炮弹是怎么爆炸的视频

炮弹到达位置爆炸后会有火光冲天的场景的原因是炮弹里面装填了炸药，当炸药爆炸时就会产生火焰了，比如说155毫米榴弹炮发射的155mm高爆杀伤弹在命中目标以后就会引爆炮弹内装填的7~8公斤炸药，从而在爆炸中引起耀眼的火光；某些动能较高的炮弹即使没有装填炸药，在命中硬质目标时也会出现火光冲天的场景，比如说125毫米坦克炮在发射钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹、电磁轨道炮在发射铝质炮弹、30毫米机炮在发射贫铀穿甲弹命中钢质靶标时都会出现火焰。

装填炸药的炮弹叫做榴弹，装填再炮弹里的炸药被称为“装药”，它产生的爆炸属于化学爆炸，是一个装药被引爆后以爆炸的形式瞬间释放能量的过程，其表观特征就是“火光冲天”；无装药的实心炮弹大部分都是穿甲弹（即题主所说的“全金属的弹丸”），它属于动能弹，是一个动能转换为热量的物理过程，它与火柴通过摩擦发生燃烧的原理颇为相似。

我们先来了解榴弹的爆炸原理：榴弹的结构大致分为三部分，即弹壳、装药、引信。弹壳是容纳装药的一个金属容器，它通常被设计成低风阻的尖头船形，在过去，弹壳的材质多采用生磷铁铸造加工成型，这种材质的特点是脆，爆炸后易形成破片，起到增大杀伤力的效果；如今多采用铝合金制作，起到减轻弹体重量、增大射程的效果。

装药是榴弹产生杀伤力的核心要素，在过去，装药采用TNT炸药，这种炸药的性质极为稳定，哪怕是用明火烧、用枪打都不会引起爆炸，被称为“最安全的炸药”，它的特点是威力大且成本低，当他被引爆时爆速可达6000米/秒；随着科技的进步，这样的威力已经不能满足军队需求，所以如今的装药多采用TNT炸药与黑索金炸药混合而成的“黑梯炸药”，爆速达到惊人的7800米/小时。

引信是触发炮弹爆炸的引爆装置，它的作用就像鞭炮的引线，没有引信的炮弹是不会发生爆炸的，所以我们看到部队进行实弹演习时通常是即将进行炮击才开始为炮弹安装引信，只有这么做才能确保安全。

引信相当于炮弹的“弹头”，它安装在炮弹的顶部，当炮弹触第或者命中目标时，引信里面的击针就会猛烈撞击雷管，当雷管爆炸时就会引爆装药，炮弹就是这样被引爆的。

我们接着来了解动能弹，动能弹对目标的杀伤方式不是爆炸，而是侵彻，所以即使在没有装药的情况下威力依旧十分惊人，比如说美国的M829A4型120毫米贫铀合金尾翼稳定脱壳穿甲弹，它的炮口初速达到了1600米/秒，能在2000米的距离上击穿600毫米厚的均质装甲钢，当硬质弹芯击穿厚板钢材时就是一个动能转换为热能的过程，如此巨大的撞击力所释放的能量是惊人的，相当于20公斤TNT炸药爆炸时释放的能量，所以“火光冲天”后我们能看到厚板钢材被击穿的那个部位有被熔化的钢水流出。

那么问题就来了——榴弹里的装药究竟是怎么爆炸的？动能弹又是怎么进行能量转换的？我们从以下几点来分析。

▼下图为国产53式82mm迫击炮配用的82mm高爆杀伤榴弹剖面，弹体里的黄色部分即为炮弹爆炸的核心要素——装药，它的主要成分是TNT炸药，当炮弹触地时引信会触发装药爆炸产生杀伤力，在这个过程中就会出现“火光冲天”的现象。

炸药引起爆炸是一个化学装药瞬时释放能量的过程

通俗地讲，榴弹爆炸的本质是一个物理化学反应，因为弹体里的装药就是化学制剂。在现代炸药发明之前，榴弹的装药是黑火药，它的成分为“一黄二硝三木炭”，即硫磺、硝石、木炭。

其中硫磺是燃烧剂，起到主要燃烧作用；硝石是氧化剂，作用是为燃烧过程提供氧气；木炭是助燃剂，起到辅助燃烧的作用。三种化学物质按一定比例混合以后就成为黑火药。

当黑火药被点燃时会产生500米/秒的燃速，并释放大量的热能和高温燃气，如果它被装填在密闭的容器中，燃烧产生的热量和燃气在没有释放空间的情况下就会急剧膨胀，最后引发爆炸，比如说装填在炮弹里时。

