美国M1系列坦克使用的120毫米M830A1多用途高爆曳光弹，是在M830多用途反坦克弹的基础上大幅改进而来，已经列装10余年了。不过，其首次实战亮相却还是在“伊拉克自由”行动中。由于该弹用途广泛、可靠性高、威力大、附带损伤小，成为驻伊拉克美军坦克兵对付各种目标的首选弹药。 打飞机的坦克炮弹 美国坦克兵通常将其装备的120毫米M830AI多用途高爆曳光弹称为MPAT弹，即多用途反坦克弹。但实际上，该弹反坦克能力有限，却实实在在具备打击低空飞行目标的能力。早在酝酿研制该弹之时，美国陆军就注意到未来战争中其装甲部队面临敌方低空直升机的致命威胁，而MPAT弹的功能之一就是为坦克部队提供一种可以选择的高效低成本对空自卫手段。 从外观上看，M830A1弹同其他120炮弹并无太大差异，其半可然弹筒其他120毫米坦克炮弹的几乎完全相同。该弹为一种尾翼稳定次口径脱壳空心装药弹，次口径弹丸被三瓣弹托环抱，炮弹出膛后弹托就会裂开脱落。通常这种结构用于长杆穿甲弹，M830AI弹采用这种结构可以大幅增加初速、射程和精确性。弹丸内部包括一个高爆锥形装药的战斗部和PIBD(顶端触发、底部引爆)引信(位于锥形装药前部和底部)，战斗部直径接近80毫米。在战斗部顶端是一个电子近炸传感器，可以在地面/空中模式之间转换。 MPAT弹通过金属射流和破片效应来毁伤目标。当炮弹引爆时，在弹体内部的锥形装药爆炸形成金属铜射流，这种射流以大约7000米/秒的速度击毁目标。由于战斗部直径只有80毫米，大大限制了其破甲深度，即便用当今最先进的锥形装药技术来制造，其破甲深度也只能达到700－800毫米的水平；而由于其锥形装药技术尚处在上世纪90年代水平，大概只有600毫米的破甲能力。因此，目前该弹的射流效应只能用来对付轻型装甲目标。当炮弹被引爆时，弹丸的金属弹体同时破裂，向外爆炸形成很多更小的碎片，用于杀伤人员和其他轻型装甲目标。当炮弹没有直接命中诸如直升机这样的目标时，碎片杀伤效果也能保证将其击毁。MPAT弹的有效射程为3750米，经过实战证明，对绝大多数目标都能造成巨大的杀伤。 当发射MPAT弹时，通常使用地面模式(默认的设置)。特殊情况下，装填手可以根据命令将近炸传感器调为对空模式。然后，炮弹装入炮膛内并发射，一切都像发射普通炮弹那样简单。该弹没有使用太多的高新技术，但是设计巧妙的引信赋予了MPAT弹可靠的多任务能力。 引信藏玄机 我们先从M774型PIBD引信说起。当发射药引燃后，炮弹开始向前运动。此时引信内部的一个小型装置由于惯性相对弹丸向后运动，引信内部装置向后撞击底部。在这个“后坐”过程中，引信内部将完成两个动作：首先，“后坐”传感器被激活并产生电荷，电荷被储存在一个电容内，以后用来引爆炸药；其次，在底部引信内的保险插销开始移动以便准备好发火装置。 当炮弹经过一段加速出膛后，由于受到空气阻力开始减速，引信内部的装置出现“前冲”，并且完成发火机构的调整校正。之后，炮弹已经完全解脱保险，只等待最初储存在电容内的电荷释放。这种“后坐”和“前冲”运动能够保证炮弹在出膛后最少11米内的绝对安全，不过，对于任何一种受成本限制的机械装置而言，其精确性几乎不可能保证以每秒1000多米速度飞行的炮弹恰在距离炮口11米处解脱保险。根据设计，即使保险不能在距离炮口11米内解脱，再远也必须在60米处解除。从11米到60米这不到50米的距离，对于炮弹而言只有不到0.05秒的时间，机械引信能保证这个精度已经不容易了。在这两个距离内保险会随机在任何一个距离解除，当然根据概率计算和实际试验，在大约35米处是最有可能的。 现在，我们再来看看位于炮弹头部的M74近炸引信。当使用地面模式时，炮弹命中一个目标后，位于头部的压感开关会闭合电路，此时存储在电容内的电荷流入发火机构引爆战斗部。在前部的压感开关后部大约76毫米处就是肩部碰撞引信。该引信体现了设计者的周到细致，更保证了引信的可靠性。当炮弹命中大倾角目标表面(例如BMP步兵战车的首上甲板)时，弹头部的压感引信往往不能起作用，此时与目标接触的肩部引信就能成功引爆炮弹。相比之下，只有头部压电引信的RPG火箭弹在伊拉克战场上出现了令人吃惊的高哑弹率。 如果选择了对空模式，那么引信的作用机理就比较复杂了。在“后坐”期间，在弹头前部的一个小型电池被激活，它要为近炸引信供电。同底部引信一样，近炸引信被完全激活的距离也是不定的。对于近炸传感器而言，最近的激活距离是400米，而在1000米，所有的传感器必须全部处于工作状态。通常情况下，传感器大多能够在600到800米的距离内完全激活。近炸引信使用了一种类似雷达的机理来跟踪目标，它发射电磁波并接受特定频率的无线电信号回波。这些信号可能是真正的目标或者是地面杂波，引信并不能分辨。一旦一种足够强的回波被探测到，近炸传感器闭合电路，存储在电容内的电荷放电，电流进入发火机构引爆弹头。 近炸引信的“雷达”进行圆锥搜索，但是在搜索中心(炮弹的飞行方向)有一个盲点，在盲点区域内的任何目标回波不会进入接收机。但这个盲点并不是设计上的缺陷，而是故意设置的。当目标处于盲点时，炮弹就接受不到目标的回波，从而不会被引爆。这样炮弹就会直接命中目标，其威力要远大于炮弹在目标前方空爆。 此外，在底部的引信上安装有一个振动开关，它也能够引爆战斗部。振动引信的原理同弹子机上的倾斜开关非常类似。当炮弹击中一个软目标时，例如沙质表面，这种软目标没有足够的硬度来碰撞炮弹头部的压感引信，振动开关就会闭合并引爆战斗部。振动引信能够在各种表面作用(地面自毁能力)确保在战场上不会留有哑弹。为了进一步减少哑弹率，MPAT具备自毁功能。当炮弹以对空模式发射时，一个电子时钟同时被激活。这个时钟提供了自毁功能——当炮弹飞行超过大约9秒钟后仍然没有被引爆，时钟引信就会引爆弹药。
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