膛線最早出現在什麼時候,它是用什麼材料製作的?

官破曉

在介紹線膛槍之前,讓我們先看看滑膛槍吧。

滑膛槍一般是彈丸直徑小於槍管口徑,這會帶來兩個問題:一是彈丸和槍管之間的空隙會漏氣,這會影響射程。二是彈丸實際上是可以在槍管中小幅彈跳的。這樣彈丸出膛時就和槍管軸線有一定的偏差。

當然了,線膛槍也沒有傳說中那麼不準。靶場條件下,對200米的線列目標,仍有一定的命中率。但是,這是在靶場條件下。實際戰場上,線列步兵要承受黑火藥開火後的濃煙與巨響,密集線列中的相互推搡,以及巨大的精神壓力。所以滑膛槍在實際戰場上的命中率,有時候會低的嚇人。

比如1812年的薩拉曼卡戰役,英軍一共發射了35萬發子彈,卻只造成了法軍8000人不到的傷亡。


要解決這個問題,就得使用線膛槍。原理很簡單,就是陀螺效應。線膛槍實際上很早就出現了,神聖羅馬帝國皇帝馬克西米利安一世(1493-1519)就有自己的簧輪線膛槍。

但是為什麼線膛槍沒有走上實際戰場呢?原因很簡單:裝填困難。

我們知道,如果彈丸直徑小於槍管口徑,那麼根本就不會被膛線壓迫旋轉。所以彈丸的直徑必須大於槍管口徑。然而彈丸和槍管都是硬質材料,這樣的話,對於前裝槍,裝填基本就是把彈丸擠進去,甚至要用小錘子錘進去,過程相當困難。所以早期的線膛槍基本就是獵用和打靶。

早期線膛槍基本就是小錘子砸通條(一根長管子)把彈丸捅進去,相當費勁且耗時

還有一個問題就是,當時的黑火藥發射後,殘渣會淤塞在槍管中,結果就是裝填更加困難,所以根本無法軍用。因此距離線膛槍走上戰場還要等上很久。要解決這個問題,就得把槍設計成後裝槍。就算是硬擠進去,也會輕鬆很多。

如果只是擠這麼一小段,肯定比從槍管擠容易很多。實際上,這就是現在在用的方法在發射後的但頭上可以很明顯的看到膛線刮擦的痕跡後裝線膛槍出現在19世紀初。比如霍爾M1819後裝槍。但是此時距離後裝槍大規模裝備還有很長一段時間,為何?主要原因並不是因為頑固軍官的阻撓,而是一個很簡單的事實,漏氣。

早期後裝槍的閉鎖都不是太嚴密,而漏氣不僅會影響射程,對射手還有潛在的危險。曾經有一款左輪手槍就有漏氣問題,如果姿勢不正確,甚至漏出的高壓氣體會切斷手指。而歷史上,後裝線膛槍和前裝線膛槍是同步發展的。

後期的前裝線膛槍的彈藥是這樣的。彈頭在下面,上面是黑火藥,用紙包上。彈頭直徑小於槍管口徑,但是彈頭的底部是一個空腔。這個空腔在發射時會因為受熱以及高壓氣體的壓迫而膨脹,膨脹後的彈頭尾部直徑就大於槍管口徑了,這樣就完成了閉鎖。


利刃軍事



膛線最早在十五世紀就已經出現,那時人們發現滑膛槍發射的子彈總是愛翻滾,彈道不穩定,而給槍管內刻上螺旋溝槽可以避免這種情況發生。但當時的火槍都是前裝槍,有來復線的槍裝填反倒更困難。直到十九世紀,後裝槍出現,來復線的優勢才體現出來,來復槍才大規模裝備各國軍隊。

