槍為什麼在沒有空氣、什麼都沒有的太空中能打出子彈呢?

與我不凡


眾所周知,太空幾乎是沒有空氣的,也就自然沒有氧氣。而燃燒反應卻少不了空氣的加持,所以貌似在沒有空氣的太空子彈應該是不能被髮射的。但是,實際上子彈發射的過程中依靠的並不是外界的空氣,而是彈殼中原本存有的空氣。

子彈的彈頭在製作的時候會比彈殼大一圈,而在安裝彈頭時,需要用較大的力量將彈殼口撐開。而大部分的彈殼和彈頭又都是用延展性較強的金屬銅製成的,所以子彈基本都是不會漏空氣的。軍用鋼殼子彈和長期儲存的子彈,為了防止潮溼,大多會加上密封膠在子彈彈頭與彈殼接觸部分,以及底火周邊都會有一層有色塗層,尤其是俄羅斯與中國的軍用子彈特別明顯。這樣更好的密封效果,就可以給子彈裡的火藥燃燒提供一點空氣。

雖然看似只有一點點空氣,但是完全可以滿足子彈內火藥燃燒的需求。

現代槍支使用的大多是無煙火藥。而火藥如果想要將子彈射出,從化學原理上來說,就是將無煙火藥進行燃燒,將原有的大密度固體轉化為氣體,通過氣體的高壓將子彈推出。火藥燃燒必然是要消耗大量的氧氣才能生成足夠的二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮或者一氧化氮。如果說彈殼中的氧氣不夠,那麼如果火藥中能攜帶一些氧原子用來釋放就是最好的。而無煙火藥便是攜帶大量氧原子的物質。現代的無煙火藥主要分為單基和雙基火藥兩種,單基火藥主要成分為硝化棉,而雙基火藥主要為硝化棉加上硝酸甘油。硝化棉的化學式為C12H16N4O18,而硝酸甘油的化學式則是C3H5N3O9。可以看出,其中氧原子都佔用了大量的成分。這些氧原子可以助力火藥燃燒,那麼所需要的氧氣自然就少了。假設子彈內的火藥燃燒全為不完全燃燒,那麼消耗一個硝化棉分子,只需要3個氧氣分子(12CO+8H2O+4NO),而用這3個氧氣分子就可以換出來24體積的氣體,從而可以產生大量的氣體將子彈推出。


輕兵器愛好者


哈哈,很簡單的問題的——槍內部的發射藥是一種炸藥而不是一種燃料。

炸藥和燃料是有那麼一點點區別的。

首先不僅僅是在太空中,即便是在地面上開槍子彈的發射也和空氣沒有任何關係,同時空氣在子彈的飛行中是起到反作用的——空氣阻力讓子彈飛行的距離更短。


先說為什麼能開槍:

這是一枚子彈的剖面圖,子彈內部填充的發射藥現在大部分是雙基無煙發射藥。

其主要成分無外乎硝化纖維,雙基硝化甘油,或者以硝化甘油混合三基的硝基胍。這些東西其實都是炸藥。

炸藥和燃料不同的是完全可以在密閉空間內不依靠外界的燃料供應而爆炸。

以硝化纖維為例子:

這東西的一團大火實際上是沒有藉助空氣中的氧氣的。如果寫方程式則是:

2(C6H7O11N3)n→3nN2↑+7nH2O↑+3nCO2↑+ 9nCO↑

2份的硝化纖維爆炸後會生成 3份氮氣、7份水氣和3份1二氧化碳以及9份一氧化碳,同時會釋放出大量的熱量。這些生成物就是俗稱的火藥氣體。仔細看方程式的左邊,根本沒有其他化學成分參與。這就是一個劇烈的自己分解放熱的過程——爆炸。

