1841年一位比利時人首次發明了藥筒，發展至今除了迫擊炮和一些不追求射速的大口徑火炮使用藥包外，基本上所有的炮彈都會使用藥筒，因為藥筒能顯著提升火炮的發射速率，此外藥筒還能防止發射藥產生的火藥燃氣腐蝕損害炮膛，對於提高火炮壽命有著積極地作用。但是傳統黃銅藥筒也存在著成本較大的問題，採用紙筒則存在發射後還需清理的問題，極大地影響著火炮的射速，於是諸如可燃藥筒之類的新型藥筒就成為了世界各國發展的重點。下面我們就探本窮源的來了解一下藥筒的秘密。

藥筒的組成部分

▲最常見的整體式藥筒的結構圖，對於藥筒只有兩個基本的要求，一個就是保證戰術技術要求，該要求決定了藥筒的使用質量，另一個就是保證生產經濟性要求，該要求決定了能否進行大量生產

整裝式藥筒從上往下依次為筒口、斜肩、筒體和筒底，筒底包括底緣、底火室和凸起部，作用依次為：

• 筒口：筒口可用來連接彈丸，為了保持炮彈的強度，面積較大，材料講究較高，長度一般為彈丸尾部長度的0.85到1.25倍，而且直徑是要略微小於炮尾直徑的，筒口內徑的結合強度較高，這樣能將彈丸連接的更加牢固，考慮到密閉性，厚度不易太大
• 斜肩：該部分是筒口和筒體的過渡部分，可以起到定位炮彈和防止藥室被火藥燃氣過度腐蝕的作用，一般錐角在30度到50度之間，如果角度過小則不能起到很好的定位作用，炮彈在外力的作用下會在炮膛內發生位移變動
• 筒體，該部分則是藥筒的主體部分，起到容納發射藥的作用，為了達到發射過程中藥筒變形緊貼膛壁的目的，形狀很炮膛一致（但是兩者之間還是會留有一定的空間，主要是方便裝填和退殼），隨著火炮射擊速率的提高，筒體的錐度則會越來越大，這種結構的筒體方便裝填和退殼，為了保持一定的強度，筒體內壁的厚度是由口到底依次增加的

▲圓滑過渡的炮尾內側，在保證強度的情況下儘量讓彈底減厚，最好的辦法就是在筒體和筒底連接的內側製作一個圓滑過渡的結構，保證強度的同時也可以控制厚度

• 筒底：筒底的結構則比較複雜，首先是起到軸向定位作用的底緣，發射完成後火炮通過底緣完成退殼，所以底緣的寬度、強度和厚度一般較大，但是太過於厚大會影響關閂的過程；底火室則是容納點火裝置的部分，一般通過螺紋將兩者連接在一起；凸起部一般設置有傳火孔，負責傳遞底火火焰，此外一些藥筒還會在凸起部設置一個擋板，可以防止發射過程中火藥燃氣過度腐蝕底火室內的結構。筒底的強度是最高的，強度過低會在發射過程中破損，從而影響退殼過程，但是從經濟性的角度來考慮筒底在保證強度和擊發退殼穩定的前提下應該取厚度最小，一般炮尾的內部為圓滑過渡的結構

藥筒的作用過程

當裝藥被底火引燃後，藥筒內部的火藥燃氣壓力迅速增加，機械性能最差的筒口開始發生彈性形變並膨脹，這種形變膨脹很快就沿著筒口向筒底蔓延，同時伴有少量的燃氣逸出，隨著壓力的增加首先是斜肩部和部分筒體緊貼炮膛（斜肩部能起到很好的閉氣作用），隨後藥筒緊貼炮膛（筒底緊貼炮閂），當壓力達到一定值以後藥筒因為受熱膨脹等原因在壓力下發生塑性形變，而炮膛和炮閂則在藥筒的壓力下發生彈性形變，再此過程中藥筒的材料強度過低或者是塑性較差，藥筒則會出現破裂或者是燒蝕的情況。炮彈發射過程中炮管也會因為壓力發生彈性形變，當完成發射壓力開始下降後，炮管，炮膛以及炮閂的彈性形變會恢復到原來的位置，但是藥筒則不一樣。

