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USNTMJ O-19 日本穿甲弹

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中将

七年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

发表于 2014-9-18 22:11:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 seven_nana 于 2017-6-22 18:57 编辑

USNTMJ O-19 日本穿甲弹

本帖内容未经允许不得转载

原始文件的版权性质为公有领域(Public domain)



本文翻译自美国海军的官方报告。

由于原始文件内容较多,共有73页,本贴只摘录其中的穿甲弹部分,其余内容并无涉及,有意者可自行查阅原始文件。

原始文件的下载链接:http://www.fischer-tropsch.org/p ... 20Report%200-19.pdf

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



摘要

日本海军最新式的穿甲弹,叫做91式穿甲弹,其研发工作始自1931年,入役后替代了老式的88式穿甲弹。91式穿甲弹的最大特征是具备良好的水下弹道,其弹头前段与后段组件的连接结构较弱,因此炮弹入水后前段部分会自行脱落,露出平头结构的后段部分,凭借着这种设计,当炮弹落在目标舰近侧时,入水后能保持稳定的弹道,以期命中主装甲带以下的部位。

大口径(46cm、41cm、以及36cm)的91式穿甲弹配备有两段式的被帽组合,其前段部分较小,称为被帽头,而后段部分较大,称为被帽。被帽头采用平底结构,而被帽则是平顶结构,这两段部分的侧面都有螺纹,组装弹体时会与风帽内侧的圆环螺纹咬合,从而达到固定效果(详见下方插图)。但由于这种安装方式的连接强度较弱,因此在击中水面时风帽与被帽头会立即脱落(从而达到露出平头的被帽主体的效果)。被帽与弹体之间则是通过嵌扣和焊接来固定的(因此其连接强度较大,不会在入水时脱落)

中口径(20.3cm与15.5cm)的91式穿甲弹则没有被帽(只有被帽头),其弹体前段为平头结构,被帽头则是平底结构,其固定方式与大口径炮弹类似(也是通过风帽上的螺纹达到互相咬合的效果)。至于外部轮廓方面,中口径的91式穿甲弹与大口径的是基本一致的。此外在20.3cm和15.5cm口径上,还有一种型号为91式改1型的炮弹,这种炮弹具备真正的被帽结构,各方面特征均与大口径的91式穿甲弹一致,但仅用于实验和装甲研发用途,从未投入量产。

所有的91式穿甲弹都是船尾结构的。

大口径91式穿甲弹的结构图:



尺寸与重量规格

炮弹类型定心带直径炮弹长度炮弹长径比炮弹重量弹重系数装药量装填系数风帽被帽重量风帽被帽重量系数炮口初速
46cm18.07英寸77.0英寸4.253215磅0.5452.6磅1.6%未知未知2560f/s
41cm16.11英寸68.4英寸4.252242磅0.5432.8磅1.5%358磅16.0%2560f/s
36cm13.97英寸60.1英寸4.291480磅0.5424.5磅1.7%229磅15.5%2530f/s
20.3cm7.96英寸35.7英寸4.46277磅0.546.85磅2.5%17磅6.1%2740f/s
15.5cm6.07英寸26.7英寸4.38123磅0.542.54磅2.1%未知未知3020f/s

注释:上述数据中的弹体长径比、弹重系数、风帽被帽重量系数是我自行计算的。

涂装与标识

理论上所有穿甲弹都应使用全白涂装,并在弹体重心处涂上橙色环带。当填有装药时,会将风帽顶部涂成绿色;而装有引信时,则会将绿色区域的顶部涂成红色;此外若是填有染料,则会在绿色带的下方涂成染料的颜色(有资料称只有1式穿甲弹才装有染料,此处可能是将1式穿甲弹和91式穿甲弹混为一谈了)。我们发现有部分仓储中的弹药并未得到完整涂装,而只是涂了一层橘红色的保护漆。但无论涂装情况如何,整个弹体上无需涂装的始终只有两条弹带,而包括定心带和弹体底部在内的其余部分则都需进行涂装。风帽上另会漆上“9”与“1”两个数字,以表示91式之意。

