受制于传统重金属毁伤元单一动能毁伤机理，传统脱壳穿甲型战斗部往往存在穿甲后效不足的问题，从而难以实现对目标防护后结构的有效毁伤。

活性毁伤材料为提升脱壳穿甲型侵彻战斗部毁伤威力开辟了新途径。其基本设计理念为，在原有战斗部结构基础上，采用活性毁伤材料替代部分重金属弹芯材料。活性毁伤材料在外部高强度载荷，如高速冲击作用下将发生剧烈爆燃反应，释放大量化学能和气体产物。基于活性毁伤材料特有的冲击激活后延时爆燃特性，脱壳穿甲型活性战斗部可实现在打击目标过程中的动能与化学能时序联合作用，显著提升其后效毁伤效能，实现从纯动能机械贯穿毁伤到动能/爆炸化学能时序联合作用下的结构爆裂毁伤模式跨越。

以小口径活性脱壳穿甲弹为例，典型结构如图4.8所示，主要由上弹托、活性弹芯和底弹托组成，其中，活性弹芯主要由重金属穿甲弹芯和活性材料填充构件组成。活性材料填充构件可采用多种形式，可制成芯体填充在重金属弹芯尾部中心位置，也可制成中空圆环加装在重金属弹芯尾部。

基于活性毁伤材料特有的冲击激活特性，脱壳穿甲型活性战斗部毁伤机理也因活性材料填充方式的不同而差异显著。以图4.8中两种不同活性战斗部侵彻靶板作用过程为例，两者填充方式的差异将给弹丸穿甲与后效毁伤性能带来显著影响，如图4.9所示。

图4.8　小口径活性脱壳穿甲弹典型结构

图4.9　不同活性材料填充方式下毁伤作用过程

一方面，填充方式的不同将对弹丸穿甲性能产生显著影响，同时影响侵彻过程中活性材料的激活特性。当采取芯体填充方式时，重金属弹芯中一部分将被低密度活性材料代替，弹丸侵彻比动能显著下降。采用活性环填充方式时，重金属弹芯中心的实心部分得以保持，此时活性环对弹丸穿甲能力的削弱较小。但此时由于弹体侧向稀疏波的影响，弹体边缘的活性环将在冲击波加载过后被紧跟其后的侧向稀疏波卸载，导致活性材料内部应力下降，进而导致活性环整体激活率较采用活性芯体时有明显下降。(www.daowen.com)

另一方面，填充方式的不同将给弹丸后效毁伤性能带来显著影响。当采用活性芯体填充方式时，活性芯体可在靶后发生爆燃反应导致周围包覆金属弹芯材料碎裂产生二次破片，形成内爆燃-外破片的大范围耦合后效毁伤场，从而增强弹丸对靶后有生力量、设备或装药等关键性易损部件的毁伤效应，可显著提升其穿甲后效。当采用活性环装填方式时，由于处于弹芯外侧，未被弹芯材料包覆，因而此时活性材料发生化学反应后仅产生一定范围爆燃场，由于缺少破片场，后效毁伤场在杀伤力等方面均将出现一定程度减弱。

除不同填充方式所导致的性能差异外，如何兼顾穿甲与后效毁伤威力并实现两者的耦合调控，是战斗部设计所面临的另一难题。以氟聚物基活性材料为例，在冲击作用下的材料激活率、弛豫时间等均与冲击载荷特性密切相关。一般来说，随冲击波强度增加，活性材料激活率提高，从材料激活到剧烈爆燃反应所需弛豫时间减少。因此，在设计活性脱壳穿甲弹丸时，需充分考虑弹芯整体穿甲性能与活性材料激活特性之间的匹配性。

以尾部填充活性芯体脱壳穿甲弹为例，芯体长度对毁伤效应的影响可体现在激活、穿甲和后效三方面，不同芯体长度下（h1＞h2＞h3）毁伤作用过程如图4.10所示。在芯体激活方面，随芯体长度增加，撞靶时所产生初始冲击波传至活性芯体所需时间较短，导致撞靶后活性材料发生反应所需时间减少。此外，芯体长度增加可减少冲击波在金属弹芯内的衰减耗散，从而提高活性芯体的激活率。在穿甲性能方面，随芯体长度增加，弹芯中重金属材料比重减小，弹丸动能穿甲威力减弱，当靶板厚度一定时，活性芯体长度过大，弹丸有可能无法贯穿靶板，导致无法对靶后目标产生毁伤。后效毁伤方面，随着芯体长度增加，虽然其撞靶过程中所激活的活性材料逐渐增加，所能释放的化学能增加，但受弹丸穿甲能力下降的影响，弹丸有可能在穿靶过程中其芯体便已开始发生反应。若弹丸在侵孔内便已发生爆燃，则随后产生的破片以及爆燃超压均不能作用于靶后，会降低弹丸的后效毁伤，如图4.10中h1所示。若活性芯体长度适宜，在弹丸能够有效贯穿靶板的前提下，更多活性材料可在靶后发生化学反应，则可实现良好的侵爆联合毁伤，充分发挥弹丸毁伤威力，如图4.10中h2所示。类似地，活性芯体直径同样将影响弹丸穿甲性能以及后效毁伤威力。因此，需在设计时结合具体活性材料力化特性进行分析，以选定最佳芯体结构参数。

图4.10　不同芯体长度下（h1＞h2＞h3）毁伤作用过程

在不同活性材料芯体填充模式下，还可通过多种优化设计方法对脱壳穿甲型活性毁伤增强侵彻战斗部穿甲及后效威力进行调控。在穿甲性能方面，可采用高密度钨合金弹芯以增大弹芯质量，并优化弹头外形以减小弹形系数与阻力系数，从而提高弹丸存速，同时可减小弹芯截面积以增加弹丸侵彻比动能。在增加靶后有效二次破片数方面，可改进穿甲弹芯加工工艺和成分配比，以提高弹芯材料硬度和脆性，同时设计合理空心结构，并结合活性材料爆燃化学能增强特性，以协调破片数量与破片质量，从而提高杀伤效果。而在附带毁伤方面，则可基于活性芯体独有的化学能释放特性，通过调整活性材料激活阈值，使其与弹靶作用条件匹配，从而实现战斗部的最优靶后引燃引爆后效。