二戰時期，世界各國普遍使用的坦克炮都是線膛炮。那時候為了提高穿深，各國都在研究口徑更大，身管更長的火炮，比如蘇聯的坦克炮一路從37mm發展到122mm，德國從37mm發展到128mm；但線膛炮有個顯著缺點，那就是随着口徑的增大，飛行體的重量也在不斷增加，阻力也在增加，使彈丸的初速降低，阻力增大，同時因為口徑的增大導緻壓強的提升不夠明顯；于是在此基礎上先後開發出了高速穿甲彈（HVAP或者叫APCR）以及次口徑穿甲彈（APDR）。高速穿甲彈是利用輕質金屬（比如鋁）包裹住一枚密度和硬度都很高的碳化鎢彈芯，外殼僅相當于一個彈托；而次口徑穿甲彈的彈芯更輕，獲得初速越高；同時因為口徑小，阻力低，因此可以獲得更小的速降，同時着彈點壓強更高。

APCR

APDS

然而以上的革新都繞不過一個問題，就是線膛炮本身的局限。穿甲彈為了減少跳彈率，同時增加穿深，最好的辦法就是進一步增加長徑比（也就是變得更加細長），而長徑比提高到一定程度後，由于膛線帶來的高速旋轉，自身的運動會變得非常不穩定，阻力會驟然增大，同時喪失精度。次口徑穿甲彈發展到這個階段，就需要另一種火炮來配合了。這就是滑膛炮。滑膛炮由于沒有膛線，炮彈不會旋轉或者轉速極低，同時摩擦阻力更小，可以讓次口徑穿甲彈獲得更高的初速。因此次口徑穿甲彈的究極形式——尾翼穩定脫殼穿甲彈（Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot-Tracer，APFSDS-T）的天然伴侶就是滑膛炮。

先後出現的穿甲彈種類對比，長徑比在不斷增加

1960年代，為了全面壓倒西方的主戰坦克，蘇聯的T-62坦克橫空出世。和T-62一起出現的，除了世界上第一款滑膛炮——115mm口徑的2A20，還有其配套的3BM-3穿甲彈——這也是世界上第一款APFSDS-T。從此，人類的穿甲彈譜系便多了一個全新的種類，不論是蘇聯還是西方，還是中國這樣的後起之秀，都開始競相發展這種動能穿甲彈。更重，更長，更快，在接下來的幾十年内，就成了這一領域的主題。

T-62剛出來的時候是一個恐怖的存在

劃時代的産物——3VBM-3

3VBM3是伴随T-62坦克的115mm U-5TS“錘子”（俄羅斯國防部火箭炮兵裝備總局代号：2A20／2А20）一起出現的。這是一門由前蘇聯／俄羅斯OKB-9設計局所研制、九号火炮廠所生産的單管滑膛式坦克炮，也是世界上第一門裝備在坦克上的滑膛炮。而這門火炮配備的穿甲彈，也和以往的大為不同。這是世界上第一款長徑比達到10:1以上的長杆形狀的穿甲彈。飛行體總長度為512mm，而穿杆長度也達到了410mm。

3BM3

3BM3圖紙

3VBM-3采用的設計奠定了APFSDS-T的基本結構，可分離式彈托通過螺紋與穿體約束固定，尾部采用6片式（後改為5片式）彈翼穩定彈道的設計，被各國延用至今，幾乎是第一原理的設計。3VBM-3采用的是全鋼材質的飛行體，型号為3BM-9。長度542mm，射彈重5.67kg（飛行體 3片式可分離彈托），飛行體本身重量達到3.6kg。該穿甲彈的威力比起當時英國的L28發射的APDS至少要強上35%；它的初速可以達到1615m/s，0度着角時穿深達到300mm；到2000m/s處仍有1358m/s的速度，0度着角可以打穿270mm均質裝甲闆。這個水平在當時可以算傲視群雄了。

