2012年1月30日星期一

催淚彈

催淚彈(也称催泪瓦斯)是一种化学武器非致命武器失能剂的一种。
是一種以可發放出催淚氣體,令人刺激流化學物質製造的,可以由喷射装置噴射或以手榴彈霰弹形式發射。
催淚彈被世界各國军队警察使用,廣泛用作在镇压暴亂場合以驅散示威者。亦可被用作為武器,刺激性氣體在第二次世界大戰時曾被使用。

常用的催淚氣體包括刺激眼睛CSCNCR及刺激呼吸系統的胡椒噴霧催淚氣體在低濃度下,可使人眼睛受刺激、不斷流淚、難以張開眼睛。亦可引致嘔吐的副作用。

煙霧彈

煙霧彈英文smoke grenade)是一種利用金屬罐承載的手榴彈,作為地對地發出訊號的用途,還可以作為空降地區或攻擊目標的訊號。另外,煙霧彈更作為掩護、分散敵人注意以及發送訊號等的用途。煙霧彈並非一種致命的武器,除非不正確的使用才會造成損傷。煙霧彈內部包含了一個鋼鐵容器,以及幾個專為放射氣體所製造的孔眼(位置在於煙霧彈的頭尾兩端)。其鋼鐵容器能夠容納250至350克的有顏色氣體(是一種由紅、錄、黃、紫四種顏色混合的混合物,用氯酸鉀乳糖染料製成)。釋放出煙霧彈的時候會產生放熱反應,而且榴彈的內部亦會變得異常燙人,儘管煙霧彈裡的煙霧已經噴盡。
另一種煙霧彈是較為有爆炸性的,內部成分主要是白磷。這種煙霧彈一但與空氣接觸的話,就會立即引爆,還會散發出一種顯眼的黃色火花,並且附帶着過量的白色氣體(白磷),這種爆炸力就等於兩個普通燃燒彈(燃燒彈是用來對付敵軍的武裝車輛,由手提式的榴彈發射器射出)。同時,使用者也必須注意當時的風向,以方便擊中目標。
很多人經常會將煙霧彈與氣榴彈混淆,氣榴彈是由一個外圍的熔線所連結的,與煙霧彈的導火線不同。而價錢方面,煙霧彈往往會比氣榴彈貴出40美元[來源請求]另外,煙霧彈有時會在paintball或生存遊戲等場合裡使用,但不適用於軍方的活動。

閃光彈

闪光弹(又称致盲弹、炫目弹、炫晕弹)是一種以強光阻礙敵方視力功能的一種輕型手提炸彈,為戰術性輔助武器之一。
闪光弹爆炸时能瞬间釋放刺眼的強光,其原理為燃燒鎂或鉀產生令人炫目的白光,在附近并望着闪光弹爆炸的人短暂失明,从而令敵方暂时丧失或减弱战斗判斷力,亦損壞坦克上光學器材的膜層,使探測器失去探測能力。同時也有「掩眼法」、干擾敵人之效以保自身短暫安全,閃光彈本身爆炸時並不會產生攻擊性傷害碎片,所以亦有用在機艙內騎劫客機制服劫機者的用途;另一種閃光彈是定向輻射體,它能專朝一個方向定向地釋放大部分的激發能量。

現代手榴弹类型

现代手榴弹多呈球状或筒状,旧式手榴弹多为带棒状柄的圆筒形。一般由弹体、引信两部分组成。外附带安全栓,或安全盖等安全装置。一旦解除安全装置,引信点火后数秒即爆发。现代手榴弹不仅可以手投,同时还可以用枪发射。
  • 按用途分,手榴弹可分为杀伤、反坦克、燃烧、发烟、照明、防暴手榴弹以及演习和训练手榴弹,杀伤手榴弹 又可分为防御(破片)型和进攻(爆破)型两种。
  • 按抛射方式,又可分为手投、枪发射或布设两用;手投、枪发射和榴弹发射器发射或布设三用 ;多用等。
手榴弹的使用除了最常见的向目标投掷,以爆炸时的破片攻击目标的情况外,还有将其改造为特殊炸弹的情况,此外二战中,日軍曾使用手榴弹实行自杀性爆炸
将手榴弹改造的特殊炸弹,引信一旦点火将立即爆炸,其原理类似地雷,接触的人十分危险。
手榴弹最早发明于中國公元1000年宋朝出现了称为“火球”或“火炮”的火器,其原理与現代手榴弹相同,1044年出版的兵书《武经总要》中,已载有霹雳火球、蔟藜火球、毒药火球、烟球、引火球等多种可手投弹药,这可以看作是最早的手榴弹雏形。13世纪初,中国军队中已出现了铁壳制爆炸武器“震天雷”,这与现代手榴弹已相差无几。
欧洲关于手榴弹的最早纪录出现在1405年,是意大利的一份手抄本上出现了手抛弹药的图样。17世纪以后,出现铁壳制手抛弹药。此时,欧洲出现了 “手榴弹”(英文:Hand grenade)这一名称,并沿用至今。
17世纪和18世纪,手榴弹是欧洲军队中普遍使用的武器,并曾出现专业 “擲弹兵”部队。19世纪,枪炮的发展以及城堡攻防战的减少使手榴弹一度遭冷遇。20世纪1904年日俄战争和后来进行的第一次世界大战第二次世界大战中,堑壕战兴起,手榴弹又被广泛使用。在现代化步兵中,手榴弹是重要的武器装备之一。

