线膛枪是如何逆袭上位的?子弹的功劳最大

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线膛枪是如何逆袭上位的?子弹的功劳最大

2024-07-16 06:58:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

线列战术时代:精度不够,数量来凑

在这种战术下,输出速度远比精度重要——滑膛(步)枪的理论射速为4发/分钟,但在100米的接火距离上,通常第三枪打完,双方就开始白刃战了,这种情况下, 如果换成线膛枪,根本来不及打出第二枪。

线膛枪的装弹速度太慢,这个缺点导致来复枪手 不能加入主力部队打团战, 只能游走在战场边缘放冷枪,而且一旦遇到白刃战,麻烦会很大——比如在北美殖民地的战争中,使用线膛枪的士兵大都自备武器,他们的线膛枪是纯手工制作,能满足个性化需求,但 普遍没有设计刺刀座。

刺刀战是线列步兵对垒的决胜阶段

萨拉托加战役中,由北美殖民地的猎人们组成的“ 摩根来复枪队”全员装备线膛枪,经常在英军射程之外打出暴击——在贝米斯高地,英军主将 弗雷泽被线膛枪狙杀,狙击手躲在300米外的一棵树上。

主将阵亡后,英军群龙无首,一盘散沙,很快被打崩盘,大陆军拿下了“萨拉托加大捷”,摩根来复枪队和他们的线膛枪由此名声大振。

线膛枪手能在一百码外狙击单个目标

但没过多久,英国将军 阿伯克龙比就扳回一局——他用 刺刀冲锋击溃了美军来复枪部队,后者在溃败之前, 只有四分之一的人来得及开火。

线膛枪装填慢的问题,最终不是由枪械本身解决的,反倒是子弹的进步给出了解决方案。

早期的线膛枪阵列面对白刃冲锋时,通常没有开第二枪的机会

旋转的子弹为何稳定

19世纪30年代,一种圆锥形的子弹出现了,这就是大名鼎鼎的“ 米尼弹”。

在揭示圆锥子弹的奥秘前,我们先来看一下,为什么旋转能使子弹的飞行更加稳定。

早期的线膛枪发射球形弹,弹丸表面与枪管内壁接触面小,嵌合度不高

在上篇文章中,我们了解过球形弹丸的运动特点,知道了质心、阻心的分布和影响,今天我们将这些知识用在圆锥子弹上,再探究竟。

枪弹的弹道,分 内弹道和 外弹道,分别对应膛内运动和膛外飞行,而旋转对子弹稳定性的影响,主要体现在外弹道阶段。

在内弹道,锥形子弹可以更好地嵌入膛线,进而获得其在外弹道上的稳定性

子弹在外弹道的飞行稳定性,包括“ 急螺稳定性”“ 追随稳定性”和“ 动态稳定性”三部分,旋转运动能使弹丸更稳定的奥秘,就藏在它们之间。

我们知道,外弹道是一条抛物线,在二维平面上,抛物线上的每个点都有一条唯一的切线。

在真实的外弹道上, 弹丸轴线与弹道切线,并不是重合的;同样,在真实的弹丸上,弹丸轴线与弹丸的质心,也不是相交的。

旋转稳定弹的阻心位置在质心之前

与此同时,空气阻力的作用线,也是不经过弹丸质心的,这样就产生了一个 翻转力矩,让弹丸轴线总有 更加偏离弹道切线的趋势,如果任由这种趋势发展下去,弹丸就会翻跟头。

这时,如果能让弹丸旋转起来,情况就会不一样。

旋转的锥形弹丸,有保持自转轴方向(大致)不变的特性

在真实的外弹道上,弹丸的旋转有两个维度: “自转”和 “公转”。

“自转”是弹丸绕自身轴线高速旋转,“公转”则是弹丸轴线绕 另一根轴线做圆锥运动,不过,这根轴线并不是弹道切线,而是一根与弹道切线 呈一定夹角的轴线,我们叫它“ 动力平衡轴”,这个夹角叫“ 攻角”。

