pg下载麻将胡了 聊几个很多军迷不懂的东西(1):和大家说说膛线吧

频道:生活应用 日期: 浏览:3

#枪的膛线是用来干什么的#

头条推送了一个话题,于是咱们能够开启聊天了。然而,W君认为这件事情能够构成一个系列。自此次起,咱们分头去聊一些军迷们貌似颇为了解但实则全然不懂的内容。

今天聊膛线:

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膛线、这个被叫做来复线的东西,是“Rifling”的译音,来说这个,从基础层面上看,来复这个功能的线,能使子弹于发射之际通过旋转以此提升准确率。而在绝大多数军迷的认知概念之间,事情也就仅仅到此便结束了 。

那么,鉴于已经有一个经过清洗的情况了,W君便计划着手打造一种模式,在这个系列开始的关头,会向大家呈现“灵魂三问”这一层面的指引引导,促使大家以更深的程度去看待军事科技相应的问题。

今天的灵魂三问就是:

第一问:膛线为什么必须存在?

第二问:膛线的代价是什么?

第三问:膛线的未来是什么?

咱们发动大脑,要看一下以上的问题要如何解答。

膛线为什么必须存在?

子弹出膛,之后进入飞行过程,其本质上,属于一个刚体,在非均匀流体里历经的运动问题 。

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处于这种运动状态时,任意不均匀的质量分布,以及速度偏差分布都会引发积累跟放大效应,此便造成弹丸随机性偏离先前预定的目标规划,也就是产生偏航现象。气流作用点跟质心位置间存在差异,会形成附加力矩,继而演造成了弹体姿态的不稳定 。

那么为什么有“来复线让子弹旋转提高准确率”的说法呢?

该种说法的根源所在是,由于旋转致使而来的陀螺效应啦。子弹一旦获取到角动量以后喽,它就再也不单纯仅仅是一块任由气流去随意摆弄摆布处理安排调度控制的金属啦而已经摇身一变成为了一个处于高速状态下进行自转的刚体啦。外力矩所产生的作用将会被转化成为那种带有进动性质的状态(也就是precession)喽,也就是姿态要缓慢地围绕着某一个特定方向进行摆动呀,而绝不是会在瞬间就发生翻滚从而失去稳定状态呐。

这便是膛线的首个价值,借由给予弹体稳定的自旋,将原本随机的扰动,压缩成可预测的规律性偏移,哪怕存在气流侧向作用,旋转弹体也会以进动的方式去“消化”它,而非立刻出现大幅偏航(YAW), 。

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不过呀,好多人并不晓得的是,转并非不存在副作用。在出膛的那一瞬间呢,因为气流呈现非对称的状况,并且膛线啮合也并非完美无缺,所以弹体常常会出现章动现象,也就是在前进的方向之上叠加一个带有小角度的锥形摆动。章动会在几倍口径的飞行距离范围之内渐渐衰减掉,然而它是实实在在存在着的,这也就是为什么哪怕存在膛线,子弹依旧需要一定的“过渡距离”才能够进入到稳定飞行的状态 。

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这件事超出了好多人的认知范畴,从而显得颇为魔幻,简单来讲,就是枪管对子弹射击方向不存在约束以及指引作用!

真正拥有统计意义合成结果的、子弹实实在在飞行时那个方向,可不是枪管几何轴线简单得以延伸那个朝向啦,而且,看似枪管轴线决定了大致这个朝着哪里发射的趋向的时候,但其也不是百分百始终如一稳定那么无偏差的呀,因为在日常实际进行射击这个行为期间呢,枪管是不能避免地会遭遇因为制造时候产生的误差、热胀冷缩这种物理现象影响以至于射击过程中出现的振动所给予的作用,所以这个轴线一直是存在着微小偏差情况的呢。