然而由于3VBM-3存在一個緻命缺陷，嚴重約束了APFSDS這個彈種的威力。那就是鋼材料本身在硬度和密度上比起鎢這樣的金屬有不小的差距；鋼的延展性使得穿甲彈撞擊到裝甲的瞬間可能引起大範圍的塑性形變，阻礙進一步的穿透，在大角度入射時容易産生跳彈。

左側被T-62發射的3BM-3擊中的酋長坦克，從這個坑可以看出并未擊穿

在3VBM-3小試牛刀後，蘇聯科學家認識到了純鋼穿甲彈的不足。為了提升穿深，而在二戰中APCR和APDR廣泛應用的碳化鎢彈芯被重新重視起來。

小幅改良的3VBM-6，3VBM-7，3VBM-9，3VBM

為了解決3VBM-3穿深不足的問題，蘇聯在1968年開發了基于3BM-12飛行體的3VBM-6和3BM-12；3BM-12不再是純鋼材料，而是在風帽後面有一個較大空腔，空腔内塞入一個軟質金屬的被帽，有利于大角度入射時轉正；被帽後是一枚71X20mm的碳化鎢彈芯。這枚密度更大的彈芯會在彈着瞬間被擠壓出去，撞擊裝甲，與二戰時期的APCR有一定相似性，但在長杆穿甲彈中顯然威力更強。3VBM-6是适配當時最新的2A46 125mm滑膛炮，飛行體長度與3VBM-3幾乎一緻。而在接下來的時間裡蘇聯又開發了一款新式的飛行體——3BM-15，在3BM-12的基礎上又增加了長度，達到了548mm，穿甲體的長度增長至435mm；不過使用的碳化鎢彈芯沒有變化。從寬度上可以看出，3BM-12和3BM-15的并非是一個絕對的圓柱體，而是一個直徑有細微變化的紡錘體。

3BM15實物

3BM-15切開後，可見空心的風帽後面跟着一個被帽和一個碳化鎢彈芯

碳化鎢彈芯

3VBM-8是1972年在3BM7基礎上研發的一款外貿型穿甲彈，采用純鋼彈芯，這裡不詳細介紹了。到了1976年3BVM-9開發出來之前，還有一款腦洞大開的穿甲彈，叫Ramjet APFS，即在飛行體的彈翼上綁上了幾個沖壓式發動機！當然這玩意的信息量極少，也從來沒有投入使用。

帶沖壓發動機的炮彈，就問你怕不怕

3VBM-9是直到1976年才研發成功的。其使用的3BM-22飛行體比起3BM-15質量更大更長。它的頭部風帽看起來更加碩大，達到了88 x 27mm，頭部的質量更重。因此其飛行體總重量從3BM-15的3.9kg增加到了4.49kg，長度也增加到了558mm。2000m 0度着角的穿甲深度也達到了380mm。不過這個水平在1976年已經可以力壓北約國家一頭，當時西方世界最好的英國105mm L7線膛炮發射美國的M728 APDS-T隻有2500m 300mm穿深的水平。

3VBM9

英國L7 105mm線膛炮發射的M728 次口徑穿甲彈

然而，看似不錯的勢頭下，其實危機已經暗伏。因為蘇聯采用的是125mm 2A46坦克炮，擁有将近13.4L的藥室，而同時期的英國L7線膛炮口徑隻有105mm，藥室容積不到9L；當時的3VBM-9初速已經達到了1760m/s才打出380mm的穿深，而M728 APDS-T隻有1438m/s的初速。這意味着一個問題：盡管暫時落後，但西方的坦克炮潛力要比蘇制坦克炮高的多。