彈殼(Case)

     彈殼(Case)大部份以黃銅合金製成,也有少數種類子彈的彈殼以鋼材製成,例如7.62×54R子彈;霰彈由於火藥量低,燃燒時產生的壓力小,所以彈殼為聚合物或者硬紙板塑形製成。彈殼的功能在於附帶底火並儲放推進火藥,同時讓底火爆炸點燃推進火藥。彈殼在推進火藥燃燒時會因為燃燒產生的高壓略膨脹將膛室剩餘極小的空間填滿,包括彈殼底板與槍機之間的狹縫,以及彈殼頸部與槍管融合的部位以形成氣密狀態,如此彈頭才能有效地射出(一般來說膛室不會跟子彈作完全緊密的吻合,以減少無法順利進彈或擊發後彈殼膨脹以致不能順利退殼的窘況)。擊發時產生的高壓氣體從槍管向前排出後彈殼壓力減少,因此彈殼的金屬彈性會讓本身稍稍回復原狀就可以順利退殼。彈殼依照與彈頭接合處的形狀是否內收而分為兩種,亦即「瓶頸式」(bottle neck)和「直壁式」(straight wall),瓶頸式為一般常見的彈殼形狀, 彈頭與彈殼接合處後有錐狀膨脹形狀(又稱為α角[2])就是瓶頸式彈殼;沒有這個錐狀膨脹形狀設計的彈殼,或者形狀不明顯就可以歸類為直壁式彈殼。
直壁半凸緣式.357麥格農空尖子彈(straight wall,Semi-rimmed);左:.357平軟頭型(flat-nosed softpoint)子彈,右:.357空尖彈(HP;Hollow Point)。兩者採半凸緣式彈殼,然而麥格農子彈裝藥量高因此具有高膛壓的特性,所以我們可以看見在凸緣底板上面有一淺層退殼溝讓左輪彈倉的頂殼針將彈殼頂出。
彈殼也可以依照尾端底板的形狀分為五種形式,有「縮緣式」(Rebated)、「無緣式」(Rimless)、「半凸緣式」(Semi-rimmed)、「凸緣式」(Rimmed)以及「帶式」(Belted)。所謂凸緣、無緣或者縮緣指的是彈殼底板的直徑跟彈殼直徑之間的關係,以縮緣式(Rebated)底板來說就是底板邊緣直徑明顯小於彈殼主體直徑的意思;無緣式(Rimless)底板指的是底板邊緣直徑和彈殼主體直徑相近;半凸緣式(Semi-rimmed)底板邊緣直徑明顯大於彈殼主體直徑,不過仍有退殼溝;凸緣式(Rimmed)底板邊緣直徑極明顯地大於彈殼主體直徑,而且沒有退殼溝設計;帶式(Belted)除了類似無緣式底板的底部外,在退殼溝前方的彈殼上另有一帶狀環。
無緣式與凸緣式為目前彈藥市場規格主流;現代全自動或半自動槍械的子彈大部份使用無緣式的彈殼,而膛壓低或者槍械上有厚重膛式者多採用凸緣式彈殼。這個現象普遍原因在於無緣式彈殼的彈藥產生的瓦斯較多,除了推動彈頭之外也要提供槍機的運作動力,自然膛壓較高,因此擊發後彈殼會因為膨脹而頂住膛室,因此需要槍機上的退殼勾將彈殼從藥室中「抓」出來;縮緣式容易發生「抓不住」的問題,而半凸緣式彈殼又會造成槍機頭橫向尺寸無法縮小的問題,因此在折衷之下無緣式彈藥為最佳選擇。

