸上裝甲單位。
1：風帽
2：彈芯（鎢、強化鋼、貧化鈾）
3：炸藥（TNT、RDX、HMX）
4：雷管
5：彈帶
原理
[編輯]穿甲彈是以炮彈材料的硬度與形狀，加上裝藥在射擊時傳遞的動能，在與堅硬的目標接觸時穿透表面而達到破壞的效果。穿甲彈的威力取決於炮彈擊中目標時的動能，和炮彈材料自身的物理特性。穿甲彈在炮管中被發射藥加速後只受阻力和重力的作用，為了使穿甲彈在擊中目標時仍然存有較大的速度，穿甲彈在設計時就必須採用有利於減小阻力的形狀。穿甲彈除了用來反坦克以外，也可以用來對付其他堅固目標，或者使用在炸彈上，攻擊軍艦的水平防護裝甲。
歷史沿革
[編輯]鐵甲艦時代
[編輯]早期火炮所使用的是實心圓球炮彈及爆炸炮彈，在對付木質風帆戰艦時並沒有太大問題。但自1850年代末期，披著熟鐵裝甲的鐵甲艦出現之後便逐漸力不從心，因此便需要特別設計專門用於穿透裝甲的新式炮彈。
為此，威廉·帕利瑟爵士以自己研發的帕利瑟彈為基礎，發明了能硬化尖頭鑄鐵彈頭部的工藝。將彈頭朝下，尖端部分為鐵質模具，熾熱的金屬會在接觸模具的一瞬間降溫並變得非常堅硬（馬氏體的抗變形相變），而其餘部分則是普通的翻砂鑄造，讓金屬得以緩慢冷卻，保持韌性（抗碎裂）。
上述炮彈在對付熟鐵裝甲時十分有效。但到了1880年代，鐵鋼複合裝甲和純鋼裝甲的誕生使得前述炮彈無能為力。為此，以水淬火硬化彈尖的鍛鋼炮彈便取代了帕利瑟彈，最初的鍛鋼炮彈只是以普通的碳鋼製造，但隨著裝甲品質的提高，炮彈工藝也隨之改進。至此，便是最基礎的穿甲彈(AP)。
到了1890年代，陸續誕生了如哈維鋼、克虜伯鋼等以滲碳方式表面硬化的合金裝甲鋼，並開始應用於軍艦上。受表面硬化層影響，過往的穿甲彈在命中新式裝甲時極易碎裂，使穿甲性能暴降。於是彈體便隨之而改進，一是以鍛造或鑄造的方式往彈體鋼材中加入鎳、鉻等金屬，提高性能。再來就是在彈體尖端前面加上軟金屬帽——時稱「馬卡洛夫尖」——其發明者便是俄國將軍斯捷潘·馬卡羅夫。這種軟帽可以緩解部分衝擊力，避免炮彈主體受損或碎裂。這種披上軟帽的穿甲彈便是披帽穿甲彈(APC)。
為了增加炮彈在穿透裝甲後的殺傷力，於是在穿甲彈彈體中間加入炸藥（裝藥）的穿甲榴彈(APHE)便應運而生。這種炮彈在穿透裝甲後於內部空間爆炸，造成大量殺傷。因為需要在彈體中間挖出空腔以容納裝藥，因此穿甲榴彈的穿透性普遍會比穿甲彈差。
但是在面對輕裝甲目標時，穿甲彈/穿甲榴彈會發生過度穿透的問題，即炮彈命中目標後，因過薄的裝甲而無法引爆裝藥，並穿透另一邊裝甲，脫離目標。但是使用榴彈時亦會因為目標的輕裝甲而導致殺傷力大幅降低。為此，便產生了介於穿甲榴彈和榴彈(HE)之間半穿甲彈(SAP)。
第一次世界大戰
[編輯]第二次世界大戰
[編輯]冷戰
[編輯]種類
[編輯]被帽穿甲彈（APC）
[編輯]為了擊穿有硬化工序的裝甲，通過在彈頭裝備被帽，防止碎彈。由於高速的常規穿甲彈擊中擁有表面硬化的裝甲會導致碎彈，在彈頭添加柔韌性強，平坦的被帽。被帽首先撞上裝甲硬化表面並碎裂。在損壞硬化表面後，彈體會穿透沒有硬化的裝甲，避免碎彈。 由於被帽平鈍，被帽穿甲彈有一定的轉正能力，但是擊中高傾角裝甲仍易跳彈。被帽會增加阻力，所以通常伴隨風帽（BC）使用
風帽穿甲彈（APBC）