▲在炮膛中即將發射的炮彈，火藥燃氣的壓力是決定退殼性最主要的因素，炮膛和藥筒間隙為零時候的壓強被稱之為臨界壓強

藥筒的彈性形變雖然會恢復，但是塑性形變不可能恢復到原來的位置，而且藥筒表面式受熱不均勻的，當溫度和壓力下降後外表面則會產生不均勻的壓應力，內表面則會產生不均勻的拉伸應力，這個過程會改變藥筒的形狀，再加上不能回覆的塑性形變，藥筒的尺寸會大於發射前，這就會對後續的退殼造成一定的影響，所以所有的藥筒和炮膛之間都會有一個初始間隙，當然這個初始間隙也不能太大，不然發射過程中會出現裂紋或者是脹底現象。射擊完成以後藥筒能否可靠的退出炮膛，這也是火炮的一個重要指標，當藥筒的強度越大時，發射後還原的彈性形變程度則會越大，在彈性係數方面銅要遠遠好於鋼，所以銅藥筒的退殼性也就比鋼藥殼好。

藥筒的分類

藥筒的分類可謂是多種多樣，下面我按照結構的不同用圖集的形式來為大家做一下分類：

▲整體式藥筒，技術性和後勤處理能力較好，但是生產工藝複雜，不適合於戰時大批量生產

▲捲筒裝配式藥筒，這種藥筒一般由筒體，筒底等其他部件組合而成，結構不多且全都是通用設備製造，藥筒由兩層低碳鋼鋼板卷制而成，然後通過緊壓環壓在筒底，重量較大，所用金屬較多，但是戰時動員性極佳

▲焊接藥筒，將低碳鋼衝壓而成，再經過機械加工成藥筒部件，然後沿著紋縫焊接而成，這種藥筒的技術性較差，因為筒體會形成不光滑表面，影響退殼，但是結構簡單，方便製造，適合戰時的大批量生產

可燃藥筒

銅作為藥筒材料由來已久，但是自二戰以來，銅在軍事上的產出越來越不能滿足需求，尤其是像德國，日本這樣的小國，於是一些國家便開始採用鋼作為主體來製造藥筒，但是鋼材在高烈度的戰爭中也會出現緊缺的問題，而且這些用於應急的鋼製藥筒很多不能重複利用，只有大約三成能復修利用，所以早在二戰期間德國就開始探索可燃藥筒，直到上世紀60年代初美國率先研製成功。這種新型藥筒由可燃性物質組成，藥筒以及每個部件都是可以燃燒的，包括底火和傳火管，底火的外殼採用的是低熔點的金屬，這些金屬還能起到除銅劑的作用（除銅劑可以消除彈帶和膛線摩擦而產生的銅屑），而且藥筒本身還是發射藥的一部分，發射過程中必須保證百分百被燃盡，這樣一來可燃藥筒發射時可以釋放一定的能量，而傳統的金屬藥筒在發射過程中還會吸收一定的能量（以熱量的方式吸收）。此外可燃藥筒結構簡單，重量輕，方便生產和運輸，最重要的是可燃藥筒可以大大降低繁瑣的回收運輸過程。

▲可燃藥筒分為全可燃和半可燃兩種，考慮到彈藥的結構強度問題，半可燃藥筒會安裝一個金屬的底座，目前大多的可燃藥筒都是這種結構的，尤其是空間狹小的坦克和自行火炮

雖然可燃藥筒發展迅速，在戰鬥和生產上都有巨大的潛力，但是其在短時間內還無法替代傳統的金屬藥筒，因為可燃藥筒的缺點也很突出。整裝式的可燃藥筒炮彈結合強度還是沒法和金屬藥筒比的，而且在長時間射擊導致的炮膛高溫或者是炮膛內有殘渣時，都有可能在裝填過程中引起藥筒的自燃，再者遭受碎片以及輕武器的打擊時安全性較低，在儲存方面可燃藥筒也是遠遠不如金屬藥筒的，可燃藥筒要走的路不會很平坦。

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