子彈在真空中是否可以被擊發?
問題綜合了幾點
子彈內部是否存在空氣,如有的話,子彈殼能否承受壓力?子彈擊發時,火藥的化學反應是否只需要彈殼內部的物質完成,而不需要空氣的參與?如果能擊發,子彈是會以初速勻速飛行,還是會有加速減速的運動過程?ps:問題來自於發現高達系列都有能夠在太空使用的實體機槍塔,考慮其可行性!
-----------------------------------------一年前提的問題,現在突然火了,很奇怪哇但其實我真的不懂你們的政委耿啊QAQ,看來該去看看三體了(---------------------------------------其實一年前的時候我基本對這個問題有了解了,然而其實我還是開出了其他的腦洞,當時想另開一個問題,乾脆就擺在這裡算了。George Ban 當時詳細回答了我的疑問,評論中有這樣一段:咱們現役的5.8的普通彈,彈頭是3.9克重,咱算4克,一般一個宇航員,算上各種衣服裝備什麼的,咱算一百公斤不算多。那麼相差就是兩萬五千倍。5.8槍彈的初速咱按1000米/秒算,那人的速度就是4cm/秒。這是個什麼概念呢?按一般人的步距就算60cm的話,相當於一分鐘邁四步左右。你可以試試看就知道這個速度是個什麼概念了——其實我覺得還是挺快的~~~~我當時就在想如果拿的是一把b51(你懂的)連續射擊會不會把人體加速到一個非常可怕的速度?再進一步說,如果帶足夠多的彈藥,雖然反作用力的推進質量變大了很多,但是會不會可能加速到一個非常大的速度?類似的東西其實我也聽說過,叫粒子引擎,以每秒鐘僅僅釋放(可能)幾百個粒子量的電離氣體,進行持續數年的加速過程,最後達到極快的速度。目前我也不知道那些安裝離子引擎的飛行器都在以什麼速度飛行,但還是想知道以人類之力,能否達到光速旅行的目的呢?
可以,記得蘇聯人做過實驗但是找不到出處了……
1:五六式步槍彈的拔彈力在35kg以上,對應壓強大約1.8e6Pa,差不多是十多個大氣壓……進了真空也就是一個大氣壓的環境改變,不會導致彈藥解體……至於撐爆彈殼就更不可能了2:是的,不需要空氣參與。比如硝化棉發射葯燃燒產生氣體的反應完全是分解反應3:牛頓力學範疇的問題……子彈在擊發的時候彈殼會承受巨大的壓力,儘管會有槍膛提供一定的約束,但是彈殼本身仍舊需要承受遠超一個大氣壓以上的壓力。所以雖然彈殼內是有少量空氣的,就算是能夠提供一個大氣壓吧,也遠遠達不到彈殼的承受極限。所以在真空中存儲彈藥是完全沒有問題的。
然後,子彈上膛以後,由彈頭、槍管、彈殼(外部有彈膛)共同構成了一個密閉空間。發射葯的燃燒就是發生在這個密閉空間里的,然後這個空間唯一可以膨脹的方向就是彈頭的方向,燃氣就順著槍管把彈頭推出去了。所以很明顯這個過程中外部空氣是無法進入這個空間的——如果外部空氣能夠進來,那麼火藥燃氣也就能夠出去,那還哪裡有力量去推動彈頭呢?所以發射的過程毫無疑問是不需要外部空氣或者任何一種氧化劑參與的。然後彈頭的運動狀態問題。我們都知道,運動狀態的改變必須要有外力的參與,所以我們反過來看看都有哪些外力能夠作用在彈頭上,我們就知道運動狀態會怎麼改變了。首先是火藥燃氣的推力,作用時間從擊發一直到彈頭離開槍口一段距離基本上就可以認為完全不存在的。然後是各種引力,比方說來自腳下星球的和彈道旁邊一個超級大胖子的……這種東西就得具體問題具體分析了——實際上,真空這個條件在這裡,僅僅是減少了一個力的存在:空氣阻力而已。所以彈頭到底是怎麼運動,仍舊是需要看當時彈頭所受的所有力來共同決定的。——————————————————————————————————
