埋头弹(CTA)即将
发射药有效覆盖并包裹住整个弹丸,以增加发射药用量并提高弹丸弹道性能的弹药。其外形规则,可充分利用储弹空间。
简介
埋头弹(Cased Telescoped Ammunition)也称嵌入式弹药或
套筒式弹药。正如埋头的含义一样,埋头弹药的弹丸是装在药筒的
发射药里的,这是它在外形上的区别。由于采用了圆筒状
装药,因此它的体积更小,便于存放,节省了弹药
储存空间,可提高携弹量;药筒形状简单整齐,简化了供弹机的设计;有利于采用旋转闭锁的结构,从而缩小了火炮系统的总体尺寸,提高了射速,特别是可以在原有火炮尺寸条件下,改装较
大口径火炮系统,提高了战车威力。
埋头弹通常采用两极点火,
底火被击发后,辅助发射药燃烧并将弹丸推离药筒,推入弹膛;弹丸脱离药筒后,辅助发射药火焰随即引燃主装药,火药燃烧产生的气体推动弹丸高速飞离身管。
发展历程
上世纪50年代,
美国空军想让
航炮和机枪的弹药小一些、轻一些,首次提出了埋头弹药的概念,80年代,
美国陆军为了提高步兵战车的火力,开始探索射程更远,穿甲力更强,杀伤力更大的车载
自动炮。经过对30~50毫米各种口径火炮及其弹药效能的
综合分析,提出了45毫米
脱壳穿甲弹研究计划,进一步推动了埋头弹技术的发展,虽然美国在埋头弹药的研究方面作了大量的工作,但在面临技术和预算困难的情况下,暂时搁置了对埋头弹的研制。然而面对美国在埋头弹药研究的停滞,欧洲并没有退缩。1994年英法两国决定对埋头弹药技术揭开展
国际合作研制。其任务就是寻求埋头弹药的开发与工业化生产,并确定了欧洲在此火炮及弹药技术领域里的领先地位。
英法两国在对未来装甲目标威胁进行了
全面分析后认为:由于轻型
装甲车采用了主动和爆炸
反应装甲,若要摧毁1500米以上的此类目标,火炮口径应达到40~45毫米。CTAI公司从最初提出的7种45毫米火炮方案中选出2种,并在此基础上确定了通用CT2000式45毫米埋头弹火炮结构。该炮采用80倍口径身管,携弹150发。1996年进行了演示试验,结果表明其发射的尾翼脱壳穿甲弹可以穿透150毫米厚的轧制均质装甲,射弹60发/分钟的时候取得了0.25
密位的弹着散布。
虽然CTAI公司认为45毫米是对付轻型
装甲车辆的最佳口径,但通盘考虑其他因数后,决定重新研制40毫米口径埋头弹
武器系统。1998年CT2000式40毫米埋头弹武器系统首门样炮进行了射击试验。1999年年底,该
系统安装在美国“布雷德利”步兵战车上成功进行了一系列无人射击试验,发射了曳光尾翼稳定脱壳穿甲弹和通用
曳光弹。
武器系统
CT2000式40毫米CTWS采用70倍口径长身管、回转式
弹膛结构、通过
耳轴以90度供弹。由于埋头弹结构的特殊,弹舱中的待发弹无需通过
弹链连接,而是直接散装排列在其中。火炮的左右耳轴上开有
通孔,输弹时弹膛向右旋转90度,埋头弹通过供弹机从右耳轴被推入弹膛,随后弹膛回转与弹膛成直线。击发后,火炮
后坐并复进,弹膛重新回到装填位置,供弹机推入下一发弹,同时上一发弹的空
药筒被从左耳轴通孔顶出。火炮
射速可达200发/分钟。
埋头弹无需弹链且外形规则,因此提高了弹药舱的空间使用效率,装弹
量比同口径常规弹药多50%、威力提高40%。CTWS的供弹系统采用
电力驱动、数字化控制、乘员通过
操作面板在3秒钟内完成弹种选择,供弹系统完成快速装弹,
启动时间只有2秒钟。供弹过程方便迅速,可靠性高。专门的弹药
管理系统可以显示弹药舱的余弹信息。
CTWS配备有通用曳光
榴弹、曳光
尾翼稳定脱壳穿甲弹、曳光
训练弹、曳光近程训练弹和可编程
空炸榴霰弹,弹壳尺寸都为65X255毫米。通用曳光榴弹全重2.2千克,弹丸重1千克。 炮口
初速1000米/秒,炮口动能500
千焦,配有触发和可编程空炸引信。
曳光尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹重1.8千克、弹丸重450 克,炮口初速达到1640米/秒,2000米处
存速1400米/秒,可以穿透5000米处的预定目标,完全可以压制BMP3等
步兵战车。
可编程空炸
榴霰弹全弹重2.8千克、弹丸重1.4千克,炮口初速900/秒,此弹种类似于
瑞士欧瑞康的
AHEAD弹药,弹头
内装有200颗
钨合金圆柱体,由可编程引信引爆抛射药使其抛射出去,既可以防空,又可以杀伤人员。
1999年美国对CTWS进行了全面的评估,初步验证了其装备步兵战车的可行性。2002年初,CTAI 公司在CTWS的基础上推出了双人炮塔用来满足英法两国的需要。新型炮塔配备莫各公司的双轴武器
稳定系统,与热象/
光学瞄准具联用有很好的首发
命中率,并具有移动中射击的能力。火炮
高低射界-12度到+47度,具有有限的防空能力。炮塔采用
焊接结构、铝制结构、外接钛装甲,在加挂
陶瓷装甲后 ,可以抵御30毫米
穿甲弹的攻击。该炮塔可以携带184发炮弹,其中CTWS供弹系统上可装填42发待发弹,载车可以储存142发。另外法国还要求 CTAI公司研制无人遥控炮塔,观瞄基火控设备和双人炮塔相同,但是体积更小更紧凑。
优点及未来
40毫米CTWS的弹药与同口径常规弹药相比体积小30%,重量也减轻30%,但性能提高30%。在采用了
复合材料药筒后,大大降低了
使用成本,并且不易受损。火炮与常规自动炮相比,结构非常紧凑,40毫米CTWS的体积与25毫米自动炮相当,完全可以用来改装大多数现役步兵战车上的25~30毫米炮,而且
全寿命周期成本能就降低一半左右。
在威力上40毫米CTWS的炮口动能比同口径常规弹药大15%,而后坐力仅为美国25毫米M242链式自动炮的2/3。在具有诸多优点后,40毫米CTWS完全可以在地面武器甚至飞机上得到广泛的应用。
CTAI公司计划在40毫米CTWS系统成熟后,将精力转向大口径坦克用CTWS上来。在可以预见的将来,炮尾和
药室密封
问题解决后,大口径CTWS必定会得到广泛的应用。