【兴趣科普】为了不被你炸飞,我先裹一身炸药……那是什么邪门操做?

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雕刻瞎
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撰文 七君

各人可能不晓得,在现代战场上大大都坦克身披炸药,美国、俄罗斯的坦克尤其喜好那种炸药拆。坦克不是应该很怕被炸吗,穿戴炸药上战场,那是找死吗?

那听起来很反曲觉, 但炸药外穿现实上是坦克的自我庇护,那种炸药外挂套拆叫做爆炸式反响拆甲(Explosive Reactive Armor)。

爆炸式反响拆甲(Explosive Reactive Armor)| national geographic

而那是因为,反坦克兵器常常利用被称为 锥形拆药(shaped charge)的进攻手段。

地球人都晓得坦克吨位大防御力强,让它掉血是很困难的。让坦克下线的更佳手段之一就是戳破它们的庇护壳。因而,近代呈现了锥形拆药那种除你兵器的兵器,专门对于坦克的厚皮。

先说锥形拆药的原理。

锥形拆药拆穿钢板 | national geographic

锥形拆药操纵的是蒙罗/诺伊曼效应那种物理现象。

在一般情状下,炸药爆炸时冲击波是呈球形扩散的,因而只要一部门能量能射中冲击对象。换言之,通俗炸药固然炸得都雅,但是效率却很低。

通俗炸药爆炸时,只要一部门冲击波抵达进攻目的 | discovery

那有没有办法把爆炸能量集中起来呢?

1886年,美国海军战争学院(Naval War College)的化学家查理斯·E·蒙罗( Charles E. Munroe)发现,带有造造商名字凹雕的硝化棉在金属板附近爆炸时,金属板上也会复刻出造造商的名字。也就是说,凹陷的拓扑形态可以集中爆炸的能量。他的发现后来被称为蒙罗效应(Munroe effect)。

接着在1910年,德国研究者埃贡·诺伊曼(Egon Neumann)也独立发现,若是把TNT炸药捏成圆锥形,那么炸药爆炸时能够拆穿钢板。那就是诺伊曼效应(Neumann effect)。

不外,那两人的发现并没有引起多大反应。实正鞭策那个现象被运用到军事研发中的是约翰霍普金斯大学的一位叫做 R. W. Wood 的学者,因为他的一个新发现让蒙罗/诺伊曼效应具有了军事价值。

加衬凹陷的金属片后,爆炸时金属片会集中爆炸的能量,成为枪弹一般的形态 | wikipedia

Wood 的发现也纯属偶尔。其时他听炸药厂的工人说,若是在炸药里加上一个圆锥型的金属片,那么那个金属片在爆炸时就像枪弹一样能拆穿很厚的钢板。1936年,有一小我就是被那种圆锥金属片炸弹炸死的,因而 Wood 受邀停止查询拜访。

Wood 确认,塞入炸药中的金属圆锥体在爆炸时确实会变形,成为好像液体的高速射流。他的发现敏捷引起了世界大国的反响,而那种现象也因而被称为 lined-cavity phenomena(空腔金属内衬现象)。

圆锥形金属片(黄色)在炸药(红色)爆炸时,会变形同时产生强大的穿透力 | national geographic

1944年,苏联科学家 F. A. Korolev 和 G. I. Pokrovskii 颁发了相关测试数据,他们发现金属片在爆炸后可达每秒1万米的惊人速度。

需要指出的是,关于蒙罗/诺伊曼效应以及空腔金属内衬现象的物理原理,学术界目前还没有达成一致,但那其实不阻碍列国研发相关兵器——锥形拆药。

在各类锥形拆药中,最出名的可能是二战期间美国陆军利用的巴祖卡火箭筒(Bazooka)了。现在很多石油钻井平台也会利用锥形拆药进步爆炸效果。

巴祖卡火箭筒(Bazooka)| wikipedia

Discovery 摸索频道曾在2020年推出过一期锥形拆药的节目。各人能够看一下锥形拆药对坦克拆甲的透射力。

所以问题就来了,锥形拆药那么强,要怎么除它兵器呢?

现实上,爆炸式反响拆甲的创造和锥形拆药密不成分,同时也是个不测。

1967年,挪威兵器研究者 Manfred Held 在试验锥形拆药时,发现了爆炸式反响拆甲的可行性。

他察看到,一些被锥形拆药轰炸的坦克受损情状比力轻,本来那些坦克里还留存了一些炸药,那些炸药被引爆时,抵消了锥形拆药的冲击。其实那蛮好理解的,超等赛亚人通过出招来防御的时候用的就是那个原理。

Manfred 从中得到了灵感,设想了一款坦克版的“防弹盔甲”,并把那种反锥形拆药设备定名为爆炸式反响拆甲。1970年,Manfred 为爆炸式反响拆甲申请了专利。

爆炸式反响拆甲凡是是夹心的形态,两层金属板间夹着一层炸药。当锥形拆药在坦克上爆炸时,夹心炸药层爆炸,它向外的冲击波会侵扰锥形拆药,使其无法打破坦克的厚甲。那种以毒攻毒的办法为坦克供给了庇护。

爆炸式反响拆甲和锥形拆药的对决 | 见水印

《美国国度天文》称,爆炸式反响拆甲是兵器和防御之间的分水岭,因为有了爆炸式反响拆甲,坦克就能够轻拆上阵,而不会成为某些兵器专家眼中落后的旧时代古董。

在21世纪初的伊拉克战争中,美军就利用了爆炸式反响拆甲。当然,俄罗斯(和苏联)也非常钟爱反响拆甲。俄罗斯的接触系列就是一种出名的反响拆甲。

根据出名政治军事杂志《简氏国际防御评论》于2007年颁发的一篇名为“IMPENETRABLE RUSSIAN TANK ARMOUR STANDS UP TO EXAMINATION(俄罗斯刀枪不入的拆甲禁受住了考验)”的报导,苏联非常钟爱爆炸式反响拆甲,而如今几乎所有的东欧坦克都配备有爆炸式反响拆甲。

苏联研发的接触-5(Kontakt-5)爆炸式反响拆甲 | wikipedia

苏联的爆炸式反响拆甲还很强,得到了敌手的点赞。

在2007年5月于伦敦召开的“The Future of Armoured Warfare(将来拆甲战争)” 会议上,美国五角大楼发言人 Leland Ness 称,美军对苏联留在德国的 T-72A1 坦克和 T-72B1 坦克停止了测试,测试成果出人意料:苏联的爆炸式反响拆甲能很好地抵御80年代北约的反坦克兵器。

他说,配备了爆炸式反响拆甲的苏联坦克以至对美军暗斗期间的贫铀穿甲弹(最强穿甲弹之一)免疫。他还加了一句:苏联的爆炸式反响拆甲坦克和美国本身的一样好。

带有爆炸式反响拆甲的美国陆军M60A1主战坦克 | wikimedia

话说回来,设想反坦克兵器的人也预判了爆炸式反响拆甲研发专家的预判。

成果就是,在炸坦克的时候,反坦克兵器会先把爆炸式反响拆甲炸掉,然后再使出王炸。

那种专门针对爆炸式反响拆甲的连环炸叫做串联炸药(tandem charges):第一波先“除你兵器”,也就是先炸掉爆炸式反响拆甲,之后再放出专门炸坦克的锥形拆药。

你炸我,我包炸药包,你炸我炸药包…现代战场,看起来确实很俄罗斯套娃了。

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