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运用次口径超速穿甲弹技术,俄罗斯9x19mm手枪穿甲弹性能有多强?

 昵称13859417 2020-11-28

在撰写本文时,好友@viclone为彩云提供了大量资料,在此向他表示由衷感谢!

雅利金PYa手枪和GSh-18手枪都是9mm口径,能发射西方标准的9x19mm帕拉贝鲁姆手枪弹,但俄军“乌鸦”项目一开始就提出,新研制的手枪弹必须能击穿轻型防弹衣,因此俄军为雅利金PYa和GSh-18研制了几种威力强大的高速穿甲弹。

俄罗斯宣传海报介绍的,供PYa和GSh-18手枪使用的9x19mm穿甲弹,图中展示了7N21和7N31两个型号,弹头结构和弹芯形状不同。

7N21穿甲弹

1996年,中央精密机械工程设计所的研究团队设计了一种带硬质钢芯侵彻体的9x19mm穿甲手枪弹。由于当时9x21mm口径的7N29穿甲弹已研制成功,因此这种9x19mm穿甲手枪弹直接借鉴了7N29的弹头设计,即采用半被甲开尖弹头,高碳钢制造的弹芯头部外露,钢芯与被甲之间用聚乙烯塑料做衬套,击中硬目标时被甲和衬套破碎剥落,留下坚硬的钢芯击穿目标,原理与二战时反战车火炮使用的次口径超速穿甲弹(APCR)非常相似,这种9x19mm穿甲弹的原型弹被研究所命名为RG057。相较9x21mm口径7N29穿甲弹,9x19mm口径RG057的弹头略短,重量略轻,故初速还略高。

次口径超速穿甲弹(APCR)的穿甲过程,俄罗斯这些半被甲开尖穿甲弹穿甲原理与之类似。

相比9x21mm口径7N29,RG057试验弹因为钢芯较短较轻,截面比动能略低,因此击穿Zh-86-2防弹衣的距离从50m缩短到25m,但因为弹头速度高,因此对无防护人体目标射击时,弹头传递的动能更大,产生的瞬时空腔也更大。

但研究人员发现,RG057试验弹的钢芯硬度很高,当击中坚硬表面时如果没有击穿,很容易发生跳弹。根据测试,RG057在5m距离,以45°入射角对8mm厚的装甲钢板射击时,弹头没有侵彻钢板,但跳弹击穿了5mm厚的胶合板,并在胶合板后的明胶靶中侵入8-12mm;后续测试又发现,跳飞的RG057弹头能弹出50-70m!很显然,在室内环境中使用这种枪弹非常危险,极易伤及友邻和自身。为此在后续量产型当中,该弹的钢芯头部特意开了一道环槽,这样当钢芯击中硬目标时,钢芯头部环槽部位会发生断裂,避免完整的弹芯弹飞出去发生误伤。

2000年5月,俄军方宣布雅利金PYa手枪和配套的9x19mm RG057穿甲弹在“乌鸦”项目中胜出,正式列装俄军,国防部火箭炮兵装备总局(GRAU)赋予RG057穿甲弹以7N21的正式代号,由此该型号穿甲弹正式列为制式枪弹。

9x19mm 7N21穿甲弹

量产的7N21穿甲弹弹头结构,由覆铜钢被甲、聚乙烯衬套和高碳钢弹芯组成。

采用涂漆钢弹壳的9x19mm 7N21穿甲弹

左为乌里扬诺夫斯克兵工厂生产的,衬套为聚乙烯材料的7N21穿甲弹,钢芯凸出量较大;右为新西伯利亚兵工厂2010年后生产的,衬套为铅套的7N21穿甲弹。后者的弹头尾部略向内收,便于钢芯在弹头内定位,另外后者的弹头与弹壳通过三点冲压固定,所以弹壳靠近口部位置有三个铆窝。

9x19mm 7N21穿甲弹全长29.3-29.5mm,全弹重9.8-10.2g;弹头重5.2-5.4g,采用半被甲开尖弹头,覆铜钢被甲,高碳钢弹芯,弹芯与被甲之间有聚乙烯衬套(新西伯利亚兵工厂2010年后的产品改为铅套),弹芯质量2.7-3g;弹壳为无底缘直筒弹壳,长18.9-19.1mm,材质为覆铜钢或涂漆钢,发射药为0.5-0.52g扁球形无烟火药。该弹峰值膛压为162.6Mpa,在雅利金PYa手枪上射击初速为450-460m/s,枪口动能526.5-571.3J,比同尺寸的西方9x19mm帕弹膛压、初速、动能都大,属强装药弹,因此普通9mm帕弹口径的手枪不能发射这种枪弹。该弹在25m距离上能击穿苏联Zh-86-2防弹衣,在55m距离上有80%的概率击穿厚度4mm的St.3钢板。

