那得看你射出去的速度有多快了！子弹作为现代战争中最基本的武器之一，其杀伤机理主要是通过撞击或穿透目标时释放动能来实现的，一枚普通的步枪子弹其动能少则有400/500焦耳，多则可达2000-3000焦耳，当如此巨大的能量都汇聚在一颗小小的弹头上时，弹头也就具有了惊人的破坏力。 大家都知道飞机在突破音障时由于声能高度集中会产生音爆现象，那么作为一种高速移动的能量载体，弹头在飞行时会不会也产生类似的冲击波或者其它可对人体造成伤害的东西呢？来自美国的知名科普达人Destin便用生动的实验来为我们解答了这个疑虑。 Destin:'大家好我就是爱钻牛角尖的Destin，大部分人都喜欢享受射击带来的快感，而我就跟他们不一样了，我比较喜欢透过事物的表象来发掘更深层次的东西，一颗飞奔的子弹所包含的信息并不仅仅只有几千焦耳能量那么简单，当我们对其进行深入剖析之后你就会发现，原来耀眼的火光背后还隐藏着很多我们尚未知晓的秘密。' 要想探索飞行中的子弹所隐藏的秘密并不是一件简单的事，由于子弹是属于高速移动的物体，想要捕捉到子弹周围的压力和气流变化情况则必须得依靠一些可视化介质才能实现，于是聪明的Destin想出了一个绝妙的检测方法——纹影法，首先需要准备一面科研级别的16英寸抛物面反射镜。 然后再准备一台科研级别的Phantom v2511高速摄像机，这款摄像机的惊人之处就在于它能以1280×800的分辨率进行25,600帧/秒的高速拍摄，还有一个惊人之处就是——这款相机真的很贵！ 准备好这两样核心法宝之后，就将它们分别放置在左右两侧，镜子和摄像机一定要在同一直线，同一高度上。否则实验的效果将会大打折扣。 最后再在相机的下方准备一个强光源，让光源径直的射向伫立在远方的抛物面反射镜。 当光源照射到镜子之后，由于反射作用，光便会反射回来。 最后照射进我们的高速摄像机中，被相机捕获。 纹影法的原理其实非常简单，如果光在密度相同的气流中传播的话，那么其在高速摄像机上的成像将会是非常平滑的，如果光从密度较小的气流进入密度较大的气流中的话，那么光就会发生折射，从而在高速摄像机上的成像就会出现可视化的纹路，借助于光的纹路变化我们就可以间接得知子弹周围压强以及气流的变化，从而判断出飞行中的子弹周围是否会产生冲击波。 当所有的一切都准备好之后就可以请出我们的射手了，射手必须要具有精湛的射击技术和过硬的心理素质才行，不然一枪下去失去的就是一面珍贵的抛物面反射镜了。 “砰！”的一声过后，50BMG子弹非常完美的避开了16英尺抛物面反射镜。
还成功的被高速摄像机捕获到了，从成像中我们可以清晰的看到子弹非常笔直的在抛物面反射镜前划过，但是子弹的后方以及两侧产生了明显的波纹。
放慢速度后我们可以更加清楚的看到子弹两侧确实产生了类似于浪涌的波纹，而这两侧的波纹看起来像是由子弹自身产生的，并不是开枪时由火药爆炸产生的。
而随后就出现了一些微弱的从下往上扩散的波纹，这些较为微弱的波纹看起来像是子弹两侧的波纹在撞击到地板后反射回来的。
但是不久过后镜头中又出现了两道比较匀称的从下往上扩散的波纹，这两道波纹很有可能是子弹两侧的波纹在撞击到混泥土水泥地后反射回来的，因为这两道波纹不仅更加匀称，也更加粗壮。
最后镜头中又出现了数道从右往左扩散的波纹，如果没猜错的话，这应该是开枪时枪口处产生的冲击波，由于距离较远的缘故，最后才在高速摄像机中呈现出来。