補充一:原來在討論里的東西拿上來……咱們現役的5.8的普通彈,彈頭是3.9克重,咱算4克,一般一個宇航員,算上各種衣服裝備什麼的,咱算一百公斤不算多。那麼相差就是兩萬五千倍。5.8槍彈的初速咱按1000米/秒算,那人的速度就是4cm/秒。這是個什麼概念呢?按一般人的步距就算60cm的話,相當於一分鐘邁四步左右。你可以試試看就知道這個速度是個什麼概念了——其實我覺得還是挺快的~~~~補充二:
其實不管是B51還是B13,原理上都是一樣的,可以簡化為一個膨脹方向受限的爆炸,然後向一個方向推出工質,向對向推動飛行器。邏輯上講,推力再小,只要持續不斷的加速,速度總是會越來越快……其實類似的想法早就有,比方說獵戶座計劃——人家可是要生猛的多了,人家是直接扔核彈的……但是,你看,這個世界好討厭,總是會有個但是……但是,隨著飛行器的速度越來越快,根據相對論,其質量也會越來越大,那麼要推動它產生同樣大的加速度,所需要的推力也會越來越大。隨著速度逼近光速,飛行器的質量趨於無限大,而繼續加速所需要的能量也趨於無限大……而無限大這個東西我們知道,是只溶在口不溶在手,哦,不對,是只能說到不能做到的。所以,至少按這個理論想要把飛行器加速到光速是不可能的。章政委,您也來知乎啦?
當然可以,不需要外界空氣,發射葯可以產生巨量氣體。同理,水下也能發射
政委好,請代我們向未來問好擊發沒有問題,參見上述回答。但效果存疑。彈藥自製的話,注意氧化劑的選擇,如燃燒不盡或影響改變天然隕石成分,進而引起懷疑真空中子彈殺傷力遠不如地球上,子彈殺傷主要是彈頭帶動空氣撞擊撕裂目標,真空中子彈必須擊中要害方能致死。建議選擇好的瞄準器材,並給予目標多次打擊,以確保效果。祝任務順利。人類萬歲。
首先,答案是能,因為槍炮中的彈藥自帶氧化劑,因此無需外界氧氣就可以引爆。其次,關於以下引申問題:
「我當時就在想如果拿的是一把b51(你懂的)連續射擊會不會把人體加速到一個非常可怕的速度?再進一步說,如果帶足夠多的彈藥,雖然反作用力的推進質量變大了很多,但是會不會可能加速到一個非常大的速度?」
請參看http://xkcd.com的what if?第21期——Machine Gun Jetpack,譯文請參看科學松鼠會的[what if]第21期——噴彈式飛行背包,此處軟廣一下:看完xkcd的what if?系列(以及xkcd別的漫畫)你就會知道什麼叫腦洞大開。
可以的 流言終結者做過實驗
強行答一波。(?*?ω?)
先答第二個:子彈擊發時,火藥的化學反應是否只需要彈殼內部的物質完成,而不需要空氣的參與?
早期的黑火藥是需要的,現代彈藥普遍採用無煙火藥,主要成分是硝化物,多採用硝化棉。硝化棉分解發熱即可自燃,不需要氧氣反應。詳細的方程式……咳咳,問學化學的吧。圖不知道出了什麼問題傳不上來,補一個視頻吧:揭秘各種子彈在水下發射效果至於精度嘛……視頻里看到的彈道基本是一條飄逸的不規則弧線,估計是外形問題,專用的水下步槍配專用子彈打出來還是有一定殺傷力的,比如毛子的APS:在空氣中發射時初速為350m/s,在水下5米發射時有效射程為30米。之前見到有人說導氣結構balabala……上面視頻里用左輪槍水下試射過,反正我沒聽說過左輪槍有什麼導氣結構。然後回答下第一個問題:子彈內部是否存在空氣,如有的話,子彈殼能否承受壓力?很早之前見過結構圖理論是沒有空氣的,無殼彈也是一個很好的側面論證。但沒拆過子彈具體不清楚,聽說火藥壓太實容易啞火,還是有少量空氣的。不清楚子彈的密封工藝,但直覺來說應該不會做到抽個乾淨。至於能否承受壓力……不會計算也就不瞎說了。
第三個問題……不知道,看到上面有知友回答了,也就不多說了。以上。你們一群看熱鬧不嫌事大的!
