埋頭彈（Cased Telescoped Ammunition，簡(jiǎn)稱CTA）是一種將發(fā)射藥有效覆蓋并包裹住整個(gè)彈丸的彈藥，整體呈圓柱狀。其顯著特點(diǎn)在于大幅縮短彈藥長(zhǎng)度，從而減小送彈距離，提升射速。
埋頭彈火炮的概念最初由美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室于1954年提出，旨在減小機(jī)載火炮系統(tǒng)的體積和重量。80年代，美國(guó)陸軍開展CVAST和COMVAT計(jì)劃，探索更先進(jìn)的自動(dòng)火炮技術(shù)，但受限于技術(shù)進(jìn)展和預(yù)算，計(jì)劃被取消。上世紀(jì)80年代中期，法國(guó)GIAT公司開始研究埋頭彈火炮，并于90年代初成功開展45mm CTA火炮研究。隨后，英、法聯(lián)合成立CTAI公司，共同研制45毫米埋頭彈車載火炮，旨在確立為北大西洋公約組織制式彈藥。該公司已提出多種火炮結(jié)構(gòu)和彈藥類型，并在樣炮上進(jìn)行了大量研究與試驗(yàn)。2014年，美國(guó)達(dá)信系統(tǒng)公司也獲得合同，為美國(guó)陸軍研制埋頭彈及配用武器。2006年，中國(guó)497廠啟動(dòng)埋頭彈火炮的研制工作。2016年，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)也在中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上展示了CS/AA5 40毫米埋頭彈。2018年10月，CS/AA5通過設(shè)計(jì)鑒定審查。
發(fā)展歷程
國(guó)際
埋頭彈火炮的概念最初是在1954年由美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室的工作人員提出的。旨在減輕機(jī)載火炮系統(tǒng)或機(jī)關(guān)槍的重量和體積。到了80年代，美國(guó)陸軍為探索更遠(yuǎn)射程、更強(qiáng)侵徹力和更大殺傷力的自動(dòng)火炮，開展了CVAST和COMVAT計(jì)劃。
CVAST研究了30毫米埋頭彈藥自動(dòng)火炮，雖取得技術(shù)進(jìn)展但未進(jìn)入全尺寸研制。而COMVAT則提出了45毫米脫殼穿甲埋頭彈，全長(zhǎng)304.8毫米，直徑69.9毫米，重2.6千克。該彈藥包括長(zhǎng)桿形鎢合金彈芯、鋼風(fēng)帽和彈托，裝在藥筒中心的控制管內(nèi)。控制管內(nèi)還有輔助裝藥和主裝藥。這種彈藥要求火炮采用圓柱形回轉(zhuǎn)式彈膛結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于炮箱長(zhǎng)度短，適合安裝在現(xiàn)有戰(zhàn)車的炮塔上，無需加大炮塔座圈。火炮為線膛結(jié)構(gòu)，可發(fā)射尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈，具有滑動(dòng)彈帶以降低轉(zhuǎn)速。火炮全長(zhǎng)4369毫米，炮管長(zhǎng)3607毫米，炮箱寬356毫米，高305毫米，具有廣泛的射界。它采用30發(fā)無彈鏈供彈機(jī)，可實(shí)現(xiàn)單發(fā)、限定點(diǎn)射和全自動(dòng)射擊，最大對(duì)空射速為200發(fā)/分。然而，進(jìn)入90年代后，由于預(yù)算經(jīng)費(fèi)等原因，美國(guó)空軍25毫米埋頭彈藥計(jì)劃和陸軍COMVAT45毫米自動(dòng)炮計(jì)劃均被取消。