黑火藥

本上火藥的成分主要分為三種原料,其功能如下:
  • 硝的功用是在火藥燃燒時產生氣體提升威力。
  • 碳則是提供燃燒的能源。
  • 硫的功用則在於降低燃點到250℃,在燃燒時則提高溫度到330℃。
透過三個元素比例的改變就會產生不同的彈道效果。最早期的火藥又稱為「黑火藥」(black powder),然而事實上色澤接近於非常深的灰色。自從人類發明火藥並且透過爆炸時產生的威力體會到其威力可以轉化為「能」,或者形成一種「作用力」,因此產生軍事與武器上的變革。然而早期的火藥受限於工藝水準,不僅威力有限並且危險,使用起來也相當不方便,因此到了1586年神宗萬曆十四年),西班牙部隊意識到將火藥進行模組化能提升攜帶與使用上的效率,因此將定量的火藥與彈丸以厚紙片裹成一個紙筒,直接用通條推入槍膛底準備擊發。如此可以加速射擊裝填的效率,射手不需要再將火藥包撕開或咬開之後再將火藥倒入槍膛,之後將一小塊布匹以通條沖入槍膛將火藥定形,拉出通條後再將彈丸以通條摏入槍膛與火藥壓實, 最後拉出通條準備射擊。
這樣算起來直接將厚紙板包裹的定量火藥與彈丸摏入膛底準備發射比起前面的射擊過程簡述至少減少了八個動作(實際上把所有細節動作總計起來共有43項;見槍械發展史第三章-火繩槍;火繩槍的發射程序)。祖芬戰役中西班牙部隊以25,000人以及彈藥上的雙重優勢擊敗荷蘭新教徒與英國部隊聯軍,自損4,500,殺敵6,000人(雖然人數與彈藥上佔優勢但是槍枝的精準度不良以及槍枝與彈藥性能容易受到天候干擾以至於沒有將優勢倍乘);至於「彈藥紙」(cartridge paper)也從此留在字典裡。
雖然模組化的彈藥帶來相當的便利性,然而當時尚未突破的瓶頸包括火藥的精純度與產量,尤其精純度不足因此在發射時只有大約一半不到的成分能夠形成氣體,而其餘的成分在燃燒後便成固體狀態的殘渣,所以說當時的火藥的能量轉換效率相當不理想,使用黑火藥的彈頭初速平均無法突破音速,威力相當於今天的9mm手槍子彈[3]
以精純度而言,事實上火藥的燃燒率跟壓力或者溫度缺乏關連;火藥的燃燒本身是種非常複雜的反應,同一個體積內有些火藥產生熱量但是某些火藥反應反而會吸收熱量,真正要達成燃燒率基本上反而跟火藥顆粒大小有關;火藥顆粒總體表面積越大,能夠進行燃燒反應的區域就越小,燃燒速率自然較低。當時尚未突破的工藝技術瓶頸就是無法有效地降低火藥顆粒尺寸。
我們可以說受限於無法提升精純度的火藥在使用方面就會產生下列的問題:
  1. 由於純度不足所以火藥自然含有較多的水分與溼度,因此造成燃燒不完全而產生大量的白煙,一方面會直接暴露射擊位置,二來會遮蔽自身的視線無法迅速進行射擊結果觀察與彈道修正。
  2. 精度不足的原因在於生產火藥時顆粒無法細緻化(refine),因此火藥燃燒後會留下大量的殘渣殘留在槍膛或砲膛中。對於當時的槍砲來說在持續射擊數發不等之後,就會形成對於後續的彈藥裝填造成困難,因此必須不斷地間歇地進行清除程序,而如此又會降低發射速率。
  3. 殘渣中的硫酸鉀(potassium sulfate)和碳酸鉀(potassium carbonate),成分容易造成膛壁腐蝕(corossion),通常導致槍砲威力不足,或者膛炸。
前面敘述早期的火藥精純度不足造成威力有限的原因多半都是物理性的,以化學性方面來說就是硝的比例不夠高。對於什麼都好奇而什麼都研究的偉大哲學家羅吉爾·培根曾經在1242年於自撰的「De Mirabili Potestate Artis et Naturae」(論藝術與自然的奇妙力量;Mirabili意為「wonderful」、「wonders」以及「miracles」)提到「將七份硝石、五份新鮮榛樹枝、和五份硫磺放在一起,你就可以創造雷鳴與毀滅。」
然而經過換算事實上在培根的配方中硝的比例只有41.2%,早期的中國火藥配方中硝的比例最多也只到60%左右,還不及於現代配方的 75%。前面提到由於硝是火藥燃燒時產生氣體的來源,如果配方中硝的比例低那麼自然產生氣體的量也就低,至於爆炸的威力就不用再提了。