大家普遍认为,枪支的设计与日常维护非常关键,然而对于枪支而言,子弹才是最关键的部分。我国的子弹主要使用钢材作为原料,而国外则普遍采用铜材。在子弹制造的原材料中,铜的性能无疑优于钢材。
为什么中国偏好使用钢材呢?是否仅仅是因为成本考虑?
首先,我们来了解一下子弹的射击原理。
子弹射出是由于枪内的撞针击中子弹尾部的底火,激发里面的无烟火药,在弹壳内迅速爆炸并燃烧。这会在封闭的枪膛空间内产生高温和高压,从而生成强大的推动力,推动子弹高速通过枪管,达到杀伤目标。
此外,枪的枪膛和枪管的设计也很有讲究。枪膛的后方口径总是大于枪管口径,子弹的设计也是如此。子弹的弹壳口径必须大于弹头口径,这样在射击时,弹壳与枪膛和枪管的连接处能形成密封的整体。这不仅可以防止火药爆炸时的能量泄漏,还可以降低弹头的初速和飞行距离,减轻火力。
如果密封性差,弹壳与枪膛的密合度不够,很容易发生爆炸,即所谓的「炸膛」。这不仅会损坏枪支,还可能引发弹夹中其他子弹的爆炸,给使用者造成严重伤害。
因此,为了在射击时,弹壳前端与枪膛和枪管的连接处形成能耐高温、耐高压且不变形的「密封空间」,材料选择显得尤为重要。
如果仅考虑密封效果,橡胶或塑料足矣,但这些材料无法承受射击时产生的高温高压,因此必须选用金属材料。而为了防止枪膛密封不良导致炸膛或火药气体泄漏,弹壳在高温环境下的柔韧性就变得非常关键。
从这些需求出发,全球范围内,黄铜是最符合高温密封需求的材料。
但是地球上众多的矿藏资源中,为什么特别选用黄铜为弹壳材料呢?
首先,黄铜材质柔软而稳定,许多国家铜矿资源丰富,易于获取。
最关键的是,黄铜硬度较低,采用「铜板反冲压」方式进行冷加工,生产弹壳成本低,损耗少,效率高。
其次,铜的柔软度适中。
它的硬度和强度适宜,可以保证弹壳在射出时保持形状,同时在生产中和弹头冷压后能形成紧密的密封咬合,将弹头固定,使得弹头底部与弹壳紧密结合。
再者,黄铜的材料稳定性高,不易生锈或腐蚀,也不受磁场影响,是非磁性绝缘材料。
而且在运输和存储过程中,也不会因为磁性问题导致弹药粘连,便于保管和运输。
但我国的弹药生产却主要采用钢材,很少使用黄铜。这主要是因为以下原因。
首先考虑的是资源开采与生产。
全球铜矿总储量仅为7亿吨,美国有3.5亿吨,而我国已探明的仅有3亿吨,且多分布在难以开采的地区。
铜还被视为重要的战略资源,不得随意开采。但我国的铁矿资源非常丰富,每年的钢材产量也很大。因此,我国军工企业针对钢材特性设计生产了钢制弹壳。
钢制弹壳的一个缺点是容易腐蚀和变形,难以回收再利用。钢制子弹也可能在高温下对枪械内部造成损伤,加速枪管磨损。
为了解决这些问题,我国从上世纪六十年代开始采用「覆铜钢」技术,即在钢材外层附着一层铜或铜仿制材料,节约铜资源。
此后,又引进苏联的「涂漆钢」技术,减少了对铜材料的依赖,同时保证了钢制弹药在枪膛内的表现与铜制弹药相当。这种技术生产的弹药不易变形腐蚀,在高温高压环境下能形成良好的「金属贴合密封」。弹头表面的铜涂层也通过漆面处理,在枪管内提供了更好的「润滑」效果。这使得我国生产的弹药在成本、射击性能和质量上都有优势,很多国家愿意订购我国生产的弹药。
比如曾经的「八一杠」就火力凶猛,尤其是被称为「铜包钢」的弹头设计,更是被许多老兵称为一代经典。 不过对于弹药的制造,也不光是完全采用「以钢替铜」,对于狙击子弹、大口径重机枪子弹等,也会采用纯铜材料,以确保其战斗需求。
而随着我国综合实力的增强,许多新材料也陆续使用在弹药生产上。
比如我国陆军所使用的 「陆盾」近战防御系统 , 其弹头的中间,就铸有 钨 这种稀缺金属材料,这种材料耐高温,不卡膛,坚硬度高,穿透能力好。 如今我国的子弹生产制造技术已经相当成熟,新技术的使用在确保子弹大量生产的同时,也能确保优质质量,价格还很公道,所以许多国家都很喜欢从我国订购生产弹药。
当然了这也并不影响我国军队的弹药战略储备与生产,估计现在全球没有几个国家能比得上。