換湯不換藥的3VBM-11

果不其然，在1978年，美國人在L7上首次搞出了西方陣營的APFSDS-T，這就是M735。而這首個APFSDS就大幅領先了蘇聯現役的任何一種穿甲彈，在2000m距離上0度着角可以打穿410mm均質裝甲！而蘇聯一直到1983年搞出來的3VBM11，在2000m距離上才達到同樣水平，主要原因還是3VBM-11的飛行體換湯不換藥，僅僅把碳化鎢彈芯挪到了飛行體的尾部。并且穿杆的長徑比仍然維持在11:1，這與首款3VBM-3相比沒有任何進步。之所以美國人的APFSDS一問世就可以秒殺蘇系穿甲彈，是因為美國在M735上應用了鋼套 整體式鎢合金穿杆，鋼的比重隻占很小一部分。因此不論是重量，硬度，還是強度都要比蘇系的鋼制穿甲彈好的多了。

3VBM-11的飛行體——3BM-26，可見碳化鎢彈芯挪到了後面。

M735 整體式鎢合金彈芯

再者，蘇聯的鋼制彈托，和碩大的尾翼都明顯拖了後腿。鋼制彈托占了太重的比例，導緻領先了将近20年的蘇聯，第一次嘗到了落敗的滋味。于是，接下來的時間裡，蘇聯又開始嘗試追趕西方。

1980年，美國首次開發出一種使用特殊合金的穿甲彈——M774貧鈾合金穿甲彈。貧鈾，并不是缺少鈾的意思，而是天然的鈾礦經過分離提純用于制造核武器的鈾235後剩下的産物——鈾238，英文叫做depleted uranium，台灣譯為貧化鈾，個人認為這個譯法表達的意思比較準确。貧鈾合金有一種重要的性質，就是它的密度超高，可以達到19.1g/cm^3；相比之下鎢合金僅有16.5~18.75g/cm^3。根據伯努利方程半無限靶闆的垂直侵徹深度，穿深與穿杆和靶闆彈密度之比的平方根成正比；也就是說，穿杆密度越大，穿深就越高。

伯努利方程求解的侵徹深度P，與杆長，杆密度和靶密度三個參數有關（粗略模型）

同時，貧鈾合金脆性較大，在侵蝕裝甲的過程中，會産生自銳效應，并且在摩擦高溫下劇烈燃燒，産生縱火效果，這個也是鎢合金當時所不具備的。最重要的是，貧鈾這種材料，對當時的美國簡直是白給的，因為美國每年制造核彈頭，都會産生大量的貧鈾，相當于一種垃圾。用“垃圾”制造穿甲彈，當然劃算。

左邊2個是鎢彈，最右是貧鈾彈，可見貧鈾的自銳效應可以使頭部始終保持尖銳

蘇聯第一種貧鈾彈3VBM13

貧鈾的成本優勢對蘇聯也同樣适用，因為蘇聯制造的核彈頭比美國還要多。1985年，蘇聯首次開發出了一種貧鈾合金的APFSDS——3VBM13，其3BM-32也是蘇聯除鋼之外首個采用單體材料制造的整體式穿甲體。3BM-32飛行體的長度僅有480mm，穿杆更是隻有380mm，但長徑比提高到了13：1。實際打靶效果卻遠超任何一種鋼/鎢合金穿甲彈，在2000m距離上，3VBM13打穿了500mm均質裝甲闆，首次将威力系數（即P/L，穿深和杆長的比值）提高到了1.0以上。

3VBM13

不過貧鈾彈也有十分明顯的缺點。那就是貧鈾的保質期非常短，一旦過了保質期，就會變得脆化，穿甲能力會斷崖式下降，對于保有龐大裝甲部隊的蘇聯來說，頻繁的清理報廢炮彈産生的成本也是難以忍受的。此外，貧鈾的彈性模量隻有鎢的1/10，耐熱性也差了很多。而貧鈾彈在發射時速度可以達到5-6馬赫，與空氣摩擦的溫度可達2500K，在發射瞬間與彈托之間的相互作用力，都會引起變形導緻穿甲能力下降。所以貧鈾彈的彈托一般做的都比較大。這一點從上圖3VBM13也可以看出來，大家可以和之前的穿甲彈對比一下。好在蘇聯開發了鋁合金彈托，比起之前的鋼制彈托要輕得多了。

