鎢珠作為高密度鎢合金制品,在軍事與工程領(lǐng)域以其突出的動(dòng)能優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。其動(dòng)能優(yōu)勢(shì)源于鎢的高密度(約17–19g/cm3,是鋼的2.5倍以上)、高硬度及優(yōu)異的力學(xué)穩(wěn)定性。
動(dòng)能(E=1/2mv2)是決定侵徹與毀傷能力的關(guān)鍵。在相同體積下,鎢珠的質(zhì)量遠(yuǎn)高于鋼、鋁等材料,因此在相同速度條件下可攜帶顯著更高的動(dòng)能。這使得鎢珠在破片殺傷戰(zhàn)斗部中表現(xiàn)出色:防空反導(dǎo)導(dǎo)彈爆炸驅(qū)動(dòng)后,鎢珠群以高初速飛散,單個(gè)破片憑借高密度保持較好的存速能力(速度衰減慢),從而將更多動(dòng)能傳遞到目標(biāo)上。研究顯示,相同形狀與初速下,鎢合金破片比鋼破片穿甲深度更深,動(dòng)能損耗更小。

與貧鈾(DU)材料相比,鎢珠的最大優(yōu)勢(shì)在于環(huán)境友好與無(wú)放射性污染。貧鈾穿甲體雖因自銳效應(yīng)(絕熱剪切破壞)在低中速段侵徹效率更高,但撞擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒放射性氣溶膠,長(zhǎng)期使用引發(fā)環(huán)境與健康爭(zhēng)議。鎢合金則無(wú)此問(wèn)題,被視為貧鈾的理想替代品,尤其在現(xiàn)代對(duì)環(huán)保與國(guó)際法要求日益嚴(yán)格的背景下,鎢珠的環(huán)保特性更具戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。
在穿甲應(yīng)用中,鎢珠彈芯的動(dòng)能優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在高熔點(diǎn)(鎢的熔點(diǎn)高3422℃)帶來(lái)的抗高溫變形能力。高速飛行與侵徹時(shí),彈體前端溫度可達(dá)數(shù)千度,鎢合金不易熔化或嚴(yán)重變形(自鈍效應(yīng)較貧鈾弱但可通過(guò)材料優(yōu)化緩解),保持較好的結(jié)構(gòu)完整性,將動(dòng)能高效轉(zhuǎn)化為侵徹功。

此外,鎢珠在爆轟驅(qū)動(dòng)下的終點(diǎn)彈道性能也體現(xiàn)動(dòng)能保持優(yōu)勢(shì)。雖然爆轟會(huì)造成輕微質(zhì)量損失和輕度變形,但長(zhǎng)距離飛行后仍保留較強(qiáng)穿甲能力,適合作為破片式或殺爆戰(zhàn)斗部的核心毀傷元。
當(dāng)然,鎢珠動(dòng)能優(yōu)勢(shì)也存在權(quán)衡:相比貧鈾,在相同動(dòng)能下對(duì)某些復(fù)合裝甲的自銳性稍遜,需要通過(guò)更高初速或新型復(fù)合(如鎢纖維/非晶合金)來(lái)彌補(bǔ)。但綜合密度、穩(wěn)定性、無(wú)污染、高溫性能與供應(yīng)鏈安全性(中國(guó)鎢資源占全球主導(dǎo)),鎢珠已成為現(xiàn)代動(dòng)能武器不可或缺的材料。