所以如果在太空中開槍

那麼撞針撞擊底火的時候,彈殼內的發射藥爆炸產生的火藥氣體就可以形成足夠大的壓力推動彈丸前進。

所以在真空無空氣的情況下子彈還是可以打出去的。


只不過,


凡事都怕只不過吧?你如果在宇宙中掏出一把在地球上使用的槍,基本上是來不及射擊的。


現在的槍械一般都會用到一種叫做二甲基硅的物質作為“槍油”。在機件之前起到潤滑作用。但這種槍油只適合在地球上使用。

當宇宙空間中溫度低到接近絕對0度,氣壓低到接近於真空的時候,二甲基硅會迅速的玻璃化。這時槍就被玻璃化的二甲基硅粘住了,根本開不了槍。

也就是說,當你把槍拿出來的時候,槍上所有可以動的部件基本上都會被粘在一起。根本開不了槍!


為此,蘇聯專門設計了一把太空槍:


這把槍的型號叫做TP-82,是專門設計用於在宇宙周開槍的。

從結構上看,這把槍機件的運動部分很少,並且完全使用石墨進行潤滑。除此之外還採用了類似左輪手槍的結構使用旋轉彈艙。

這些設計都是為了讓這把槍更簡單也更皮實。

所以說,普通槍不能在太空中打其主要原因倒不是和空氣有關,而是和基本的設計有關。而太空中沒有空氣的特性也只不過是能夠讓子彈飛得更遠的有利因素了。


軍武數據庫


我來嘗試回答一下這個問題~

為什麼子彈能夠被射出槍管?我們只要看一下下面這個動圖就可以知道了。當撞針撞擊子彈的底部,會引起子彈內部的化學物質的劇烈燃燒,瞬間帶來強大的壓強,這股壓強會推著子彈向前運動,直到射出槍管。

雖然說子彈中的化學反應本質上也是“燃燒”,但是這種“燃燒”並不需要氧氣。

如下圖所示,是不同子彈的結構。雖然說子彈的形態各異,但是基本上所有的子彈都是要“裝藥”的,而這個藥,就是已經按照比例混合好了的炸藥和氧化劑,被撞針引燃後不需要外界的空氣就可以劇烈反應了。

顯然,即便是在沒有空氣的太空中,子彈中的炸藥也是可以快速燃燒,從而迫使子彈頭射出槍膛。

而且,真的有人在太空中打過槍(炮)!

1975年的時候,蘇聯人發射了禮炮三號空間站,為了試驗這種空間站是否可以作為武器平臺,因此搭在了原本用在轟炸機上的R-23M機炮【如下圖所示】,並且在太空中發射超過20發彈藥。

所以說,太空中發射子彈完全可以,也確實有人這麼幹過。


航小北的日常科普


這是一個很常識的問題。子彈殼裡是封閉的一個小空間,裡面裝的是發射裝藥,是沒有多少空氣在裡面的。而槍械發射時並沒有像內燃機一樣從外界的吸氣過程,它依靠的是特殊的發射藥。發射藥不需要空氣支持,它是一種炸藥,靠自身內部物質劇烈反應在極短時間內產生大量的熱和氣體,在彈殼和槍膛的約束下,爆脾氣的高溫高壓的氣體唯一的出路是槍管,彈頭堵著呢,於是氣鼓鼓地推著彈頭,衝出生天。而這個結果是設計師需要的,彈頭能在千分之一秒內加速到每秒九百多米甚至更高(依設計),厲害吧。

最早的發射藥就是黑火藥,中國人的發明。煙太大,放炮仗時可知。還有太易炸,不安全。後來的無煙火藥主要是硝化棉。聽說發明的是一個化學家,他做實驗時偷了老婆的圍裙,不小心打翻了硝酸灑在圍裙上,怕老婆罵。於是想用義烘乾,誰知一近火,一瞬間圍裙溼的地方爆炸了。(當然威力有限)顧不得老婆罵了,發明了無煙火藥。雖然後來又不斷有威力更大的黃色炸藥,黑索金,現在又傳的相當於小型核彈固氮炸藥等,但最適合當發射藥的還是硝化棉,因為合適。主要是點火溫度合適。