裝備量最大的芒果彈

深感貧鈾彈不靠譜的蘇聯，并沒有選擇這一條路走到黑，1986年，蘇聯首次開發出了自己的鎢合金穿甲彈3VBM17，其飛行體也是迄今為止生産量最大的3BM42“芒果”（因為俄羅斯和印度都大量使用這種彈藥）。3BM42是首個采用了鎢合金長杆的彈藥，雖然由于燒結技術不過關，穿杆長度沒法做的太長，因此是采用了2截鎢合金穿杆用鋼套包裹的形式。

3BM42的彈芯

3BM42的“雙節棍”鎢合金彈芯

3BM42長度大幅提高到了574mm，同時縮小彈體直徑到了31mm，将長徑比提高到了14.5:1；3VBM17的穿深水平提高到了2000m 0度着角打穿450mm裝甲闆的水平，不過這個能力并沒有超越西方同時期的産品。原因就是2截式鎢合金彈芯 鋼套的設計，在大着角下，穿深下降的會非常厲害。這個設計僅相當于西方70年代末的水平也就是DM13，M735這類西方初代APFSDS的水平，進入80年代後西方就開始全面采用整體式的鎢合金穿杆，而且可以把長徑比做的更長；比如德國DM33長徑比已經增加到了19，直徑縮小到了30mm以内。此外，美國的M829，M829A1在DM33彈體基礎上，使用貧鈾合金，将威力做到了550mm這一級别。

德系穿甲彈家族

蘇聯時代的絕響——Svinets

蘇聯解體前開發的最後一款彈藥，是3VBM20，使用3BM46飛行體，昵稱叫“Svinets”，它是1991年面世的，并從這個時候開始，首次類似西方采用的那種馬鞍形彈托，使用複合材料以減少無效重量。并且首次嘗試使用類似西方穿甲彈那種比較小的次口徑彈翼，以降低阻力。要知道過去那種碩大的全口徑彈翼，不僅是蘇系穿甲彈千米速降達到120m/s的罪魁禍首，而且在發射過程中還會劃傷炮管，極大降低炮管使用壽命！次口徑彈翼也是從3BM46開始使用，後面開發的3BM42M和其他穿甲彈均沿用這一設計。

這款彈藥采用貧鈾合金，大幅提高了飛行體和穿杆的長度，分别達到了635mm和546mm，同時将彈丸的直徑縮小到25mm，這樣它的長徑比一下達到了22:1的級别，反超了西方普遍20:1的水平，穿深更是達到了2000m距離600mm級别的水平，極限穿深可能達到650mm。

3BM46 Svinets

這款彈藥目前似乎隻裝備了T-90，而T-72和更老舊的坦克中并沒有見到。估計産量不高，優先配發最好的坦克部隊使用。

T-90彈種選擇界面，3BM48即3BM46

T-72B1彈種選擇界面，配發的彈種已經十分老舊

蘇聯時代穿甲彈譜系

随着蘇聯的解體，俄羅斯的經濟和财政陷入寒冬，加上蘇聯時期留下的大量的3BM42以及更老的穿甲彈庫存，也使俄羅斯失去了裝備新彈藥的動力。從此進入了一個長達10年的停滞期。這10年期間僅有一款3BM42M研發成功，雖然是碩果僅存，但是卻很靠譜。俄羅斯在這款穿甲彈上使用了改良後的液相燒結技術，使3BM42M擁有了一枚長達570mm的整體式鎢合金穿杆，徹底告别了鋼套鎢芯的時代。3BM42和3BM42M也成為了俄軍裝備最多的彈藥。