子弹在离开膛口那一刹那,还会碰到膛口扰动情况。枪口会出现振动,同时枪管也会摆动,这二者会给弹体施加一个极小的角度偏差哟,而此种情况正是形成射击散布的重要原因中的一方面哒。 与此同时啊,高压的火药气体会伴随子弹一同喷射而出,在枪口周边形成非常强烈并且不均匀的气流哒 ,这种被称作是“管口气流效应”的状况会对弹尾产生额外的力矩嘞,进而进一步变更弹体初始阶段那段时间的姿态哒。

哪怕将枪管以及火药气流方面的因素都纳入考量范围之内,子弹自身所存在的不对称性依旧难以避免且一直存在。即便作为高精度工业之下制造出来的弹丸,它的质心分布也没办法达到绝对均匀的程度,而其外形各个细节更是绝对不可能保持完全地对称 。这样经由制造而产生的这些微小的不均匀性,在子弹高速旋转这个过程当中常常会被进一步地放大哦,最终具体表现成为进动或者章动这种情况呢。

因此,当我们利用高速摄影机去拍摄出膛的弹丸之际,常常会发觉,单位在脱离膛口以后,总都会甩出一条小螺旋形的轨迹。不管是滑膛枪,抑或是来复枪,都存在这么一个小尾巴。

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别小瞧上图中红箭头所指的那段短小尾巴,此乃外弹道学里一个关键的研究对象。为阐述此事,W君特意给大伙展示的是,由滑膛炮发射出的尾翼稳定脱壳穿甲弹。炮膛是滑膛状态,不存在膛线,炮弹是靠尾翼实现稳定的,没有选择余地,所以这看似螺旋形的小尾巴pg下载,实则是由复合因素造就的结果。其中所谓的“尾迹螺旋”与膛线并无关联,也不是炽热的发射药燃气经膛线旋转扭曲后产生的——若是如此,出膛后的气体便会沿着切线方向传播,不会自行“起旋”。

看到此处,是不是稍稍颠覆了一下认知理念呢?膛线究竟是什么东西呢?它仅仅是一种用以促使子弹获取旋转状态的装置罢了,和子弹射击时的准度实际上是毫无关联的,而膛线所维持的乃是射击的精准程度。

可否膛线非要给子弹赋予轴向的旋转?谈及一个玩具,我们来理解一番。水弹枪,bb弹枪存有个叫“上旋(hop up)”的附件。其是于枪口部位上安装设置的另一个小档片,当水弹自枪管射出时会在此小档片上搓那么一小下,这时不旋转的球形子弹便会被带动着往一个方向高速旋转起来。

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但是有意思的是这种旋转和子弹的飞行方向并不是同轴的。

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有不少人将这个东西称作上旋,觉得它朝着某一方向旋转后,便使子弹获取了升力。实际上,这是马格努斯效应,也就是Magnus effect的具体呈现。然而,还有一个相当关键的原因或者解释,那便是陀螺效应,它并非一定要使陀螺的旋转轴与运动方向平行,才可保持稳定性的。

单有膛线,为何要使子弹顺着枪管的轴线方向做旋转运动呢?非常明显,这并非是唯一存在的可以解决问题的办法,而是在加工方面最为简便易行、在实现途径上最为容易达成的解决方式。

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所有人都不要将这件事遗忘,火器属于大规模工业生产出来的物品。子弹在进行每分钟达到数百或者上千发的射击循环期间,必须维持一致性,同时还得把成本以及工艺纳入考量范围。使子弹于枪管内部沿着轴线开始旋转,这属于最为直接的、成本最低的并且最易于把控的方式,就此而言,要是通过人为的方式去制造偏轴旋转以此来利用马格努斯效应的话,必然需要增添额外的装置,设计也会变得复杂,甚至还得直面“升力不稳定”以及“弹道不可预测”这些问题。

那么,膛线之所以存在的最根本缘由,是因为弹丸一旦出膛就必定会带有初始扰动,紧接着质心和气 动的中心只要出现错位就会马上转化成外力矩,进而致使刚体在流体里极其容易翻滚而失去稳定。当给子弹赋予了充足的轴向角动量的情况下,扰动就不会再呈现为失控的翻滚状态,而是会以进动以及章动 的形式被限制在能够被预测的规律范围里。对于具有高长径比的小口径弹丸来讲,自旋稳定是最契合工 程成本以及制造条件的解决办法,它并非直接就带来射击的准确度,而是确保了弹着点分布的精度,从而让射击的结果拥有可重复性以及统计规律性 。

膛线的代价是什么?

