为什么同样重量的炮弹，航空炸弹的火药所占比重比炮弹大那么多？

你这个问题提得很有意思，涉及到弹药设计的核心原理和不同应用场景的权衡。之所以同样重量下，航空炸弹的炸药比例会比炮弹大那么多，这不是一个巧合，而是由它们各自的使命、投送方式以及对爆炸效果的要求所决定的。

我们不妨把这个问题拆解开来，一层一层地剥开它的秘密。

1. 使命与目标：

炮弹： 炮弹的主要使命是进行 火力支援 和 直接打击。它们需要从地面发射器（火炮、迫击炮、坦克炮等）发射，对敌方前沿阵地、集结兵力、坚固工事进行压制、摧毁。炮弹的落点精度虽然在不断提高，但早期更多依赖于弹幕覆盖。因此，炮弹的设计需要考虑几个关键点：
稳定性与精度： 为了确保能够被火炮精准发射出去并飞抵目标，炮弹的外形设计、弹体结构都必须非常坚固和稳定。它需要承受巨大的发射药爆炸产生的膛压，以及飞行过程中承受空气动力。
爆炸效果与穿透力： 炮弹的爆炸效果往往需要具备一定的 穿透力，能够钻入地下掩体、穿透装甲，或者在目标区域形成有效的破片杀伤。这要求弹体本身有足够的强度和重量，同时炸药的威力也要与弹体材料、结构协同工作。
射程与弹道： 炮弹的射程往往受到弹体重量、气动外形以及发射药装药量等多种因素的限制。

航空炸弹： 航空炸弹则是在 空中投送，从飞机上释放，目标可能是地面上的各种目标，包括步兵集结地、车辆、建筑、机场跑道、碉堡等等。航空炸弹的设计，除了考虑打击效果，还需要关注：
高空投送与空投效率： 飞机需要携带更多的炸弹，为了最大化打击效果，炸弹的炸药装载量自然是多多益善。飞机的高度和速度决定了炸弹需要具备一定的 空气动力学特性，以确保其能够稳定地飞向目标，避免过早坠毁或不规则弹道。
多样化的打击需求： 航空炸弹的种类繁多，有用于反步兵的（高爆弹、破片弹）、反装甲的（穿甲弹）、反跑道的（钻地弹）、以及专门针对大型目标的（集束炸弹、燃烧弹等）。但就其核心的 高爆（HE） 类型炸弹而言，其设计理念更侧重于：
最大化爆炸威力和冲击波效应： 航空炸弹通常从较高空投下，接触地面时速度很高，一次投掷通常是针对一个相对集中的区域。因此，它更追求炸药本身的体积和能量释放，以产生强大的冲击波和高密度破片，覆盖更大的区域。
相对简单的结构要求： 相较于需要承受巨大膛压的炮弹，航空炸弹在被投下后，其结构承受的主要是空气动力和自身的重力。这意味着其弹体材料可以相对轻薄，将更多的重量分配给炸药。

2. 弹体结构与重量分配：

这是最核心的区别所在。我们来对比一下：

炮弹的弹体：
高强度材料： 炮弹的弹体通常由高强度钢制造，厚重且坚固。这是因为它需要承受火炮发射时，由底火点燃发射药产生的瞬间巨大压力（几百甚至上千个大气压）。如果弹体不够坚固，发射瞬间就会炸裂，变成“哑弹”或更糟糕的事故。
结构加强： 炮弹内部的结构设计也需要考虑抗冲击、抗形变，特别是弹带、引信座等部位，都要求极高的精度和强度。
弹道稳定件： 很多炮弹会配备尾翼或稳定的锥形弹头，这些结构也占据了一部分重量，虽然它们的设计是为了提高飞行稳定性，但相比于炸药，它们更多是辅助作用。

航空炸弹的弹体：
轻质材料为主： 航空炸弹的弹体，尤其是高爆航空炸弹，通常采用相对较薄的钢板或铝合金制造。这些材料足以承受从高空投下的冲击，但远不如炮弹弹体坚固。
薄壳结构： 这种设计就是为了最大限度地“瘦身”，将原本用于加固弹体抵御发射压力的部分，转化为装载更多炸药的空间。你可以想象一下，一个用来装炸药的罐子，它只需要能承受炸药爆炸时产生的向外的推力就够了，而不需要承受从内部向外崩裂的巨大压力（那是炮弹发射时才有的）。
空气动力学外形： 航空炸弹的外形设计更注重空气动力学，比如流线型的头部、附带的翼片（用于稳定和控制飞行），这些虽然也占重量，但它们是为了实现精确投送，而不是为了承受发射时的极端压力。

打个比方：

你可以把炮弹想象成一个需要承受高压锅爆炸冲击的厚重钢罐，而航空炸弹则像一个装满易燃液体的轻薄油桶，从飞机上扔下来。那个厚重的钢罐，它自身的重量和强度占了很大比例，因为它的任务是安全地承受内部的“火药”（这里指发射药）爆炸并稳定地飞出去。而那个轻薄的油桶，它里面能装多少易燃液体，就取决于油桶本身的轻薄程度。