在上述众多波纹中，我们最关心的当然是子弹两侧的波纹，从高速摄像机的成像上我们可以看到，50BMG子弹在飞行时两侧的气流密度是明显高于周边气流密度的，从而可以初步推断弹头在飞行时会对周边的空气施加一个压力，进而致使弹头附近的气流密度上升，导致了光线的折射，最终产生了纹影。我们可以做一个小模型来说明弹头两侧波纹形成的原因： 子弹在破风飞行时会对周边的空气施加一个挤压力，让我们用形象的蓝色小圈圈来代表这些力。
当子弹在快速飞行时弹头就会不断地对前方的空气施加压力，小圈圈也就会不断的在弹头前方堆积累加，并在后方逐步的释放。
如果子弹的飞行速度再快一点的话，那么弹头前方的圈圈就会变得更加尖突。
从而在弹头两侧而形成一个V形的弧角。
如果子弹飞行的速度再快一点的话，那这个V形的弧角将会变得更加明显，角度也会变得更小。
在学术上我们就将子弹飞行的路径线与任一边的夹角称为马赫角。
这枚50BMG子弹飞行的马赫角μ约为28.85度，根据马赫的计算公式M=1/sinμ，我们可以粗略的计算出这枚子弹的飞行速度约为：1/sin28.85=2.072马赫。
50BMG子弹的飞行速度是在音速之上的，属于超音速飞行，那如果换成是在音速之下的亚音速子弹的话，还会产生类似的波纹吗？让我们来做一个简单的对照试验。 首先准备两枚300 blackout子弹，也就是7.62×35mm的子弹，左边铜质弹头的重量为100格令，由于弹头质量较重，在射击后弹头将会以大概1080英尺/秒的亚音速速度飞行，而右边黑色子弹的弹头重量则比较轻，射击后将会以约1500英尺/秒的超音速速度飞行。
首先用黑色的超音速飞行弹头试下。“啪”的一枪过后，子弹同样出色的避开了抛物面反射镜。
并在高速摄像机上留下了清晰可见的轨迹。但是弹头两侧波纹夹角似乎比50BMG子弹更大一些。
通过对比我们可以看到，这枚较轻的300 blackout弹头的马赫角为36.5度，其飞行的速度约为1.68马赫。
接下来再让我们用100格令重的弹头试下。
弹头同样被高速摄像机完美的捕获了，但是......子弹周围产生的波纹似乎与之前超音速飞行弹头所产生的波纹都不一样。
看起来有点像一只可爱的小蜜蜂在“嗡嗡嗡”的飞。
为何弹头在亚音速飞行时又会出现这种现象呢？当智商不够用的时候，就好的办法就是借助别人的智商来解决自己遇到的问题，于是Destin便带着疑虑找到了著名的气体力学专家Dr.Konstantinos Kanistras博士。
Dr.Konstantinos Kanistras：“同学你这个问题很简单啊，我跟你讲，你不要被弹头的飞行速度所迷惑，虽然那个弹头是以亚音速的速度飞行，但是子弹两侧的气流由于受到弹头挤压的缘故，相对弹头而言就是以超音速的速度来流动的，所以弹头两侧才会出现类似的波纹。”
而这种波纹其实就是弹头在接近音速飞行时产生的音障。
这种现象与飞机在突破音障时产生的音爆云类似。
至此我们可以得出定论，那就是子弹在飞行时并不会产生冲击波，但是对于超音速飞行的子弹而言，弹头周围会产生一个压力较强的区域，这个区域所具有的压强能否对人体造成伤害我们目前无从得知，但可以肯定的是它能杀死一头鹿，这个在之前的文章中有具体的例子可供大家参考。对于亚音速飞行的子弹而言，弹头的周围就不会形成类似的压力区域，但是当子弹飞行的速度接近或高于0.8倍音速时，子弹的周围就可能会产生音障。 |
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