膛線是螺旋狀凹溝,當彈頭通過槍膛時會因而產生旋轉,在膛外飛行時形成陀螺儀式的穩定效果,彈頭可以飛得較遠,彈道也比較穩定,早受到的空氣阻力的力矩會使子彈繞其質心前進的方向進動。膛線的旋轉角度必須要根據彈頭的重量、長度、以及速度來考慮。膛線根據旋轉的方向可分右旋、左旋(從射手方向看去)。來復槍膛線常用的條數有:4、5、6、8條,火炮的膛線要多一些,最多可以達到一百多條。


最初的膛線採用單點鉤切法,是用一個帶鉤的拉刀反覆拉切而成,效率非常低。

現代製造膛線的方法主要採用多點拉削法、模頭擠壓法,錘鍛法 。多點拉削是釆用成型拉刀,其溝槽與膛線正好相反,一次拉削即可把膛線加工好。模頭擠壓法和錘鍛法都採用一根模芯,模芯上的凹槽與膛線相反,採用塑性變形的方法使槍管毛坯與模芯緊密包裹而形成膛線。


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膛線亦稱來復線,槍膛內呈螺旋形凹凸的線。凹下的部分稱為陰膛線,凸起的部分稱為陽膛線。膛線的作用是使彈頭旋轉運動,以保持飛行穩定,提高命中精度和增大侵徹力。膛線的條數一般為3~12條.膛線按截面形狀分為矩形膛線、梯形膛、弓形膛線、圓弧形膛線、多弧形膛線、多邊弧形膛線等。

過去只有滑膛槍,子彈在槍管中來回撞擊,精度很差。所以只有將大量的官兵並排射擊,以提高子彈密度來減少由於精度低造成的命中率低,我們在電視上可以看到近代歐洲經常有幾排幾排的士兵在那裡打排槍呢,俗稱線列步兵的“排隊槍斃”戰術。

而且早年的槍械工藝水平差,零件公差大,火藥殘留嚴重,致使彈丸與槍膛咬合不能太緊密。一般來說,歐洲18世紀的火槍,彈丸與槍膛遊隙一般在1.5至2.5mm之間。彈丸蹦蹦跳跳出膛之後往哪兒飛,只有上帝才知道。所以歐洲人上戰場之前都要畫畫十字,祈禱上帝不要這麼早就召見自己。

低擊發率、低命中率使得單獨一支滑膛槍的火力可以忽略不計,只有排列成密集橫隊,才能取得較好的殺傷效果。有鑑於此,歐洲列強立刻達成了共識:大家站好幾排,把槍端平摟火,反正打不著A也能打到B,生死全憑運氣。線式戰術於是就主導了歐洲戰場,排隊槍斃開始流行。

而且在滑膛槍時代。士兵由於火藥裝填錯誤、彈丸重複裝填以及槍械故障等因素,啞火槍支可以佔到總數的20%以上。據說在南北戰爭時期,一個士兵上戰場後在一支步槍裡填了23顆子彈。估計是第一槍沒打出去,就再裝一顆,還不響,再裝一顆……直到槍膛被裝滿為止。

其實膛線的的歷史相當悠久,十五世紀就已經出現,但直到十九世紀才大規模裝備各國軍隊。之所以出現這種情況,決定性的原因是前裝線膛槍裝填速度太慢。

由於彈丸必須嵌入膛線才能隨著膛線旋轉,所以彈丸的直徑必須大於膛線的陽線直徑,這就使得前裝線膛槍的裝填非常費力,士兵往往需要用錘子敲擊送彈棍才能將彈丸裝進槍膛。射擊速度也因此降低到滑膛槍的三分之一甚至更慢。

這麼低的射速,對於軍隊來說是無法容忍的。大家可以想想英法聯軍被德國人馬克辛機槍屠殺的場面就知道,快速的射擊對軍隊的火力壓制是十分重要的。所以在膛線發明後的兩百年間,線膛槍在軍隊中只是配角。直到法軍奧爾良獵兵隊上尉克勞德·愛迪爾內·米涅在十九世紀中葉發明米涅彈。

