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什么是轻弹?什么又是重弹?

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中将

四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 2014-10-12 18:07:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 seven_nana 于 2014-11-4 00:10 编辑

什么是轻弹?什么又是重弹?这是一个问题。长久以来,关于轻弹和重弹的优劣之辨,我实在是见得太多了。可到底要怎样才算轻弹,又要怎样才算重弹呢?

首先需要介绍的,是弹重系数的概念。所谓弹重系数,指的就是单位口径的炮弹重量,其计算公式为:弹重系数 = 弹重/弹径的三次方。

在计算弹重系数时,美英海军使用磅作为弹重的单位,使用英寸作为弹径的单位;而德国海军则使用千克作为弹重的单位,使用分米作为弹径的单位。

数据分析:

各国典型大口径火炮所配穿甲弹的弹重系数表:

国别火炮型号弹径弹重弹重系数
英制单位(in)公制单位(mm)英制单位(lb)公制单位(kg)英美算法(lb/in³)德国算法(kg/dm³)
英国12" Mark X12304.88503860.49213.62
12" Mark XI, Mark XII12304.88503860.49213.62
13.5" Mark V13.5342.912505670.50814.06
14006350.56915.75
14" Mark VII14355.615907210.57916.04
15" Mark I1538119208710.56915.75
19388790.57415.89
16" Mark I16406.420489290.50013.84
16" Mark II, Mark III16406.4237510770.58016.05
18" Mark I18457.2332015060.56915.76
18" Mark II18457.2332015060.56915.76
291613230.50013.84
美国12" Marks 5, Mark 612304.88703950.50313.94
12" Mark 712304.88703950.50313.94
12" Mark 812304.811405170.66018.26
14" Mark 1, Mark 2, Mark 3, Mark 514355.614006350.51014.12
14" Mark 4, Mark 614355.614006350.51014.12
14" Mark 8, Mark 9, Mark 10, Mark 1214355.615006800.54715.13
14" Mark 7, Mark 11, Mark B14355.615006800.54715.13
16" Mark 116406.421009530.51314.19
16" Mark 2, Mark 316406.421009530.51314.19
16" Mark 416406.421009530.51314.19
16" Mark 5, Mark 816406.4224010160.54715.14
16" Mark 616406.4270012250.65918.25
16" Mark 716406.4270012250.65918.25
18" Mark 118457.2290013150.49713.76
18" Mark A18457.2385017460.66018.27
德国28cm SK L/4511.142836663020.48113.32
28cm SK L/5011.142836663020.48113.32
28cm SK C/2811.142836613000.47813.24
28cm SK C/3411.142837283300.52614.56
30.5cm SK L/5012.013058934050.51614.27
35cm SK L/4513.7835013236000.50613.99
38cm SK L/4514.9638016537500.49413.67
38cm SK C/3414.9638017648000.52714.58
40.6cm SK C/3416406.4227110300.55415.35
日本36cm 41式14355.61485673.50.54114.98
41cm 3年式16.14410224910200.53514.80
46cm 94式18.11460321914600.54215.00
法国330mm M193112.9933012355600.56315.58
340mm M191213.3934012245550.51014.12
12685750.52914.63
380mm M193514.9638019498840.58216.11
意大利320mm M193412.632011575250.57916.01
381mm M19341538119518850.57816.00

从以上数据可以看到,弹重系数最小的在0.48左右,最大的则达到了0.66左右,差距相当之大。那么轻弹和重弹的分界线到底是什么呢?

这个问题,倒还真不太好回答,由于这个话题上并无通行全球的统一定义,因此我个人以为,我们可以参考上述的各国炮弹的情况,拟定出一个分界线。

弹重系数在0.48-0.50的属于轻弹,典型例子便是一战时期英国12英寸穿甲弹和德国28cm穿甲弹;弹重系数在0.56-0.58的属于重弹,典型的例子便是二战时期的英国14英寸和15英寸穿甲弹,以及法国的380mm穿甲弹和意大利的381mm穿甲弹;而弹重系数在0.53-0.55附近的,可以认为是介于轻弹和重弹之间的标准弹,典型例子便是美国的14英寸/1500磅弹和16英寸/2240磅弹、以及日本海军的各型91式穿甲弹;至于美国海军那些弹重系数高达0.66的炮弹,众所周知属于超重弹,就不用我来进行定义了。

可能有人会问,俾斯麦级的主炮穿甲弹,是不是也算轻弹呢?其实德国海军的20.3cm、28cm、以及38cm这三种口径的L4.4型穿甲弹,德国标准弹重系数都在14.6左右,按英美标准则在0.525左右,因此从弹重系数来看,这些炮弹介于轻弹和标准弹之间,并不属于典型的轻弹。

发展历程:

聊完轻弹和重弹的分类之后,我们再来看看其演进过程。

对于英国海军来说,从弹重系数来看,其穿甲弹的发展大致经历了4个阶段:

第一阶段的典型代表是12英寸/850磅弹和13.5英寸/1250磅弹,其弹重系数在0.50附近;第二阶段的典型代表是13.5英寸/1400磅弹、15英寸/1920磅弹、以及18英寸/3320磅弹,其弹重系数都在0.57附近;第三阶段的典型代表是16英寸/2048磅弹和18英寸/2916磅弹,其弹重系数恰好就是0.50;第四阶段的典型代表则是14英寸/1590磅弹和16英寸/2375磅弹,其弹重系数在0.58附近。

英国海军的大口径穿甲弹,在弹重选择上发生了反复调整的情况。如前所述,他们最初使用0.50左右的弹重系数,然而在研发13.5英寸火炮时,发现使用较大重量的炮弹能够有效提升性能,因此将弹重系数提升到了0.57左右。然而到了1920年代时,英国海军又重新回到了0.50左右的弹重系数上,其具体原因非常复杂,此处不详细展开,但有一点可以明确,就是这其中有受到错误观点影响的因素。很快,英国海军就认识到了这个错误,并计划研发一款2250磅重的16英寸穿甲弹(弹重系数在0.55左右),然而由于经费问题,最终纳尔逊级依然保留了原先的2048磅弹。最后在1930年代中期,为新一代战列舰研发火炮弹药时,英国海军又重新选择了较大的弹重系数(0.58左右),为14英寸和16英寸新炮研制出了大英帝国最后也是最先进的6/12crh系列穿甲弹。

对于美国海军来说,从弹重系数来看,其穿甲弹的发展大致经历了3个阶段:

第一阶段的典型代表是12英寸/870磅弹、14英寸/1400磅弹、16英寸/2100磅弹、以及18英寸/2900磅弹,其弹重系数都在0.50附近;第二阶段的典型代表为14英寸/1500磅弹和16英寸/2240磅弹,其弹重系数在0.55附近;第三阶段的典型代表为12英寸/1140磅弹、16英寸/2700磅弹、以及18英寸/3850磅弹,其弹重系数在0.66附近。

从20世纪初到1920年代末,美国海军穿甲弹的弹重系数始终维持在0.50左右;到1930年代中期时,美国海军为其14英寸和16英寸火炮研发了新式炮弹,将弹重系数调整到了0.55左右;而到了二战前夕时,美国海军为其最新一代的火炮研发了著名的超重型穿甲弹,其弹重系数达到了空前绝后的地步,正是凭借着这种炮弹,美国16" Mark 7型火炮获得了几乎可与日本46cm火炮相媲美的穿甲性能。

对于德国海军来说,从弹重系数来看,其穿甲弹的发展大致经历了2个阶段:

第一阶段的典型代表是一战时期的各型穿甲弹,此外德意志级的主炮穿甲弹也属于第一阶段末期的产物,其典型的弹重系数在0.48到0.50之间(30.5cm SK L/50的弹重系数更大些);而第二阶段的典型代表则是1930年代新研制的各类火炮所配套的新式穿甲弹,其弹重系数在0.53左右(40.6cm SK C/34的弹重系数更大些)。

德国海军最新一代穿甲弹的弹重系数之所以会提高,主要原因是这一系列穿甲弹的被帽重量非常之大。28cm L3.7型穿甲弹的被帽重量仅占弹重的10.7%,而28cm和38cm L4.4型穿甲弹的被帽重量则分别占弹重的13.5%和14%,40.6cm L4.4型穿甲弹的被帽更是占到了弹重的16%,因此其弹重系数也比前两者更大一些。其结果就是,德国38cm L4.4型穿甲弹的被帽重量比英国15英寸穿甲弹更大,而德国40.6cm L4.4型穿甲弹的被帽重量,更是比美国16英寸超重弹的还要大。为了提升炮弹性能,美国人选择了超重炮弹,而德国人选择了超重被帽,这倒也是挺有趣的。

总结:

我在开篇处讲过,关于轻弹和重弹的优劣之辨,我实在是见得太多了。在炮口动能相当的情况下,轻弹的炮弹初速较高,因此在中近距离时弹道较为平直,飞行时间也较短,具备一定的优势。然而在弹型相当的情况下,由于重弹具备更大的截面密度,因此其受风阻的影响较小,存速性能较佳,所以其剩余动能较大,甚至有可能出现中远距离上的存速和落角优于轻弹的情况。那么轻弹和重弹到底哪种更优秀呢?这个问题很难复杂,但以我之见,从整体情况来看,重弹确实是发展趋势所在,这股潮流是无法逆转的。
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上士

四年服役纪念章

发表于 2014-10-12 18:14:14 | 显示全部楼层
万分感谢知识普及!
此生愿为和平基石
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中士

六年服役纪念章

发表于 2014-10-12 20:17:24 | 显示全部楼层
从战后的测试来看,似乎超重弹体比超重被帽性能更好吧?
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中将

四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

 楼主| 发表于 2014-10-12 20:54:56 | 显示全部楼层
necrons 发表于 2014-10-12 20:17
从战后的测试来看,似乎超重弹体比超重被帽性能更好吧?