現在已經是危機紀元8年了,七年後就因為你們的這些回答讓航天界的幾位老前輩身死太空了!政委也將在其人生中留下污點!政委,你聽我說,不用去外太空,不用殺人,現在去航天八院,找一個叫程心的,找不到就去長征火箭發動機研製組,勸也行,攔也行,實在不行就娶了吧,千萬看住了。順便去五道口T大社會學系找羅輯問問他的別墅在哪,你帶上程心妹子也去過日子,神仙眷侶,人間太平
就醬政委,您冬眠醒來後請找到一個叫程心女人,解決它人類就被拯救了。人類萬歲!
參考在水裡也是能開槍的
1、已經有朋友列出數據,說明彈殼承壓能力、化學動力彈藥在無氧環境下擊發都不存在理論上的困難。2、鑒於題主主要是為高達和政委操心,以下太空擊發火藥武器實例可供參考。(主要內容轉自微博)1975年1月24日,蘇聯在「鑽石2號」(禮炮3號)空間站上,搭載了本用於圖22戰略轟炸機的R-23M航炮,在未載人的情況下遙控進行了一次射擊試驗。試驗共打了20發炮彈,炮彈成功命中目標(或為蘇聯退役衛星),但由於射擊時,空間站發生劇烈震動,類似試驗只進行了一次。R-23M太空機炮由圖-22的R-23尾炮改進而來,備彈32發,固定安裝在空間站前下方,被稱為「盾牌-1」系統。航天員可利用瞄準具轉動整個航天站,使機炮瞄準選定的目標,其有效射程為3000米,但射界十分有限。「鑽石」軍用空間站總長14.6米,最大直徑4.2米,站內有效容積100立方米,可搭載2名航天員。站內主要有2種設備:「瑪瑙1」型照相偵察系統和一門R-23速射航炮。 R-23單管航炮由圖拉精密機械製造設計局於1964年研發完成,最高射速可達每分2600發。
具體看裝葯的種類,黑火藥不行。
早期的蘇聯空間站就裝備著機槍,怕美國人來打到太空上,後來發現啥都看不到,而且一射擊空間站就亂轉,後來就不再裝了
北海兄,隕石都處理好了嗎?我這邊免費送一塊吧,需要什麼規格的彈頭,多少發,都可以加工好,還包郵喲!
參考一下多級火箭嘛
腦洞突然開了,如果上述條件都成立,加入在一個引力適中的真空球體上[假如地球這麼大吧] 那開一槍子彈會不會環繞地球一周擊中自己呢…(?? . ??)
蘇聯曾經在七八十年代(具體哪一年忘了),在其發射的空間站上加裝了機槍,試射以後發現效果出奇的好,彈道很平直。這也是人類第一次把武器搬運到太空的事例。你說能不能擊發?
宇宙要用激光武器,所以聯邦才開始研發配備激光來複槍的RX78,及至之後量化的吉姆。扎古的機槍已經很落後了,雖然後來也跟著開發勇士這類機體來提高戰鬥輸出能力,可惜卻不能挽回局勢。要是勇士能早幾個月投入實戰,戰況將會有所不同。
可以在水裡擊發的,自然也可以在真空中正常擊發,
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※你們誰來說說,這玩意是不是槍支?
※沒有經過訓練的普通人能否承受狙擊槍的后座力?