米涅彈的口徑比前裝線膛槍的陽線直徑要小一圈,解決了填彈困難的問題。米涅彈的彈丸底部有一個圓錐形的小洞。發射時,火藥燃氣使彈丸尾部膨脹,嵌入膛線,隨著膛線高速旋轉出膛。由於米涅彈的直徑小於槍管口徑,使得裝填更為容易,前裝線膛槍的射速大為提升,於是線膛槍開始在世界迅速普及開來。

來復線是槍管中的膛線又一個稱謂。現代製作膛線的方法主要的有以下幾種:

Broach Cut Rifling: 拉切式產生來復線。 用多次、多鑽刀拉過槍管的方式, 逐漸產生所須的來復線陰槽深度。在1950年代,由Remington 的工程師首創。現今大多數高品質的槍管用此法生產。

Cut Rifling: 切削式產生來復線. 使用單一鉤狀切刀, 慢慢的、 一條一條的製出來復線, 是最早的生產方式。 如今只有最精密, 最高級的槍管以此種方式生產。

Hammerforge(錘鍛):現代製造槍管膛線的方法,多用來製造多角型膛線,適合大量生產槍管,由德國在1930年代發明。

它的作法是將槍管鑽一個比陰膛直徑稍大的洞,將一根和槍管內膛形狀相反,貫串整根槍管的高硬度模杆放在洞中,然後以機器在槍管外錘打,把鋼材擠到緊貼模杆,然後將模杆抽出,模杆突出的地方所壓出的就變成陰膛線了。

線膛槍的保養是的大問題。槍管要經常清洗,不經常清洗的話,輕則影響使用壽命降低命中率,重則有炸膛的危險,而滑膛武器就好的很多。


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至於膛線的歷史呢,其實在15世紀已經有使用膛線的紀錄,首次大規模應用是在約1500年德國的扳機擊發火繩槍,到18世紀才真正普及。如果槍膛內有膛線,彈頭就會在穿過槍膛時產生縱軸自轉,使彈頭出膛後螺旋轉動飛行,通過陀螺儀效應保持角動量守恆增加彈道穩定性、有效射程和終端殺傷力。在以前,線膛武器是不能使用尾翼穩定彈藥的。但是彈藥技術的提高(滑動彈帶、改進型彈託等技術)解決了這個問題。

膛線可以主要分為兩種,分為陽膛線與陰膛線兩種設計,大炮主要使用陽膛線,攜帶式槍械主要使用陰膛線,陽膛線加工上較困難,膛線沒有一個既定數目,2、4、6、8條甚至於更多。膛線根據旋轉的方向可分右旋、左旋(從射手方向看去),右旋膛線比較普及;雖然膛線的的數目沒有一個既定標準,不過深度只能在固定的範圍內;膛線按截面形狀分為矩形膛線、梯形膛、弓形膛線、圓弧形膛線、多弧形膛線、多邊弧形膛線等。早期黑火藥時代膛線普遍比較淺(因為黑火藥殘渣多,並且使用鉛彈頭),後來產生多種膛線,當今比較流行多弧形膛線、多邊弧形膛線等優質膛線,可以提高武器精度和初速,並減小火藥燒蝕提高壽命。

現代製造膛線的方法主要有四種:

1.單點鉤切法:在16世紀就已被髮明,是最早期的生產方法。這種膛線製法是使用一個鉤狀削刀,在槍管內邊轉邊切、慢慢地一條條削出膛線,這種方法費工費時。

2.多點拉削法是單點鉤切法的改良,使用拉刀,邊拉邊轉,一次同時把數條膛線切削出來。早期製法要換拉刀拉削多次,每次拉刀都比前一次大一點,逐漸增加陰膛線深度;現代則在同一支拉刀上有多組刀模,後面的刀模比前面的要大一點,因此不必換拉刀就可以把膛線切削出來。

3. 模頭擠壓法在1950年代由美國雷明頓公司工程師麥克·華克發明的膛線製法。其方法是先將槍管鑽一個比膛徑稍小的洞,然後用一根上面有跟陰膛線對應突起的高硬度模頭,用高壓機器從洞中邊轉邊壓下去,將鋼材擠成陰膛線和陽膛。現代槍管多數用此方法制作。