引信规格

炮弹类型引信型号延迟时间
46cm一三式五号0.4s
41cm一三式五号(附帽)0.4s
36cm
20.3cm
15.5cm一三式三号0.08s

41cm、36cm、以及20.3cm的91式穿甲弹最初使用一三式四号引信,其延迟时间与后来出现的一三式五号引信相同,两者设计也较为类似,但后者采用了更好的材质,其结构强度更大,长度也更短。在更换引信时,由于引信外形不同,因此若是直接进行更换,则弹体内部会出现一个空腔,所以日方人员在新引信上加了一个木质的帽子,以便在不调整弹内装药的前提下达到更换引信的目的。

引信的安装通常都是在舰上完成的,安装时首先需将弹底塞拆下,接着将引信装入弹底塞,最后将弹底塞重新装入弹体内。装药腔内涂有一层漆面,其顶部装有一个铝制垫块,垫块以下则是带有羊毛和软木衬垫双层包裹层的装药,这些措施都能对装药起到保护效果,其中铝制垫块是专门用于防止装药在炮弹命中目标时提前爆炸的(详见上文插图)。

一三式五号引信具备0.4秒的长延时设计,因此在炮弹发生近失,击中水面并触发引信后,能够有足够的延迟时间来保证炮弹能够打出水中弹效果。15.5cm炮弹的引信延迟设计显然也是基于同样的设计思想的,只是其延迟时间有所调低。

弹体部分

冶炼铸锭流程

日本海军使用埃鲁(Heroult)式的碱性电弧炉来冶炼穿甲弹用的钢铁,炼钢原料以废料为主,生铁用量不超过10%,且仅在冶炼最后阶段时加入,目的是调节碳含量。

具体使用的钢材分为三种,SL3用于制造20.3cm穿甲弹,SL4用于制造36cm、41cm、以及46cm穿甲弹。1945年春天时还研制成了SL6,用于替代SL3,目的自然是为了节省镍元素。据称SL6的成品性能不逊于SL3,但其热处理流程则较为困难。由于战争临近尾声,且工厂遭到轰炸,因此使用SL6制造的炮弹产量并不多,显然也都没有投入使用。

三种钢材的化学成分规格如下:

材料类型
SL4(大口径弹)0.45-0.55%<0.45%<0.025%<0.025%<0.40%3.5-4.0%0.5-1.0%<0.20%0.3-0.8%
SL3(中口径弹)0.55-0.65%<0.45%<0.025%<0.025%<0.45%2.5-3.0%2.0-2.6%<0.25%-
SL6(中口径弹)0.45-0.55%<0.45%<0.025%<0.025%0.8-1.2%1.5-2.0%2.0-2.6%<0.25%0.2-0.5%

实际成品的化学成分平均值如下:

材料类型
SL4(大口径弹)0.45-0.55%0.25-0.35%0.01%0.006-0.01%0.15-0.30%3.5-4.0%0.5-1.0%0.1-0.15%0.3-0.8%
SL3(中口径弹)0.60%0.30%0.015%0.007%0.15%2.8%2.3%0.2%-
SL6(中口径弹)0.50%0.30%0.020%0.015%1.0%1.7%2.3%0.2%0.3%

注释:对比SL3和SL6的化学成分平均值可以看出,在战争末期出现的SL6,不光是在合金成分上有所调整(镍含量下降,锰含量上升),连硫磷杂质的含量也有所上升。

15.5cm穿甲弹的各类信息不明,由于该型炮弹库存量很大,且近年来主要用作战列舰副炮,因此对穿甲弹需求不大,导致已有10年左右未曾生产过这种炮弹,因而无法找到相关记录,而被审讯的相关人员也无法回忆起相关细节。

铸造模具的尺寸则与弹体形状大体一致,具有圆形的截面和尖拱型的底部(铸锭底部对应弹体顶部)。铸锭的重量约比成品弹体的重量高45%,如46cm穿甲弹的铸锭,其顶部的直径便有50.5cm。日方人员称,当铸锭冷却时,其直径约会缩小0.5cm。无论口径如何,每个铸锭模具一次只用于制造一发炮弹弹体。

