有这么一个回复:
在W君说12.7mm机枪弹并不能把人打成两截的时候,还有人回复不相信,甚至觉得子弹可以把人打碎。这样说吧——都2024年年底了,但凡是W君的老粉,也会对这样的言论嗤之以鼻了。
实际上,人们往往喜欢夸大武器的杀伤力,这种现象并不少见。可能是因为这样的说法更符合电影和小说中的场景,仿佛只有在血腥的轰炸中,武器的威力才显得“过瘾”。然而,在真实的军事研究领域,对武器效能的评估并不追求这种“把人打断”或“打碎”的视觉冲击力。原因其实很简单,这样的“绝对杀伤”效果并不是达不到,而是根本没必要。甚至是——没那闲钱补漏勺。
军用武器是以让对方有生力量失去作战能力为目的的,至于会不会杀死敌人,敌人的死状是什么样子对于军用武器来说都不重要。
这一点有点反直觉对吧?所以我们来说一个例子先来给大家正正观点,让大家理解一下什么是战争。
为了更好地理解这一点,我们可以看看一种特殊的武器设计——沙石地雷(Gravel Mine)。这种武器在越战期间曾被广泛使用,它的设计初衷并不是为了杀死敌人,而是为了造成伤害。沙石地雷是一种特殊的爆炸装置,内部填充了黑索金和叠氮化铅的混合物,还夹杂了大量的碎玻璃。正常情况下,这些小地雷被封装在SUU-41布撒器中,浸泡在氟利昂中防止爆炸。布撒器在空中投放后爆裂,氟利昂快速蒸发,使地雷变得极其敏感,轻微触碰即会引爆。
这种设计有什么用意?沙石地雷的爆炸威力有限,其主要作用是造成士兵的伤害而非直接致死。最大的型号XM27内含不到28克的炸药,而最小的XM44甚至不到1克,它们的威力只够把士兵炸伤,极少能炸死。而从战争哲学的角度来看,让敌军士兵负伤比直接杀死更具战略意义。因为负伤的士兵需要救治和转移,会拖累敌方的医疗、后勤系统和资源,增加他们的战斗负担。
在战场上,一个负伤的士兵可能需要多名战友护送撤离、进行紧急救治,这不仅耗费人力资源,还会分散敌方部队的注意力和战斗力。这就是所谓的“消耗战术”:使对方在负伤士兵的救治上消耗更多的资源,从而间接削弱敌方的整体作战能力。这样的战术背后,是对“有效打击”的深刻理解。
所以说,杀死对方的有生力量其实并不是军事领域所考虑的第一件事。
咱们说回重机枪。重型武器一般的来说给人的印象就是杀伤力巨大。但“杀伤力巨大”并不是重机枪的首要目的,重机枪最重要的特性是火力持续性强、射程远、具有一定的穿甲能力。武器嘛,设计出来并不是为了让敌人死得多惨的,而是在战场上要有极高的杀伤效率。12.7mm机枪弹的设计在于穿透力与毁伤力的平衡,它既能在较远距离内穿透装甲,同时在打击人员时也能造成致命伤害。就其设计而言,子弹并不需要将人“打成两截”才算达到效果,只要能有效摧毁敌方战斗力即可。
同时,如果我们真正的从杀伤机理上去看这件事,我们就得计算子弹的能量要有多强才能够给人打成两截或者把人打碎。这个是末端弹道学要考虑的事情了。
人的体内最解释的部分是骨骼。
通常的情况下,骨骼被弹头直接命中会被打穿,出现剪切性破裂,换句话说在入射能量合理的范畴内会带下一块碎裂的骨头。但这和通过动能把骨头打断还是有差别的。如果要打断骨头,就得知道骨头的抗拉强度了,一般而言,骨头的抗拉强度高达130兆帕,而其抗压强度则更高,接近170兆帕。
在应用到实际破坏力上,假如要破坏脊柱这一关键骨骼部位,则需要瞬间超过这种拉伸或压缩强度。因此,足以贯穿和撕裂脊柱的弹丸必须提供超过上述数值的冲击力,通常意味着约50000至100000焦耳的瞬时动能,才能有效击断坚固的骨骼结构。
而相对于坚固的骨头来说,肌肉组织具有一定的抗拉和抗撕裂性能。研究表明,人体肌肉的抗拉强度约在0.1至0.5兆帕之间,远低于骨骼的抗拉强度。然而,肌肉的韧性和弹性相对较高,当受到冲击时,它会吸收部分能量,通过变形减少撕裂风险。因此,肌肉组织相对难以完全被拉断,通常会呈现撕裂而非完全断裂。
在要使人体“打断”这一场景下,骨骼强度是最主要的抗性因素,需极高的动能来破坏骨骼。肌肉和皮肤的韧性使得大口径武器的冲击力容易被部分分散,导致无法达到“打断”的效果。这就是为什么需要特别大的冲击动能和贯穿力,通常达到50000焦耳以上的大口径弹药才能在极短时间内实现大范围组织破坏,从而“打断”人体。
那么一挺重机枪能为弹丸提供多大的动能呢?以M2勃朗宁12.7mm重机枪为例,这型号重机枪可以发射12.7mm弹,在1.43米的枪管的加速下,使用M33标准机枪弹枪口初速可以达到908米/秒。我们结合M33弹头的46克重量来计算,枪口动能18363焦耳。这就远低于将骨头打断导致身体被分成两半的最低的动能需求了。而前面说的5万焦耳的动能还得是打在恰好的位置上没有能量损失要达到的“断裂”的最低需求。如果稍微偏一些,那么还需要更大的能量才可以达到让人“瞬间断裂”的效果。
当然了,这还有弹头设计和能量传递效率的问题。我们是可以设计一个弹头高效的传递动能。
有做这方面研究的,将人体的主要组织皮肤、肌肉、骨骼、韧带关节做有限元分析。
最终也得出来了破坏力和弹头能量的具体关系,例如上图,我们看到以15000焦耳的单位摄入人体后,其能量传递和组织的断裂极限是有线性关系的。子弹能在组织内释放的能量(红色)和身体所能承受的撕裂力(黄绿色)始终是有一段差距的。
因此子弹射入人体,虽然会产生令人恐惧的空穴,但对于打断人这件事来说还是力不从心的。从子弹的研究领域来看,末端弹道能把人杀死造成空穴就足够了,也没有必要把人腰斩让人死的更加惨烈。
不过,还有一个极限值,也就是说多大口径多大速度的弹药可以一下子把人打碎。其实也是有解的,例如一颗30毫米口径、重量达到250克的单位在速度约为750米/秒的炮弹的时候射入人体。其释放的动能可以达到10万焦耳以上。这是可以把人打断的。有没有实例,当然有了M230链式机关炮:
当然了,也可以有其他方案,例如一枚40mm重量达到350克的弹药,在高于500米/秒的速度上击中人体,也可以达到这样的效果。
但这些方案已经不是机枪了,上升到了机炮的境界了。而且这些弹丸为了取得更大的杀伤效果往往不会使用实心弹药单纯的靠动能杀伤,而是在内部填充炸药。
填充炸药后的弹药往往会以预制破片来杀伤更大范围内的敌人。
谁又在乎被直接命中的敌人是不是被打成两截呢?
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