子彈威力的計算,最簡單的就是計算其槍口動能了,動能E=MC^2,M為彈頭質量C為子彈初速,當然為了體現速度的重要性有的經驗公式會給C加三次方或者給M開方,因此在不考慮彈頭結構的情況下,首先是子彈的初速C越大,其次是子彈的質量M越大,子彈的威力就越大。子彈的種類是有限的,使用同樣彈藥的槍械,威力的差別也就體現在槍管的長短上了,各種槍械看著花里胡哨,實際上直接看一下彈藥種類和槍管長就能知道個大概了。
除去最基本的槍口動能外,另一個重要的影響條件就是彈頭結構了。我們知道子彈的質量M是一定的,影響它威力的最重要條件就是速度了,然而子彈在離開槍口後在空氣當中飛行,是要克服空氣阻力的,它的速度是越來越小的,因此彈頭必須是流線型來保證它不會在飛行過程中就消耗太多的能量。
當子彈打中人體後,是如何殺傷人體的?靠的就是它所含的能量。如圖所示,假設黑框為人體,紅線為彈頭穿過人體的彈道,子彈在射入人體時的速度為V0,射出人體時的速度為V1,因為子彈穿透人體是需要相當能量的,因此V1必然小於V0,子彈作用於人體的能量越多,對人體的傷害就越大。那麼根據上面的公式E=MC^2我們知道,子彈的質量M是不會憑空消失的,那麼影響子彈所含能量的唯一變量,就是它的速度C了,因此V1與V0的差值越大,它在人體內所消耗的能量便越多,對人體的傷害就越大了。如果V1=0了,也就是說子彈停在了人體內,那麼子彈便將它所有的能量全部傳遞給了人體,這是我們所追求的結果。
那麼,如何才能讓彈頭儘可能的在人體內減速,甚至停止呢?剛剛說過,子彈為了儘可能少的在空氣中消耗能量而做成流線型,這樣的流線型也會讓它用較少的阻力穿過人體,因此最簡單的就是犧牲彈頭形狀以在空氣中能量損失較大的代價,換來它在人體中同樣較大的阻力,來獲得人體內更顯著的減速效果,達到更好的殺傷效果,這就是19世紀出現的達姆彈了。
那麼,如何才能讓彈頭儘可能的在人體內減速,甚至停止呢?剛剛說過,子彈為了儘可能少的在空氣中消耗能量而做成流線型,這樣的流線型也會讓它用較少的阻力穿過人體,因此最簡單的就是犧牲彈頭形狀以在空氣中能量損失較大的代價,換來它在人體中同樣較大的阻力,來獲得人體內更顯著的減速效果,達到更好的殺傷效果,這就是19世紀出現的達姆彈了。
這種子彈對人體的殺傷效果是很明顯的,當它打入人體後這坑爹的明顯不符合空氣動力學的彈頭會迅速在與人體組織的碰撞中變形,變得更加的「不流線型」,它的速度會迅速的減小=將它所有的能量都釋放給人體,對人體的殺傷是十分恐怖的。
這種子彈對人體的殺傷效果是很明顯的,當它打入人體後這坑爹的明顯不符合空氣動力學的彈頭會迅速在與人體組織的碰撞中變形,變得更加的「不流線型」,它的速度會迅速的減小=將它所有的能量都釋放給人體,對人體的殺傷是十分恐怖的。
但是,這樣不流線的彈頭會在空氣中消耗大量的能量,想遠距離精確的射擊是沒戲的。達姆彈名字的來源是英國在印度一個叫達姆達姆的地方最先搞出這種無節操的彈頭,給當時的馬蒂尼-亨利步槍使用,它本身有效射程和精度就不高,你再怎麼折騰彈頭它的射程和精度也不會差到哪去,因此達姆彈的缺點還是可以接受的,但在今天只有近距離戰鬥的手槍彈才會使用這樣既坑敵人又坑自己的彈頭了。19世紀中後期是個槍械彈藥大發展的時期,無煙藥線膛槍連發槍迅速的普及,使遠距離精確快速射擊變得可能,同時當時的國際公約也禁止使用達姆彈這種節操滿地的彈種,因此開發新的更好的子彈勢在必行。
