2012年1月29日星期日

粉碎型
粉碎型(Frangible)彈頭在擊中目標後會立刻粉碎,由於彈頭材料是採用質量低的金屬或者陶瓷,所以能將動能一瞬間全部傳遞在目標上。可想而知這種彈頭貫穿力相當微弱,甚至連貫穿厚重的衣物都有困難,但是阻滯力很強。粉碎型彈頭跟擴張型彈頭一樣受到國際公約禁止用在軍事用途上,然而它們在反恐行動中卻有很大的用處,例如在拯救人質或反劫機的行動中,低貫穿力的彈頭可以減少擊斃人質的風險或是貫穿機身造成失壓的可能性;FBI的人質解救特勤小組(Hostage Rescue Team)就配有此類彈藥。
粉碎型彈頭種類有:
[編輯] 葛雷瑟安全彈(Glaser Safety Slug)
這種子彈的起源於1970年代初期,發明者傑克·坎農上校(Col. Jack Cannon)以朋友艾文·葛雷瑟(Armin Glaser)為名。原則上葛雷瑟子彈是由粗製濫造的手工子彈起家到目前標準化量產的規模-葛雷瑟子彈與霰彈類似,不過霰彈是以一堆金屬珠子對著目標拋射過去;葛雷瑟彈頭是將細小的鋼珠,也就是「鳥彈」(bird shot)以銅皮包覆,再用聚合物作蓋塞將彈頭密封起來。一旦擊中目標物尤其是人體時,彈頭輕薄的構造很快就會碎裂,但是鋼珠就會迅速形成霰彈擊中人體的效果,也就是鋼珠會「擠進」肌肉裡。藍色的葛雷瑟彈頭只能搭載細緻的鋼珠所以貫穿力最多不會超過6吋(130–150 mm),一方面是圓形物體在密度高的環境中所受到的阻力比較大,另外就是細小的鋼珠動能有限,所以威力不大。銀色的葛雷瑟子彈只能再推不超過2吋的深度(30–50 mm),因為銀色葛雷瑟子彈的鋼珠直徑比藍色為大。因此理論上葛雷瑟子彈很適合執法人員使用,因為低強度同時也代表不會嚴重傷害到現場無辜的旁觀者(bystanders)或走避的人群(事實上失控的人群所造成死亡的機率更高)。至於葛雷瑟子彈的威力如何光是結實的肌肉或舉起的手臂就能停住彈頭,如果入射角太小也會導致子彈失效,最多造成皮膚的淺層擦傷或肌肉淺層的挫傷(contusion)。一般執法人員與暴徒所發生的駁火環境為都會區域,亦即建築物或高密度物質結構多的環境。在這種環境下駁火往往執法人員更多一份擔憂就是跳彈(ricochets)的問題;一旦發生跳彈而發生不幸,事後的調查與報告加上肇事人員揮之不去的「伯仁之死」心態足夠讓人心力憔悴。葛雷瑟子彈在撞擊到高密度物質就會直接粉碎,完全不會有跳彈的問題。不過葛雷瑟子彈仍然能貫穿輕薄的三合木板、疊砌的空心磚牆與直立90°的輕金屬板;至於功夫龍(Kevlar)只能撞破薄薄的五層布織布。
被甲空尖彈(JHP - Jacketed Hollow Point)
.357麥格農空尖子彈;左:.357平軟頭型(flat-nosed softpoint)子彈,右:.357空尖彈(HP;Hollow Point),我們可以看到彈頭鈍形外緣一共有6個刻痕以加速彈頭變形擴張效率。
在半金屬包覆彈研發後不久,俗稱空尖彈的彈頭就在倫敦東南近郊的烏立之兵工廠開發出來。這種彈頭外觀有兩種:
  • 一種如右圖中右邊的.357空尖彈,這是原始的設計與外觀,尤其為了增加彈頭擴張與變形效率,往往製造廠會在像碗一樣的彈頭邊緣增加刻痕。因此當彈頭撞擊到目標時,目標的密度就會形成阻力,與彈頭的動能相抗衡成為反作用力,而刻痕就是無法承受反作用力的部位而優先被反作用力擴大,刻痕就會引領反作用力將彈頭進行破裂、變形以及擴張。
  • 另外一種與全金屬包覆彈相似,也就是彈尖具有銅質包覆,但是內部完全中空以減少空氣阻力;也就是說這種彈頭能夠維持較高的初速與較遠的射程不過仍然具備比達姆彈還要好的「立即喪失行動能力」(immediate incapacitation)。由於內部中空的關係,前方的包銅會在撞擊目標物時,會比鉛還要快形成變形,加上彈頭尾端的覆銅包裹封鉛的擠壓導致彈頭急速擴張,亦即假設9mm口徑的空尖彈在擊中目標或物體後會形成一個直徑大約18mm~21mm不等的扁平物體,相對來說被擊中的目標物尤其是人體就等同被18mm~21mm不等的扁平物體撞擊而非遭到9mm口徑彈頭完全的貫穿。
簡單地來說全金屬包覆空尖彈(JHP - Jacketed Hollow Point)由於受到銅罩(crust)包覆的關係, 較半金屬包覆彈(JSP - Jacketed Soft Point)享有穿透厚重衣物後再產生殺傷力的優勢,亦即銅罩會略延緩鉛質部位破裂、變形以及擴張的速率。這在遭遇穿著厚重衣物上的差別上,由於變形與碎裂是這種彈頭設計上的優先考量,自然無所謂一定的穿透力(penetration)可言,所以包覆所帶來的附帶效應可以看出一種微妙。然而厚重衣物在對抗半金屬包覆彈上並非有如防彈護具一般有效,要端看衣物材質與織成方式,以及被擊中的部位,加上子彈的種類與射擊距離以及方位等多方條件的交互影響下才能決定擊中後的效果與結果。
M43子彈。
右圖中俄羅斯的7.62×39子彈是一種廣泛使用的子彈,雖然其彈頭設計可以歸類為全金屬包覆彈,卻也包含全金屬包覆空尖彈的結構,亦即大部份的兵工廠會很有技巧的將鉛汁倒入銅質包覆殼內一直到灌滿為止;M43子彈的彈頭內部前端卻留有一中空的空間。這樣的好處在於保持彈頭的初速與有效射程,並且在擊中目標後加速彈頭前端變形的速度與程度,使其於人體內產生的滾轉範圍變淺而廣又不可預期,加速人體內出血與肌肉撕裂的範圍與效果。
全金屬被甲彈(FMJ - Full Metal Jacket)
彈頭為鉛質或鉛銻合金以提升比重與質量,然而鉛質延展性過強以致於如果直接作為彈頭發射,會於擊發時碎裂或與槍管摩擦產生變形,最後與大氣作不良的空氣動力結合而失去彈道精準性。因此將鉛為銅所完全包覆,使彈頭能夠承受擊發時的推進力又不會磨損變形;然而較輕的比重與質量使得全金屬包覆彈進入密度高的目標物,例如人體(人體密度為大氣的1000倍),就會因為因慣性而產生的動能擴散於目標物上,以至於動能對目標物所產生的作用力結合入射角/反射角的效應而產生滾轉。這個滾轉為預期與期盼的效果,儘管子彈終端彈道的滾轉不可預期,然而滾轉的途徑勢必能夠造成深層廣泛的肌肉撕裂傷,甚至切斷動脈擊碎骨骼,而造成人員嚴重的傷害與死亡。