一堆7N21穿甲弹和分解的弹头、弹壳

但俄国人并未止步于7N21,他们在9x19mm手枪弹规格的基础上创新弹头设计,又研发出7N31和7N30两种新型穿甲弹。

7N31穿甲弹

7N31穿甲弹是20世纪90年代初由俄罗斯中央体育与狩猎武器设计研究局(ЦКИБ СОО)设计的。该弹的结构很大程度上借鉴了9x18mm口径7N25穿甲弹,弹头为半被甲开尖结构,中间是一截细长的钢芯,钢芯头部从弹尖露出,尾部也较长,所以弹头底部中央的被甲向下凹,正好容纳钢芯尾部;在钢芯的周围有一圈铝制的衬套,但衬套并未填满整个弹头,弹头圆弧形的“肩部”下面留有空腔。

7N31穿甲弹

7N31穿甲弹弹头结构

7N31穿甲弹的设计目的是“软硬兼顾”:当弹头击中硬目标时,被甲和铝制衬套像袜子一样剥落,留下细长的钢芯以很高的截面比动能击穿硬目标;当弹头击中无防护的人体时,由于弹头轻、速度高,加上弹头“肩部”留有的空腔,使弹头非常容易变形翻滚,制造很大的瞬时空腔,扩大伤道直径。

由于7N31穿甲弹的钢芯硬度大,速度又高,如果以较大倾角击中坚硬物体很容易发生跳弹,为此7N31在钢芯头部弹头被甲收口处刻意开出一道环槽,如果弹头击中坚硬目标未能侵彻,钢芯能从预制环槽处断裂,避免完整的钢芯眺飞伤人。

7N31穿甲弹结构剖视图,左侧为早期试验弹,钢芯还未增加环槽。

7N31穿甲弹全长29.3mm,全弹重8.1g,弹头只有4.1g,初速达到惊人的600m/s,距离枪口10m速度仍有575m/s,枪口动能达到765J,10m处对厚度为8mm的St.3钢板击穿概率100%。

15m距离上7N31轻松击穿8mm装甲钢板

7N30穿甲弹

7N30穿甲弹是本世纪初由俄罗斯自动线路设计局(КБАЛ)研制的新弹种,其设计思路借鉴了9x18mm 7N15穿甲弹,通过增大钢芯侵彻体质量占弹头总质量的比例,尽可能提高弹头的有效侵彻质量,减小穿甲过程中动能的浪费;该弹平钝的弹尖又能像反战车火炮使用的钝头穿甲弹(APBC)那样,在大倾角击中目标时产生转正效应,不容易跳弹。

9x19mm 7N30穿甲弹

7N30穿甲弹的结构与7N21穿甲弹类似,也采用半被甲开尖,钢芯外露的弹头结构,不同之处在于钢芯特别大,占弹头总质量的72-80%,材质为 ШХ15轴承钢,硬化至55-60HRC,形状为圆柱形+截尖锥形,其中圆柱形部分直径略小,表面拉出纵槽,包在覆铜钢被甲内,纵槽的目的在于加强被甲、铅套与钢芯之间的摩擦力,避免弹头在发射时因为自转导致钢芯和被甲脱离裂解。被甲采用覆铜钢制造,由后向前包住钢芯圆柱形部分,在钢芯的圆柱、圆锥交界处有一圈凹槽,被甲的前端辊压入这圈凹槽,与钢芯固定,被甲与钢芯圆柱部分之间有一层铅套用于缓冲。

取下弹头的7N30穿甲弹

7N30穿甲弹结构剖视,钢芯为截尖圆锥+圆柱形,圆柱部分直径略小,表面有纵槽,包在被甲里。

俄罗斯生产的9x19mm帕弹普通弹、7N21穿甲弹和7N30穿甲弹。

7N30穿甲弹的弹头比7N21穿甲弹略重,有5.5-5.8g,其中钢芯侵彻体重5.1-5.3g,弹头全长15.8-16.2mm,用手枪发射初速420-445m/s,枪口动能601.3-694.5J,在60m距离上对4mm厚的St.3钢板有80%的击穿概率,在25m距离内能击穿Zh-86-2防弹衣。

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