埋頭彈

埋頭彈（CAT）即將發射藥有效覆蓋並包裹住整個彈丸，以增加發射藥用量並提高彈丸彈道性能的彈藥。由於其外形規則，可充分利用儲彈空間。

基本信息

• 中文名稱：埋頭彈
• 研發單位：美國

• 外文名：Cased Telescoped Ammunition
• 別稱：嵌入式彈藥或套筒式彈藥

簡介

埋頭彈

埋頭彈（Cased Telescoped ammunition）也稱嵌入式彈藥或套筒式彈藥。正如埋頭的含義一樣，埋頭彈藥的彈丸是裝在藥筒的發射藥里的，這是它在外形上的區別。由於採用了圓筒狀裝藥，因此它的體積更小，便於存放，節省了彈藥儲存空間，可提高攜彈量；藥筒形狀簡單整齊，簡化了供彈機的設計；有利於採用鏇轉閉鎖的結構，從而縮小了火炮系統的總體尺寸，提高了射速，特別是可以在原有火炮尺寸條件下，改裝較大口徑火炮系統，提高了戰車威力。
埋頭彈通常採用兩極點火，底火被擊發後，輔助發射藥燃燒並將彈丸推離藥筒，推入彈膛；彈丸脫離藥筒後，輔助發射藥火焰隨即引燃主裝藥，火藥燃燒產生的氣體推動彈丸高速飛離身管。

發展歷程

埋頭彈的開發

上世紀50年代，美國空軍想讓航炮和機槍的彈藥小一些、輕一些，首次提出了埋頭彈藥的概念，80年代，美國陸軍為了提高步兵戰車的火力，開始探索射程更遠，穿甲力更強，殺傷力更大的車載自動炮。經過對30~50毫米各種口徑火炮及其彈藥效能的綜合分析，提出了45毫米脫殼穿甲彈研究計畫，進一步推動了埋頭彈技術的發展，雖然美國在埋頭彈藥的研究方面作了大量的工作，但在面臨技術和預算困難的情況下，暫時擱置了對埋頭彈的研製。然而面對美國在埋頭彈藥研究的停滯，歐洲並沒有退縮。1994年英法兩國決定對埋頭彈藥技術揭開展國際合作研製。其任務就是尋求埋頭彈藥的開發與工業化生產，並確定了歐洲在此火炮及彈藥技術領域裡的領先地位。
英法兩國在對未來裝甲目標威脅進行了全面分析後認為：由於輕型裝甲車採用了主動和爆炸反應裝甲，若要摧毀1500米以上的此類，目標，火炮口徑應達到40~45毫米。CTAI公司從最初提出的7種45毫米火炮方案中選出2種，並在此基礎上確定了通用CT2000式45毫米埋頭彈火炮結構。該炮採用80倍口徑身管，攜彈150發。1996年進行了演示試驗，結果表明其發射的尾翼脫殼穿甲彈可以穿透150毫米厚的軋制均質裝甲，射彈60發/分鐘的時候取得了0.25密位的彈著散步。
雖然CTAI公司認為45毫米是對付輕型裝甲車輛的最佳口徑，但通盤考慮其他因數後，決定重新研製40毫米口徑埋頭彈武器系統。1998年CT2000式40毫米埋頭彈武器系統首門樣炮進行了射擊試驗。1999年年底，該系統安裝在美國“布雷德利”步兵戰車上成功進行了一系列無人射擊試驗，發射了曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈和通用曳光彈。

武器系統

埋頭彈

CT2000式40毫米CTWS採用70倍口徑長身管、迴轉式彈膛結構、通過耳軸以90度供彈。由於埋頭彈結構的特殊，彈艙中的待發彈無需通過彈鏈連線，而是直接散裝排列在其中。火炮的左右耳軸上開有通孔，輸彈時彈膛向右鏇轉90度，埋頭彈通過供彈機從右耳軸被推入彈膛，隨後彈膛迴轉與彈膛成直線。擊發後，火炮後坐並復進，彈膛重新回到裝填位置，供彈機推入下一發彈，同時上一發彈的空藥筒被從左耳軸通孔頂出。火炮射速可達200發/分鐘。
埋頭彈無需彈鏈且外形規則，因此提高了彈藥艙的空間使用效率，裝彈量比同口徑常規彈藥多50%、威力提高40%。CTWS的供彈系統採用電力驅動、數位化控制、乘員通過操作面板在3秒鐘內完成彈中選擇，供彈系統完成快速裝彈，啟動時間只有2秒鐘。供彈過程方便迅速，可靠性高。專門的彈藥管理系統可以顯示彈藥艙的余彈信息。
CTWS目前配備有通用曳光榴彈和曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈，尺寸都為65X255毫米。通用曳光榴彈全重2.2 千克，彈丸重1千克。 炮口初速1000米/秒，炮口動能500千焦，配有觸發和空炸引信。
曳光尾翼穩定脫殼穿甲彈全彈重1.8千克、彈丸重450 克，炮口初速達到1640米/秒，2000米處存速1400米/秒，可以穿透5000米處的預定目標，完全可以壓制BMP3等步兵戰車。
1999年美國對CTWS進行了全面的評估，初步驗證了其裝備步兵戰車的可行性。2002年初，CTAI 公司在CTWS的基礎上推出了雙人炮塔用來滿足英法兩國的需要。新型炮塔配備莫各公司的雙軸武器穩定系統，與熱象/光學瞄準具聯用有很好的首發命中率，並具有移動中射擊的能力。火炮高低射界-12度到+47度，具有有限的防空能力。炮塔採用焊接結構、鋁製結構、外接鈦裝甲，在加掛陶瓷裝甲後 ，可以抵禦30毫米穿甲彈的攻擊。該炮塔可以攜帶184發炮彈，其中CTWS可配42發待發彈，載車可以儲存142發。另外法國還要求 CTAI公司研製無人遙控炮塔，觀瞄基火控設備和雙人炮塔相同，但是體積更小更緊湊。

優點

40毫米埋頭彈武器系統

40毫米CTWS的彈藥與同口徑常規彈藥相比體積小30%，重量也減輕30%，但性能提高30%。在採用了複合材料藥筒後，大大降低了使用成本，並且不宜受損。火炮與常規自動炮相比，結構非常緊湊，40毫米CTWS的體積與25毫米自動炮相當，完全可以用來改裝大多數現役步兵戰車上的25~30毫米炮，而且全壽命周期成本能就降低一半左右。
在威力上40毫米CTWS的炮口動能比同口徑常規彈藥大15%，而後坐力僅為美國25毫米自動炮的2/3。在具有諸多優點後，40毫米CTWS完全可以在地面武器甚至飛機上得到廣泛的套用。
CTAI公司計畫在40毫米CTWS系統成熟後，將精力轉向大口徑坦克用CTWS上來。在可以預見的將來，炮尾和藥室密封問題解決後，大口徑CTWS必定會得到廣泛的套用。