4.錘鍛法又名冷鍛法,由德國在1930年代發明,是現代製造槍管膛線的方法,多用來製造多角型膛線,適合大量生產槍管。它的作法是將槍管鑽一個比陰膛直徑稍大的洞,將一根和槍管內膛形狀相反、貫穿整根槍管的高硬度模杆放在洞中,然後以機器在槍管外錘打,把鋼材擠到緊貼模杆,然後將模杆抽出,模杆突出的地方所壓出的就變成陰膛線了。這是速度最快、成本最低的方法之一。


迷彩虎軍事

最早的槍械是沒有膛線的,由於子彈自身重力和風的影響其精度很差,一百米以外子彈偏差已經很大。膛線的的歷史相當悠久,十五世紀就已經出現,但直到十九世紀才大規模裝備各國軍隊。之所以出現這種情況,決定性的原因是前裝線膛槍裝填速度太慢。由於彈丸必須嵌入膛線才能隨著膛線旋轉,所以彈丸的直徑必須大於膛線的陽線直徑,這就使得前裝線膛槍的裝填非常費力,士兵往往需要用錘子敲擊送彈棍才能將彈丸裝進槍膛。射擊速度也因此降低到滑膛槍的三分之一甚至更慢。這麼低的射速,對於軍隊來說是無法容忍的。所以在膛線發明後的兩百年間,線膛槍在軍隊中只是配角,直到法軍

奧爾良

獵兵隊上尉克勞德·愛迪爾內·米涅(Claude Etienne Minié)在十九世紀中葉發明米涅彈。米涅彈的口徑比前裝線膛槍的陽線直徑要小一圈,解決了填彈困難的問題。米涅彈的彈丸底部有一個圓錐形的小洞。發射時,火藥燃氣使彈丸尾部膨脹,嵌入膛線,隨著膛線高速旋轉出膛。由於米涅彈的直徑小於槍管口徑,使得裝填更為容易,前裝線膛槍的射速大為提升。解決裝填問題後,前裝線膛槍迅速在全世界範圍內大規模普及。為了保證槍管的剛度和耐用度其製作方法一般都是鍛造。所以槍管材料都是鍛造鋼。每個國家使用的材料都有所差異,不同槍械的製作材料都有所差異。總的來說鍛造鋼含碳量不會太高,一般都低於45號鋼,但其合金含量比較高,如鎢和錳。其製造方法一般是使用拉刀。拉刀在往直線拉的同時還要旋轉,這樣就拉出了旋轉的膛線。


君子言戲紅顏

槍的膛線我知道,因為我以前在軍工廠工作過,那是八十年代初,我剛參加工作在軍工廠。槍管的膛線是拉床一次拉削成工,拉床是絲槓的不粗約40毫米,螺距約有4-5毫米。拉刀很短好像和子彈差不多,上面有斜紋鉤槽,有六齒,有導向、有連接孔,一根細鋼絲穿過。當拉刀進入槍管後,就像螺桿一樣慢慢擰入旋轉,拉刀出來加工完成。膛線其實很淺,導程很大。大炮的膛線很深,影響膛壓和炮管強度,所以現在現今的坦克都是滑膛跑,沒有膛線,炮彈是有穩定的摺疊飛翼。


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膛線這種東西很早就有,早年間使槍匠們為了收集火藥殘留而在槍管上刻出了一些凹槽來收集火藥的殘留,至於是誰率先進行的已經不可考了。但很快他們就發現這帶來了以外的發現,由於早期的槍彈主要由鉛製作,所以火藥發射時鉛彈就很容易發生形變,形變後的鉛彈一部分嵌入之前刻出的凹槽從而給槍彈帶來了旋轉效果有效的提高了精度,從此之後帶有膛線的來復槍就進入了軍隊服役。早期的來復槍由於需要手動將膛線切入子彈所以填裝非常困難,搶手往往需要攜帶一個大錘將子彈一點點的敲進去,這種情況一直持續到法國的克勞德·愛迪爾內·米涅上尉在19世紀發明線膛米涅彈才有所改善。再後來就是後膛槍的發明了,這種設計也是一直沿用至今。


