炮弹装药和装药技术对于杀伤力的影响
该文章是对于去年5月这篇文章的补充和提高。特别感谢@wkyasl朋友对装药成分和装药技术的科普讲解。

上一篇文章中,本人主要采用的是维基百科对于英美国家105mm和155mm系列炮弹的介绍资料,在经过一年多的交流和学习,本人再次了解了俄罗斯和中国相关弹药的生产加工模式和英美国家的巨大区别。在此补充如下:
一、苏联和英美国家装药选择和装药技术的发展分歧
1、注装药技术:二战中,各国主要采用的装药技术是注装技术,通俗的说就是把熔融的炸药如同灌装饮料一般注入炮弹外壳之内,再经过保温使其均匀凝固,即可制成炮弹。这一技术迄今为止也是欧美主要的弹药生产模式,不过注装技术有不少缺点:

1、装药必须可以在熔融状态下流动和安全灌装,对于某些不耐热炸药不能采用该工艺。因此熔铸炸药主要是TNT基(如二战阿玛托炸药,战后B炸药)和最近的TNO基(如IMX-101),对于含黑索金比例较大的炸药无法使用此法;
2、熔铸炸药对于浇筑温度和灌装后保温控制要求极高,要避免内部冷却速度不一产生缺陷和气泡,这些结构在发射时极易发生提前爆炸,美国正是因为1978年统计注装B炸药多次发生膛炸事故后,放弃了在高膛压炮弹装填B炸药的选择,重返TNT路线。
2、螺旋装药路线
由于注装药存在铸造缺陷和保温时间较长的问题,同时装填阿玛托炸药无法让硝酸铵比例超过60%,一战针对注装药进行了改进,即所谓的“螺旋装药”,该法在中国曾经长期垄断弹药生产领域,甚至如今仍有论文研究此法。


螺旋装药流程很简单,首先直接在炮弹内注装一部分炸药,待其冷却后,插入螺旋输送杆,将制成片剂的装药装入漏斗,以螺旋输送模式输入炮弹内部,接着在螺旋的顶进作用和压缩作用下将物料压紧在内壁,这样就能有效消除气泡。但是该法缺陷很明显:只适合于热敏感低,摩擦敏感低的装药,基本上只适合阿玛托和TNT装药,不适合黑索金装药。同时受制于材料的塑性,螺旋装药的密度中间高两侧低,不利于整体提升密度和装药量。
3、压装装药:

对于那些摩擦感度和热敏感度都比较高的装药,如黑索金等,就不适合使用上述的螺旋和熔铸注装技术,而需要压装技术。压装需要特别的压力设备,而且炮弹本身需要一定结构强度,使得它不利于用于迫击炮弹等薄壳炸弹,而适合用于有坚固外壳的炮弹和炸弹。压装技术可以类比自动揉面机的过程。压装原理是将片状,块状的炸药叠放在炮弹内部,然后使用压力机将其“揉”在一起,从而提升装药密度和消除缝隙和气泡。不过,现实中炸药是很容易爆炸的,所以说在压装过程需要特别考虑速度和温度。
由于很长一段时间,解决不了压装的生产效率问题,使得压装技术没有普及到一般的炮弹领域上。不过,苏联在1970逐步攻克分部压装机技术,连续压装机结合了螺旋输送杆和螺旋压力的设计,首先将药剂通过螺旋输送的方式注入炮弹,接着螺旋杆停止旋转,在液压机力量下压,靠杆头的冲头将药面压紧,然后重复过程直到装满为止。这样的好处是能装填高威力钝化黑索金A-IX-2炸药,这种装药TNT等效超过150%,且成本提升不大。

苏联125炮弹在实际生产中也是经历了螺装TNT到压装TNT的过程。目前常用的3of26炮弹就采用压装钝化黑索金加铝粉的A-IX-2炸药,切面呈灰白色(见下图),而早期的3of19弹药是采用螺装TNT的,这意味着在更换生产工艺和炸药后,3OF26在装填质量相同情况下,威力相比过去提升了150%,极大的增强了坦克杀爆弹破坏力,同时又不像注装的B炸药(黑梯)那样较为敏感,不易出现炸膛事故,因此综合性能大幅提高。正因为3OF26和国产98版125炮弹采用连续压装的钝黑铝炸药,单发威力接近5kgTNT,达到了二战ISU152的榴弹威力,使得它具备相当强度的反坦克能力,在战争中体现的淋漓尽致。

