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膛线(枪管结构)_百度百科

发布时间:2019-06-11 14:22 来源:未知 编辑:admin

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  膛线,又名来复线。由于其截面形状类似风车,又称风车线。膛线可以说是枪管的灵魂, 膛线的作用在于赋予弹头旋转的能力, 使弹头在出膛之后, 仍能保持既定的方向。

  虽然在15世纪就有使用膛线的纪录,但是由于制造工艺的困难, 直到19世纪才得以普及。

  枪管中下凹的部份称为阴线,凸起的部份称为阳线. 一般而言,枪械的口径应是从来复线的阳线到阳线的距离,但是例外太多,已成不了一个原则. 比如说.38和.357是一样的口径,只是一个量的是阳线到阳线的距离,一个量的是阴线到阴线的距离。当然,两者的弹头长度有所不同,但光以口径而言是一样的.膛线的数目,没有一个标准,从春田兵工厂的1903A3的2条到Marlin所谓的Micro Groove的22条。

  阴线的深度在现代的枪管中,大部份是在0.004到0.006寸之间. 但是阴线和阳线的形状,又是一个公说公有理,婆说婆有理的情况。

  膛线的的历史相当悠久,十五世纪就已经出现,但直到十九世纪才大规模装备各国军队。之所以出现这种情况,决定性的原因是前装线膛枪装填速度太慢。由于弹丸必须嵌入膛线才能随着膛线旋转,所以弹丸的直径必须大于膛线的阳线直径,这就使得前装线膛枪的装填非常费力,士兵往往需要用锤子敲击送弹棍才能将弹丸装进枪膛。射击速度也因此降低到滑膛枪的三分之一甚至更慢。这么低的射速,对于军队来说是无法容忍的。所以在膛线发明后的两百年间,线膛枪在军队中只是配角,直到法军奥尔良猎兵队上尉克劳德·爱迪尔内·米涅(Claude Etienne Minié)在十九世纪中叶发明米涅弹。米涅弹的口径比前装线膛枪的阳线直径要小一圈,解决了填弹困难的问题。米涅弹的弹丸底部有一个圆锥形的小洞。发射时,火药燃气使弹丸尾部膨胀,嵌入膛线,随着膛线高速旋转出膛。由于米涅弹的直径小于枪管口径,使得装填更为容易,前装线膛枪的射速大为提升。解决装填问题后,前装线膛枪迅速在全世界范围内大规模普及。

  丹麦的Rasmussen和英国的Metford(William E. Metford),这种圆形的阴线据说可以减少枪管的残留物,日本的99式步枪就是使用这种阴线。 Mannlicher是奥地利的兵工厂,这种阴线上宽下窄,据说弹头比较容易旋转,因此出枪口的初速会比较高而可以及远。另外常听到的有Ballard膛线,它是一种黑火药时期有名的长射程步枪,这种膛线采用宽浅的阴线,和现代Marlin 的Micro Groove类似。

  来复线旋转的程度,称为缠距. 如果须要愈长的距离来完成360度的旋转,称为慢. 较短者称为快. 例如说在12寸之内完成一圈的要比9寸内完成一圈的慢. 缠距的差别主要在于是否能使弹头稳定,不稳定的弹头除了沿着目标线旋转,还会翻跟斗,产生靶纸上产生Keyhole的现象。

  枪管的长度对射击的初速,有很大的影响. 在一定的长度内,越长越好,这是人类很早就发现的事实. 这也就是为什么在第一次世界大战时,各国使用的步枪枪管长达30寸以上,因为当时的战术想法是想要步枪兵能及远. 但是在一定的长度之后,其所能取得的效益有限,只是徒然增加重量,而且使用不便. 因此后来标准的步兵武器枪管长度,大多减少到20寸到24寸之间.

  有人开始使用合成材质如碳纤维等,包裹钢管,一来由于弹头仍需在高速和高压的情况下通过枪管,因此内部仍以各式各样的钢材最为理想,但是外部使用合成材质可以增加散热性,减轻枪管的重量,这样的枪管如今仍然十分稀少昂贵,而且直径远大于普通枪管. 相信将来的发展应是朝此方向,以内外物理性质相异的材料,经由加工合成.

  枪管的要求不只是坚硬,抗压和高温. 另一个必备的特性是韧性,也就是说枪管还要具有一定的弹性. 否则太硬会造成金属太脆的结果. 有一些早期生产的M1903A1,其枪管即有这样的问题,如果持续射击,有造成炸毁枪管的结果.巴西的枪厂金牛座(Taurus),在1998年开始,推出了一系列以钛(Titanium)为材质的左轮枪,号称又轻又耐久,几乎不可能生锈,但是它的枪管部份,还是须要用钢材,因为钛金属虽然坚硬,却仍然无法满足作枪管所须的各项条件.