[編輯] 擴張型

擴張型(Expanding)彈頭就不像實心型彈頭具有強大的貫穿力,由於擴張型彈頭之所以「擴張」,望文生義就是彈頭擊中目標物後會呈現橫向變形,外型會「擴張」。擴張的彈頭能夠迅速將動能傳達以及「擴散」到目標物上,對於人體來說擴張型彈頭就會有效形成「立即喪失行動能力」。由於不強調穿透力因此擴張型彈頭都不具備尖銳的外型,反而採用圓鈍的線條,因此在設計上有平頭型(Flat Nose)、中空彈尖型(Hollow Point)、軟頭型(Soft Point)、異質彈尖型(Silver Tip or Bronze Tip)等特別設計。
擴張型彈頭種類有:
[編輯] 半被甲軟尖彈(JSP - Jacketed Soft Point)
大約在於19世紀末期,位於印度加爾各答(Calcutta)附近的達姆兵工廠(Dum Dum arsenal)以口徑.303英吋英式子彈( .303 inch British)進行研發,所以又俗稱為「達姆彈」。達姆彈最早於1897年1898年印度西北邊區和蘇丹使用。這種彈頭全金屬包覆彈不同之處在於其金屬外殼沒有完全包覆彈頭前端,以致於彈頭的鉛質核心外露。如此當彈頭撞擊目標物,尤其是人體時,由於鉛的延展性高,以至於會立即變形,呈現擴展形狀;彈頭後端的包銅由於質量高,加上仍然具有強大的慣性與動能,以至於將彈頭前方的鉛壓碎造成高速的破裂與擴散,同時由於彈頭自轉的關係,鉛塊會以自轉的方向成順時鐘或逆時鐘擴散。也就是說鉛的功能類似發揮彈頭緩衝撞擊的效用,然而在銅的高速擠壓下又會產稱爆裂造成傷口嚴重撕裂的幫兇。可想而知達姆彈不完全具備全金屬包覆彈的穿透力,所以對於高密度掩體後方的人體也無法形成傷害;然而在一般情形下達姆彈會造成嚴重的撕裂傷,而破損的鉛彈頭也會造成外科醫師救治上的困難。全金屬被甲彈(FMJ - Full Metal Jacket)
彈頭為鉛質或鉛銻合金以提升比重與質量,然而鉛質延展性過強以致於如果直接作為彈頭發射,會於擊發時碎裂或與槍管摩擦產生變形,最後與大氣作不良的空氣動力結合而失去彈道精準性。因此將鉛為銅所完全包覆,使彈頭能夠承受擊發時的推進力又不會磨損變形;然而較輕的比重與質量使得全金屬包覆彈進入密度高的目標物,例如人體(人體密度為大氣的1000倍),就會因為因慣性而產生的動能擴散於目標物上,以至於動能對目標物所產生的作用力結合入射角/反射角的效應而產生滾轉。這個滾轉為預期與期盼的效果,儘管子彈終端彈道的滾轉不可預期,然而滾轉的途徑勢必能夠造成深層廣泛的肌肉撕裂傷,甚至切斷動脈擊碎骨骼,而造成人員嚴重的傷害與死亡。