雖然發射藥也是炸藥,但它們的關係就和核反應堆中的鈾和原子彈中的鈾的關係一樣,一個可控,一個不可控。不可控的一炸了事,反應越快,威力越大。可控的火藥就麻煩了,因為必須附合槍的設計,有力也不能亂使,力大力小都要中規中矩。主要目的就是控制膛壓,不大不小,否則炸了膛或威力不夠都不好。控制的方法主要是用合適的藥類,藥量,藥的顆粒形狀大小,甚至底火特性。很複雜。





獨孤求爛


子彈也屬於一個結構體,是由彈頭,彈殼,發射藥,底火組成的,子彈組合在一起後就需要做一個密封的措施,這樣就等於是子彈的內部和外部是不相關聯的,也就是說外面有沒有空氣,根子彈本身沒有任何的關係,有空氣能夠射擊,沒有空氣照樣能夠發射,管你有沒有空氣,就是到水裡面也能發射。這又是為什麼呢?我們說說子彈的發射原理,步槍的擊針尖撞擊子彈的底火,底火內的起爆藥燃燒爆炸,這個並不依賴外部的空氣,它是密封的,火焰通過導火孔引燃彈殼裡的發射藥,反射藥燃燒爆炸產生氣體膨脹壓力,迫使彈頭脫離彈殼沿步槍的膛線加速旋轉前進,直到推出槍口,這是子彈發射的全過程。



從這個發射過程來看,由於子彈是密封隔絕的,底火的爆炸,發射藥的爆炸燃燒都沒有利用外部的空氣,而是子彈火藥內部進行燃燒爆炸,根據火的燃燒特徵,必須要有氧氣,否則燃燒現象就不會發生。這也就是說,子彈的底火中,彈殼裡面一定要有空氣,這一點是肯定的,空氣哪裡來的,原來子彈的空氣來源於兩個方面,一是火藥,火藥並不是在密封的真空狀態下生產的,因此,火藥成分中本身就含有氧分子,這是它能夠燃燒的原因之一,第二就是子彈在生產過程中是需要由空氣進入彈殼內部的,底火的敏感火藥,也叫起爆藥並不是裝滿了整個底火,而是有足夠的空間,目的就是存氧氣的,確切的說是存空氣的,彈殼內的發射藥也不是填滿整個彈殼的,而是有一定的空間餘量,所以當你拿起子彈晃動能夠感覺裡面的火藥並沒有填滿,這樣空氣就會在製造時進入子彈內部,子彈就有了點火源,助燃物和氧氣三要素。



子彈的性能人們往往會只考慮到火藥氣體的壓力多大,壓力大膛壓高,初速也會大,彈道直,射程遠,精度高,其實子彈裡面的氧氣也是非常重要的,設計子彈時必須要考慮氧氣能否保障火藥燃燒所需要的存量,因為子彈是無法藉助外部的氧氣的,全憑子彈氧氣的內部存量完成燃燒爆炸,所以,子彈在設計時就必須要保障子彈有一定的空間,否則就會燃燒不充分,膛壓低。特別是底火,火藥裡面的氧氣含量要足夠用,防止出現啞火。這樣看來,子彈既然能夠脫離外部氧氣就能完成燃燒爆炸,也就能夠在太空中使用了,但和陸地上使用肯定不同,就是彈頭脫離彈殼開始後,子彈內部的氧氣消耗盡,槍口的燃燒火焰要小很多,因為子彈火藥燃燒也是需要時間持續進行,只不過是時間極短,這個過程中它是會藉助外部空氣的。但不管怎麼說,子彈的射擊並不受太空無氧的影響,而且發射後由於太空沒有空氣也就沒有阻力,子彈會飛很遠。不過根據作用力與反作用力的原理,人和槍也會向相反的方向飛行,因為沒有空氣也就不存在你重我輕的事情了。




