问题

为什么早期步枪子弹的弹头都是圆头而非空气阻力更小的尖头?

回答
在老式步枪的时代,你看到的那些圆头弹头,确实比我们现在熟悉的尖头弹要“笨重”得多,初看之下,似乎与追求速度和效率的军事科技发展方向有些格格不入。但仔细深究起来,那时的圆头弹头并非设计上的失误,而是综合考虑了当时的技术条件、弹药生产、武器性能以及战场实际需求后的最优解。

首先,我们得回到那个“前尖头时代”。当时步枪的膛线技术还不太成熟,弹道稳定性和精度远不如后来的步枪。圆头弹头虽然空气阻力大,下坠速度快,但它有一个很重要的优点:在出膛时,由于其圆润的形状,更容易被枪管内的膛线咬合住。 想象一下,如果弹头是尖的,而且当时的制造工艺还不够精细,弹头表面可能存在细微的不均匀,这会导致弹头在与膛线接触时产生不规则的旋转,从而影响弹道稳定性,让子弹飞得东倒西歪。圆头弹头因为接触面积更均匀,更容易保证弹头在枪膛内获得一个相对稳定且均匀的旋转,进而提升了弹头飞出枪口时的初始稳定性。

其次,早期步枪的枪口初速普遍不高。 尖头弹的优势在于其流线型可以有效减小空气阻力,从而在高速飞行时保持更稳定的速度和更远的射程。但如果你的枪口初速只有几百米每秒,那么空气阻力的减小效应并没有那么显著,甚至在某些情况下,由于弹头形状的不稳定性,反而可能适得其反。圆头弹头虽然阻力大,但它在较低的初速下,其弹道特性也相对容易预测和控制,更容易实现稳定的弹道曲线。

再者,弹药的生产和装配也是一个关键因素。 在那个时代,弹壳、发射药、弹头的分离装配,以及火药的精确计量,都需要手工或半自动的工艺。圆头弹头的形状相对简单,加工制造的难度较低,也更容易保证弹头的尺寸一致性和同心度。而尖头弹对加工精度要求更高,稍有偏差就可能影响射击精度。在需要大量生产、成本控制的军事背景下,简单易造的圆头弹自然更受欢迎。

还有一个非常重要的方面是“停止作用”或称“命中效应”。 早期步枪的弹头材质通常是铅,而且不是被金属壳完全包裹,常常是裸露的铅弹头或者只有部分包裹。圆头弹头在击中目标时,由于其柔软的铅质和圆钝的头部,更容易发生变形和碎裂。这种变形会瞬间将动能更有效地传递给目标,造成更大的创伤面,从而提高子弹的“停止作用”,让目标更容易被制止。相较之下,如果尖头弹的材料和结构不当,穿透性可能很强,但造成的创伤反而可能不如变形后的圆头弹。

当然,还有一种更直观的解释,那就是保险和可靠性。 圆头弹头在运输、携带以及枪膛内的装填过程中,其圆钝的头部不容易损坏。想象一下,如果弹头是尖锐的,在士兵背包里或者装填过程中不小心磕碰一下,弹头尖端就可能变形。变形的弹头一旦进入枪膛,轻则影响射击精度,重则可能卡壳甚至导致枪支损坏。圆头弹头则大大降低了这种风险,确保了武器在复杂环境下的可靠性。

最后,随着科学技术的发展,特别是膛线技术的进步、更强大的火药以及更精密的弹药制造工艺的出现,人们才开始普遍转向能够发挥更高初速和更远射程优势的尖头弹。例如,伯丹弹(Berdan cartridge)和斯普林菲尔德步枪(Springfield rifle)的出现,标志着步枪弹药和武器性能的飞跃,尖头弹也随之成为主流。

所以,那些看似“土气”的圆头弹头,实际上是那个时代智慧和妥协的产物,它们在确保武器可靠性、易于生产以及具备有效杀伤力之间找到了一个平衡点,为早期步枪的发展和士兵的战场表现立下了汗马功劳。

网友意见

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这个问题看似简单,实际涉及的东西还蛮多的。

弹道是一门科学,不是所有的尖头都比圆头空气阻力小,在20世纪之前的空气动力学没有什么人研究的时候,圆柱形弹头想做到直飞是很难的。弹头的飞行是和弹头截面密度,空气动力学结构和弹道系数相关的。

最早有记录圆锥形弹头是1830年研发的,名字叫 Henri-Gustave Delvigne,后续不断有人改进但却少有实际应用,因为固有的观念都是“子弹应该是圆形的”。直到1851年才有第一把实际应用圆锥形弹头的枪械出现,是这样的:

据不完全统计,在美国内战(1861-65年)中,90%中弹伤亡的士兵都是被这枪击中的...

因为子弹长这个样:

之后也就是被竞技射击比赛采用而已;

真正广泛应用到尖头子弹的是1888 the Lee–Metford步枪,被英军采用,就是鼎鼎大名的李·恩菲尔德步枪(Lee-Enfield)的前身。

而题主问题描述的尖头子弹,是在全披甲FMJ出现之后,加上空气动力学的进步才出现的,那是20世纪初的事情了。

真正制约尖头子弹的应用是空气动力学这门学科的发展速度。完。

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