炮弹的最大直径比炮管直径小多少?

炮弹的最大直径比炮管直径小多少?
2021年12月29日 23:08 铁戈飞马

不管是炮弹还是子弹,其直径都并不是和炮管/枪管内径完全相等的,简单来讲,对于目前常见的线膛炮/枪来说,弹丸的直径要稍微大于枪管的内径,而对于部分的滑膛炮/枪来说,弹丸的直径则是要稍微小于枪管的内径。所以,题目中问到的“炮弹/枪弹的直径比炮管/枪管的“直径”小(不能用直径,用内径更加合适)”这种说法并不完全正确,因为现在的身管武器还是以线膛的居多,滑膛的终归是少数,所以,对于线膛武器来说,弹丸的直径反而是要大于炮管/枪管内径的,给大家举个例子,来看下图中的7.62×39mm步枪弹详细参数图:

7.62×39mm步枪弹参数

从图中我们可以看到,这个7.62×39mm步枪弹的弹头直径实际上是7.92mm,比我们平时说的“7.62mm口径”大了0.3Mm,而按照我们表面意义上的理解,“口径为7.62mm”其实就已经默认了子弹的直径为7.62mm,同时使用该型号子弹的枪械其枪管内径也是7.62mm,然而在实际上,子弹的直径却要稍微大于这个口径的数据。那么,平时我们说的“枪械、火炮(或者子弹、炮弹)的口径为xxx”,这个口径的数据又是怎么来的呢?为什么会比子弹或者炮弹的直径要小呢?这个其实就跟枪/炮管内壁的构造有关了,我们前面已经提到了,现在大部分的身管武器都是线膛的,也就是在枪/炮管的内部刻画有膛线,刻画了膛线的枪/炮管内部是长这样的:

枪管内壁的膛线

从上面这个图一我们可以看到,所谓的膛线其实就是在枪管内壁刻画出的一条条沟槽,有凹下去的,也有凸起来的,凹下去那些的被称为“阴线”,而凸起来的则被叫做“阳线”,然后我们平时所说的“枪械的口径”,其实就是指枪管内部两条相对的阳线之间的距离,如下图所示。举个例子,就比如我们平时说的这把枪的口径为7.62mm,那么“7.62mm”这个数值实际上就是指两条相对的阳线之间的直线距离为7.62mm。

枪械“口径”的定义

那么,为什么子弹的弹头的直径会比枪械的口径要稍微大一点呢?这个其实就跟膛线的作用有关了,膛线的作用是什么?就是使弹头自旋,出膛后能够保持弹道的稳定性。首先我们要知道,枪管或者炮管内部的膛线并不是笔直的,而是螺旋状的,比如上图二所示。当子弹被击发后,弹头就会在枪管内部沿着这个螺旋状的膛线运动,从而得到自旋的能力,所以出膛后的弹头会旋转就是这样来的。

“螺旋状”的膛线

然后问题又来了,怎样做才能使弹头沿着这个螺旋状的膛线运动呢?那就是让弹头的直径稍微大于枪管的口径,即凸起的阳线之间的距离,这样一来,当弹丸在枪管内部运动时,外壁就会陷进膛线中,从而沿着膛线旋转的方向运动,从而获得自旋的能力。所以,这就是为什么子弹弹头的直径在数值上会比枪械的口径要大的原因,目的就是为了可以使弹头可以沿着膛线运动而获得自旋的能力。大家可以想想,如果弹头的直径刚好等于枪械口径的话,那么跟滑膛枪/炮还有什么区别?还有就是,如果弹头直径等于口径的话,那么凹下去的阴线与弹头外壁之间就会存在缝隙,使得弹丸和枪管之间的气密性变得很差。因此,对于线膛武器来说,弹丸的直径是肯定会稍微大于武器的口径的,同时我们可以发现,凡是内击发过的子弹或者炮弹,弹头外壁上都有着非常明显的膛线挤压痕迹,比如下图所示:

膛线的挤压的痕迹

当然了,炮弹跟子弹之间还是有些许区别的,那就是炮弹的弹头上有种叫“弹带”的东西,而子弹是没有的,对于炮弹来说,这个弹带的作用就是保证弹头和炮管之间的气密性、保护膛线,以及使弹头获得自旋的能力,因为“弹带”的直径是要大于炮弹直径和炮管口径的,再加上用来制造弹带的材料通常都是一些质地较软的金属,比如紫铜,所以,当炮弹在炮管内部运动时,“柔软”的弹带就会陷进膛线中,使得炮弹和炮管之间的气密性更好,同时让弹头沿着旋转的膛线运动,从而获得自旋的能力。比如下面两图所示,分别是炮弹上的弹带,以及击发过的弹头上弹带的膛线压痕。

炮弹弹头上的“弹带”

击发过弹头的弹带膛线压痕

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