上世紀(jì)80年代中期，法國(guó)地面武器工業(yè)公司（GIAT）開始探索埋頭彈火炮的開發(fā)思路。經(jīng)過詳細(xì)論證裝甲車輛武器的發(fā)展需求及最佳口徑后，該公司在90年代初率先開展了45mm CTA火炮研究，并成功積累了相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。1994年10月17日，CTAI公司由英國(guó)家軍械公司(RO)和法國(guó)地面武器工業(yè)集團(tuán)(GIAT)聯(lián)合成立，旨在研制45毫米埋頭彈車載火炮。因美國(guó)失去興趣，埋頭彈藥火炮系統(tǒng)的研究再次啟動(dòng)。英、法兩國(guó)共同研制此款火炮，目的是將45毫米埋頭彈確立為北大西洋公約組織制式彈藥。北約多數(shù)步兵戰(zhàn)車和偵察車使用中口徑火炮，因此45毫米口徑被視為未來北約車載火炮的主要口徑。英法兩國(guó)在對(duì)未來裝甲目標(biāo)威脅進(jìn)行了全面分析后認(rèn)為，若要摧毀1500米以上采用主動(dòng)和爆炸反應(yīng)裝甲的輕型裝甲目標(biāo)，火炮口徑需達(dá)到40~45毫米，因此CTAI公司決定研發(fā)能發(fā)射45X305毫米埋頭彈的中口徑步兵戰(zhàn)車武器。當(dāng)時(shí)，公司正專注于尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲曳光埋頭彈的研究，并在45M911樣炮上進(jìn)行了大量初期研究與試驗(yàn)。已提出并篩選了兩種火炮結(jié)構(gòu)方案，分別適用于“勇士”步兵戰(zhàn)車和TRACER偵察車。CTAI的研究現(xiàn)已集中在CT2000式45毫米樣炮上，它結(jié)合了多種結(jié)構(gòu)方案，具有高精度和良好的動(dòng)力平衡。此外，公司已研究了一系列彈藥，包括尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲曳光彈和通用曳光彈等。技術(shù)設(shè)計(jì)已于1996年完成，目前正在尋求額外資金以進(jìn)入全尺寸研制階段。尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲曳光彈和通用曳光彈的進(jìn)展順利，而旋制簡(jiǎn)形減程訓(xùn)練彈也已在1995年底進(jìn)行了首次發(fā)射。2014年，美國(guó)國(guó)防軍工技術(shù)聯(lián)盟和武器研發(fā)與工程中心聯(lián)合授予達(dá)信系統(tǒng)公司輕武器分部一份價(jià)值570萬美元的研發(fā)合同，要求達(dá)信公司為美國(guó)陸軍研制5.56mm、7.62mm埋頭彈及配用的武器。
中國(guó)
2006年，497廠開始研制埋頭彈火炮，2015年1月，497廠向科工局申報(bào)外貿(mào)型40毫米埋頭彈多功能突擊炮武器系統(tǒng)軍貿(mào)科研立項(xiàng)，并很快得到批準(zhǔn)。該系統(tǒng)對(duì)外正式名稱為外貿(mào)型CS/AA5埋頭彈多功能突擊炮武器系統(tǒng)，由南京理工大學(xué)(原南京理工大學(xué)副校長(zhǎng)、現(xiàn)中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)202研究所總工程師錢林方是整個(gè)武器系統(tǒng)的總師)、497廠、121廠聯(lián)合研制。
初樣機(jī)階段從2015年6月開始，主要包括方案設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、試制生產(chǎn)、總裝總調(diào)和摸底試驗(yàn)共5個(gè)方面的工作。2016年，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)在中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)展示了CS/AA5 40毫米埋頭彈。2017年10月，項(xiàng)目組按《CS/AA540毫米埋頭彈多功能突擊炮武器系統(tǒng)初樣機(jī)摸底試驗(yàn)大綱》進(jìn)行了考核，試驗(yàn)包括廠內(nèi)試驗(yàn)和051基地試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行了充分的摸底與考核。項(xiàng)目組對(duì)試驗(yàn)過程暴露出的相關(guān)問題，采取了與之相對(duì)應(yīng)的有效技術(shù)措施，并對(duì)試驗(yàn)故障進(jìn)行了歸零，2017年12月通過了初樣機(jī)轉(zhuǎn)段評(píng)審。
