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水下射击的科学外弹道学和终点弹道学的结合

归档日期:06-07       文本归类:弹头终点      文章编辑:爱尚语录

  3种枪械,射击了两种目标,最终的效果在各位军迷眼中可谓是意料之外、情理之中。

  我们不再废话,直接进入正题。在节目中,分别使用手枪、突击步枪和狙击步枪射击了木制靶板,每块靶板由3块25毫米厚的木板组成,有意思的是,多块木制靶板间隔为80厘米;每块靶板都被分成了ABC三个区域供射手射击。

  狙击步枪则使用了铅芯的7.62毫米子弹,这种子弹的弹头更重、长度更长,远距离飞行时拥有更高的稳定性。

  由于各个枪械的结构和设计目的不同,子弹的出膛速度和内部结构也不同,其中手枪子弹出膛最慢,两款步枪出膛速度差不多。

  经过3次射击之后,三把枪都顺利穿透了第一块靶板,但是从第二块开始就有了区别。手枪弹由于枪管短、装药少,只穿透了第一块靶板,被靶板歪斜了轨迹之后镶在了第二块靶板上;

  突击步枪要好很多,连续穿透了三块靶板,但是在穿过第三块靶板时飞行轨迹发生了巨大的变化;

  狙击枪也只穿透了三块靶板,由于铅芯弹质地较软,因此穿过两块之后就碎成了4块,但是这颗子弹非常顽强,轨迹变化很小。

  子弹的飞行轨迹之所以会在穿透靶板后发生变化,是因为靶板之间有空气。当子弹在木板和空气这两个密度不同的介质之间反复穿梭时,相当于穿过了一整个不均匀的介质,多多少少都会造成受力不均匀的情况,因此子弹就会翻滚、轨迹歪斜。

  这些只是开胃菜,后面的重头戏是这三种子弹穿过水的时候的表现。节目组制作了一个玻璃水缸,长度为一米,在枪械即将射击的位置开了一个孔,用塑料膜封住避免玻璃影响子弹。此时小撒老师提出了问题:哪一种子弹能够穿透1米厚的水呢?

  经过测试,手枪子弹本身穿透力小,大约在水中滑行了85厘米就停了下来。一缸清水完全吸收了子弹的动能,水面上炸起了一股水花。

  突击步枪的穿透行程也没好到哪去,子弹正好停在了水缸的最边缘。由于突击步枪子弹具有更高的初速,因此动能全部被水吸收后,缸体承受不住突如其来的能量,其中两块玻璃直接炸裂,水花溅的老高,非常壮观。

  虽然狙击枪子弹和突击步枪子弹初速相同,但是由于其重量更重,粗细也更粗,因此动能更强。而且正因为穿透距离更短,所以狙击枪子弹的动能被更快地吸收,整个水缸直接拔地而起,只有两块玻璃保住了全尸,其他全部被轰碎。

  不同于之前两款钢芯弹还能保持一个整体,这颗铅芯弹在巨大的冲击力下碎成了几块。

  那么这就引发了思考,为什么对木板伤害最高的狙击步枪,在水中的穿透力还不如手枪?其实这个答案在实验验证前,就已经被曾经的擂主——清华大学的鲲雨帅哥解答的差不多了,我们只需要对此进行少许的补充。

  子弹的设计目的是对远距离的人员进行杀伤,那么子弹的飞行就要经历两个阶段——先要穿过空气,然后才射入人体,对于空气中飞行的子弹弹道的研究,被称之为外弹道学,对于射人体之后子弹的轨迹研究,被称之为终点弹道学。如果子弹相对人体的穿透力,和相对空气的穿透力一样非常强,那么弹头就会完整快速的穿过人体,只留下一个小洞,并不能造成足够的伤害。

  因此子弹在设计时,就要保证在进入人体前损失更少的动能,而在射入人体后尽快释放动能,保证对体内组织进行破坏。

  人体的大部分组织是柔软又富有弹性的,其性质和水比较类似,因此子弹对水的穿透力就不是那么足了,尤其是狙击枪使用的铅芯弹,重心更靠后,质地也较软,击中人体后会在体内进行翻滚,造成巨大的破坏,这也就解释了为什么狙击枪在水中的射程是最短的。

  中国科学院的曹老师为我们展示了一款专门在水中射击的子弹,弹壳和普通子弹的弹壳差不多,弹头的长径比非常长,伸出弹壳的部分比3个弹壳的长度还长,能有效减小在水中飞行时的阻力。

  为了容纳这种超长的子弹,水下步枪也设计的较为特殊,其弹匣非常巨大,而且枪管内没有膛线。

  常规子弹为了维持稳定,需要在出膛后自旋,但是由于水的粘性远远大于空气,自旋只会造成更大的阻力,所以干脆不自旋,反正也只能射击几十米远。

  弹头最前端也不能设计成常规子弹的锐尖头或圆头,而是平头或者非常钝的尖头,由于长径比特别长,弹头的抗弯性就比较差了,因此很多时候会在水中弯折。

  更极端一点的还在弹头靠前的位置开出一个环槽,这样的子弹能形成超空泡,让水中的子弹外表被空气包裹住,大大减小了飞行阻力,即便是常规步枪也能发射,但是这东西的设计和加工都不容易,所以造价可不便宜。

  那么本期的节目介绍和分析就到这里了,我们一起期待下期节目又为我们带来什么样的军事实验吧。返回搜狐,查看更多

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