因為随着冷戰的結束，俄羅斯經濟凋敝，國民的生存都成了問題，軍費大幅萎縮，失去了與西方競争的本錢。這樣的現狀下俄羅斯也隻能調整策略，放棄與西方進行全方位的軍事競争。不過在這段期間，俄羅斯憑借着蘇聯的老本倒也賺了不少。比如出售給印度的T-72生産線和數萬枚3BM42穿甲彈，就可以創造不少外彙。

到了00年後，随着俄羅斯經濟的複蘇，俄羅斯在坦克技術方面開始發力，努力挽回落後的現狀。這期間，帶焊接炮塔，LOS更高的T-90A研制成功，并對自動裝彈機進行了改良。由于這種自動裝彈機的原理，彈藥需要采用分裝彈藥，并且任何一截彈體的長度都有限制，無法做的太長，因此才需要改良裝彈機。

T-72和T-90的裝彈機原理

進入2000年後，俄羅斯在沒款彈藥上都會研制貧鈾合金和鎢合金型，這與美國人的路子完全相同。2002年開發的3VBM22和3VBM23（Svinets-1和Svinets-2），二者的彈體相同，隻是一個采用3BM59貧鈾合金彈體，一個采用3BM60鎢合金彈體。二者飛行體的重量均比之前的型号大幅提高，到了8.8kg和8.1kg，出口動能達到了12MJ，穿甲能力十分可觀，分别達到了830mm和740mm。不過不知為何，這兩款穿甲彈未見任何現役坦克裝備。

Svinets-1/2

而之後的2005年，俄羅斯開發出了兩款125mm火炮的究極大殺器——Vacuum-1和Vacuum-2。這兩款彈藥的長度高的吓人，帶飛行體的那一截彈體長度達到了900mm以上，幾乎相當于一枚美國的M829A3，然而M829A3隻是定裝彈，發射藥和飛行體是裝在一個藥筒裡的，而Vacuum-1/2仍是分裝藥，還有一截藥筒呢。所以推測這款彈藥的穿深應該是遠超現役彈藥的。

然而遺憾的是，這款彈藥仍然還沒有進入批量服役，原因很簡單，這是為下一代主戰坦克準備的，現役的任何一種坦克都無法使用，因為它太長了。也就是給T-14阿瑪塔或者T-95（當時還沒下馬）用的。T-14阿瑪塔采用的裝彈機是立式的，因此可以容納更長的彈藥，從根本上解決了俄系分裝穿甲彈飛行體長度不夠的問題。隻是阿瑪塔坦克上面應用了太多新技術，遠未達到成熟，目前尚未批量生産。T-14采用無人炮塔，因此其配備的2A82坦克炮取消了抽煙器，使得膛壓進一步增加，配合上Vacuum-1/2，速度可能超過1900m/s，秒殺現役主戰坦克是沒什麼問題的。

阿瑪塔炮塔吊籃下的裝彈機

Vaccum-1/2和Svinets-1/2的長度對比

然而遠水解不了近渴，俄軍目前現役坦克普遍裝備的彈藥隻有3BM42，3BM42M和3BM46屬于比較好一點的，威力最多隻能介于德國DM43和DM53之間的水平，與美國的M829A3以及M829E4差距相當大。而T-14坦克的服役尚需時日，目前仍未給出量産的時間表。作為2005年研發的彈藥，至今無法進入現役坦克服役，這也可以說是一種尴尬。

蘇聯人雖然首創了APFSDS的先河，但是其穿甲彈在威力的發展上并非一帆風順，甚至到了80年代後就被反超，風光一時的蘇系穿甲彈首次遭遇了巨大危機；而到了90年代，由于蘇聯解體，俄羅斯的财政開支陷入極大困難，穿甲彈連同坦克技術都進入了将近10年的停滞期；直到2000年後才開始在APFSDS上發力，雖然拿出了讓人滿意的技術陳果，但對車體改動極大，出現了彈等車的問題。在未來坦克形态的發展上，俄羅斯已經不得不孤注一擲地壓寶無人炮塔設計，他們的路線到底正不正确呢？隻有拭目以待了。