在正樣機(jī)階段，項(xiàng)目組根據(jù)前期初樣機(jī)研制情況,開展了正樣機(jī)設(shè)計(jì)工作,主要針對(duì)操作流程勤務(wù)性進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。并依據(jù)研制任務(wù)書編寫了工廠鑒定試驗(yàn)大綱，在2017年12月對(duì)正樣機(jī)進(jìn)行了工廠鑒定試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)總體功能及性能、火力分系統(tǒng)、火控分系統(tǒng)、輔助分系統(tǒng)等進(jìn)行了考核。工廠鑒定試驗(yàn)結(jié)果表明：CS/AA5正樣機(jī)的主要性能滿足研制任務(wù)書的要求，可轉(zhuǎn)入設(shè)計(jì)鑒定階段。
2017年12月26日至2018年6月14日，對(duì)CS/AA540毫米埋頭彈多功能突擊炮武器系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)鑒定試驗(yàn)。2018年10月，CS/AA5通過了設(shè)計(jì)鑒定審查會(huì)，該項(xiàng)目順利通過了設(shè)計(jì)鑒定審查。
性能特點(diǎn)
埋頭彈藥是一項(xiàng)有潛力的裝藥技術(shù)，埋頭彈無需彈鏈且外形規(guī)則，因此提高了彈藥艙的空間使用效率，裝彈量比同口徑常規(guī)彈藥多50%、威力提高40%。埋頭彈藥的關(guān)鍵技術(shù)包括二次點(diǎn)火技術(shù)、旋轉(zhuǎn)藥室技術(shù)和高壓動(dòng)態(tài)密封技術(shù)。它采用嵌入式裝藥結(jié)構(gòu)，發(fā)射前彈丸完全嵌入藥筒內(nèi)。為確保發(fā)射藥能量充分利用，彈丸需在火藥全面燃燒前通過導(dǎo)向管滑動(dòng)至火炮身管膛線處。二次點(diǎn)火技術(shù)（兩極點(diǎn)火）中，底火被擊發(fā)后，先點(diǎn)燃中心傳火管內(nèi)的附加點(diǎn)火藥（輔助發(fā)射藥）燃燒，將彈丸推離藥筒并推入彈膛（至膛線起始處），再全面點(diǎn)燃發(fā)射藥。此外，該技術(shù)還通過調(diào)整附加點(diǎn)火藥的藥量、形狀和點(diǎn)火結(jié)構(gòu)，確保火藥燃?xì)馍?a href="/hebeideji/554916166361545984.html">速率與彈丸滑動(dòng)距離相匹配，控制彈丸在導(dǎo)向管內(nèi)的滑動(dòng)過程，保證內(nèi)彈道穩(wěn)定。
性能參數(shù)
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典型應(yīng)用
法國(guó)美洲豹裝甲偵察車
法國(guó)美洲豹偵察車的T40雙人炮塔上安裝了一門CTAS CT40毫米埋頭彈機(jī)關(guān)炮。這款機(jī)關(guān)炮已成為歐洲多型裝甲車的首選武器，包括英國(guó)的新型“阿賈克斯”步兵戰(zhàn)車也以該炮為主要武器。該炮發(fā)射新式高爆埋頭彈時(shí)，炮口初速達(dá)1千米/秒，彈藥爆炸威力相當(dāng)于舊式的50毫米火炮。發(fā)射埋頭穿甲彈時(shí)，炮口初速達(dá)1640米/秒，能在1000米內(nèi)穿透140毫米均質(zhì)裝甲，能夠有效擊穿除主戰(zhàn)坦克以外的任何地面車輛。
參考資料 >
“小車大炮”傳統(tǒng)下的科幻新車.中國(guó)軍網(wǎng).2024-06-14