  最佳缠距的决定:1920年代就发现的一条公式可以决定最佳的缠距, 称为Greenhill公式(Alfred G. Greenhill, 1847-1927),

  12.649=150*(.308)2 /1.125 因此, 最佳的缠距应在1:12到1:13之间

  计算来复线的角度, 可用以下的公式:度数= arctan(Pi*直径/缠距) (直径和缠距均为英寸)

  Broach Cut Rifling: 拉切式产生来复线。用多次、 多钻刀拉过枪管的方式, 逐渐产生所须的来复线年代, 由Remington 的工程师首创。现今大多数高品质的枪管用此法生产。

  Button Rifling: 纽扣式产生来复线。用高压将一个形状和来复线相反的纽扣状物体, 挤过枪管内部而产生来复线。

  Cut Rifling: 切削式产生来复线. 使用单一钩状切刀, 慢慢的、 一条一条的制出来复线, 是最早的生产方式。如今只有最精密, 最高级的枪管以此种方式生产。

  膛线是枪的指纹(即不同的枪,子弹通过时有不同的膛线记号,就象人的指纹):

  膛线是为了让子弹可以旋转而在枪身上刻上痕迹、子弹在通过膛线时候、在子弹的外侧也被刻上痕迹叫做膛线记号。别名·指纹枪。走私的东西一旦使用过的话就会被警察登录在案、在此之后如使此枪犯罪就会重要的资料。

  膛线的加工是用胸针之类的专用工具制作的、但即便是用同样的胸针、受工人和制造装置的影响、即便是同一个制造商的同一制品也不可能有完全一模一样的膛线。也就是说造出同样的膛线记号的枪是不可能的。

  只是随着如今流行的冷间锻造法(cold hamming)枪的膛线是冲压成形方法制成、所以与胸针制造的膛线相比各个的样子都很相似。因此、膛线记号的严密的特性也变困难

  是指膛线的缠角不随缠度(缠距)变化而变化,缠角始终如一的膛线,也就是说若将炮管展开成一平面,等距膛线将是一条直线,等距膛线常用在反坦克炮等平射炮上。

  是指膛线的缠角随缠距的变化而变化的膛线,这种膛线的好处是可以减小在炮管根部的磨损(弹膛处缠角为0),这种膛线的缠角是随缠距的增大而单向增大的,也就是越靠近炮口处缠角越大,若将这种这种炮管展开,膛线将是一条曲线,渐速膛线常用在短身管的榴弹炮上,经过渐速膛线的弹丸做的是加速度的旋转。

  是指膛线的缠角随缠距的变化而变化的膛线,在炮管根部靠近弹膛的地方没有缠角,而随着缠距的增大缠角也会增大,但与渐速膛线不同的是,混合膛线的缠角增大到一定程度就不再变化,如果将炮管展开这种膛线将是部分弯曲,大部分是直线的,混合膛线常用在加农榴弹炮等较长身管的火炮上。

  .用一根比手枪内径略纫的钢棒,在它的特定部位刻挖一个槽,安装一块硬质合金钢片,钢片上有一条或二条凸出的有一定倾斜角的带状体,前端有利削部,并可调节凸起高度。在一条膛线位置上来回拉动数十次,就切副出一条阴膛线,然后调节位置再切刮下一条。这种方法切奇数或偶数的膛线一般用单刮刀,切偶数的膛线可以用双向刮刀。也可以在相对的位置安装单刮刀,双刮刀或三副刀,一次切出2至6条膛线。

  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。

  早期美洲殖民者制造膛线就采用了钩刀拉削法,其采用的工具是很简单的手动木质机械,殖民者自己就能制造。

  .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。

  用一个中段截面形态与线膛内截面形状相同的硬质合金(如碳化钨)无尖弹头形顶锥,通过内径比顶锥略小的枪管光膛时,枪管金属在顶锥的强力顶压下,通过枪膛,使膛内径略有增加,顶锥外表凸出部挤过膛内壁形成变形,即阴膛线,凹入部沿枪膛并紧贴内影挤过形成的变形,卯阳膛线。并因承受的大压力使膛内壁表面金属密度增加,硬度加大.同时完成了铰除疵点和制作膛线二返工序。膛内壁由于顶锥的坚硬与平滑的表面挤过而变得光滑。使得枪管的寿命成倍延长。这种方法最早是由德国人发明,70年代以后各国在生产枪管时已普遍采用。

  枪管径向冷精锻成型技术实质上是属于精密旋转锻轴工艺类型,是无切屑精密成型的方法。冷精锻工艺是在专业精锻机上,将枪管毛坯件一次锻打出线膛和弹膛,其内膛的精度有芯轴保证。由于精锻工艺可以提高枪管的强度、射击精度,进而提高枪管的寿命,减少初速下降,对提高枪械性能起到了关键作用。西方发达国家普遍采用精锻工艺,我国也于80年代后引进了这一技术。

  无论用哪种方法制作膛线,在足够大倍数的显微镜下观察,都有很多裂纹留在凹槽的拉沟内,像锯齿形指向刮刀前进的方向。即使经过抛光后镀铬,仍然可以观察到。而切削加工过程的平移会产生随机的拉沟距离变化,形成稳定的特征。枪管钢材的材质也不是绝对均质的,管内壁上必然有些地方要硬一些,刮刀加工到此时会有不同的效果产生。金属的碎屑会有微观下直径的变化,在发射时就会出现:弹头软金属上产生重复的痕迹。即使用顶锥加工后再抛光到摩氏8级,达到镜面效果,也会有其家族特征(同一顶锥制成所留下的特征),因为顶锥之间都有因加工形成的微小差异。而随着射击次数的增加。会产生随机性的磨损、锈蚀斑和化学气体腐蚀痕,形成个体差异。工厂在生产中,会在一台挤压机上备置二个以上的顶锥,通常是随机交替使用,并不特定一个顶锥一次挤压出几根枪管的膛线。一个工序车间会有多台挤压机同时运作。虽然一个顶锥理论上可以挤出上千支枪管的膛线,但每一个批号的枪管会有细微的膛线差异,只要放大到足够的倍数,是可以区别其家族特征的。

  1939年,世界第一门现代火箭炮,苏联的BM-16-16型16联装喀秋莎火箭炮才开始装备苏联红军。从此火箭炮在世界战争中发挥了重大作用。现代火箭弹的稳定新式有两种,一是尾翼稳定,二是涡轮旋转稳定。

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