不管什么事情都是存在代价的,膛线给予子弹以旋转稳定,与此同时,在能量方面,在寿命方面,以及在应用方面,都留下了不能够被忽视的成本。子弹跟膛线必须要形成强制咬合,这一过程无可避免地会产生摩擦作用,会产生切削作用,部分由火药释放出来的能量因而被消耗在旋转上,被消耗在摩擦上,而并非全部都转化为前进的动能。其结果便是,在同样的口径以及装药条件之下,有膛线的枪管初速常常会略微低于光滑枪管。普通射击情况下,该项分歧好像能够一概不留,然而,在一心寻求极致精准度的狙击以及远距离射击活动当中,这类损耗会被成倍扩大,进而对终端的弹道测算造成影响。

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为此,在膛线出现后的数个世纪当中,人类针对它的研究差不多逼近了痴迷的程度,不同国度、不同时期的工程师们持续改良膛线的样式,尝试于稳定性跟代价之间寻觅更出色的解决方案,最传统的举措是八条均匀分布的“尖锐膛线”,此种膛线切削力强劲,能够保证子弹紧紧咬合,然而却带来了更快的磨损与更高的能量耗费,于是出现了“五条对称设计”的 Enfield/5R 膛线,它借助减少棱角、优化对称性来降低摩擦pg下载,并放慢热化学侵蚀。

进行更进一步的改良的是“多边形膛线”,该膛线的核心思路旨在尽可能消除尖锐边缘,将原本存在的“沟槽”渐渐过渡成光滑的曲面。如此这般去做所具备的好处是具有更小的摩擦、更高的气密性以及更长的寿命,与此同时还降低了清理积碳的难度。近些年来某些高端手枪和精密步枪大量运用多边形膛线,正是瞧中了它所拥有的耐久性与一致性。除此以外,还存在棘齿型、混合型等设计,它们的存在都体现出一个事实:人类并不甘愿仅仅满足于“让子弹旋转”这一较为粗暴的手段,而是期望在工程细节方面最大限度地压缩膛线所产生的副作用。

在很多众多技术领域当中,其内容已然触摸到了天花板,与之不同的是,直至现在,依旧还未曾有过堪称完美的膛线设计,这也就意味着,在膛线设计这个领域里面,我们到目前为止还尚未探索寻觅到最优解 。不仅如此,不仅仅是不存在最优解,甚至有可能会被认为是危言耸听地讲,我们当下研究膛线所采用的方式本身就是不正确、有误的 。

从“几何—内弹道”这个层面来看,常见的传统多棱(lands–grooves)膛型以及多边形(polygonal)膛型,在压力—初速这类一阶指标方面,并不存在稳定的、可重复的、显著的优劣之分。譬如有在2019年呢,针对9×19 mm这个数值,开展了实验对比研究从而显示,两类膛型的峰压跟初速之间差异并非显著这件事。真正存在不同之处的是弹体的受力以及变形分布情况,多边形膛会致使弹体外表在更大面积上受压,不过其刻痕相对较浅,并且应力峰值位置有所不同。这一情况对于法庭识别以及早期磨损模式而言,是更具敏感性且有用的,然而对于“能打多远 / 多准”这方面并不构成决定性的差别。也就是说呀,膛线几何主要改变的是“怎样进行咬合、哪里会受力”这种情况,而并非是“压的有多少、飞的有多快”。这恰恰就是“没有完美几何”的一个直接证据了。