退火塑形流程

    1)加热至780℃,保持5-15小时(具体时间取决于弹径),随后冷却至300℃
    2)加热至680℃,保持8-20小时(具体时间取决于弹径),随后冷却
    3)对铸锭进行切削,铸锭顶部有30-35%的部分会被切掉,铸锭底部则只有铸口会被切掉
    4)加热至1080-1150℃,并使用液压机进行塑形,以塑造出弹头和装药腔的形状
    5)塑形完成后,将弹体放回炉中,将温度缓缓降低至300℃,随后对弹体的外形进行粗切削

热处理流程

对弹体进行热处理时,会使用悬吊形式将弹体以头部朝下的姿态放入竖直摆放的圆筒状炉中进行加热,且加热过程中会对弹体进行低速旋转(转速约为1圈/分)。20.3cm、36cm、以及41cm炮弹的弹体通常会以4枚为一组进行加热,而46cm炮弹的弹体则是1枚一组单独加热。装药腔内会插有一支热电偶,抵住其顶端以测量温度。

加热周期与对应温度:



加热温度线上的锯齿状变化,指的是加热过程中会周期性地将弹体移出加热炉,置于空气中进行冷却。这道空气冷却工序的目的是为了改善温度梯度。

完成加热后,需对弹体进行淬火处理,36cm、41cm、以及46cm炮弹的弹体会以悬吊形式放入水箱进行淬火,淬火过程中弹体会不断旋转,而淬火所用的水也会不断流动,其温度则会保持在30℃。在淬火的过程中,水位高度会从弹体底部逐渐降低至前部定心带位置,以获得渐减式的硬度分布。36cm穿甲弹的淬火时间为40分钟,41cm穿甲弹的淬火时间为60分钟,46cm穿甲弹的淬火时间为90分钟。

完成淬火后,大口径穿甲弹的弹体头部硬度会达到550BHN,而弹体底部硬度则会达到450BHN。

20.3cm穿甲弹则使用菜籽油进行淬火,淬火时间约为40分钟(此时装药腔内的热电偶的读数为150℃)。淬火完成后的具体硬度数据不详。

淬火完成后则需继续对弹体进行回火,使用悬吊形式将弹体以头部朝下的姿态放入炉中进行加热,加热炉上设有3道加热带,每道上有8个加热口,总计共有24个。弹体头部则浸没在炉底的水箱中,水箱中的水会不断流通,其液面始终维持在最高位,通过持续溢出的方式来保证水位控制的精确度。

回火流程示意图:



在回火流程中,弹体会被向上提升来对浸没深度进行调整,而三道加热带也会依次关闭,以获得渐减式的硬度分布。

加热周期与对应温度:



浸没深度调整规格:

炮弹类型处理阶段处理时间浸没深度
20.3cm第一阶段前35分钟距离弹体顶部3英寸
第二阶段直至冷却完成距离弹体顶部1英寸

炮弹类型处理阶段持续时间浸没深度
36cm第一阶段前60分钟与装药腔顶部持平
第二阶段第60-95分钟与前部定心带持平
第三阶段直至冷却完成距离弹体顶部5.7英寸

炮弹类型处理阶段持续时间浸没深度
41cm第一阶段前60分钟与装药腔顶部持平
第二阶段第60-140分钟与前部定心带持平
第三阶段直至冷却完成距离弹体顶部6.3英寸

炮弹类型处理阶段持续时间浸没深度
46cm第一阶段前60分钟与装药腔顶部持平
第二阶段第60-150分钟与前部定心带持平
第三阶段直至冷却完成距离弹体顶部8.1英寸

加热带持续时间规格:


20.3cm36cm41cm46cm
上段加热带20分钟75分钟85分钟120分钟
中段加热带35分钟95分钟140分钟150分钟
下段加热带45分钟110分钟160分钟170分钟

注释:从上述数据可以看出,对于大口径炮弹而言,中段加热带的持续时间始终与第一与第二两个阶段的时间之和相同,而对于20.3cm炮弹而言,中段加热带的持续时间则与第一阶段时间相同。因此在弹体被提升至最高位置,即浸没深度达到最低时,只有下段加热带仍处于开启状态,专门对弹头部分进行回火处理,这个安排还是颇有深意的。

