【兵器知识】:弹头尺寸的奥秘
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在军事题材的影视作品以及枪械相关的专业文献中,“口径”这一术语频繁出现,成为衡量武器性能的重要指标。然而,许多军事爱好者可能会发现,子弹的口径并非都是整数,这一现象引发了人们的诸多疑问:为何弹头的尺寸多以非整数形式呈现?
▲弹头直径为何常为非整数?
众所周知,不同直径的弹头通常无法互换使用。即便是同种规格的弹头,若存在细微的尺寸差异,也可能导致武器性能发生显著变化。因此,在探讨弹头直径为何多为非整数的问题之前,有必要先了解枪械口径的由来。
▲这些弹头均可视为7.62毫米口径
自火药由中国传入欧洲后,欧洲各国经历了从火门枪到击发枪的漫长发展过程。在这一历史进程中,出现了以铅丸质量定义口径的计量单位——“Gauge”,即通过将一磅重的铅丸分割成若干个等质量的小球,根据这些小球的数量来确定枪械的发射口径。
▲现代滑膛霰弹枪仍沿用Gauge单位
Gauge作为口径的表示方法,例如12号霰弹枪
对于滑膛枪而言,“Gauge”不仅便于口头描述,还能简化弹丸的制造标准。
▲早期圆形弹丸的铸造模具
然而,为了使锥形弹头在飞行中保持稳定,避免出现摇摆现象,膛线技术应运而生。螺旋状的膛线能够迫使弹头高速旋转,利用角动量抵消外部干扰,实现精确导向。为了达到这一目的,必须确保弹头与枪膛之间的高度匹配。若弹头直径略微大于枪膛尺寸,将导致前装式枪械的装填过程变得十分缓慢;反之,若弹头直径稍小,则气密性不足,难以使弹头获得足够的旋转力矩。
▲两枚发射后的弹头,表面刻有膛线痕迹
因此,滑膛枪常用的“Gauge”实际上是指铅丸的直径,但此时已无法精确描述枪械的口径。作为最早将钩切法应用于线膛枪枪管制造的英国人,将英制单位沿用于枪械口径的标注体系。
▲Springfield工厂的膛线加工设备
现代高精度枪管的膛线采用冷锻工艺制造
正因如此,尽管美国采用国际标准单位制,但由于历史传统和自由主义观念的影响,“英寸”仍然是民间和枪械制造商惯用的口径单位。因此,一些看似非整数的枪械口径,实际上是以英制单位标注的,例如尽管官方文件中标注为12.7×99毫米北约标准弹,但在民间称呼为.50 BMG更为普遍,而这也是一个“完整”的数值。
▲.50 BMG的英文名称标识
此时,一些读者可能会联想到:只要将公制单位乘以或除以25.4,就能在公制口径与英制口径之间进行转换。面对各种复杂的口径规格,有人甚至制作了所谓的“枪械口径换算表”,声称可以轻松应对。
然而,实际情况并非如此。并非所有公制口径在转换为英寸后都能得到一个“整齐”的数字,因为某些弹头根本没有“英文名称”。
▲5.8毫米口径就是5.8毫米口径
不存在.228口径的说法
自1799年法国采用“米”作为长度单位以来,英制单位逐渐被米制单位取代。例如,法国的8毫米勒贝尔步枪弹和8毫米利贝罗勒弹,在米制单位下都是整数,但在转换为英寸后却变得复杂:0.31496063口径?
▲8×50 R Lebel的米制单位标注
1875年5月20日,由法国倡导的“米制公约”获得包括德国、俄国在内的17个国家的支持。中国于1977年正式加入该公约。与美国不同,中国和日本都制定了专门的法律,规范政府和企业对计量单位的使用。因此,中国和日本一直采用米制单位作为枪械口径的标注标准。
▲英国制造的日本有坂6.5毫米步枪弹
英国将其称为.265口径
但日本国内不使用这种称呼
然而,中国的5.8毫米口径弹头,无论是公制还是英制,都不是整数。同样,美国的5.56毫米北约标准弹的英制口径也是.223 Rem,同样不是整数。这又是怎么回事呢?
需要强调的是,枪械口径实际上可以分为“实际口径”和“名称口径”,类似于人的“全名”与“昵称”。
主持人:“请问AK-47的设计者是谁?”
观众:“Михаил Тимофеевич Калашников。”
主持人:“回答正确!但也可以称他为‘卡老爷子’。”
▲5.56毫米北约标准弹的直径实际为5.7毫米
但5.56取自阳膛线直径
也就是说,“名称口径”主要是为了方便称呼,只要能够区分不同的枪械和弹头,避免误装即可。例如,大家熟悉的98K步枪发射的7.92×57毛瑟步枪弹,有时也被称为8毫米毛瑟步枪弹,似乎“整数”更为直观。
▲注意包装上的标注数字
德国人也常将7.92×57 mauser称为8毫米
而“实际口径”则是枪械设计师和制造商关注的核心。众所周知,膛线的缠距、深度,弹药的发射药燃速、装药量,以及弹头的形状、尺寸都会影响弹药的精度和射程。因此,弹头的“实际口径”是根据弹道学和空气动力学原理经过精确计算得出的,这个数字自然不可能是整数。
▲不同口径和弹头质量的弹药
表现出的弹道差异
在枪械发射过程中,弹头会被“挤压”进膛线,从而实现高速旋转。这意味着弹头直径并不等于阳线直径,因此在命名方式上也存在差异。
传统上,枪械口径是指枪管中一组相对阳线的距离,但为了方便称呼或区分,选择何种尺寸作为“名称口径”已经变得更加灵活。
▲标准的口径定义是阳线直径
这样一来,不同“名称口径”的弹头可能具有相同的“实际口径”,而不同“实际口径”的弹头也可能采用相同的“名称口径”。
例如,我们所熟知的.308Win和.300Win Mag,虽然从“名称口径”上看.308Win略大,但实际上它们都是7.62毫米口径。又比如港片中警探常用的.38Special手枪弹,其实和.357 Mag转轮手枪弹的弹头直径相同,只是.38Special选择用弹壳口直径的近似值作为“名称口径”。
▲两者的实际口径相同
.300 Win Mag的装药量更大