3. 炸药类型与性能：

炮弹的炸药： 炮弹内部装填的通常是 高爆炸药，比如TNT、RDX（黑索金）等。这些炸药的主要作用是产生高压冲击波，以及破片杀伤。在弹药设计中，往往需要考虑炸药的燃烧速度、爆轰速度以及与弹壳的匹配度。
航空炸弹的炸药： 航空炸弹同样使用高爆炸药，但由于其目标更广泛，对爆炸效果的追求更直接。航空炸弹往往追求 炸药装载量最大化，这意味着在同等重量下，它能装填的爆炸能量物质就更多。

总结一下关键点：

1. 设计使命不同： 炮弹需要承受发射药的巨大膛压，所以弹体必须坚固厚重；航空炸弹是空中投送，弹体结构要求相对简单轻薄。
2. 重量分配策略： 炮弹为了强度和稳定性，弹体材料和结构占据了相当大的重量比例，留给炸药的空间相对有限；航空炸弹则将大部分重量分配给了炸药，以最大化爆炸威力。
3. 结构强度需求差异： 炮弹弹体是承受“内压”的压力容器，而航空炸弹弹体主要是承受“外力”（空气动力和冲击）的容器。

所以，当你看到同样重量的炮弹和航空炸弹时，航空炸弹“吃掉”的炸药比例更高，是因为它将原本用于应对发射压力的那些“硬骨头”给省了，换成了更多的“软实心”（炸药），从而在牺牲一部分结构强度的情况下，换来了更强的爆炸效果，这与它们各自的作战任务和投送方式是完全匹配的。这是一种效率和效能上的优化选择。

网友意见

一枚好炮弹有两个标准:

1.会响。

2.不会响在炮膛里。

我们首先讨论大和的三式弹。

三式弹的全称是三式通常弹或者三式烧夷弹，唯独没有三式高爆弹的说法。

因为人家里面装的不是炸药，而是子弹药(焼夷弾子)，每一枚重182g，其中燃烧剂重23g。

这是一枚子弹药:

炸开是这样的:

而一发三式弹中有1056发子弹药，总重约193kg，另有装药量不明的发射药用以散布子弹药(长门级的 四十糎砲三式焼霰弾 内装1.4kg)

对比1360kg的全重，占比约14%

考虑到三式弹的复杂结构，比如安置子弹药的框架、传爆药等，显然拿来和题主给的航空炸弹这种正经的高爆弹做对比是极不公平的。

且题主给出的描述是错误的，是有必要给予修正的。

显然应该拿来对比的是正儿八经的高爆弹。

比如一发米帝MK7 16英寸舰炮的MK13 HC。

这玩意儿重862kg。

但是装药量是惊人的...

啊不，丢人的70kg....

(真鸡儿丢人，马润都瞧不起你！这是一发16寸未爆弹...)

装药量占比约8%

而且她装的满满的:

看似很夸张，但是你需要知道，炮弹是被炸出炮膛的:

在极限装药情况下，她的菊花后面有足足300kg发射药...

即使是减装药，也有130kg...

所以她们的弹壁必须非常非常的厚实，才能做到一点:

不要在炮膛里炸响...

从上图可见，16寸炮弹的壳就有3英寸厚...

另一个原因是....炸药本身实在是轻，即使是衣阿华这区区70kg的装药，也足以秒杀几乎所有地面火炮。

一击足以在雨林中清理出一个直升机起降点。

航空炸弹就好多了，如果不考虑需要攻击某些坚固目标，或者考虑破片，她们的弹壳可以更薄，装药量甚至可以更高。

一枚2000磅级的mk84航弹

总重在900kg左右，实际装药可达429kg。

再看看航弹的皮多薄:

而钻地炸弹为了保证贯穿，也要做的很厚实，下图是MK84和BLU109的剖面对比:

不过有个特殊的案例，即使是身管武器，也有一种不太需要顾虑膛压的:

迫击炮弹。

迫击炮膛压低，对弹体强度要求很低。这就使迫击炮弹可以使用更鶸的材质，更薄的壳体。

比如一门M2迫击炮

其发射的M49A2 60mm迫击炮弹总重3磅，而其装药就有0.34磅。

考虑到小巧的迫击炮弹大部分重量都在弹尾尾翼和相对而言硕大的引信上，真正留给装药的空间不多，这一装药比例无疑是很高的了。

而且，这玩意是铸铁材质，爆炸时还能产生更加细密，数量更多的破片。

铸铁！

喂！

铸铁是拿来干嘛的？

是可以拿来造锅的....

大和级的460毫米口径主炮的DC型双基发射药重330公斤（分别由6个各重55公斤药筒组成），发射时膛压32公斤/平方毫米。

.

.

相当于每平方厘米(指甲盖大小)3200公斤压力。

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