膛线是什么
膛线可说是枪管的灵魂, 膛线的作法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, 要到18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.
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.
近来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, 这样的枪管目前仍然十分稀少昂贵, 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轫性, 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.
来复线的缠度计算:
5.56mm为例:
度数= arctan(Pi*直径/缠距) 直径和缠距都以英寸为单位
5.72=arctan(3.1415*0.223/7)
以缠距1:7而言, 缠度为5.72度。
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),
在弹头初速为1500fps到2800fps间时:
缠距=150*(弹头直径)* (弹头直径)/ (弹头长度)
以147 grain, 1.125寸弹头的军用子弹为例:
12.649=150*(.308)2 /1.125 因此, 最佳的缠距应在1:12到1:13之间
在弹头初速高于2800fps时:
缠距=180*(弹头直径)* (弹头直径)/ (弹头长度)
(所有度量使用英寸)
以此方法决定出的缠距和弹头配套, 可以得到最稳定的射击结果。
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)
4.37=arctan(3.1415*0.308/12.649)
来复线产生方法, 是先在枪管钻出孔洞之后, 现代主要的有三种:
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阴槽深度。 1950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陆在案、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。
只是随着最近流行的冷间锻造法(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了
制作方法
1.刮刀法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。
2.钩刀拉削法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。
3.组合环形刀拉削法在一根拉杆上固定25至30个硕质合金钢环,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。
4.顶锥(或膛线冲子)挤JE法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,硕度加大.同时完成了铰除疵点和制作脆线二返工序。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年代以后各因在生产枪管时已普遍采用。
无论用哪种力法制作膛线,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。即使经过抛光成镀铬,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,在发射时就会检:弹头软金属上产生重复的痕迹。即使用项链加工后再抛光到摩氏8级,达到镜面效果,也会省其家族特征(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。工厂在牛产中,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。
山东聊城。山东广彬精密管厂,山东聊城精密钢管厂,聊城龙泽精密管有限公司,其中聊城龙泽精密管有限公司是一家专业生产无缝钢管,精密钢管的现代企业,公司具备雄厚的生产能力和技术开发能力,位于山东省聊城开发区辽河路东首,北靠济馆高速公路。
膛线管在工业上作用
脖线亦称来复线,枪膛内呈螺旋形山凸的线,山下的部分称为阴膛线,凸起的部分称为阳膜线,膛线的作用是使弹头旋转运动,以保持飞行稳定,提高命中精度和增大侵彻力,中国军队现有武器的膛线都是有旋线。
膛线原理线膛枪的原理并不复杂,当子弹在火药气体的作用下嵌人膛线时,便沿着膛线向前运动,同时开始旋转,旅转的弹头与陀螺相似,子弹轴相当干陀螺轴,弹道的切线,即弹头离开枪口后的飞行方向相当干垂直轴,弹头的转速达每秒3000转,它不但绕着弹头做圆圈运动。
目弹头的轴线始终围绕着弹道切线做锥形运动,从而能克服空气阻气,不断向前飞去,保证弹头稳定地向前飞行,因此,一颗小小的子弹竟能飞几千米的距离,其道理就不难理解了。
膛线的条数多少常与枪的口径大小有关,一般在3~12条之间,手枪,冲锋枪步枪等常为4条,口径大一些的机枪是8条,膛线的方向有右旋和左旋两类,现在一般均采用右旋,究其原因,不过是习惯而已,有了膛线,子弹头离开枪口时的旋转速度就可高达每分钟旋转20万转了,这样就保证了弹头足够的飞行稳定性,保证了子弹的飞行。
小口径无缝钢管膛线5.5:
最小的为内3mm,外6mm小口径无缝钢管。
1、内5.5mm,外14mm精密合金无缝钢管。
2、内7mm,外16mm高压合金无缝钢管。
3、内5.6mm,外14mm铬钼合金无缝钢管。
由整块金属制成的,表面上没有接缝的钢管,称为无缝钢管。根据生产方法,无缝管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。
含义
无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的,表面上没有焊缝的钢管,称之为无缝钢管。根据生产方法,无缝钢管可分热轧无缝钢管、冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、挤压无缝钢管、顶管等。按照断面形状,无缝钢管分圆形和异形两种,异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、 带翅管多种复杂形状。最大直径达900mm,最小直径为 4mm。
打钢珠有膛线好。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。
混合膛线:
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。
以前传统的黑火药步枪枪管材料的主流还是锻铁,虽然也有部分钢质的,但是没必要。黑火药发射的枪弹速度低,锻铁枪管足以满足要求。钢质枪管当然更好,但是没那个必要,会造成不必要的浪费。再说当时能够加工钢材的刀具很少很珍贵。
先简要说一下当时的加工刀具:
在转炉炼钢法发明(1856) 之前,钢的生产方法很落后,先把高碳生铁炼成熟铁,进行渗碳制成渗碳钢(表面碳高,内部碳低) ,然后再在坩埚炉中溶化,得到成分均匀的钢。这种炼钢法的周期要几天,每炉的产量也不过几十公斤。因此钢的价格昂贵,产量不大,主要是用于制造刀具的高碳钢。转炉及平炉钢的大量生产使得机械加工工业得到很大的发展。原来使用的碳素工具钢刀具的车削速率比较低,温度不能超过200 ℃,显然不能满足加工工业的要求。在这种需求下,R.Mushet 在1868 年发展出高钨自淬工具钢 ,当时称之为R. Mushet特殊钢,实用合金钢特别是高碳合金特种工具钢就是由此开始的,到19世纪80年代欧美各国已经广泛采用这种新型刀具。
很显然,钢质枪管的大规模普及是跟当时的技术发展密切相关的。新型发射药的出现催生了钢质枪管的需求;而新型加工刀具的发明和普及才能使无烟火药钢质枪管步枪在各国大规模的装备。
在此之前世界各国的单兵枪械均是锻铁制造。普鲁士的德莱塞击针枪,美国的夏普斯后膛枪、斯宾塞连珠枪及其后的温彻斯特连发枪,甚至是加特林机枪的枪管都是锻铁!
另外,比较纠结的是不同时代对于钢铁的分类。按照现代国际标准只有小于含碳量0.02%的才是锻铁或纯铁,0.02%-2%都是钢。
可是在19世纪中期是没办法测定锻铁的含碳量的,一般由锻铁的软硬程度和摩擦的火花来判定钢铁的含碳量。打个比方当时即便是小于0.07%的也被称作锻铁。比如有名的惠特沃斯六角膛前装枪在美国南北战争时期大出风头,枪管寿命极高,它使用的是一种被当时称为均质铁的材料制成的,惠特沃斯早期也用这种材料制造过一种火炮,寿命可以超过3000发,经过现代仪器测量其含碳量约为0.06%。是一种含碳量低的低碳钢,按照现在的标准肯定是低碳钢了,但当时就叫锻铁。