[編輯]使用風帽穿甲彈的穿甲彈一般彈頭較鈍，早期鈍頭穿甲彈轉正高但風阻大，加裝風帽大穿甲彈擁有類似的傷害以及更高的射程。
穿甲榴彈（APHE）
[編輯]穿甲榴彈是一種動能化學彈藥，在第二次世界大戰時期常有裝備。此彈藥會在擊穿裝甲後在裝甲內部爆炸，造成二次對敵方車組成員的殺傷。
高速穿甲彈/硬芯穿甲彈（HVAP/APCR）
[編輯]另一稱呼為硬芯穿甲彈（APCR），為了擊穿更厚的裝甲，勢必要提高砲彈射擊後的動能，製造更大的砲彈，相對的要有更大的大砲來使用，一味的加大尺寸並不是唯一的方法。所以就在彈頭的材質上做點功夫，HVAP/APCR彈使用了比鋼鐵更堅硬的物料（如碳化鎢）製成直徑較小的彈芯，彈芯外包裹一層輕金屬（如鋁）以保持炮彈口徑不變。擊中目標時，外層輕金屬彈托留在裝甲外，內部彈芯繼續前進穿透裝甲。由於整體質量比全口徑彈輕，硬芯穿甲彈在動能相同的情況下具有更高的速度，能令小口徑火炮也能擊穿厚重的裝甲。缺點在於，由於質量較小，硬芯穿甲彈的動能會隨速度降低迅速衰減，外層的彈托也會增加橫截面積和空氣阻力，導致有效射程變短，在遠距離難以命中目標，並且很容易跳彈。二戰末期，APCR逐漸被原理相同，但彈托可分離減少阻力的脫殼穿甲彈取代。
複合非硬芯穿甲彈（APCNR）
[編輯]與硬芯穿甲彈（APCR/HVAP）的設計相同，不過外層彈托是由比較軟的材質製造，為錐膛炮（Squeeze bore）而設，發射時外層彈托受擠壓直徑變小，橫截面和阻力隨之減少，從而提高初速增加穿透力。例子如英國安裝了利特爾約翰適配器 的QF 2磅炮和德國的7.5厘米Pak 41反坦克炮。缺點和硬芯穿甲彈類似，而且錐膛炮無法發射APCNR外的任何彈種，限制了對軟目標的打擊效果。
脫殼穿甲彈（APDS）
[編輯]脫殼穿甲彈是傳統穿甲彈提升穿甲效果的改良型。脫殼穿甲彈將真正會與目標接觸的彈頭直徑縮小，外面以較輕的材質作成套筒包覆，在外觀上，與普通穿甲彈接近，直徑也相同，能夠繼續使用原有的火炮。
發射之後，當炮彈離開炮管時，因為壓力的關係，外層的套筒會迅速與中間的小直徑彈頭分離，只剩下中央的部分繼續前進。脫殼的意思就是將外層的套筒在發射初期脫離的步驟。
這種穿甲彈的好處是可以使用較大口徑的火炮，利用較多的裝藥提供的能量，集中在比傳統穿甲彈小的彈頭上，提高整體的穿甲能力，以及減少飛行過程中能量的耗損。但APDS採用自轉來克服章動效應，其長徑比不得大於7：1否則自轉無法提供足夠的穩定性。故彈頭較現代APFSDS顯得粗而短，接觸面的增大和彈芯較短使其穿甲能力也明顯遜色於APFSDS，APDS主要被二戰末期至冷戰前期的坦克使用。
尾翼穩定脫殼穿甲彈（APFSDS）
[編輯]
彈體與脫殼穿甲彈類似，彈芯多由製程複雜的合金或陶瓷製造，擁有極高的硬度，最大差異在翼穩脫殼穿甲彈的彈芯尾部擁有尾翼，其功用在射擊後，彈芯在空中飛行的姿態能夠與射擊拋物線成一直線，接觸目標後動能集中在彈芯尖端貫穿目標，也就是說尾翼的功用是讓彈芯不在空中翻滾。缺點：尾翼會增加風阻，減少動能，易受側風影響，降低命中率。早期的APFSDS長徑比較小，大多在15：1左右，隨著技術的發展，現在的APFSDS長徑比已經在25：1左右，彈芯的質量增加了，動能和存速性也顯著的提高。APFSDS彈芯材質大多採用合金鋼，碳化鎢，貧鈾。