众所周知,毛子的5.45×39mm枪弹是三大主流小口径步枪弹中最小的,虽后坐冲量低,非常有利于全自动射击,但枪弹的动能也较低,改进潜力有限。
为了提高5.45mm弹的侵彻力,毛子相继推出了改进型普通弹(热处理高碳钢心)、增强侵彻力弹(优化形状的热处理高碳钢心)、钢心穿甲弹(U12A工具钢)、钨心穿甲弹(VK8合金),并时不时地把枪弹“M”一下……如同挤牙膏般一点点榨取5.45mm弹所剩无几的穿甲潜力。目前,毛子官方公布的最强穿甲弹是7N39,据称其侵彻力明显优于7N24钨心穿甲弹。
△ 7N6、7N10、7N22、7N24(从左到右)
我注意到从俄乌冲突中流传出一种代号为ППБС,被称为7N39的增强侵彻力钨心穿甲弹。这种ППБС枪弹的重量约为11.1g,弹尖涂有黑色标记,弹心大致为圆柱+圆锥体,长度约为14.8mm,直径约3.8mm,重约2.2g,形状类似于M995弹心的拉长版。尚不清楚这是7N39的定型成品还是进一步改进型号还是一种新的发展型号,故下文仅依据专利、论文等资料解析7N39,不涉及这种ППБС。
△ PPBS穿甲弹及弹心
7N39和7N24同为钨心穿甲弹,为何7N39的侵彻力明显更强?又能强到何种程度?
钨合金穿甲弹虽然非常坚硬,但在射击靶板时仍然会出现弹心断裂的情况,这会降低弹头的侵彻能力。有时弹心尾部也会断裂,而尾部显然并没有直接撞击障碍物——造成这种现象的原因是应力波的反射。
高速弹丸在撞击和侵彻障碍物时出现强烈冲击波(应力波)。当压缩加载波和随后的卸载波所组成的压力脉冲入射到介质自由表面时,压缩波部分首先反射为卸载拉伸波,它与入射压力脉冲中的卸载波部分相互叠加后,将产生拉应力,会在某些时刻导致弹心破碎。弹心表面呈阶梯状或有角部等,会加剧这种效应。故我国的5.8mm穿甲弹在弹头内尖增加了一枚铅丸以防钨心断裂。
△ 12式穿甲弹结构图
7N39则采用了截然不同的设计模式。
如图,弹头仍由覆铜钢弹头壳、硬质合金弹心和铅套组成。弹心由头部8.1和尾部8.2组成,其中头部8.1由圆锥体8.1.1和类圆台体(剖面图中,侧面为弧线)8.1.2构成;尾部8.2由圆柱8.2.1或截锥体8.2.2或由彼此相连的圆柱8.2.1和截锥体8.2.2构成。
△ 弹头结构图
弹头长度为3.52-4.6d。
弹心全长L0=2.36-3.48d;质量为0.34-0.62倍弹头质量;碳化钨含量为85-96%,硬度为HRA≥85。
弹心头部长度L1=0.52-2.41d,尖端曲率半径R2<0.3mm;8.1.2部分半径R1=0.31-10.28d。
弹心尾部圆柱部分长度L3=0.01-3.58d;截锥体大端直径D1=0.7-0.86d,小端直径D2=0.69-0.86d。
弹心表面完全或部分研磨至粗糙度不高于Ra 1.6。
△ 7N24(平头弹心)与装甲的相互作用及撞击阻力
由于弹心尖端的锥体很尖锐,在击中装甲时,接触部位会出现高度集中的局部塑性变形区域,即绝热剪切带。随着弹心的进一步侵彻,弹坑在高温下塑性膨胀,较小的锥角此时有利弹心的侵彻。通过锥体形状的优化(锥顶角较小而高度较大),在塑性变形过程中,它与装甲的接触时间更长、放热也大得多。部分热量传给装甲,部分传至弹心尾部,尾部被加热后它的断裂韧性提升,这样一来不会因冲击波的作用发生破裂。另外,专利所示弹心头部的几何参数减弱了冲击波,故减少了其负面影响。弹心表面的高光滑度可显著降低弹心尾部穿过弹孔时的载荷,将显著提高其对表面微裂纹形成和发展的抵抗能力,未破碎的弹心在侵彻障碍物后仍具有高动能。这就是7N39拥有高侵彻力的秘密。
△ 7N39(锥形弹心)与装甲的相互作用及撞击阻力
根据中央精密机械制造科学研究所公布的数据,7N39可以在100米击穿10mm装甲钢板或6B23-1防弹衣。专利记载的试验数据同样显示,新型穿甲弹的性能大大优于7N24,与中央精密机械制造科学研究所给出的数据一致。
△ 专利公布的侵彻数据(击穿率)
△ 7N39无法击穿中国制造的NIJ4级插板
尽管如此,7N39也只是达到了1400焦耳级穿甲弹的顶尖水平,根本无法与7.62×54mmR的B-32弹相提并论,显然也不如我国的DVC12穿甲弹。所以毛子才会在提高侵彻力方面尝试新口径,即6.02×41mm。