兔哥42928


回答這個問題之前請讀者朋友們回想一下小時候把鞭炮扔水裡炸著玩的情景,大家好,歡迎關注兵器知識譜。子彈既能在真空的太空中正常發射,也能在與空氣完全隔絕的水中擊發,這是因為子彈的擊發過程完全在密閉的彈殼內發生,與外界空氣條件沒有絲毫關係,不僅子彈如此,炮彈也是同樣的道理(定裝式炮彈)。定裝式彈藥在被擊發時彈殼內的裝藥發生爆燃,注意,爆燃是燃燒方式的一種,不屬於爆炸。以亞音速傳播的燃燒波稱為爆燃,爆燃的產生必須要有三個條件(即爆燃三要素),缺一不可。一是有燃料和助燃空氣的積存;二是燃料和空氣混合物達到了爆燃的濃度;三是有足夠的點火能源。子彈完全滿足了上述“三要素”,因此不需要外界空氣條件也能正常擊發。我們還是先來了解子彈的機構和擊發原理吧。下圖為AK-47自動步槍使用的7.62mm子彈。

子彈由彈頭、彈殼、裝藥、底火四大部分組成

子彈的彈頭是其殺傷部分;彈殼用來盛裝發射裝藥,同時連接彈頭形成密閉空間;裝藥是彈頭產生飛行動力的燃料;底火是觸發裝藥爆燃的裝置,與彈殼集成為一體。子彈不僅是一個密閉物體,而且彈殼內還會被髮射藥裝填得滿滿的,一丁點多餘空間都沒有,因此子彈內部是一個絕對真空環境,只有在這樣的環境下爆燃的發射藥才能為彈頭提供最理想的飛行動力。下圖為子彈的剖面。

子彈的擊發原理

當子彈被槍機推入槍膛後,搶手扣動扳機釋放擊針猛擊子彈底火,子彈在高溫高壓燃氣作用力的推動下得到動力,離開槍口以後以獲得初速向目標高速飛行。子彈底火是發射裝藥的觸發裝置,底火本質上是一個小威力炸彈,其內部裝藥為性質非常不穩定的疊氮化鉛或雷汞,這兩種物質屬於非常敏感的炸藥,在受到高溫、高壓和撞擊時都會發生爆炸。子彈底火就是利用其敏感且易爆的性質來引燃彈殼裝藥的,當槍械內的槍機擊針猛擊底火時,底火內的疊氮化鉛或雷汞就會在撞擊下發生爆炸,向彈殼內釋放能量從而引燃發射裝藥。裝藥被點燃以後發生爆燃反應,釋放出大量的高溫、高壓氣體,這些氣體在不斷膨脹中將連接在彈殼上的彈頭擠離彈殼,高溫、高壓氣體在槍管內給彈頭加速,直至彈頭飛離槍口,燃氣完全噴出,擊發過程完成。下圖為離開槍口瞬間的子彈。

子彈的發射裝藥主要是黑火藥和硝化棉兩種

黑火藥用於槍炮彈藥發射藥的歷史非常悠久,第一次世界大戰結束後被無煙的硝化棉所取代。不論是黑火藥還是硝化棉,它們的成分中都有氧化劑,高溫反應下這些氧化劑就會生成氧氣,這就是子彈能在沒有空氣的環境中正常擊發的原因。我們先說黑火藥,懂得鞭炮製作的讀者應該知道黑火藥製作口訣:一硝二磺三木炭。其成分就是硝石、木炭、硫磺三種,其中硝石就是硝酸鉀,作用為生成氧氣的氧化劑;木炭的作用為助燃劑;硫磺則為燃燒劑,黑火藥被點火時硝酸鉀分解放出的氧氣,使木炭和硫磺劇烈燃燒,瞬間產生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體,這就是黑火藥在密閉空間發生爆燃的原理。下圖為使用黑火藥作為發射藥的燧發槍。

