作為戰場上最常見的消耗品,你真的瞭解子彈嗎?

正所謂小東西也有大學問,作為戰場上最常見的必需品,自火器誕生以來,彈藥就不斷的促進著槍械的發展。現如今子彈已經成為了戰爭最基本的消耗品,那麼對於子彈這個小東西,你瞭解多少呢?

定裝彈藥的出現

縱觀整個子彈發展史,最重要的轉折點就莫過於火帽的發明和定裝彈藥的出現了。在19世紀以前,人們主要使用的是燧發槍,這種武器結構極其複雜,使用時先要給一個帶鋸齒的金屬圓盤上發條,擊發時帶鋸齒的金屬圓盤轉動摩擦打火石產生火花,從而點燃火藥,但是這種擊發方式缺點也很明顯,那就是發射一次需要上一次發條,極其麻煩,後來人們發明出了撞擊式燧發槍,即通過打火石撞擊擋針產生火花引燃火藥,相比於轉盤式燧發槍,撞擊式燧發槍的射擊速率大大提升,不過另一方面為了讓打火石產生火花,撞擊的力度就必須很大,這樣一來巨大的撞擊勢必會影響射擊精度。還有一點就是不論轉盤式燧發槍還是撞擊式燧發槍,發射存在明顯的延遲,做不到一扣扳機就射。

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▲轉盤式燧發槍和撞擊式燧發槍原理圖,可以看到兩者有明顯區別,為了增加點火效率,上圖的轉盤式燧發槍更是安裝了兩套點火系統

早在18世紀,一位法國人發明了雷汞,這種物質極其敏感,只要稍微的撞擊就能引發轟爆。到了19世紀一位英國人將雷汞放到了火繩槍的引藥鍋上,然後一撞擊火藥竟被引燃了,雖然這次試驗足以顛覆槍支的發展,但是那時候的雷汞太不穩定了,運輸途中稍不注意就會引發事故,而且雷汞還具有毒性。但是當時的人們還是看到了雷汞在槍支領域的價值。在此後的數十年間,這些人一直致力於將雷汞安全化,終於在1822年美國人喬舒亞解決了這一難題,他將雷汞放在了金屬帽中,於是火帽就出現了。起初人們只是簡單地將火帽放在槍支的引藥鍋上面,通過撞擊雷汞點燃火藥完成發射。

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▲因為此時還沒有定裝彈藥,所以火帽還是和槍支固定在一起,不過火帽的出現極大地提高了槍支射擊的簡便性,更重要的是發射沒有了延遲

直到1835年,普魯士軍隊秘密裝備了一款全新的武器以及配套的彈藥,這就是後裝擊發步槍和定裝彈藥。此前彈丸和發射藥都是通過槍管填入槍膛的,而且還不是一體的,裝填過程極其繁瑣。而定裝彈藥則不同,士兵將一體的彈藥從後部裝進槍膛,然後扣動扳機,擊針撞擊底火引燃發射藥完成發射,所以這種槍也被叫做擊針槍。不過這時候的定裝彈藥還並不完善,問題不少,但是普魯士人還是恪守這種武器的秘密,不輕易洩露,因為使用定裝彈藥的擊針槍發射頻率是之前步槍的數倍。

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▲早期紙質的定裝彈藥製作過程,此時的彈頭還是圓球狀的

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▲米涅彈的原理圖

提到定裝彈藥就不得不說一下彈頭的演變了,之前彈頭都是圓形的彈丸,圓形彈丸飛行不穩定精度極差,後來為了讓子彈在飛出去後高速旋轉提高穩定性,人們在槍膛內部刻上了來復線,此時問題也來了,那就是圓形的彈丸不能貼合刻有來復線的槍膛,燃氣洩漏嚴重,穩定性和威力之間暫時只能取一個。到了19世紀中期,一種名叫米涅彈的彈頭出現才讓彈丸在具備威力的同時還具備了穩定性。這種彈頭為整體式的圓頭柱形,其後部是空的,有時候還會加裝木塞,發射藥燃燒時氣體會進入後部空腔撐大後部彈體,再加上木塞的作用彈體後部在壓力下緊緊地和膛線貼合,旋轉出膛的彈頭精度得到了大幅提高,而且威力也不會因為燃氣外洩而降低。

詳解現代彈藥

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▲如今最常見的三種彈殼,第一為鐵質塗漆,也有鐵質鍍銅的,在二戰蘇德,戰後中俄等國比較常見,第二種就是最常見的黃銅彈殼了,第三是霰彈槍使用的金屬底塑料彈殼,此外霰彈不常見的還有全紙質彈殼、全塑料彈殼以及全金屬彈殼

此後定裝彈藥也經歷了長年的發展,最終才成為了我們現在最常見的樣子。最大的變化莫過於彈殼的材質了,起初的紙質彈殼容易受潮且火藥密封性差,運輸攜帶也容易出現損壞,發射完畢以後槍膛內還會殘留大量紙殼殘渣。後來美國人毛爾斯在1851年首次研製了金屬殼彈藥,並慢慢地成為了主流延續至今,現代彈殼的材質主要是以黃銅為主(霰彈以紙殼和塑料殼為主),因為銅的延展性和自潤滑性好,易於槍支的退殼,而且還易於長期保存。同時還有一種鋁製彈殼,因為其重量輕,所以被一些手槍,航炮所採用,不過因為鋁的強度實在是太低了,鋁製彈殼應用很少。除此之外還有鐵質彈殼,因為黃銅比較昂貴,所以我軍和俄軍普遍採用鐵質彈殼,為了防止鐵被鏽蝕,表面都塗有漆或者是鍍一層鋅或銅。