子彈的結構

子彈(包)是為了槍械所使用的彈丸推進藥而發明的物件。其中具有摧毀物質或者殺傷人畜能力的彈丸又常被稱為彈頭;作為推進彈頭火藥的容器則稱為彈殼,彈殼通常是以合金製造的;作為動力來源而用來推進彈頭的火藥又稱為推進藥發射藥;用來引燃推進藥的火藥則稱為底火,通常位於彈殼底端。
霰彈槍的彈頭叫霰彈,霰彈發射時所產生能量並不大,因此彈殼除了底座以外通常是以紙或塑料製造。彈頭、彈丸(Bullet)
彈頭(Bullet)又稱為彈丸銃籽拋射物(projectile),被推進藥燃燒後所產生的高壓氣體急速膨脹後推射出槍口。彈頭在飛行中是處於半穩定狀態,直到擊中目標為止。如果目標物是人體的話,由於其密度是空氣密度一千倍以上,彈頭的動能遭到密度所形成的阻力抗衡,因此彈頭進入人體後就會產生小幅度偏轉/滾擺(yaw/tumble),尤其尖銳彈頭滾轉的情形最明顯。以終端彈道學來說由於尖銳彈頭前端接觸面積小,因此在目標物內受阻力的施力面積會轉移到彈頭弧形的表面上,造成施力來自於彈頭的兩側,所以儘管彈頭動能依舊強勁,但是穿透的路徑終究被阻力所影響,因此彈頭於體內的滾轉路徑就會變成完全無法預期,但大致上不會相差太多。
然而這樣的運動模式確實是彈藥設計師所希望的結果;彈頭於體內完全不穩定的滾轉所形成的路徑才有可能造成嚴重的殺傷力。
彈頭又另外分為實心型(Ball)、擴張型(Expanding)以及粉碎型(Frangible)三種。劃分依據為彈頭與目標物接觸後所產生的變化與效應。實心型
以實心型(Ball)彈頭來說,它的彈體基本為製的彈頭;或是為了加強穿透力而將彈體改為芯/蕊的穿甲彈(AP);甚至含有化物燃燒劑的曳光彈(tracer)或燃燒彈(Incendiary Ammunition);以及穿透裝甲後還能引起燃燒的穿甲燃燒彈(APIA;Armor-Piercing Incendiary Ammunition)。實心形彈頭不論是哪一種在命中目標後多半會形成縱向扭曲變形,而不容易形成橫向擴張或粉碎。當然可想而知這類型的子彈貫穿力很強,但是「立即喪失行動能力」(immediate incapacitation)(俗稱為阻滯力;stopping power)的表現略遜於擴張型與粉碎型彈頭。然而不論擴張型與粉碎型彈頭的殺傷特性與效果都過於殘忍引發人道爭議,因此擴張型彈頭在1899年海牙公約所發表的《禁用入身變形槍彈的聲明》的規定中,目前各國軍隊都不得使用這型彈頭。其宣言如下:
締約國同意放棄使用容易在人體中擴張或扁平的彈頭,例如像是外面堅硬的包覆層沒有完全包住彈體、或是有割痕的彈頭。
(The Contracting Parties agree to abstain from the use of bullets which expand or flatten easily in the human body, such as bullets with a hard envelope which does not entirely cover the core, or is pierced with incisions.)[1]
實心型彈頭種類有:
[編輯] 穿甲彈(Armour piercing)
穿甲彈又簡稱為AP彈,彈頭為質或合金(tungsten alloy)製造,具有較大的比重與質量,加上堅硬,一般用來進行對於輕裝甲的破壞,或者進行反器材作戰,普遍來說限定軍用。穿甲彈頭一定會加上一層銅質包覆層(又稱為jacket),再將彈頭的主材質從前方露出,或以黑/深色著色於彈頭前方。包覆的原因在於穿甲彈的材質過於堅硬,以致於很容易造成槍管的磨損,使槍管失去準確度並導致其他子彈推力不足(管徑變大以至於推進的燃氣會比彈頭先逸出槍口),因此包覆銅以延長槍管壽命。至於彈頭前方透露材質或以黑/深色著色於彈頭前方的目的在於使射手更容易辨別彈種,以防止形成浪費;因為前面提到穿甲彈為進行對於輕裝甲的破壞,或者進行反器材作戰,原因在於穿甲彈的比重與質量高,以至於擊中人類或動物軀體內不會形成一般彈頭的滾轉(yaw/tumble),自然不容易引起大量的內出血或深層廣泛的撕裂傷,除非擊中動脈與重要器官,才會引起死亡;尤其穿甲彈的成本遠比一般下列彈種昂貴許多,如果用來擊殺人畜就會無效因此被認為是浪費。