這是三種英國.303步槍彈的彈頭,左邊的MK2是中規中矩的彈頭,中間的MK5是達姆彈,注意最右邊的MK7的彈頭,它的彈尖部分是鋁的,後面才是鉛芯。這種彈頭的彈形毫無疑問的要比達姆彈更符合空氣動力學,在空氣中飛行時的速降和精度都是要遠好於達姆彈頭的。但是這種彈頭的重心是偏後的,也就是說它不是一個穩定的飛行體。一般的在空氣當中飛行的物體,都有自覺的將重心朝前的傾向,例如羽毛球,你不管怎麼打它它的重心總是朝前的,子彈也一樣,只不過由於膛線賦予的每秒幾萬轉的高轉速強迫使它穩定的飛行。但是當打入人體後就不同了,巨大的阻力差異會使子彈自覺的改變飛行姿態,向著重心朝前,也就是屁股朝前的姿勢運行。子彈頭朝前才是阻力最小的,一旦翻跟頭了變成側向甚至反向運動,那阻力必然變得極大,速度急劇減小,等於能量大量釋放,也可能由於翻滾中產生的不均勻的受力導致子彈變形甚至碎裂。於是軍人和政客們就都高興了,一方面新彈頭殺傷力不弱於達姆彈,另一方面還政治正確不違反國際公約。。。。。
這是三種英國.303步槍彈的彈頭,左邊的MK2是中規中矩的彈頭,中間的MK5是達姆彈,注意最右邊的MK7的彈頭,它的彈尖部分是鋁的,後面才是鉛芯。這種彈頭的彈形毫無疑問的要比達姆彈更符合空氣動力學,在空氣中飛行時的速降和精度都是要遠好於達姆彈頭的。但是這種彈頭的重心是偏後的,也就是說它不是一個穩定的飛行體。一般的在空氣當中飛行的物體,都有自覺的將重心朝前的傾向,例如羽毛球,你不管怎麼打它它的重心總是朝前的,子彈也一樣,只不過由於膛線賦予的每秒幾萬轉的高轉速強迫使它穩定的飛行。但是當打入人體後就不同了,巨大的阻力差異會使子彈自覺的改變飛行姿態,向著重心朝前,也就是屁股朝前的姿勢運行。子彈頭朝前才是阻力最小的,一旦翻跟頭了變成側向甚至反向運動,那阻力必然變得極大,速度急劇減小,等於能量大量釋放,也可能由於翻滾中產生的不均勻的受力導致子彈變形甚至碎裂。於是軍人和政客們就都高興了,一方面新彈頭殺傷力不弱於達姆彈,另一方面還政治正確不違反國際公約。。。。。
左邊的是阻力最小的運動方式,一旦運動姿態改變變成右邊那樣。。。。。。
左邊的是阻力最小的運動方式,一旦運動姿態改變變成右邊那樣。。。。。。
西德尼·史密斯(Sidney Smith)——英國的法醫彈道學研究的先驅,他在調查1920年代埃及獨立運動期間所發生的.303步槍造成的槍傷案例時,發現有一些彈頭殼裡面採用了木漿紙制的彈尖,因此去信給陸軍部(War Office)指出:(a)一些彈藥製造商在他們的子彈中使用紙而不是鋁;(b)紙彈尖似乎能達到與鋁彈尖相同的效果;(c)如果果真如此,那麼所有的槍彈都使用紙來代替鋁豈不可以大大節約成本了嗎?而陸軍部則回覆說他們已經知道了,在第一次世界大戰期間由於鋁材短缺而使用木漿紙代替鋁。而紙彈尖不但比較便宜,而且導致在處理傷口時需要作更多的消毒程序,否則很容易被細菌感染。——–抄自槍炮世界
但是這樣做也是有代價的,那就是犧牲了子彈的穿透力,這樣的彈頭在面對硬物時更容易發生變形與碎裂,彈頭也更容易失穩。雖然MK7彈很受軍隊歡迎,但是卻很不受非洲的獵人們歡迎—-早期的MK2可以輕鬆的打穿大象和犀牛的頭骨,MK7是沒戲的,於是他們成箱成箱的訂購剩餘的MK2。同樣的MK2打人,就是一槍兩洞的結果。。。。。
那麼,那些能量釋放充分的彈頭,和那些一槍兩洞的彈頭相比,給人體造成的傷害有什麼區別呢,就是空腔效應啦
這些是一些個不同彈藥射擊明膠靶的結果,彈道明膠密度同人體相近,可以部分模擬人體在受打擊後的效果。注意最上面那個就是上面說的MK7彈。注意這些個彈藥,當彈頭穩定運行時,造成的創傷基本是一根管子,當彈頭開始釋放能量後,傷道便急劇增大變成一個巨大的瞬時空腔,然後空腔在人體組織的壓力下迅速減小,最後剩下較小的永久空腔,這樣來一下子,對人體的傷害是十分巨大的。圖中下面的數字單位是厘米,因為人體的厚度是有限的,也就是20-30厘米,因此空腔出現過晚殺傷力自然也要打折扣,牛逼如倒數第二個,剛入人體就開始大量的釋放能量,這才是最佳(mei)效(jie)果(cao)。