当然了，黑火药毕竟燃速很低，引发爆炸是有条件要求的，即密度必须＞1.7g/立方厘米，爆炸能量为3300千焦/千克，爆轰气体体积280升/千克（爆容）。正因如此，把黑火药做为炮弹装药使用是一件很不可靠，同时杀伤力很不理想。

到了18世纪，第一种实用化现代炸药问世——苦味酸，它的学名为“2，4，6-三硝基苯酚”，分子式为分子式 C6H3N3O7；C6H2OH(NO2)3 ，当温度＞300℃时或者受到24%～36%的撞击感度时就会发生爆炸，爆速为7350米/秒，爆炸能量为4520千焦耳，爆轰气体体积为680升/千克。

由于苦味酸炸药具有腐蚀性，长期存放会腐蚀炮弹的金属弹体，所以进入19世纪以后就被号称“万能炸药”的TNT所代替，它不同于黑火药和苦味酸，即不会燃烧、不会被高温或者撞击引爆，这就是我们说“用枪打也不会炸”的原因。

TNT炸药的学名叫做2，4，6三硝基甲苯，化学式为C6H2CH3(NO2)3，爆速为7000米/秒，爆热为4200千焦耳，爆容690升/千克，威力略小于苦味酸，但是比苦味酸稳定得多。

炸药释放能量的原理是这样的：当受到一定的外界能量的作用下，自身发生快速燃烧和分解，短时间内产生大量的热量和气体。

如何来理解这个原理呢？我们可以用火柴做这方面的实验：当火柴在糙皮高速摩擦时，巨大的摩擦力产生热量引燃火柴头的药物，从而点燃火柴，我们可以观察到火柴发出带有热感的火焰，同时产生一些烟雾，燃烧殆尽后产生灰烬。

炸药的爆炸原理与火柴的燃烧原理基本相同，区别在于火柴可能需要1分钟以上的燃烧和分解，而炸药则只需要5～8微秒，这就是所谓的能量“瞬时释放”，它在爆炸瞬间将自身的能量、成分以火焰和烟雾的形式释放出来，这也是炸药爆炸时不但“火光冲天”，而且“烟雾弥漫”的原因。

▼下图为400克黑梯炸药引爆的瞬间，由于炸药的燃烧和分解过程是在数毫秒之内完成的，因此能量在瞬间释放时就会同时产生光、热、烟雾以及响声现象，我们将这种现象称之为“爆炸”，炮弹的爆炸原理与炸药的引爆原理是一样的，因为炮弹里的装药就是炸药。

炮弹的爆炸是一个引信引发装药发生爆炸的过程

当炸药被装填进炮弹的弹体内以后，它就成为了炮弹的装药，它将在炮弹引信的作用下引发爆炸，引信的作用就是提供上述中提到的“一定的外界能量”来引爆装药。

像黑火药或者苦味酸这样的低感度、低闪点的炸药，一般只需要一点明火或者重摔就能将它们引爆。

所以使用黑火药装填的炮弹所使用的引信就是导火索，它在炮膛内被发射药点燃，当燃尽时就会触发内部的黑火药燃烧，从而引发爆炸，这就是黑火药炮弹的爆炸机理。

而使用苦味酸装填的炮弹所使用的引信就粗暴简单得多，鉴于其24%～36%的落锤感度，只要重摔和重击就能引发爆炸，所以它的引信因为一根内置的钢棒，当炮弹触及目标表面时，钢棒就会撞击内部装填的苦味酸，从而引发炮弹爆炸，又或者干脆连钢棒都省了，直接在弹体内填满苦味酸，弹体一旦触地就相当于重摔，随即引发爆炸，这也是一战时期许多炮弹根本看不到弹体顶部安装有引信的原因。

TNT炸药做为装药的炮弹所使用的引信就复杂得多，因为它的性质实在是太稳定了，明火烧、重击、重摔均不能使其爆炸，引爆条件是必须受到低于5000米/秒的爆速的爆轰！因此引爆TNT炸药的唯一方法就是使用另一种炸药进行引爆，即雷管引爆。

这类装药的炮弹所使用的引信本质上就是一个雷管，不论是瞬发式引信还是延发式引信，它们的最终目的都是在满足引爆条件以后引发雷管爆炸，从而触发弹体内的TNT炸药发生爆炸。

