士兵的第二生命：详解枪械的基本原理

（本文部分图片来自腾讯网企鹅号“中科院物理所”，文后有名词解释）

    估计不少读者都这样玩过（没玩过的也不要尝试）：找个细纸筒或者铁筒，南方的小伙伴可能是细竹子。用东西堵住一头并塞紧，牵根导火索出来，然后拆几个鞭炮把火药倒进去，在倒点土或砂子，以砖头夹紧（也有勇士手持）点燃导火索，然后随着黑火药的一声巨响，砂子飞射而出（或者整个装置炸的稀碎）

到这，恭喜你，你做出了最原始的枪械。

以上行为严禁模仿，不听劝告者后果自负（手动滑稽）

枪械，一般指利用火药燃气能量发射弹丸的身管型射击武器，口径在20毫米以下（20mm以上的叫火炮）。再来看上面的装置，细筒构成了枪械身管，而塞入的黑火药爆燃后的高温高压气体就是燃气，砂子勉强算弹丸，口径就……就不追究了。

当然，制式枪械的结构会复杂的多，咱慢慢讲。

首先上面这个＂枪＂存在的第一个问题就是没准头，即使用小铅球代替砂子，十米外可能也打不中脸盆，问题在于子弹和枪管上。这种土枪可能是滑膛枪，枪管内较光滑，弹丸被火药燃气推出枪膛后不一定如何翻滚，且枪膛直径略大于弹丸，这样导致弹丸受力不均，还有部分燃气外泄浪费掉了。制式枪械多为线膛枪，枪管内壁有螺旋前进的膛线，膛线是刻在枪管内壁上的凹槽，向外凸出的膛线叫阳膛线，向内凹陷的膛线叫阴膛线，线膛枪的口径为两条阳膛线构成圆的直径，它的子弹直径要大于口径，发射时弹丸尾部受热膨胀堵住空隙，有效封闭燃气，弹丸也在膛线作用下绕轴旋转，稳定了出膛后的弹道。

第二个问题就是射程不够，虽然可以通过加大装药量的方式来解决，但是火药过多燃气又容易撑裂身管，发生炸膛事故。解决的办法就是使用膛线，提高燃气利用率。另外应加入更多火药，并提高枪管的质量，让它可以承受更大的膛压。

第三个问题是发射时会产生大量的有毒烟雾，容易造成呼吸道损伤和暴露位置。解决的办法就是使用硝化棉等无烟发射药，并且把发射药做成颗粒提高燃速和效率，在子弹出膛前充分燃烧来减少烟尘。

第四个问题就是每次徒手装入的火药量并不一致，造成每一枪的射击诸元并不一致，且只能站着装弹，无法趴下使用，雨天容易浇灭导火索。解决方法是用标准化生产的弹壳预制弹药，使用后膛枪，从枪膛后部装子弹。

还有一个问题就是无法瞄准，因为枪管上没有任何参照物。解决的方法就是装上照门／觇孔和准星，＂三点一线＂瞄准。

到这，咱们解决了枪械的基本问题，成功地把科技树向前推了几个世纪。接下来，咱们来看看现代枪械的部件。

“巧妇难为无米之炊”，子弹是打枪的必需品。一发子弹主要包括弹头、弹壳、发射药和底火，弹头就是飞出枪膛的部分，也称弹丸，一般是尖头或圆头的圆柱，通常是铜皮包覆铅芯（中俄生产的是铜皮包覆铅套加钢芯）；弹壳又称药筒，是容纳发射药和底火的容器，一般为铜制，也有覆铜钢或上漆钢壳；发射药不用说；底火则是一种特殊的发火装置，可以理解为装在弹壳底部的一个一次性打火机，靠击针打击引爆，进而引燃发射药完成子弹的发射。

枪能否正常射击通常取决于子弹能否正确击发。

闭锁：指发射时关闭枪膛后端以承受燃气压力，它很重要，想象一下开头那个土枪在发射的时不堵住后面的结果。如果制式枪射击的时候不闭锁，打几发枪机就会被撞烂了。

如果打的不够快怎么办？连发啊！连发成倍的增强了火力密度，让士兵的作战效率提升了一个档次。突击步枪通常有连发和单发两种开火模式，又称全自动和半自动。（值得一提的是，在实战中一般很少扣住扳机不放地扫射，更多使用的是长短点射。）

自动武器连发的基本原理就是靠上一颗子弹的能量为下一颗子弹上膛，正所谓万事开头难，所以第一颗子弹还是要老老实实地手动上膛。常见的设计有枪管短后座式、导气式、自由枪机式等等（太复杂了）  

自动步枪须有保险和快慢机，保险是枪上的安全机构，可防止枪械意外走火。在射击前必须打开保险，而战斗结束后也应关闭保险。快慢机用于切换枪的连发和单发模式，一些枪（如AK）保险和快慢机合为一体。那就以AK为例：

可以看到保险模式实质上是变换杆锁住了击锤；单发模式是单发阻铁在击锤复位后卡住它，等待再次扣动扳机将其释放；连发模式下变换杆和单发阻铁统统靠边站，只要扳机扣下，不到位保险打开，击锤就放飞自我，不断击打击针，实现了连发。

名词解释：

枪管寿命：一般指武器在丧失其弹道性能以前所能发射的弹药数量。

射程：武器的射击距离，分为有效射程和最大射程。

射速：武器在1分钟内发射的弹数。分为战斗射速和理论射速。

初速：弹头脱离枪口瞬间的运动速度。相同的弹头，初速大的，射程远，侵彻力大，反之则小。

射击故障：通常由于弹药和武器弊病等原因造成的射击中断。

膛压：火药燃气时在枪身管内产生的压力。

不发火（哑火）：底火被击针撞击后，弹药不发射。

走火：枪械由于未关保险、保险机构不完善、保险机构出现故障等机械原因，不慎扣动扳机而引起发射，也可能是枪管过热、受到意外撞击或挤压。

卡壳：自动抛退壳的武器无法将弹壳确实地抛离机匣，而夹在枪机与膛室之间。

炸膛：一种十分严重的枪械发射事故，指高压燃气冲破枪管和枪机限制，会损坏其它非承压部件甚至伤害射手。

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