穿甲原理和穿甲計(jì)算公式(修改版)

1、穿甲原理和各種主要的穿甲計(jì)算公式把這幾篇文章敲上來，使大家對(duì)于穿甲原理和主要的穿甲計(jì)算公式有個(gè)了解。穿甲是可以依照公式進(jìn)行計(jì)算的，因?yàn)檫@種公式本身就是從無數(shù)試驗(yàn)中歸納，并得到驗(yàn)證的。摒棄所謂“一切通過試驗(yàn)”的說法，其實(shí)很多試驗(yàn)數(shù)據(jù)本身又隱藏了很多值，測(cè)試方是誰？裝甲靶板是什么材料（兩國(guó)裝甲鋼都不一樣靶板會(huì)一樣）？穿透標(biāo)準(zhǔn)是什么？貫穿率是多少？空氣抵抗系數(shù)怎么取算？等等，很多網(wǎng)上二戰(zhàn)坦克資料中從未給出，所以出入很大也就不奇怪了。公式按原形

2、式難以用文本書寫，所以按照C語言的規(guī)范來寫：5.2穿甲現(xiàn)象和抗彈能力的表征各種穿甲彈都是利用長(zhǎng)身管火炮發(fā)射它時(shí)所獲得的高速飛行動(dòng)能來穿頭裝甲和起殺傷作用的。彈丸在沖擊裝甲前具有的動(dòng)能為W=12MＶc^2（51）公式中m——彈丸質(zhì)量；Ｖc——彈丸沖擊裝甲的速度。彈丸的動(dòng)能在穿甲過程中消耗于許多方面，包括破壞裝甲、彈丸本身的變形、裝甲板的彈性振動(dòng)、碰撞及摩擦發(fā)熱等。其中，破壞裝甲做功是主要的。從力學(xué)的觀點(diǎn)看，裝甲受破壞的應(yīng)力可能有以下幾種；

3、延性擠壓：σx=Fπd^2環(huán)形剪切：τ=Fπdb張應(yīng)力破裂：徑向：σn周向：σm式中F——彈丸對(duì)裝甲的作用力；d——彈丸直徑；b——裝甲厚度。當(dāng)彈丸碰撞裝甲時(shí)，這幾種應(yīng)力都同時(shí)出現(xiàn)，但其中那一種首先達(dá)到極限值造成破壞，隨彈丸和裝甲的材料性質(zhì)和尺寸等不同而不同。實(shí)際的裝甲損壞形式有如下的概約規(guī)律：1、延性擴(kuò)孔：主要由于擠壓應(yīng)力σx起作用，金屬受彈丸擠壓塑性流動(dòng)，有的堆集在入口處，有的從出口處擠出，孔徑約等于彈徑d。這一般發(fā)生在裝甲較厚而韌

4、、彈較尖而硬，和裝甲厚b稍大于d時(shí)。2、沖塞穿孔：主要是超過剪切應(yīng)力τ所起的破壞作用，裝甲被彈丸沖出一塊大體成圓柱形的塞子，其出口稍大于彈徑d。這一般發(fā)生在中等厚度的裝甲具有相當(dāng)硬度，彈頭較鈍，裝甲板厚略小于彈徑時(shí)。3、花瓣形孔：主要是周向張應(yīng)力σm的作用，出現(xiàn)徑向裂紋，裝甲板卷向孔后，孔徑約等于彈徑約等于彈徑d。這一般發(fā)生在裝甲薄而韌，彈丸速度較低時(shí)。4、整塊崩落：當(dāng)裝甲不太厚和韌性比較差時(shí)，主要由于徑向應(yīng)力σn的作用，產(chǎn)生圓周形裂紋

5、，裝甲被穿成超過彈徑若干倍的大洞。5、背后碎塊：當(dāng)較厚裝甲的強(qiáng)度足夠而韌性不足時(shí)，彈丸命中所產(chǎn)生的震動(dòng)應(yīng)力波可使裝甲背面崩落碎塊，并飛出起殺傷作用。這時(shí)板前的孔不大，也可能未穿透。實(shí)際出現(xiàn)的穿甲現(xiàn)象也可能是以上幾種情況的不同綜合。一般穿甲彈在一般裝甲的厚度和硬度條件下，穿甲孔主要是前二種情況的綜合。即先延性擴(kuò)孔，當(dāng)穿甲彈進(jìn)行到裝甲剩R每沖dx距離所作的功dW是一個(gè)變量dW=Rdx式中，阻力R與裝甲板在沖塞過程中的剩余厚度成正比，即R=π

6、d(bx)τ由0到b積分，得到把塞子完全沖掉的總功。W=πdτ∫b→0xdx=τπd(b^22)但作功的動(dòng)力來源是彈丸的動(dòng)能如前面式（51）W=mＶc^22得到所謂克虜伯公式Ｖc=sqrt(τπ)d^0.5bm^(0.5)=Ｋd^0.5bm^(0.5)（52）式中，Ｋ=sqrt(τπ)稱為裝甲抗彈能力系數(shù)，隨裝甲材料而定。由式可以分析彈丸和裝甲的攻防光焰系。如果整理式(52)將“矛”和“盾”分別表示在等號(hào)的兩端Ｖc^2md=Ｋ^2b^2

7、由于一般不同直徑的彈丸形狀近似，即m∝d^3得Ｖcd∝Ｋb可見，攻方應(yīng)該加大左端的火炮口徑和彈速，而防御的一方則應(yīng)加大右端的裝甲厚度和改善裝甲材料，采用優(yōu)質(zhì)的特殊裝甲鋼。如果式的左端值很大，一定能穿透裝甲。如果式的右端很大，一定能阻止穿透。這兩種情況都用不著計(jì)算。一般需要計(jì)算的，是介于穿透與穿不透左右的情況，以便確定臨界值，或作出判斷。這種情況對(duì)于普通穿甲彈和裝甲來說，一般發(fā)生在裝甲厚度略等于或稍大于彈徑時(shí)。克虜伯公式是較原始的穿甲計(jì)算

8、公式，只適于低速?gòu)椡柙谛d值時(shí)判斷穿甲，現(xiàn)在已不使用，但是它是理解穿甲計(jì)算的基礎(chǔ)?？梢灾赋?，當(dāng)彈丸改為細(xì)長(zhǎng)形狀，大體保持原質(zhì)量而減小彈徑，同時(shí)加大Ｖc時(shí)，由公式可見其攻擊能力可以迅速提高，近代的穿甲彈，如次口徑彈等，就是沿著這個(gè)方向發(fā)展的。二、德馬爾公式（JacobdeMarre）公式對(duì)于通常需要計(jì)算的裝甲厚度大于彈徑的情況，穿甲之初不是沖塞，而是擠壓為主，穿甲過程中彈速下降，彈頭形狀也逐漸變鈍，到剩余裝甲略小于彈徑時(shí)，才沖出塞子。整

9、個(gè)穿甲過程接近于擠壓與沖塞的符合。若完全按擠壓破壞考慮，破壞裝甲的總功應(yīng)為W=Rb=π(d2)^2σxb=mＶc^22得Ｖc=sqrt(πσx2)db^0.5m^(0.5)=Ｋdb^0.5m^(0.5)比較克虜伯公式，除Ｋ有所不同外，(d^0.5)b變成(db^0.5)。因此，可以把德馬爾公式理解為考慮沖塞與擠壓二者的綜合，即破壞阻力是和沖塞圓周長(zhǎng)值（剪應(yīng)力）與圓面積值（壓應(yīng)力）的幾何平均值成比例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)修改而成為Ｖc=Ｋb^0.7d