继续朝着里面行进至“刻线—啮合—扭矩”,情况转变为旋转带/被动包覆材料跟膛面微轮廓之间呈现出非线性抵接触,近些年限元与耦合模型将“起始刻入阻力”“啮合时间”以及“扭矩时程”予以定量化了,不同的膛线宽深、导程与喉部轮廓,会明显地使刻入阻力峰值以及能量分配产生改变,进而带动发射药压力曲线与枪管受载谱 。

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留意这类差异乃是“过程变量”的变动,它们阐释了为何在同口径却不同膛线的情形下,寿命与可重复性会发生变化,然而不一定会转化为诸如初速差这般可见的状况。在工程领域,你所需要达成的便是将这些过程变量汇聚于可控的范围之内;“最优解”借此具备了强烈的情境依赖性,这其中涵盖弹形、材料、装药以及工艺;也就是说,膛线必须去满足的前提条件数量繁多,任何一种理论以及研究成果都不具备普遍而言的说服力,使得其在实际应用中的推广受到限制。

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这不是单单内弹道的事儿,方才所讲的过渡弹道学探讨里同样存在大坑,即不少射手把全部“出膛后的怪异状况”都归结于膛线,这是普遍的错误解读。能够观察到的首发产生的偏航、章动的幅度pg下载渠道,更多是“过渡弹道”(枪口射出)中不对称的射流与冲击结构在若干毫秒内给弹体施加的随时间变化的外力矩,并非膛线的几何形状本身。

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给予了直观图景的高保真气动研究表明:出膛激波跟剪切层的瞬态演化会造就可观的倾覆力矩以及扭矩—时间脉冲,不同的枪口装置能够使这股“坏脉冲”稍微好转或者恶化。即便稳定度充足,要是过渡段给出了一个更大的初始“tip-off rate”,你依旧会在几十米范围之内观测到更高的阻力以及更大的散布。这就解释了为何“改膛线”经常比另一条思路“控枪口”的效果要差 。

即便膛线是同样出色的,其拥有的不见得一定会是良好的寿命,而且对于可用性状况而言,我们尚未抵达终点。能够被进行量化的此种磨损情形广泛高度聚集且重点所在为喉部以及前导段:那种高温状态的燃气以及固体的侵蚀还有高频程度的摩擦致使那相应的一整圈区域成为材料进行科学探索的难题区域简直如同身处地狱境地。2024本年呈现的这项综述以及建模相关工作将那种名为”镀铬层—基体两阶段磨损‘所依遵的规律以及硬质涂层包括氮碳共渗等一系列属于表面工程范畴的手段在收益方面的具体区间解释明白弄清楚了——这些手段实实在在地能够推迟尺寸以及位置的那种漂移现象出现并且能够延缓裂纹开始萌生这种情况可是不同的工艺在附着方面还有热疲劳方面以及微观扩散方面所产生的效应却是又带来全新的致使失效的机理 。

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这一部分所含有的真实结论是:表面工程针对“好膛线”这一对象,将工艺可行域予以了拓宽,然而实际上并未创造出某一种能够“放之四海”都适用的最佳几何状态。

制造路径也同样对上限起着决定作用,切削会带来某些不同情况,拉膛会带来某些不同情况,冷锤锻会带来某些不同情况,ECM/EDM会带来某些不同情况,这些不同情况各自产生不一样的残余应力跟表面构形,进而对磨损起点产生一定影响,并且是对耐用性上限产生一定影响了。

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例如,针对格洛克多边形膛(包含EBIS/Marking Barrel)展开的实证研究表明,在经历了一段时间的射击之后,枪口内部出现了呈现“条形码状”的次级纹理,鉴于这个条纹并非是由初级加工所产生的,所以对于射击精度的影响便成为了一个随机的量。

所以,要是我们将这些证据拼凑到一块儿,就会发觉为何“还没有完美膛线”是一个无需证伪的命题,这是由于优化目标相互抵触:你要是想拥有更低的刻入阻力,那就得降低齿顶的锐度或者增大接触面积,然而这样会致使接触温升以及材料剪切升高;你要是期望能够更快地构建出自旋稳定,那就得采用更激进的导程起始方式,可是这又会让起爆段的扭矩峰值以及喉部应力得到提高;你要是妄图通过更“圆”的几何形状来减少擦伤,又会使弹衣的塑变以及尾迹压力分布发生改变,进而返回到过渡弹道之下的随机外力矩 。与之不同的场景当中,存在着“工作最优”这样一种情况,而不是“普适最优”这种状况,膛线,远方而来向着没有人类充分开动脑筋去设想的那么简便单薄!