这就不好说了,美国海军超重型穿甲弹的最终型号,其被帽重量也都是很大的。例如8" Mark 21 Mod 5型,其被帽重量就占到了弹重的17.3%,这个比例非常之高,再加上这种炮弹本身就很重,因此其被帽的重量要比其他国家的8英寸级别炮弹大得多。而16英寸超重弹的最终型号16" Mark 8 Mod 8,其被帽重量也要比早先的型号更重。
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上士

二年服役纪念章

发表于 2014-10-13 10:34:02 | 显示全部楼层
真是极好的科普
看来英国在一战二战之间的发展走了不少弯路,无论是装甲还是炮弹,犯了不少低级错误,真是很难理解
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一等兵

三年服役纪念章

发表于 2014-11-3 17:44:38 | 显示全部楼层
Claret 发表于 2014-10-13 10:34
真是极好的科普
看来英国在一战二战之间的发展走了不少弯路,无论是装甲还是炮弹,犯了不少低级错误,真是 ...

老衲的装甲相当不错吧
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二等兵

二年服役纪念章

发表于 2014-11-6 20:15:15 | 显示全部楼层
Purzinear 发表于 2014-11-3 17:44
老衲的装甲相当不错吧

他可能指的是二战前的5艘KG V的垂直装甲
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上士

四年服役纪念章

发表于 2014-11-7 20:23:59 来自手机 | 显示全部楼层
学习了,还是米帝把大被帽和超重蛋结合的套路更优呐!
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下士

五年服役纪念章

发表于 2014-12-29 17:07:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 杨波 于 2015-1-1 11:38 编辑

和交战距离有关吧,如果交战距离远,低初速重弹更有利。不过话说回来,以前在论坛上谈论过较低初速超重弹在20~22公里距离上吊射对手甲板的任性打法。
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一等兵

三年服役纪念章

发表于 2015-1-5 11:07:01 | 显示全部楼层
大角度吊射对火控系统要求应该更高。2万米距离玩吊射以当时技术条件还是有点离谱了。
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列兵

一年服役纪念章

发表于 2015-7-15 12:36:50 | 显示全部楼层
真是相当好的科普。正好最近在了解弹重系数。
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列兵

发表于 2016-2-4 20:44:30 | 显示全部楼层
受教啦。。。
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列兵

三年服役纪念章

发表于 2016-2-4 21:17:19 | 显示全部楼层
近距离战斗用轻弹,远距离战斗用重弹、超重弹。现在的火控系统越来越先进,所以超重弹大有用武之地,不过大口径舰炮被淘汰了。
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一等兵

发表于 2016-2-8 21:30:05 | 显示全部楼层
wewe1188 发表于 2016-2-4 21:17
近距离战斗用轻弹,远距离战斗用重弹、超重弹。现在的火控系统越来越先进,所以超重弹大有用武之地,不过大 ...

同意,DDG1000的155mmAGS弹道系数可足有0.88
不抵长安三纸月,虚浮涯海两年春。
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列兵

发表于 2016-2-12 15:02:51 | 显示全部楼层
受教了,原来轻弹和重弹的区别也是可以用数值划分的
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下士

五年服役纪念章

发表于 2016-2-14 18:35:21 | 显示全部楼层
叶轻舟 发表于 2016-2-8 21:30
同意,DDG1000的155mmAGS弹道系数可足有0.88

那不是因为AGS的射弹长度达到14.5倍径么,大口径炮弹也做到这个长度的话装填系统恐怕困难不小。
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一等兵

发表于 2016-2-14 19:28:46 | 显示全部楼层
VivinL 发表于 2016-2-14 18:35
那不是因为AGS的射弹长度达到14.5倍径么,大口径炮弹也做到这个长度的话装填系统恐怕困难不小。 ...

增加弹重除了减少装药之外也就是增加长度了吧。。。长径比肯定都是越来越大的
不抵长安三纸月,虚浮涯海两年春。
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一等兵

五年服役纪念章

发表于 2016-2-16 23:06:05 来自手机 | 显示全部楼层
VivinL 发表于 2016-2-14 18:35
那不是因为AGS的射弹长度达到14.5倍径么,大口径炮弹也做到这个长度的话装填系统恐怕困难不小。 ...

搞垂直发射炮不就解决了?
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列兵

发表于 2016-4-5 19:39:11 | 显示全部楼层
提问:在各自的极限射程上,轻弹是否射角会再次超过重弹,从而取得水平穿深的优势?
(如经验式穿深表中MK5,6在极限射程处表现的差异)
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列兵

三年服役纪念章

发表于 2016-4-27 20:43:57 | 显示全部楼层
VivinL 发表于 2016-2-14 18:35
那不是因为AGS的射弹长度达到14.5倍径么,大口径炮弹也做到这个长度的话装填系统恐怕困难不小。 ...

装填的时候炮管垂直朝天
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