膛線

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105毫米戰車砲砲管剖面
右旋的膛線

膛線(Rifling,又譯作「來福線」)是炮管及槍管內呈現螺旋狀凹凸的線,下陷中空的地方稱為陰線陰膛,凸起的稱為陽線陽膛,槍枝的口徑就是一條陽線與對面陽線的距離。子彈沿着膛線作螺旋發射可使子彈能更精準地射向目標。

歷史[编辑]

在15世紀已經有使用膛線的紀錄,首次大規模應用是在約1500年德國的扳機擊發火繩枪,到18世紀才真正普及。請參閱條目步槍

用途[编辑]

使彈頭出膛後螺旋飛行,增加其穩定性、準確性、殺傷力和射程。

原理[编辑]

彈丸在膛線的作用下旋轉,這與高速旋轉的陀螺運動原理是一樣的。彈軸相當於陀螺軸,彈道切線相當於垂直軸,彈丸飛行中的張動角相當於陀螺的擺動角,彈丸的質心相當於陀螺支點,空氣作用於彈丸上的翻轉力矩相當於陀螺的重力偶矩。當彈丸在膛內運動時,膛線就迫使它高速旋轉,並且在翻轉力偶矩的作用下,除自轉外,還以其質心為中心繞彈道切線作圓錐運動,使彈軸與彈道切線始終保持很小的擺動角,(彈道學上稱為張動角)而不至於翻倒,從而保證了彈丸的穩定飛行。[1]

種類[编辑]

膛線沒有一個既定數目,2、4、6、8條甚至於更多,但一般常用的有:4(手枪步枪等)、6(狙击步枪等重视精度的枪械)、8條(机枪),另有简化版武器只使用2条膛线(比如二战英国的斯登衝鋒槍和美国春田M1903简化版步枪)。膛線根據旋轉的方向可分右旋、左旋(從射手方向看去),右旋膛線比較普及;雖然膛線的的數目沒有一個既定標準,不過深度只能在固定的範圍內;膛線按截面形狀分為矩形膛線、梯形膛、弓形膛線、圓弧形膛線、多弧形膛線、多邊弧形膛線等。早期黑火药时代膛线普遍比较浅(因为黑火药残渣多,并且使用铅弹头),后来产生多种膛线,当今比较流行多弧形膛線、多邊弧形膛線等优质膛线,可以提高武器精度和初速,并减小火药烧蚀提高寿命。[2]

造法[编辑]

現代製造膛線的方法主要有四種:[3]

單點鉤切法(cut rifling)[编辑]

在16世紀就已被發明,是最早期的生產方法。這種膛線製法是使用一個鉤狀削刀,在槍管內邊轉邊切、慢慢地一條條削出膛線,這種方法費工費時,在其他膛線製法出現後,它就不再被用來進行大量生產。由於準確度最高,現今最高級的競賽用槍管仍用此方法製造。 把钩状切刀安置在比枪膛直径略细的钢拉杆上,钩形刮刀刃口的高度可以通过调节拉杆层部的螺丝来调节。每拉动通过枪管一次,拉杆移动几微米,随着枪管的匀速旋转,拉削出一条有一定缠度的阴膛线,达到预定宽度后,再换位置拉第二条膛线。早期的线膛枪拉一条阴膛线只要拉削二十次左右,而一支较好的枪拉削同样的阴膛线要拉削一百次左右。拉的次数越多,形成的拉槽越细,越精密

多點式拉削法(broached rifling)[编辑]

這個製程是單點鉤切法的改良,使用拉刀(broach),邊拉邊轉,一次同時把數條膛線切削出來。早期製法要換拉刀拉削多次,每次拉刀都比前一次大一點,逐漸增加陰膛線深度;現代則在同一支拉刀上有多組刀模,後面的刀模比前面的要大一點,因此不必換拉刀就可以把膛線切削出來。 這個方法早在19世紀就已發明,20世紀初的軍用步槍都是用這種方法來製造膛線,即使在德國人發明錘鍛法之後,還是有許多槍用此法來大量生產。 在一根拉杆上固定25至30个硬质合金钢环,每个钢环之间的距离相等,每个钢环上加工有与阴膛线数量相同的等距的刮刀,每把切刀可循其缠角与下一个环上的切刀相连,从头连到尾部即可视为一条螺形线。每一个环上刀刃的突出量略大于前一个环,形成一组系列切刀,所开的槽具有稳定的宽度,深度和间隔,这种组合环形拉削刀通过枪膛—次.则可切削出全部的阴膛线,缩短工作时间,提高了产量和质量。

模頭擠壓法(Button rifling)[编辑]

在1950年代由美國雷明頓公司工程師麥克·華克(Mike Walker)發明的膛線製法。其方法是先將槍管鑽一個比膛徑(bore diameter)稍小的洞,然後用一根上面有跟陰膛線對應突起的高硬度模頭(button),用高壓機器從洞中邊轉邊壓下去,將鋼材擠成陰膛線和陽膛。現代槍管多數用此方法製作。

錘鍛(Hammer forge)[编辑]

又名冷鍛法(cold forge)。現代製造槍管膛線的方法,多用來製造多角型膛線(polygonal rifling),適合大量生產槍管,由德國在1930年代發明。 它的作法是將槍管鑽一個比陰膛直徑(groove diameter)稍大的洞,將一根和槍管內膛形狀相反(陰膛線位置突起)、貫串整根槍管的高硬度模桿放在洞中,然後以機器在槍管外錘打,把鋼材擠到緊貼模桿,然後將模桿抽出,模桿突出的地方所壓出的就變成陰膛線了。這是速度最快、成本最低的方法之一,而且產出的膛線沒有其他加工方法造成的刀痕,使得槍管壽命較長且有益于精度。不過由於巨額的初期設備投資,僅有少數槍管製造廠使用這種方法來製造膛線。

膛線的其他應用[编辑]

就像人類指紋,每一枝槍都有其獨特的膛線,因此鑑證人員可根據子彈發射後彈殼上被膛線削出來的線進行鑑證工作。

近來發展[编辑]

近年來,一種有近兩百年歷史名為多角形膛線(polygonal rifling)又被由箱底挖出來,開始在手槍槍管逐漸流行,部份擁護此法的製造廠宣稱它比傳統的膛線有:

  1. 更高的精準度(不過沒有任何測試報告能顯著的支持此論點)
  2. 更高的子彈初速
  3. 更長的壽命

在以前,線膛武器是不能使用尾翼穩定彈藥的。但是彈藥技術的提高(滑動彈帶,改進型彈托等技術)解決了這個問題。

相關條目[编辑]

引用[编辑]

  1. ^ 马庆恒 崔中旺. 陀螺原理与螺旋膛线. 
  2. ^ ANDY. 枪械常识. 
  3. ^ Rifling【製作膛線】. 

外部連結[编辑]