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水下步槍的子彈為什麼要做這麼長?


由於特殊的作戰環境,為戰鬥蛙人研製專用武器,一直是各國海軍強國高度重視的領域。中國於本世紀初對俄羅斯的APS和SPP-1水下步槍進行了研仿,改進定型了國產QBS06式5.8毫米水下自動步槍。

俄羅斯APS水下步槍,左上為SSP-1水下手槍

該槍的突出特點是使用超大長徑比的專用水下槍彈,採用箭型彈結構,看上去像是一枚坦克炮使用的長桿尾翼穩定脫殼穿甲彈,子彈的全長大約為150毫米,全彈重量28克,幾乎相當於兩發5.8毫米自動步槍彈的重量。 中俄兩國水下步槍採用外形特殊的長桿式箭型槍彈,主要原因跟海水的密度有關。

與子彈在空氣中飛行所遇到的空氣阻力完全不同,作為流體,水的密度是空氣的772倍,粘稠度和阻力遠高於空氣,而且液體幾乎無法被壓縮。這意味著在保持穩定、直線前進的情況下,子彈擠開水流前進所需要耗費的動能比在空氣中飛行時多出無數倍。尤其是隨著速度的增加,子彈在水中運動的阻力更會急劇增大,所以普通子彈入水以後,會在最短的飛行距離以內就將自身的動能完全釋放出來,普通步槍子彈在水下的射程只有可憐的一米半,還不如依靠壓縮空氣動力的防鯊梭鏢槍或匕首,連自衛功能都談不上。

這就是為什麼在水下等特種作戰環境中,戰鬥蛙人特種兵需要專用的水下槍械。為了使QBS06式5.8毫米水下自動步槍的水下有效射程達到30米以上,所以把槍彈設計成彈體細長、質量較大的桿式箭型彈,以保證子彈在水下飛行時保持穩定,同時具有可靠的命中率和殺傷力。

但是桿式箭型彈也有很多缺點,一是必須使用專用槍械發射,由於子彈形狀細長,最麻煩的是供彈機構的設計,導致水下步槍的結構複雜。二是長桿式子彈不能在空氣中射擊,水陸適用性較差。

不知道小兵兵的回答是否叫你滿意!


簡單說,存速能力強,穩定性好。

存速能力強,就是速度衰減小,就能打得更遠。是最主要的原因。眾所周知,如果初速相同,越重的子彈打得越遠。要加重彈頭,不能無限等比放大,直徑太粗的話氣動阻力會增加,槍械體積重量也會增加。那麼就只有把子彈加長,這樣可以在不大幅增加阻力的前提下增加重量。坦克用的尾翼穩定長桿式穿甲彈也是這個理兒。有人問普通步槍彈為什麼不這麼設計?這是因為空氣和水的密度不同,阻力係數不一樣。在空氣中使用的子彈其實也有箭形彈,美國的先進步槍選型計劃里就研製過。不過這種箭形彈很輕很小,與水裡使用的不同。水的阻力大,需要更重的彈頭去克服。
至於穩定性,不需多言,長桿型的彈頭相對普通子彈在水中更穩定,不易翻滾。

下圖這種超空泡水下槍彈代表了未來發展方向,將取代長桿式箭形彈。這種子彈可以用普通槍械發射;使用這種子彈的水下步槍不再笨重,同時也可以發射普通彈藥,通用性好。蛙人登陸後即便不換普通彈,直接用這種彈藥射擊,在空氣中也能獲得滿意的射程,這種能力是現有水下長桿式箭形彈不具備的。


水下環境和空氣中調差地別,水的密度是空氣的800倍,一般的子彈在水下射程不會超過10米。這是因為水下阻力極大,而且水越深阻力越大。因此水下彈頭的首要目的是減小阻力。

目前水下槍彈無一例外都利用了超空泡原理。超空泡由超空化產生,空化是一種物理現象。彈頭在水下以相對較快的速度移動時,彈頭表面會因為負壓的關係形成一團空氣泡,將彈頭的一部分或頭部以外的地方與水隔開,這就是空化,形成的氣泡稱作空泡。

空化狀態時彈頭仍有部分與水接觸形成較大阻力,因此需要讓空泡覆蓋整個彈頭,這種空泡稱之為超空泡,而這個現象就是超空化現象。超空泡能夠極大減小彈頭在水中的阻力,超空泡存在的時間越長,彈頭的射程越遠。

但為什麼彈頭要做這麼長呢?只要速度夠,更短的彈頭也能形成超空泡。這是因為在超空化下只有彈尖與水接觸,彈頭頭部會產生一定的翻轉力矩和初始角速度,並給自由的彈尾一定的擺動力矩。彈尾會擺動碰擊空泡壁(水與空泡接觸的界面),接著被空泡壁彈回來,再碰擊對面的空泡壁。如此反覆,彈頭會漸漸平穩進入平穩運動期。這種現象稱之為尾擊。

經過大量的實驗發現,更短的彈頭在被空泡壁碰擊之後更容易擺脫頭部力矩的控制,導致彈頭偏航。而更長的彈頭尾擊發生的更早,更容易進入平穩運動期。


短了射不遠,拿走殺傷力?



我是這麼認為的,因為水下環境複雜,不免有不明生物出沒,比如有攻擊性較強的鯊魚大姐和鱷魚大哥,它們一看,哇靠!子彈都這麼大,威力肯定不小,打到身上肯定特別疼,起到個震懾作用,對,就是這樣!


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