這些是一些個不同彈藥射擊明膠靶的結果,彈道明膠密度同人體相近,可以部分模擬人體在受打擊後的效果。注意最上面那個就是上面說的MK7彈。注意這些個彈藥,當彈頭穩定運行時,造成的創傷基本是一根管子,當彈頭開始釋放能量後,傷道便急劇增大變成一個巨大的瞬時空腔,然後空腔在人體組織的壓力下迅速減小,最後剩下較小的永久空腔,這樣來一下子,對人體的傷害是十分巨大的。圖中下面的數字單位是厘米,因為人體的厚度是有限的,也就是20-30厘米,因此空腔出現過晚殺傷力自然也要打折扣,牛逼如倒數第二個,剛入人體就開始大量的釋放能量,這才是最佳(mei)效(jie)果(cao)。
二戰後人們才開始認識到子彈速度對子彈威力的重要影響,小口徑子彈的出現其部分原因就是這個,這些個小口徑彈藥雖然彈頭質量不如以前的中口徑彈藥,但平均900-1000米每秒的初速是要高於以前700-800米每秒的中口徑彈藥不少的,再加上在彈頭結構上的創新,對人體的殺傷力也是可以得到保證的。
這圖列了幾種小口徑彈藥的明膠射擊效果,最上面的是蘇聯AK74的5.45彈,下面若干種米國的5.56彈,最下面倆是AK47的M43彈效果,注意這些個小口徑彈藥的空腔出現距離都是要小於上圖那些個全威力步槍彈的,也是要小於最下面兩個中口徑彈藥的,相對應的就是傷道總長也是普遍不如全威力步槍彈和中間威力彈藥的,這是小口徑彈較少的能量和較輕的存速能力較差的彈頭導致的,還有就是彈頭在明膠內碎裂,如第234個,即使是傷道較長的其彈道也不如上圖那些個全威力彈那樣的筆直,而普遍是彎得沒影了。
這圖列了幾種小口徑彈藥的明膠射擊效果,最上面的是蘇聯AK74的5.45彈,下面若干種米國的5.56彈,最下面倆是AK47的M43彈效果,注意這些個小口徑彈藥的空腔出現距離都是要小於上圖那些個全威力步槍彈的,也是要小於最下面兩個中口徑彈藥的,相對應的就是傷道總長也是普遍不如全威力步槍彈和中間威力彈藥的,這是小口徑彈較少的能量和較輕的存速能力較差的彈頭導致的,還有就是彈頭在明膠內碎裂,如第234個,即使是傷道較長的其彈道也不如上圖那些個全威力彈那樣的筆直,而普遍是彎得沒影了。
這是上圖第二三圖的彈藥,米軍現在最常見的5.56毫米M855,注意它彈頭的結構,在對人體的停止作用和穿透力之間做了一個折衷,其彈頭前部為密度較小重量較輕但是硬度較高的鋼尖,後面則是較軟較重的鉛芯,這樣的話就保證了彈頭在有一定穿透力的同時也還能保證對人體的殺傷。
這是上圖第二三圖的彈藥,米軍現在最常見的5.56毫米M855,注意它彈頭的結構,在對人體的停止作用和穿透力之間做了一個折衷,其彈頭前部為密度較小重量較輕但是硬度較高的鋼尖,後面則是較軟較重的鉛芯,這樣的話就保證了彈頭在有一定穿透力的同時也還能保證對人體的殺傷。
此圖為M855在不同速度下射入明膠靶後的狀態,注意速度越高彈頭便碎的越徹底,而速度低則沒什麼變化,相對應的現在常見的M4系列卡賓槍也被米軍抱怨在中遠距離上殺傷效果不足,就是由於其槍管短初速較低當距離遠到一定程度速度降到一定程度後彈頭就不翻滾了。
此圖為M855在不同速度下射入明膠靶後的狀態,注意速度越高彈頭便碎的越徹底,而速度低則沒什麼變化,相對應的現在常見的M4系列卡賓槍也被米軍抱怨在中遠距離上殺傷效果不足,就是由於其槍管短初速較低當距離遠到一定程度速度降到一定程度後彈頭就不翻滾了。