為什麼長程武器會由弓箭演變成為火槍?

早期的火槍,真的有閣下提及的缺點,包括射程近、上火藥慢、準確度低,而且殺傷力遠不及傳統弓箭,有時下雨潮濕都無法使用,甚至使用者要直接在火藥點火都會製造對槍手的損傷等等不利因素。但火槍有項比弓箭好的優點,就是士兵不需長時間訓練就學會掌握使用火槍的方法,而軍隊培訓一些可以上戰場的弓箭手至少要數月甚至數年。所以為使軍隊的新力軍很快能上戰場殺敵,火槍的應用就越來越普及。

但火槍的安全性、準確度及使用方便最初都比不上弓箭,歐洲人於是著手改良火槍。首先在15世紀,有人在火槍裝置火繩,使槍手不用直接燃點火藥,一方面可提高使用火槍的安全,另方面也讓槍手可利用火繩未燒完時去瞄準目標。後來在17世紀初,法國人馬漢發明了燧發槍,火槍再不是要槍手燃點火繩,而是利用槍上的扣動板機帶動燧石打擊連在火器上的鐵片,產生火花燃點槍內的火藥,使火槍再不受天雨影響不能使用。

雖然使用火槍的安全性解決了,但正如閣下所這,早期的火槍是滑膛槍,子彈離開槍膛後真的不知射到那裡,所以歐洲早期的火槍手都不是單打獨鬥,而是組成一個列隊橫行的戰陣後數十個甚至數百個槍手一同射擊,最早的火槍手橫行戰陣是由西班牙國牙查理一世發明,他將傳統的長矛兵與火槍手組成『方陣』,方陣中槍手利用一種新戰術:『後退裝彈技術』。當第一排火槍手一齊發射後,前排的槍手就在排與排間的空隙退下去裝彈,後排裝好彈的槍手往前被上射擊。西班牙人利用這樣的戰陣,使火槍隊長時間連續不斷保持強大及密集火力,以填補早期火槍準確度的缺點。

由於是否能排列成橫列戰陣及一同射擊對火槍隊作戰威力影響很大,所以當時軍人被要求要在任何環境之下都能迅速排列成作戰的橫列戰陣,所以軍隊平日都要訓練軍人要有統一的步伐行動,同一手持武器的角度及射擊的姿勢,甚至要有同一的軍服,為達到這些要求,歐洲軍隊都進行嚴格的步操,這也是軍人要接受軍操訓練的原因。

直至十八世紀末,準確度較高的來復槍出現,至十九世紀,後膛上彈的火槍面世,也減低使火槍的繁複性,火槍漸漸將弓箭淘汰。

參考資料 陳仲丹:圖說兵器戰爭史
西方

在西方,最早有關於槍的紀錄是在公元1326年的英國。在一本手抄卷上有一張火砲射出鐵箭(springel, or cannon arrow)圖畫。1340年那瑞(Paola Neri)畫的一幅壁畫上清清楚楚得描述了一個人在發射手炮。雖然有人認為槍在西方的是獨立發展出來的,有些跡象顯示是蒙古西征時元軍帶去的,至少有些影響。無論如何,從這時起,槍的發展在西方進步神速。