講完了彈殼的材質我們來看看形狀,子彈彈殼的形狀大致可以分為5類:

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▲這些彈殼最大的不同就是尾部直徑和彈殼直徑以及上部的瓶頸狀

  1. 凸緣直壁式彈殼以及凸緣瓶頸式彈殼
  2. 無緣直壁式彈殼以及無緣瓶頸式彈殼
  3. 半緣直壁式彈殼以及半緣瓶頸式彈殼
  4. 縮緣直壁式彈殼以及縮緣瓶頸式彈殼
  5. 帶式直壁式彈殼以及帶式瓶頸式彈殼

講完了彈殼我們來看看火帽,其實子彈從擊發方式上又可以分為兩種,一種是緣火式子彈,一種是中火式子彈,緣火式子彈在擊發時擊針撞擊的是子彈底部的邊緣,引燃裝在邊緣的底火藥進而引燃發射藥,所以它沒有中間的那個火帽,尾部是光禿禿的。而中火式子彈就是我們最常見的那種子彈了,他通過擊針撞擊子彈底部的火帽引燃發射藥。緣火式子彈結構簡單而且便宜,但是安全性極低,子彈摔到地面就有可能引燃在邊緣的底火藥。所以最常用的還是更加安全的中火式子彈,在一些民用領域,比如有些發令槍用的就是緣火式子彈,造價便宜而且安全隱患低。

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▲中火式子彈的火帽在彈體中間,緣火式子彈的起火藥在彈殼底部凸起部分,一圈都是

在中火式子彈中,火帽也是有不同的。上文提到了起初的火帽是由雷汞製成的,雷汞不穩定而且還腐蝕金屬,最重要的還是雷汞死貴死貴的,所以不可能放在子彈上當一次性物品。後來人們用三硝基間苯二酚鉛和一定量的助燃物代替了雷汞,於是就有了現在的火帽,如今火帽主要分為兩種,巴克瑟式火帽和柏丹式火帽:

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▲如上圖巴克瑟式的底火砧座在火帽中,美軍使用的是這種結構的。柏丹式嚴格意義上沒有底火砧座,不過在彈體上有一塊凸起充當了底火砧座,中俄兩軍使用的是這種結構的

最後再來說說彈頭,起初不論是圓形彈丸還是圓頭柱形彈丸,其材質主要就是直接鑄造成型的鉛丸,鉛在重金屬中比較柔軟,這樣一來問題就出來了,有時候在膛線的作用下,高速飛出的鉛彈會有少量的彈體被剮蹭從而留在槍管內,時間一長容易影響射擊精度啥的,還有一點就是鉛的穿甲能力很弱,對付人還可以,遇到了稍微硬一點的物體就基本打不穿了,所以現代子彈都會在鉛芯外面包裹一層銅皮,根據包裹程度的不同彈頭又分為全金屬包覆彈和軟頭彈:

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▲藍圈為全金屬包覆彈,就是現在最常見的彈種,鉛芯外面包裹著銅等合金,不過尾部並沒有被包裹,紅圈內的軟頭彈則不同,它的前段還是裸露的鉛芯,因為強度不同,當頭部的鉛芯接觸目標後會擴張變成蘑菇狀,所以軟頭彈的殺傷力更大,後來為了抑制這種擴張,人們在裸露的鉛芯外包裹了一層鋁片,因為這種彈藥彈頭為銀色,又被稱之為銀頭彈,類似於上圖黃圈。

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▲軟頭彈擊中後的擴張效果

相反有抑制擴張的彈頭,就會有讓其充分擴張的彈頭,這就是彈尖中空型彈頭,顧名思義就是在彈頭頭部挖一個空穴。這種彈藥也分為兩種,一種是高速彈藥,因為它的速度足夠,所以空穴沒必要太大就能達到擴張效果,另一種就是低速彈藥,為了讓這種彈藥在低速情況下達到預期的擴張效果,所以它的空穴挖的就比較大。

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▲彈尖中空型彈頭,高速子彈的空穴小,低速子彈的空穴大

最後就是各種軍用特種彈藥了,首當其衝的就是穿甲彈,因為該彈藥必須要有穿甲能力,所以在鉛芯內部還放入了更加堅固的鎢合金彈芯,此外還有一些彈藥會在彈頭尾部或者是前部加入鐵芯以增加穿甲能力。其次就是曳光彈,該彈的尾部會加裝曳光劑,發射後曳光劑燃燒,這樣一來彈道就被標識了出來,燃燒彈和曳光彈差不多,就是在彈頭加裝黃麟,擊中目標後黃磷與空氣接觸燃燒,再後來有了更加先進的爆炸燃燒彈,就是在黃磷後面加裝一個擊針和火帽,擊中目標後擊針由於慣性擊發火帽從而引爆彈頭,讓黃磷的燃燒範圍更大,不過該彈藥實在是太沒必要了,如此複雜的結構只換來有限的燃燒範圍,所以被逐漸淘汰了。最後就是空包彈了,二戰結束以前有的國家還會用木頭等物體代替彈頭,後來發現木頭在火藥的加速下,威力也同樣可觀,於是各國就乾脆將彈口封起來或者是壓成星形。

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▲帶有鎢合金彈芯的穿甲彈

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▲曳光彈原理圖

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▲彈口被壓成星形的空包彈

除了這些還有什麼無殼彈,埋頭彈之類的,總之現階段常規的定裝彈藥擁有著絕對的主導地位,關於子彈未來的發展趨勢,讓我們拭目以待吧!

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