硝化棉被稱為“無煙火藥”,學名纖維素硝酸酯,具有高度可燃性和爆炸性。其化學式為C12H16N4O18,主要成分有硝酸鉀、硝化甘油、硝化纖維素,其中硝酸鉀與黑火藥硝石的作用一樣,都是氧化劑;硝化纖維素是助燃劑;硝化甘油是炸藥。當硝化棉被點火時硝酸鉀分解放出的氧氣,使硝化纖維素燃燒從而激起硝化甘油爆然,在8%秒內燃燼並釋放出大量高溫能量,這就是硝化棉的爆燃的原理。下圖為使用硝化棉作為發射藥的7.7mm李.恩菲爾德步槍子彈。

子彈被擊發時爆燃過程完全在密閉的彈殼內完成反應,當子彈的彈頭與彈殼分離開始運動時彈殼內的裝藥早已燃盡,因此子彈更夠在太空真空環境和無空氣的水中發射。利用氧化劑為火藥提供燃爆條件的辦法在一千多年前就被我們不懂化學的老祖宗發明出來了,只是老祖宗們用它來做煙花和鞭炮,而非用於殺戮的子彈。下圖為鞭炮在水中的爆炸瞬間。


兵器知識譜


因為發射藥的主成分是硝化纖維,而其中的硝基就是氧化劑,發熱後產生二氧化氮

所以,壓根不需要外界氧氣


瘋狗的輕武


發明子彈以前,槍械和早期電視中明代的大炮填裝方法相同,就是將鐵砂和火藥分別裝在槍管中,不僅裝填效率低,而且打一槍,裝一次,所以就出現清代電視劇中那種第一隊打完一槍即後撤,第二隊上去打第二槍,這樣很不適應實戰。

圖釋:底火,分量小,脾氣大,一點就著

子彈的發明,使得槍械的裝填效率大大提高,子彈是由彈殼、底火、發射藥、彈頭四部分組成,擊發過程是這樣的,先由撞針撞擊子彈尾部的底火,底火內含有雷汞,氯酸鉀,極容易被擊發,氯酸鉀日光燈照射下都能可能爆炸,氯酸鉀分解就會釋放出大量氧氣,而且氯酸鉀本身就是一種強氧化劑,底火空間較小,被擊發後,火焰通過底部的引火孔引燃裝藥,裝藥燃燒後高壓高溫氣體將彈頭推出,這就是子彈發射的全過程。


圖釋:底火

實際上在地面上也可以做這個實驗,將一把槍支固定在一個密閉的箱子中,發射機構扳機安裝一個聯動機構,將箱子抽成真空,通過聯動機構扣動扳機就可以驗證理論的是否在正確。

上圖為子彈的結構,一般子彈裝藥並不會這麼滿,裝藥和口徑也不是越大越好,裝藥越大後坐力就會越大,就越難瞄準,所以美國等國研發了比7.62毫米更小的口徑,如5.56毫米口徑的子彈。

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核先生科普


這個問題問得好。

槍能打出子彈是因為子彈內的“火藥”燃燒,推進彈頭向前運動。

有人會問,太空中沒有氧氣,子彈內的“火藥”應該不會燃燒,所以就不能打出子彈。

其實不然,在太空的真空環境中,槍支是能夠正常使用的。而且前蘇聯和美國都在太空中做過這樣類似的實驗。

這是因為現代彈藥裡面的“火藥”(準確的應該叫推進劑)自帶氧化劑,完全可以在沒有氧氣的情況下發生氧化還原反應。

不僅如此,就算槍支完全浸沒在水下,子彈同樣可以被擊發。


IT前哨站


在真空中,子彈能發射,主要是發射藥自帶氧化劑,引爆劑是雷汞或者氮化鉛


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