槍史小記



紀元前八世紀:開始對硝及硫磺有所認識(中國)

1040年:第一次火藥在軍事上的運用(中國)

1240年:回教世界第一次有硝的紀錄

1242年:西方第一次有關火藥的紀錄(英國)

1259年:第一次有關槍(竹制突火槍)的描述(中國)

1326年:西方第一次有關槍的圖片紀錄(英國)

十四世紀中:手炮在世界各地出現

十五世紀初:守城的鉤槍及攻城的原形槍出現(西方)

1411年:發明了火繩式槍機(奧地利)

1430或1560年:第一支氣槍的發明(德國)

1450年:火藥的濕制法的發明(法國)

1500年:西方第一次使用長槍瞄具(德國)

1504年:最早有規模的射擊比賽(瑞士)

1520年:有來福線槍管的發明(德國)

1690年:棕管槍(Brown Bess)正式採用(英國)

1780年:第一次大規模採用氣槍做軍事用途(奧地利)

1793年:發明最早的火帽式槍機(蘇格蘭)

1804年:法國移民杜邦(DuPont)建了他第一個廠來生產火藥(美國)

1804-06年:路易斯和克拉克探險隊帶了把氣槍往西行(美國)

1819年:郝式(Hall)後膛槍是第一把軍用後膛槍(美國)

1835年:科特的轉輪槍得到了英國專利(美國專利是1836年)

1845年:司空扁發現槍棉(瑞士)

1847年:叟不瑞柔合成硝化干油(義大利)

1862年:亨利與司班瑟連發槍是最早使用金屬殼子彈的軍用連發槍(美國)

1866年:諾貝爾發明第一種安全炸藥(瑞典)

1884年:佛埃擂合成無煙的“白藥“(法國)

1886年:勒貝爾步槍正式採用小口徑,無煙火藥(法國)

1889年:第一把用二氧化碳做動力的氣槍(法國)

1891年:阿保用硝化纖維和硝化干油合成了無煙火藥,科玳(英國)

1891年:莫辛那甘步槍正式採用(俄國)

1898年:毛瑟98式正式定型(德國)     
早期的槍

火藥早期在硝石成分不足下,沒有辦法產生爆炸,所以主要是用來作噴火銃一類的武器,給敵人燒燒火,呼吸一點兒毒瓦斯什麼的。這噴火銃的發明和運用咱中國人可是首屈一指,在公元十世紀時就有了。最早有噴火銃也最早有真正的火藥,槍的發明不用大腦也知道是中國人。

中國

最早有關槍的紀錄是《宋史》卷一百九十七。它告訴我們,中國人在公元1259年在壽春府(今安徽壽縣)就曾用火藥從竹管來射子窠(陶土粒),史稱“突火槍 “,是日後火銃的前身。

火銃的發明是在元朝,現仍存有元文宗至順三年(1332年)架上發射的盞口銃(口徑較大),及元惠宗至正十一年(1351年)的手銃。同突火槍相比,金屬管(早期多為銅或生鐵)的火銃堅固耐用的多,所以能使用較多的火藥,威力大,壽命長,是元軍攻城掠地的利器。早期銃的口徑小的在10mm到20mm之間,長約 350~400mm上下,沒有木托或木柄,不利拿在手上發射。在明朝永樂年間(十五世紀初),火銃的種類,品質,及數量都大大的增加,在結構上主要的改變有:



槍管外觀不再是直筒型,而是前細後粗;顯示對內彈道學有一定程度的瞭解。

火門(引火孔及藥盆)處加了可掀起的蓋子,用來防風雨。

槍手都配有裝藥匙,繫在腰間;用時插入槍膛,不僅裝藥量準確,火藥也不會散落膛外,使得精確度及安全性大大的提高。

明世宗嘉靖二十七年(1548年),明軍取得了若干歐洲及日本的火繩槍。因為槍托狀似鳥嘴,就稱它們為鳥嘴槍,鳥槍,或鳥銃。經過大量的仿製及改良,明朝軍中火器裝備齊全,在車炮營,鳥槍營,騎炮營,及火器補給營中,火器的配備過半。

到了清朝,唯一值得一提的是火器專家戴梓(1649-1726),發明了蟠腸鳥槍,連珠火銃,和子母炮等;尤其那連珠火銃是一種連發式燧發槍,可連發二十八響。可惜,清朝對槍炮的發展並不重視,鄙視外國,錯過了與工業革命時的西方在各方面齊頭並進的機會,直到十九世紀中鴉片戰爭時才發現落後甚多,惜為時晚矣。