2012年1月30日星期一

「艇尾」型
7N1子彈的艇尾型彈頭。
彈頭還可以依照尾端的形狀分為平底型(flat base)與艇尾型(boat tail)兩種;平底型與艇尾型的區別在於平底型彈頭尾端直徑與口徑相符,而艇尾型彈頭尾端的直徑會略小於口徑。大部份手槍子彈彈頭採用平底型設計,因為彈頭承受火藥推進的面積大,並且可以跟槍膛保持緊密; 艇尾型彈頭在空氣動力學上具有優良的氣動的效果,通常用在步槍子彈上。
然而平底型彈頭儘管承受火藥推進面積大並且良好氣密效果,原則上可以說是「高威力子彈」,然而大氣對於移動的物體有絕對不同的對待方式;當彈頭飛行時,其梭狀尖端能夠快速有效地將空氣「推開」,不過子彈推開大氣後會形成小小的真空,大氣會以正常的壓力進行補償合併;在前進中的子彈正後方會一直保持一個真空區域由於子彈前方空氣被推開的關係,大氣在進行回填的程序時會受到真空的影響而優先填補真空的部份,也等於說空氣追逐著這一塊真空並且還以被吸入的方式進行填補,所以空氣會持續呈現出渦流狀(turbulence)。
以這樣的形狀通過大氣,該物體的後方的大氣反而會形成一股「拉力」(drag force),因為空氣渦流對於物體本身也會形成干擾,尤其依賴慣性為動能的拋射物其動能遞減的效率最快。所以說大部分平底型子彈有效射程不足原因與此有關。
至於有艇尾的彈頭穿過大氣時幾乎就像熱刀切凍奶油一樣,由於彈尖前方的空氣幾乎是被劃開而非被推開,因為彈頭尾端直徑小於口徑,以至於彈頭後方的真空區空間跟著縮小,等於大氣順著彈頭形狀進行合併而不是被推開後再合併;彈頭飛經之處大氣等於幾乎沒有被干擾過,因此自然也就不會產生渦流干擾彈頭了。
然而設計本身是不能死板頑固的;6.5mm × 50有坂子彈為了降低反衝使三八式步槍易於操控而採用低藥量的彈殼設計,然而為了提升威力又錯誤地、迷信地與矛盾地採用平底型彈頭,最後發生上述大氣對於彈頭產生渦流拉力的情形,以致於彈頭有效射程只有460公尺,等於同時期美國.30-06子彈46%的射程。
但是有趣的是,以右上方圖片中的蘇聯7N1彈頭來說,我們可以從其前後中空看出子彈設計的端倪,亦即彈頭尾端之中空設計除了作為承受燃燒瓦斯的膨脹室以外,實際上目的為誘導大氣以穩定的渦流狀流入彈尾。儘管大氣渦流效應會產生拉力拖著彈頭而降低出速,但是渦流也是唯一避免彈頭於飛行途中前後滾轉情形發生的最佳方式,由於為了加強彈頭的變形速度以提升殺傷力,因此彈尖採半中空設計。然而這種設計有可能導致重心後移而發生滾轉,而滾轉原因在於鋼蕊頭有可能發生不平整,因此在彈頭自旋中發生重心移動的問題,因此將尾端中空化就可以利用渦流的力量抓穩彈頭,這也是7N1/7N14彈頭提升精準度的秘方。

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