復興軍事

最早的槍械是沒有膛線的,由於子彈自身重力和風的影響其精度很差,一百米以外子彈偏差已經很大。膛線的的歷史相當悠久,十五世紀就已經出現,但直到十九世紀才大規模裝備各國軍隊。之所以出現這種情況,決定性的原因是前裝線膛槍裝填速度太慢。由於彈丸必須嵌入膛線才能隨著膛線旋轉,所以彈丸的直徑必須大於膛線的陽線直徑,這就使得前裝線膛槍的裝填非常費力,士兵往往需要用錘子敲擊送彈棍才能將彈丸裝進槍膛。射擊速度也因此降低到滑膛槍的三分之一甚至更慢。這麼低的射速,對於軍隊來說是無法容忍的。所以在膛線發明後的兩百年間,線膛槍在軍隊中只是配角,直到法軍

奧爾良

獵兵隊上尉克勞德·愛迪爾內·米涅(Claude Etienne Minié)在十九世紀中葉發明米涅彈。米涅彈的口徑比前裝線膛槍的陽線直徑要小一圈,解決了填彈困難的問題。米涅彈的彈丸底部有一個圓錐形的小洞。發射時,火藥燃氣使彈丸尾部膨脹,嵌入膛線,隨著膛線高速旋轉出膛。由於米涅彈的直徑小於槍管口徑,使得裝填更為容易,前裝線膛槍的射速大為提升。解決裝填問題後,前裝線膛槍迅速在全世界範圍內大規模普及。為了保證槍管的剛度和耐用度其製作方法一般都是鍛造。所以槍管材料都是鍛造鋼。每個國家使用的材料都有所差異,不同槍械的製作材料都有所差異。總的來說鍛造鋼含碳量不會太高,一般都低於45號鋼,但其合金含量比較高,如鎢和錳。其製造方法一般是使用拉刀。拉刀在往直線拉的同時還要旋轉,這樣就拉出了旋轉的膛線。

迷霧萬丈

據記載,奧地利維也納人凱爾奈曾發明了直膛線,不過,這種直膛線是為了加速從膛口裝彈,而不是為了使彈旋轉。英國伍爾威奇兵工廠的陳列室內保留有一些17世紀製造的線膛步槍,槍管裡有明顯的旋轉膛線。美國獨立戰爭期間,美國抗英部隊由於使用了線膛槍將裝備滑膛槍的英國人打得落花流水。15世紀末期,德國人研製出一種線膛槍。說得最為圓滿的可能是下列一則故事,我們不妨展開介紹。

1854年,英國測量員意特沃斯奉命改進槍的性能,正當他無計可施時,忽然間 聯想到小孩玩的陀螺,他認為,陀螺之所以能旋轉,是因為它不僅圍繞著本身的軸線轉,而且陀螺軸線還圍繞著垂直軸線旋轉,轉得越快,站得就越穩,擺動角越小, 因而不但保持方向不變,還不受外界環境的影響。於是,他很快在槍管內刻制螺旋膛線。遺憾的是意特沃斯的成功試驗並沒有受到重視,他研製成功的意特沃斯步槍 也無人問津。直到若干年後的1865年,另一位英國人梅特福在意特沃斯發明的膛線基礎上進行改進,才使膛線在槍上獲得泛的應用。

