无烟火药的由来
1845年的一天,瑞士化学家舍恩拜做试验时不小心把盛满硝酸和硫酸的混合液瓶碰倒了。溶液流在桌上,一时未找到抹布,他赶紧出去拿来了妻子的一条棉布围裙来抹桌子。围裙浸了溶液,湿淋淋的,熊旁怕妻子看见后责怪,就到厨房去把围裙烘干。没料到靠近火炉时,只听得扑的一声,围裙被烧得干干净净,没有一点烟,也没有一点灰,他大吃一惊。事后,他仔细回忆了经过,顿时万分高兴。他意识到自己已经合成了可以用来做炸药的新的化合物。为此,他多次重复了实验,肯定了结果无误,遂将其命名为火棉,后人称之为硝化纤维。但是用舍恩拜发明的硝化纤维,生成的火药很不稳定,多次发生火药库爆炸事故。1884年,法国化学家、工程师P·维埃利制成了世界上第一种无烟火药。
从金属定装到无烟火药,
从金属定装到无烟火药子弹的进化之路针发弹起源于19世纪30年年代,但由于欧洲那会对于数百年的前膛装填产生了一些思维定势。导致早先针发弹并没有流行开,直到50年代,里福瑟的儿子,尤金·里福瑟正儿八经设计了一款使用针发弹的转轮手枪之后,全世界才看到金属定装弹趋势已经势不可挡。当然,期初时候人们并没像针发弹一样将火帽内置在弹体里边。而是在底部开孔,发火源依旧是使用火帽。比如伯恩赛德步枪和梅娜德步枪,撅开弹膛塞弹,闭管,按上火帽,击锤击打火帽发火,击发药的燃气从子弹从传火孔冲入子弹底部的小孔,引燃发射药。接下来就是从波特式中心发火、再到博尔丹和伯克赛式中心发火,大威力步枪弹领域的击发基本定型。而较小口径的枪弹则是使用靠挤压方式的边缘发火,到了19世纪末的时候,无烟火药的出现给了子弹革命性的颠覆。在黑火药年代,由于黑火药爆速、能量的限制,子弹的初速往往只有400多米/秒。因此要保证子弹有足够的动能去杀伤,弹头直径一般动则11毫米以上,质量也大。但无烟火药可以提供更多的推进力,使得弹头初速更快(700m/s+),由于初速的提高,在保证动能的情况下可以减轻弹头质量以获得更平直的弹道。因此第一款使用无烟火药的步枪弹——勒贝尔1886从黑火药时代的十几毫米口径缩短到了8mm口径。另一个改变则是,早先因为黑火药子弹初速不高。使用纯铅弹头没问题,但无烟火药大大加速了弹头,而且膛内温度更高。很容易导致铅弹头出膛时在膛线上挂铅,清理起来很麻烦。因此从这会儿人们用铜被甲裹住铅芯以保护膛线,铜比铅硬,熔点更高,不容易挂膛;同时它也相对较软,足够在出膛的时候被膛线刻入以旋转。然后接下来各国开始全用上这类无烟火药+全金属被甲+中心发火+7-8mm口径的步枪弹作为制式弹药。无非就是德国人比较有远见的采用了无凸缘的弹底设计。无烟火药诞生之后,由于子弹初速提高。人们开始研究弹道空气动力学以及弹道末端伤害,其中有了两个较大的改进。艇尾和尖头,艇尾的设计可以减少乱流,增加子弹的稳定性,降低风阻。尤其是在弹道末端,子弹速度已经降到音速以下的时候还能保证一定的弹道稳定。而尖头的设计更好的降低了风阻、让子弹的存速能更好,弹道更加平直。基本上到了一战时期,尖头弹基本普及,而艇尾的末端优秀特性则一般会在机枪上用的更多。而手枪弹这边,因为没办法像步枪弹一样有这么多装药,而且枪管也短,加速时间不够。因此即便用了无烟火药,它的初速还是很难超过500。而且手枪也确实不需要多远的射程,因此为了保证动能和伤害,到现在为止手枪还是走相对大口径,大质量的弹头路线。