对于大口径炮弹而言,加热带全部关闭后,弹体仍会在加热炉中放置一段时间,直至装药腔中的热电偶的读数降至300℃时,弹体会被移出加热炉,继续进行空气冷却,而弹体头部则继续浸没在水箱中进行冷却,直至温度降低至被帽焊接料的熔点(140℃)以下。至此,大口径炮弹的弹体热处理流程宣告结束。

而对于20.3cm炮弹而言,加热带全部关闭后弹体仍会在加热炉中继续放置60分钟,随后在400℃温度的液态铅中浸泡30分钟(浸没深度为1英寸),随后再进行空气冷却。由于这道工序的缘故,20.3cm炮弹的弹尖硬度要低于大口径的炮弹。进行此种处理的动机不明,日方人员未能对此给出合理的解释。

相比大口径炮弹,20.3cm炮弹的浸没深度显然较浅,这与其采用平头弹体结构有关。

硬度规格数据

弹体硬度测试点示意图:

左侧为20.3cm炮弹,右侧为大口径(36cm、41cm、以及46cm)炮弹。



注释:对于20.3cm炮弹而言,图中的D点即为最低浸没深度,而对于大口径炮弹而言,图中的C点则为最低浸没深度。

图中的1、2、3、4、5号测试点的具体位置描述如下:

测试点测试点与弹底之间的距离
20.3cm36cm41cm46cm
11.0英寸1.0英寸1.0英寸1.0英寸
26.5英寸5.9英寸6.3英寸7.9英寸
311.0英寸15.0英寸16.1英寸20.1英寸
415.5英寸21.2英寸22.8英寸28.8英寸
518.1英寸23.6英寸25.6英寸31.9英寸

每个测试点对应的硬度规格:

测试点硬度数据(BHN)
大口径弹(SL4钢)中口径弹(SL3钢)中口径弹(SL6钢)
1262-302217-255262-302
2285-321241-285285-321
3302-341285-321302-341
4341-375341-375341-375
5375-415375-415375-415

测试点硬度数据(SHN)
大口径弹(SL4钢)中口径弹(SL3钢)中口径弹(SL6钢)
A>8070-7570-75
B>8070-7570-75
C70-7570-7570-75
D65-7070-7570-75
E55-6057-6257-62

只要有任意一点上的硬度数据低于规格要求,则该弹体就必须重新接受热处理。

据日方人员称,大口径炮弹在A、B两个测试点上硬度数据平均值为83SHN,这个数值与美国海军的镍铬钢制穿甲弹的弹尖硬度相当,甚至可能略高一些。但我们并不确定美日两国的测量仪器规格是否统一。

对于大口径炮弹而言,硬度测试完成之后,弹体部分会被放入水中沸煮24小时。如果炮弹存在开裂倾向,则沸煮过程会加速其开裂过程,如果不存在开裂倾向,则沸煮过程会使α马氏体转化为β马氏体,以起到强化弹体的作用。由于煮沸过程温度过低,因此并不能算是真正的应力消除工序。煮沸过程结束后,会有检验人员以肉眼观察方式验看是否有裂纹存在。

被帽部分

冶炼铸锭流程

被帽使用的钢材类型与弹体相同,每个铸锭模具一次只用于制造一个被帽,其铸锭的形状为较为短粗,底部形状为圆形(铸锭底部对应被帽顶部)

退火塑形流程

    1)10小时时间加热至700℃,并保持40小时,随后冷却至300℃
    2)对铸锭进行切削,铸锭顶部有25%的部分会被切掉,铸锭底部则只有铸口会被切掉
    3)加热至1080-1150℃,并放入液压机进行塑形,将铸锭底部压平,并塑造出被帽内的空腔
    4)塑形完成后,将被帽头放回炉中,将温度缓缓降低至300℃,随后对被帽的外形进行粗切削

热处理流程

对被帽进行热处理时,首先需对其进行预热,预热规格如下:

炮弹类型加热时间加热温度
36cm1小时650℃
41cm
46cm2小时

预热完成后,会将被帽以头部朝下的姿态放入竖直摆放的圆筒状炉中进行加热。对36cm和41cm炮弹的被帽进行加热时,会有100mm的部分留在炉外,而对46cm炮弹进行加热时,则会将其全部放入炉中。加热时会对弹体进行低速旋转。被帽内腔中会插有一支热电偶,抵住其顶端以测量温度,对46cm炮弹进行加热时,还会在被帽侧面再放一支热电偶。

加热周期与对应温度:



加热温度线上的锯齿状变化,指的是加热过程中会周期性地将被帽移出加热炉,置于空气中进行冷却。

被帽的淬火方式与弹体大致相同,被帽头部浸没在炉底的水箱中,水箱中的水会不断流通,其液面始终维持在最高位,通过持续溢出的方式来保证水位控制的精确度。回火流程中被帽会被向上提升来对浸没深度进行调整,具体规格如下:

36cm41cm46cm
初始浸没深度距离被帽底部2.4英寸距离被帽底部3.9英寸距离被帽底部1.0英寸
最终浸没深度与被帽顶部螺纹段持平与被帽顶部螺纹段持平与被帽顶部螺纹段持平
浸入时间20分钟30分钟24分钟

注释:请注意,46cm的淬火方式与36cm及41cm的有所不同,在初始状态时,46cm被帽几乎全部浸没在水中,只留出了最底部的一小段,因此会产生不同的淬火效果。

完成淬火后,还会对被帽的侧边进行回火处理。回火时被帽会以头部朝上的姿态在液态铅中进行浸泡,具体规格如下:

36cm41cm46cm
液体温度650℃650℃380℃
浸入时间5分钟7分钟7分钟
浸没深度距离被帽顶部2.4英寸距离被帽顶部3.9英寸距离被帽顶部4.3英寸

经过此番浸泡处理后,36cm和41cm炮弹的被帽,其侧边硬度会显著低于46cm炮弹的被帽(具体详见下文数据)。此外46cm炮弹的被帽淬火流程也与36cm弹与41cm弹不同(淬火流程上的差异可能也会对侧面硬度造成影响)。这是由于在研发46cm炮弹时,曾试制过36cm与41cm炮弹那样的侧边较软的被帽,但藉由弹道测试证明,那种侧边较软的被帽所表现出的性能,要逊于实际运用在46cm炮弹上的那种侧边较硬的被帽。然而36cm与41cm炮弹仍旧沿用了原先的被帽,其原因是没有足够的时间去针对36cm和41cm弹进行充分的弹道测试,因此无法确定有效的改进方式。

硬度规格数据

被帽硬度测试点示意图:



每个测试点对应的硬度规格:

测试点硬度数据(BHN)硬度数据(SHN)
36cm41cm46cm
A、B、C未知>75>75
F514-60175-8075-80
G415-47765-7067-73
H229-26930-3557-63

注释:如上所述,46cm炮弹的被帽,其热处理方式与36cm及41cm的有所不同,因此前者的侧面硬度数据也与后两者产生了较大的差异。

只要有任意一点上的硬度数据低于规格要求,则该被帽就必须重新接受热处理。

后续处理与固定

完成硬度测试后,会对被帽进行精加工。被帽顶部需进行加工研磨,使其平整程度达到规格要求,被帽顶部侧面则需加工出固定风帽用的螺纹,而被帽内侧部分也会进行加工,随后与对应的弹体完成对接。

完成对接后,需对被帽进行焊接,焊料的熔点为138-142,具体成分为18%镉,32%锌,50%铅。

被帽的嵌扣和焊接方式与美国海军较为类似。日本方面在完成被帽固定后,并不会对其进行拉拔测试,但会从每500发炮弹中抽出一发,从侧面对其进行猛烈撞击,以检验其安装牢固程度。日方人员称他们基本没有遇到过被帽安装不牢固的问题。

被帽头部分

冶炼铸锭流程

被帽头使用的钢材类型与弹体相同,铸锭形状为矩形,并会藉由粗锻塑造成圆形状态。

退火塑形流程

    1)加热至700℃,随后冷却至300℃
    2)通过车削使铸锭尺寸达到接近成品直径的状态
    3)加热至1100-1150℃,并放入液压机进行塑形,将铸锭锻压至成品形状
    4)塑形完成后,将被帽头放回炉中,并将温度缓缓降低至300℃,随后对被帽头的外形进行粗切削