膛线的未来是什么?

当抵达此地,此刻我们便能导入第三个问题,即“膛线的未来究竟是什么?”在当下这般情形之中,如同这样较为质朴单纯的膛线设计只怕不存在未来可言。起码而言,其发展并未攀至高峰就会一步步走向消逝。导致前述状况的缘由在于,“身管武器”目前已然慢慢脱离人类关注视线。尽管我们能够凭借持续的致力于专门探讨钻研以及相关技术方面的举措,去对几何、弹体、制作程序、枪口区域空气动力场的连接特性加以优化,然而这些工作都需要历经漫长时日,不断探索改进且付出代价方可达成。只是给予弹丸改进完善的时间已然所剩无几了~。

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问到驱动一枚弹丸在空间之内飞行,最终直至命中目标这类问题,我们并非一定得依靠弹丸具备的初速,以及弹丸拥有的惯性。

膛线的“未来”,在战术意义方面,并非等同于“消失”,而是渐渐失去核心地位。现代火器已然出现了两种大不相同的路线,一条是传统火炮—步枪体系,持续借助膛线、材料、工艺来压缩误差带;另一条是无人机、巡飞弹、微型智能弹药,直接将“飞行稳定”问题交付给小型飞控系统和空气动力学,不再依靠膛线赋予的自旋稳定。这表明膛线依旧存在,但其战略价值被“智能飞行控制”冲淡了。

换个角度从动力学方面来讲,膛线所给予的是“初始稳定”,然而由无人机挂载、滑翔弹药以及导引炸弹所提供的却是“全程主动控制”。这两者之间的差别极为显著:对于前者而言是“一旦射出枪膛,便只能听凭命运安排”;对于后者来说乃是“能够实时通过闭环来修正轨迹”。在算法、传感器以及廉价飞控得以广泛普及之后,膛线所处的历史地位跟火绳枪、燧发枪大致相同,会成为某一代工业文明的核心标志性事物,不过并非是下一代武器体系的必然选择项。恰似往昔我们探究火绳怎样持续燃烧且耐受潮湿那般,如今即便搞出何等性能优异的火绳,对于现代步枪的需求而言也毫无益处了。再持续钻研膛线,亦是同样的道理。

和膛线的发展相比较而言,更深层次的趋势乃是武器形态的迁移,电磁炮、激光武器、无人机群作战、FPV自杀无人机,正渐渐夺去“身管火器”原本所应有的角色,绑着迫弹的FPV便是最为直观的例证:它压根无需膛线给予初始稳定,因为飞控自身就是“膛线+火药+枪管”的替代物,再往后,电磁发射器以及能量武器甚至会避开“弹丸”这一概念,直接运用等离子体、能束、定向爆轰去解决打击问题。 。

现在,有人提出疑问,那至少手枪还是要用的吧?然而实际上,早在2015年,小型杀人无人机的概念就已然诞生了。

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扔出去,自动识别目标,伺机自动贴近,然后直接爆头。

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若将无人机飞行航程,类比为手枪能及的射程,现在你能想到二者是相匹配的;若把携带无人机的数量,设想是一次作战进程里,所需击杀敌人的平均数目,对此你可以展开想象 。

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只是在这个时候,依照固定思维来说,士兵手中应该秉持着需握持着某些物品想法,但如果手里是空洞无物状态呢,不过这也并不足以凑成再度握持着一支枪械行为观念成立的合理依据了 ,至于膛线在此时也就仅仅是作为一个工业文明处于某一阶段时所呈现出的一种符号罢了。

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