动力平衡轴是弹丸圆锥进动的轴线

如果你脑补一下这几根轴线的位置关系,就会发现,弹丸与其说是 “射”出去的,不如说是 “拍”出去的。

而旋转的作用,就是 让 “拍击”更接近“射击”—— “自转”克服翻转力矩的影响,是为“急螺稳定性”;“ 公转” 使动力平衡轴始终向着弹道切线靠拢,是为“追随稳定性”;在保持这两个稳定性的同时,弹丸的 攻角越来越小,是为“动态稳定性”。

三大稳定性的作用,让圆锥子弹获得了球形弹所不具备的精度与射程。

米尼弹的出现,让线膛枪全面逆袭滑膛枪成为可能

米尼弹有多“香”

说完了外弹道,再来看内弹道。

为什么在枪管内壁刻上了膛线,就能让弹丸旋转起来?这里我们要知道一种说法: 挤进膛线。

子弹之所以能按照膛线的旋向转动,是因为火药燃气在弹丸 轴向上施加了巨大的推力,迫使弹丸在 径向上嵌入枪膛的阴线,同时又被阳线反嵌入,就像是硬 “挤进去”一样。

在火药燃气的照耀下,“阳线”与“阴线”的区别更加直观

而在接触面上,弹丸受到了刚性约束,被迫沿着膛线的轨迹,边前进边转动,这就赋予了弹丸离膛时的初始姿态。

这一切的前提是:弹丸表面必须紧贴枪管内壁,但在前膛装填时代,这种 过盈配合给枪手带来了很大麻烦,有时甚至要把通条当成钎子,用锤子凿击,才能顺利装弹。

相比之下,滑膛枪手虽然没有装弹的麻烦,但却有发射的烦恼——球形弹的直径比枪管口径小,装弹是方便了,但打俯角的时候,弹丸容易滑出来,因此必须 用一些柔性填充物,塞实弹与壁之间的空隙,同时也起到密封枪管,减少火药燃气外泄的作用。

滑膛枪管内壁与弹丸之间的空隙,通常要用沾湿的布片进行填充

而米尼弹则完全没有这方面的顾虑,它圆柱部的直径比枪管口径小,可以很 顺畅地从前膛装填,又因为弹丸是铅制的,而且底部有一个内凹的空腔,在火药燃气的冲击下,容易受热膨胀,进而 咬入膛线,起到定心和闭气的作用。

软铅制成的米尼弹,是线膛枪的独家高配

同时,米尼弹底部的空腔还有一个作用,很可能并不在设计者考虑之内,但 无意中起到了增加射程的作用。

虽然锥形弹的气动流线比球形弹更优异,但当弹丸表面的气流抵达尾部时, 会因为流速的骤降而形成一个低压区,这样,在从弹丸头部到尾部的方向上,就产生了额外的阻力。

几种米尼弹特写

但是,米尼弹的底部不是平的,它有一个空腔,这里可以积压一部分火药燃气,在外弹道的早期阶段,这部分气体可以 平衡头尾压力差,进而增加射程。

米尼弹在内弹道发生适当的形变,以获得其在外弹道上的优良性能

呼之欲出的金属定装弹

早在米尼弹出现以前,另一项重要的发明—— 火帽,就在欧洲和北美快速普及。

火帽是一种装有 雷酸汞的发火元件,使用时套在一个凸起的击砧上,由击锤撞击实现发火。发火后,能量通过击砧内部的传火通道进入膛内,点燃发射药,这样就避免了阴雨、潮湿、大风等因素对发火的干扰。

燧发枪机(上)与击发枪机(下)的外部对比

用火帽发火的枪,被称作 击发枪,它是燧发枪的继任者。

从火门枪到火绳枪,从火绳枪到燧发枪,再从燧发枪到击发枪,枪械的击发部位从 开放、外置,逐渐走向 封闭、内置,与此同时,枪弹的结构,也逐渐从 分装走向 定装,而火帽和米尼弹的出现,则为金属定装弹的诞生做好了最后铺垫,于是, 在枪械发展史上, 一个激动人心的时代即将到来,我们下篇继续。 返回搜狐,查看更多



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