热处理流程

炮弹类型处理阶段处理方式
20.3cm第一阶段在850℃的液态铅中浸泡30分钟
第二阶段在菜籽油中淬火5分钟,随后空气冷却
第三阶段在380℃下回火,随后空气冷却

炮弹类型处理阶段处理方式
36cm第一阶段在650℃的液态铅中浸泡60分钟
第二阶段在850℃的液态铅中浸泡30分钟
第三阶段在菜籽油中淬火15分钟,随后空气冷却

炮弹类型处理阶段处理方式
41cm第一阶段在650℃的液态铅中浸泡60分钟
第二阶段在850℃的液态铅中浸泡30分钟
第三阶段在菜籽油中淬火20分钟,随后空气冷却

炮弹类型处理阶段处理方式
46cm第一阶段在300℃的电阻炉中放置60分钟
第二阶段在700℃的液态铅中浸泡40分钟
第三阶段在850℃的液态铅中浸泡40分钟
第四阶段在菜籽油中淬火30分钟,随后空气冷却

硬度规格数据

大口径炮弹的被帽头,硬度数据规格为477-601BHN,平均值大于550BHN;中口径炮弹的被帽头,硬度数据规格为70-75SHN。

完成硬度测试后,会对被帽头进行精加工。被帽头底部需进行加工研磨,使其平整程度达到规格要求,被帽头侧面则需加工出固定风帽用的螺纹,随后与被帽和弹体进行组合,以验证其组合度。

大口径91式穿甲弹的弹体、被帽、以及被帽头的硬度数据:



弹道测试

制造工序全部完毕后,大口径炮弹会以200发为单位进行分组,而中口径炮弹则会以300发为单位进行分组。

完成分组后,检查员会从每组炮弹中选出2发,其中1发用于弹道测试,另1发用作备份,以便在无法回收第1发炮弹时进行再测试(测试后需验看炮弹状况,无法回收便意味着无法验看)。在极少数情况下,有可能会出现难以有效判定测试结果的情况,此时会再发射2发炮弹,且这2发炮弹必须全部通过测试条件(否则这组炮弹会被判定为不合格)

从严格意义上来说,只要1发炮弹未能通过测试,整组炮弹就会被全部废弃,但在实践中则未必如此,通常会针对其问题进行长时间的研究,如若判定测试条件过于苛刻,还会对测试条件进行调整。

依照测试条件规定,炮弹必须完整穿透装甲,且其装药腔必须完好无损(装药腔完好与否是由检验人员以肉眼观察方式验看的)。

日方使用的德玛尔公式形式:

Vd = 1530×(D^0.75×T^0.7)/P^0.5

D = 炮弹弹径(单位为dm)

T = 装甲厚度(单位为dm)

P = 炮弹重量(单位为kg)

日方使用的德玛尔公式中并没有角度修正值,无法直接还原实际速度,故需要经过质量系数(Figure of Merit)的修正。用于表示弹道极限的质量系数称为FM,而用于表示炮弹验收测试规格的质量系数则称为FMs,对于91式穿甲弹来说,FMs通常要比FM高10%左右,而46cm穿甲弹的还会更高一些。

验收炮弹时所用的装甲板有两种,一种是VH装甲,一种是NVNC装甲,具体的测试条件如下:

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度
46cm穿甲弹VH560mm16.5°
420mm37°, 33°, 30°
410mm37°, 33°, 30°
380mm37°, 33°, 30°
350mm45°
NVNC200mm55°
125mm70°

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度
41cm穿甲弹VH380mm20°
NVNC150mm55°

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度
36cm穿甲弹VH410mm16.5°
330mm30°, 20°
NVNC125mm55°

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度
20.3cm穿甲弹NVNC165mm30°, 15°
140mm45°, 30°, 15°
100mm45°, 30°, 15°

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度
15.5cm穿甲弹NVNC100mm30°, 15°
75mm45°, 30°, 15°

部分条件下对应的质量系数(FMs)如下:

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度测试速度计算速度质量系数
46cm穿甲弹VH410mm30°525m/s337.8m/s1.554

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度测试速度计算速度质量系数
41cm穿甲弹VH380mm20°480m/s350.1m/s1.371

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度测试速度计算速度质量系数
36cm穿甲弹VH330mm20°485m/s353m/s1.378

炮弹类型装甲材质装甲厚度测试角度测试速度计算速度质量系数
20.3cm穿甲弹NVNC100mm30°350m/s232m/s1.509

46cm穿甲弹的测试规格,最初是质量系数 = 1.38,角度 = 37度,但在此条件大部分炮弹都无法通过测试,其原因要么是由于弹头破损导致发生跳弹,要么就是由于弹底猛烈撞击装甲板导致装药腔发生破裂。在将质量系数调整为1.554后,跳弹问题得以解决,而装药腔破裂问题,则是通过调低角度来处理的,起先是降低至33度,随后又进一步降低到了30度才解决了这个问题。此外为了解决弹头破损问题,日方还对被帽进行了改进,使用了硬度更大的被帽(上文中有提及)。

46cm穿甲弹的测试规格速度,要比弹道极限高出近60m/s,其余口径穿甲弹的测试规格速度,则要比弹道极限高出40m/s左右。

15.5cm穿甲弹的准确数据不明,但质量系数与20.3cm穿甲弹大致相同。

测试时所允许的速度误差为2.5m/s,但若炮弹在穿透装甲后能够继续飞行较长距离,则速度偏高一些也是能被认可的。至于速度偏低的情况,只要炮弹通过了测试,自然也是被认可的。

美方所找到的一些日本穿甲弹:


中将

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 楼主| 发表于 2014-9-18 22:13:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2014-9-20 13:43 编辑

附录:中口径91式穿甲弹的结构图

20.3cm 91式穿甲弹



15.5cm 91式穿甲弹

一等兵

八年服役纪念章

发表于 2014-9-23 14:07:57 | 显示全部楼层
问个小细节

【中口径(20.3cm与15.5cm)的91式穿甲弹则没有被帽(只有被帽头)】

但是看8寸和6.1寸的附图,还是用cap而不是cap-head的表述。有必要严格细分两者之间的差别吗?还是说将中口径弹上的准确称为cap与cap-head之一为妥?

中将

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 楼主| 发表于 2014-9-23 14:57:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2014-9-23 15:01 编辑
LeonAlonso 发表于 2014-9-23 14:07
问个小细节

【中口径(20.3cm与15.5cm)的91式穿甲弹则没有被帽(只有被帽头)】

2楼的那两张附图出自Ordnance Pamphlet 1667 - Japanese Explosive Ordnance,编写人员不一样,于是就出现了两种叫法。

这是细枝末节,没必要纠结,总之就是大口径91式穿甲弹是两段式被帽,上段是被帽头,下段是被帽,中口径的只有一个被帽头(或者叫被帽也行)。

但有一点需要说明,传统上被帽都是通过嵌扣和焊接等方式牢固安装在弹体上的,口径小的也有用粘合方式的,但固定程度相对来说也是比较牢固的。而中口径的91式穿甲弹,其被帽(或者说被帽头)与弹体之间的连接是很不牢固的,只是通过风帽上的螺纹起到固定作用,只要稍有一些冲击,风帽就会脱落,被帽(或者说被帽头)自然也就会脱落。

中士

八年服役纪念章

发表于 2014-10-8 10:23:31 来自手机 | 显示全部楼层
大口径91式炮弹的2段式被帽对付剥被帽体系会不会很有效呢?

中将

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 楼主| 发表于 2014-10-8 10:32:52 | 显示全部楼层
necrons 发表于 2014-10-8 10:23
大口径91式炮弹的2段式被帽对付剥被帽体系会不会很有效呢?

这就不好说了,我不清楚日本人是否有做过剥被帽实验,但至少我手头没有相关资料,所以没法评价。

以我个人之见,由于被帽头和被帽之间只是靠那段螺纹来固定的,结构非常脆弱,因此在实战中很容易被敲掉,应该起不到什么大作用。

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