比如说高射炮使用的近炸引信，当炮弹到达设定高度或者接近目标设定距离时，引信内的感应装置就会通过导线向雷管通电，激发雷管爆炸，从而引爆弹体内的炸药爆炸。

又或者榴弹炮的高爆杀伤弹使用的瞬发引信，当炮弹触地或击中目标时，引信内的机械击发装置就会释放击针猛烈撞击底火，像击发子弹那样激发雷管爆炸，最后引发炮弹的爆炸。

其它类型的引信如延发式引信、空爆引信、智能可编程引信等等各种弹药的不同性能的引信，在实现不同引爆条件过后，最终的目的都是引爆引信内的雷管，然后引发弹体装药爆炸，从而产生杀伤力。

▼下图为正在为155mm榴弹加装引信的士兵们，从外形上来判断，这是一种瞬发引信，引信安装在炮弹的顶部，当这个部位触地或者命中目标时，内部的撞针就会激发雷管爆炸，对弹体的装药进行爆轰，从而引发炮弹发生爆炸，未加装引信的炮弹时不会爆炸的。

动能弹在命中目标时以动能转换为热能产生杀伤力

以动能撞击产生杀伤力的弹药叫做动能弹，它不需要装填任何炸药来发生爆炸，而是以自身的能量在撞击过程中将动能转换为热量来实现对目标的杀伤。

比如说坦克炮配用的尾翼稳定脱壳穿甲弹，它的弹芯只有25毫米～35毫米，是一根实心的硬质合金，材质主要有硬质合金钢、钨合金钢、贫铀合金钢，当然也包括质地稍软的电磁轨道炮铝合金炮弹以及防空导弹、弹道导弹的钛合金动能弹头。

动能弹在不装填任何炸药的情况下是怎么爆炸的呢？答案是速度！以125毫米坦克滑膛炮为例：现代主战坦克的正面装甲防护水平已经达到1000毫米均质装甲钢，如果使用那些炮口初速不超过1000米/秒的榴弹、破甲弹进行攻击，那无论如何都无法击穿防御水平这么高的装甲。

而尾翼稳定脱壳穿甲弹属于次口径弹药，极小的迎风面积加上极大的火炮膛压，赋予了它强大的炮口动能，最终得到的就是弹丸极高的炮口初速。

比如说俄罗斯的2A46M型坦克滑膛炮，其膛压约为525Mpa，在发射3BM48型尾翼稳定脱壳穿甲弹时炮口动能约为13兆焦耳，弹芯初速1650M/s。

在穿透目标时将会在与目标的摩擦中完全转换这股动能，以热能的形式熔化被洞穿的部位以及弹芯本身来释放能量，在这个过程中还会伴随着巨响，这就是动能弹的爆炸方式，也就是题主所说的“全金属的弹丸”。

如何来理解金属在摩擦中将动能转换为热能这一概念呢？我们可以用8#铁丝做这样的实验来说明：

用双手不断地折叠铁丝，直到铁丝在重复折叠中折断，这时候我们用手去触摸折断部位时会发现它非常烫手，如果用测温仪进行测量，它的温度可以达到200℃！

或者用砂轮去打磨钢板来做这个实验：当高速旋转的砂轮与钢板接触时，接触面会发出一股金属火花，这些火花的温度最高能接近1000℃！

那么坦克炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹在命中目标时会产生多高的温度呢？答案是接近3000℃！这也是坦克被这类穿甲弹命中后立即起火爆炸的原因。

当然了，假设命中后未能击穿，这样的爆炸是不会发生的，因为没有击穿就意味着没有摩擦，动能就不会转换为热能，而是继续作用在弹芯本身，使其发生跳弹，最终在飞向其它方向的过程中将动能消耗殆尽。

同样的原理还体现在炮口动能、弹丸初速更高的电磁轨道炮上，它的铝合金轻质弹丸在发射时炮口动能达到33兆焦耳（重量约2.8千克），弹丸初速达到惊人的7马赫（约2580米/秒），如果在50公里以内命中一艘4000吨级的军舰，那么一炮就足以将其拦腰打断，威力堪比重型鱼雷。

▼下图为105mm坦克炮发射的钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹打钢板实验视频截图，它一共击穿了10层钢板，每侵彻一层钢板都会产生“火光冲天”的现象，该现象并不是炸药引起的爆炸，而是硬质弹芯在侵彻钢板瞬间与钢板发射摩擦引起的燃烧，我们将这种夹杂着熔化钢水的燃烧冲击现象称之为“射流”，这类动能弹在击中坦克时也会出现这种现象，因此动能弹对坦克的杀伤力就是击穿装甲时产生的射流造成的，它是由弹芯的动能转换为热能引起的。

综上所述我们可以得出这样的结论

第一、炮弹主要分为榴弹和穿甲弹两大类，榴弹是内部装填炸药的炮弹，以引爆内部装药引发炮弹爆炸的形式产生杀伤力；穿甲弹是实心的“全金属弹丸”，内部不装填炸药，以动能撞击的形式杀伤目标，俗称“动能弹”。