高速旋轉的物體具有定向性。根據陀螺定向原理,可以讓槍彈彈頭在火藥氣體推動下沿槍管前進時,始終嵌在膛線旋轉的軌道里,以很高的速度轉動起來。當彈頭衝出槍管後,由於慣性的作用,便像陀螺一樣一直旋轉著,既不搖晃,也不翻跟頭,穩定地直朝目標飛去。據文獻記載,意大利至遲在1476年就已有螺旋形線膛的槍支。螺旋形膛線可使彈丸在空氣中穩定地放轉飛行,提高射擊準確性和射程。“膛線”英文為refile,音譯為 “來複”,線膛槍也因此稱為“來復槍”。彈丸必須緊密咬合螺旋形膛線,如果小了,就會漏氣,彈丸有可能會發射不出去的。後來,因為向這種刻著螺旋形膛線槍管裡填裝彈丸實在是一見困難的事情,根本沒有實戰的意義,就逐漸消亡了。15世紀末,普魯士人改進為在槍膛內刻上直線槽,用以減小裝填彈丸時與槍膛摩擦;還把槍彈包上一層浸油的毛織物或麻布,稱為浸油丸衣,用以填充膛線所造成的空隙,並使彈丸能順暢滑動,提高了這種槍的裝填速度。但由於來復線製作成本高和從槍口裝填彈藥不便,所以歐洲的許多國家的軍隊不願裝備使用有膛線的槍。”滑膛的燧發槍射程比線膛的近一倍,但在射速上,滑膛槍開四槍,線膛槍才能開一槍。因為滑膛槍彈丸的直徑一向是比槍管口徑小一些的,而線膛槍的彈丸與螺旋形膛線的槍的情況一樣,非得和槍管嚴絲合縫不可,有些使用線膛槍的士兵甚至必須用錘子敲通條,把子彈敲進去;線膛槍雖然在射程、精度和威力上有著滑膛槍無法比擬的優勢,但長久以來未曾普及,這是最重要的原因。問題的關鍵在子彈,正是子彈的緣故,使線膛槍這樣的好東西不能推廣。子彈很好改進,只要做的是一種圓錐形的長形彈丸,由柔軟有彈性的熱鉛做成,而且還要它的底部中空成一個圓錐形,這樣,我們做的子彈就可以小余火槍的口徑,在發射時,火藥的熱量和衝擊力作用在彈丸底部,使之膨脹,並封住槍膛的口徑。於是,彈丸的後部就會緊密地鑲嵌進四根陽膛線,使整個彈丸在槍管中旋轉3/4-1轉,出膛後也會不停地高速旋轉前進,直至擊中目標。熱鉛太軟了,沒有多殺傷力。彈丸是長的,我們可以在彈丸的前半部鍍上一層青銅,稱為被甲。這樣,彈丸的前部就堅硬了,後部還保持原有特性。這就是英國第34團的諾頓上尉於1823年發明的。1836年,倫敦的制槍師格林爾先生改進了諾頓上尉的彈丸,1849年,米涅採用了格林爾的設計,生產出著名的、威力可怕的米涅式彈丸。

最早採用膛線槍管的是柯爾特左輪手槍。膛線英文名稱叫萊福,以至於人們常以為是萊福步槍最早使用了膛線。膛線是槍管裡車出來的螺旋形的同心圓,沒有膛線的時候,子彈在槍管裡飛得像個醉漢,而膛線可以使子彈發生旋轉,這樣它飛行得就更穩定,速度也更快。膛線的想法提出來以後,由於當時的加工工藝落後,製作不出步槍使用的長膛線槍管,所以,膛線最早用在了左輪手槍上。這樣,左輪手槍成為當時世界上威力最大,射擊速度最快的手槍,在殘酷的戰場上大顯身手。


金戈鐵馬

最早定型的量產膛線步槍應該是英國維多利亞時代研製的惠特沃斯火帽擊發前膛槍,六邊形膛線,1858參與英國武器部測試定型,變形槍裝備瞄準鏡,但由於價格昂貴和後裝槍的出現讓其淡出英國軍隊,但在北美很受歡迎,該槍最大戰績為南軍於900+米擊殺北軍將領約翰·塞奇威克。該類槍使用彈/膛機械貼合理念而非現今流行的變形貼合理念。只是因不合時宜的前裝而被淘汰。


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