第二、榴弹爆炸的本质是内部装填的炸药被引信激发后发生燃烧和分解的化学反应，在瞬时释放能量的过程中发生爆炸，在爆炸释放炸药能量时产生巨响、火焰、烟气，这就是炮弹爆炸时“火光冲天”的原因。

第三、动能弹虽然不装填炸药，但是在巨大动能的驱使下高速撞击目标时会将动能转换为热能产生杀伤力，而这个过程是在瞬间完成的，大量热能在释放时也会产生像爆炸一样的巨响和火焰，这就是“全金属弹丸”也会发出“火光冲天”现象的原因。

结语

无论是榴弹还是动能弹，它们爆炸的原因都是一个能量释放的过程，自身携带的能量因素越高，发生爆炸的威力也就越大。

比如说203mm榴弹炮的高爆杀伤弹的重量为90公斤，弹体内的装药量约13公斤，装药为TNT炸药与黑索金炸药的混合物——黑梯炸药，当装药被引信引爆时可产生7900米/秒的爆速，绝对杀伤半径为50米，产生如此恐怖威力能量因素就是弹体内装填的13公斤黑梯炸药。

而动能弹的能量因素则是弹体自身获得的动能，比如说电磁轨道炮所发射的轻质全金属弹丸，它的炮口初速达到了7马赫，这样的速度除了弹道导弹重返大气层的弹头以外，基本上没有任何弹药能达到，而得到如此之高的速度的原因就是弹体自身获得了强大的动能，这股强大的动能就是产生威力的能量因素。

巨大的能量在被瞬时释放时就会产生爆炸现象，榴弹到达位置时以炸药爆炸的化学反应方式生成“火光冲天”场景；而“全金属弹丸”的动能弹则是以动能转换为热能的物理原理在高速撞击目标并侵彻目标时产生爆炸，所以它也会出现“火光冲天”的现象。

▼下图为美军参与电磁轨道炮实验的海军军官，他正在为电磁轨道炮装填铝合金材质的轻质炮弹，由于电磁轨道炮的炮口动能高达32兆焦耳，因此炮弹即使没有装药也会在击中目标时以释放大量能量的形式发生“爆炸”，这样的爆炸所产生的威力远比有装药的传统炮弹大得多，所以中、美两国都投入了大量科研力量对这种代表着火炮未来发展方向的技术进行研究，这意味着未来的炮弹将不再需要装填炸药，仅凭动能的释放就足以产生杀伤目标所需的威力。

这件事吧，题主就表现出对炮弹结构知之甚少的问题了。

炮弹是个铁疙瘩这个说法对但也不完全对。

或许是古代但这种火炮发射的炮弹让人觉得根本没有什么威力的感觉。但古代火炮依然并不完全是铁疙瘩一块。

在铸造炮弹的时候，古代依然有在炮弹中留下装火药的空间。在使用的时候依靠软木塞子将这个洞堵住，然后在软木塞的中间有一根用于引爆内部的火药的引信。

当炮弹在发射的时候引信会因为炮膛内的发射药燃烧被点燃，落地或者飞到敌人上空的时候就会爆炸。

引信的英文fuze，其实词源是Finger，指的就是手指头粗细的火药捻。

即便是全金属的弹头，如果动能足够大，其实也是会有爆炸的效应的。

炮弹在射出之后本身带着十几万甚至达到数百万焦耳的动能。

当击中目标的时候，炮弹的动能降低，但是要知道能量是守恒的，动能不能凭空的消失。而最快的转化方式就是转化成热能。

在生活中我们会发现撞击和摩擦有的时候会打出火花。

这是因为动能被转化为了热能。导致火花的出现。但生活中这种一路火花的现象也只是几十几百焦耳的转化过程。

如果是数百万焦耳的动能呢？

看实心的穿甲弹击穿钢板的过程：

上面是高速摄影机的慢动作拍摄，如果是正常的速率来看也就是爆炸了。

动能转化为热能的现象也就完全可以解释炮弹即便是实心的落地后依然有爆炸火光出现的原因了。

当然了，还有一个事情就是现代影视作品的导演，在表现战争行为的时候会大量使用烟火效果去渲染战争的惨烈，于是也有导演们过度的使用烟火效果的锅要背。

其实真正战场上即便是大量炸药的爆炸，也是没有影视作品中的实心炮弹落地壮观的。

但是如果不将场面搞得火爆一些，这电影不就没人看了吗？