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上次的课程研究，因为真正去用心做了，寒假也闲来无事，与其当是作业烂在老师的邮箱里，还是修改出来当作科普文章比较好。多少能发挥一些参考的作用，也能给想了解的朋友提供一些帮助。  此次借鉴了俄罗斯军用霰弹的发展和民用猎枪专家自装药的经验和总结，从霰弹发射原理，霰弹发射药选择，药粒的组分和几何外形，不同情况对装药的影响和应对措施以及在弹体上的结构选择改造等等方面分析介绍了霰弹装药选择。为多情景下霰弹装药选择提供了有效参考，同时也借国外霰弹发展现状分析了国内霰弹装药发展前景。 引言在今天霰弹广泛被用于特种部队作战、城市执法、武装押运、居民自卫、体育经济、狩猎等场景，霰弹本身也可以实现多功能。其可以假装线膛枪管，发射单一弹丸用来射击大型猎物，还有专门的猎枪和运动枪械。霰弹的特点是口径很大，通常达到18.2毫米口径，枪口的动能与普通狙击枪相接近，但是子弹初速很低，不用担心跳弹的问题，因此在国外常用来城市执法，避免伤及无辜，另外近距离威力大，也可以用来破坏门锁等。但由于相关法律关系国内霰弹的应用还不及国外应用广泛。此次研究主要是总汇和统一霰弹装药和弹体结构不同的选择和装配，以便后续研究人员的需要。也可也做实用性自装弹的前置参考材料。 1 霰弹装药1.1霰弹装药不一样的发射原理霰弹枪通常是没有膛线的滑膛枪，一次击发可以打出少则6个或者更多弹丸，杀伤的范围很大，高精准，操作简单。即便是没有进行过专业的射击训练也可以迅速掌握。因为霰弹枪内部没有膛线，所以子弹几乎不受到什么阻力，发射过程是一下子完成的，进而发射药的燃烧速率比较快。 霰弹缺点也很明显，前面也提到了发射药比一般燃速快子弹动能很大，但是由于弹丸很多，枪口很大，初速很低，这是子弹的穿透性很差，而且射程很近，射击100米之外的目标时，只要普通的防弹衣就可以轻松抵挡。 1.2霰弹装药成分黑火药是人类历史上最早的火药，所以在无烟火药出现之前，枪炮的发射药一般都是黑火药。黑火药是按一定比例将一些化学物质以粉末状混合起来的，制成的黑火药在运输和使用途中这些粉末极其容易分离，而且在受潮以后还会影响燃烧速率。所以此后人们就干脆用水将黑火药固定成为了块状，现代的黑火药也是成型的，只不过是通过机械压制的。黑火药的缺点就是很容易燃烧，而且发射完毕后膛内会残留大量的残渣，容易堵塞枪支还会腐蚀枪支。再者黑火药产生的烟雾也比较大，影响视野而且还容易暴露位置。不过黑火药也是有优点的，那就是极易燃烧，在有了无烟火药之后，人们还是会用黑火药来充当引火药。 到了19世纪末期，新的无烟火药充当黑火药成为了枪弹的发射药。之所以被称之为无烟火药，是因为该火药产生的烟雾和黑火药比起来几乎可以忽略不计。首先将棉花等植物纤维用硝酸处理后得到了火药棉，不过火药棉特别容易燃烧而且速率极快，然后将其融入乙醚或者是乙醇中就会产生凝胶状，最后经过挥发就成为了无烟火药，这种火药称之为单基火药，是枪支比较普遍的发射药。将硝化纤维溶入硝化甘油中就得到了双基火药，这种火药燃烧更为猛烈而且燃烧温度极高，容易损坏枪支，在加入能控制燃烧温度的抑制剂后才可以当步枪发射药，所以现代步枪使用的都是这两种无烟火药。 此外还有更加暴躁的三基火药，只不过即使是霰弹这种大口径轻武器也驾驭不了这种发射药，所以三基火药只能当重型火炮的发射药。此外无烟火药还有一个缺点，那就是容易分解产生酸性物质，这种酸性物质反过来又会加剧分解，容易引起自燃而且还会腐蚀金属。所以后来人们又在无烟火药中加入了稳定剂。不过该过程是一个自然分解，稳定剂只能起到延缓分解过程的作用，并不能彻底抑制，所以现代的子弹都是有保质期的。且霰弹相对其他步枪子弹，密封性从表面就可以看出不是特别的好，但许多的霰弹采用的塑料制弹壳也防止了药室腐蚀的毛病。 1.3霰弹装药药粒其实霰弹的发射药和步枪弹的发射药在化学成分上没什么区别，不同之处就在于各自发射药的形状和大小。霰弹枪内部是没有膛线的，所以子弹几乎不受到什么阻力，发射过程是一下子完成的，进而发射药的燃烧速率比较快。可是步枪就不一样，内部的膛线导致了子弹受到的阻力极大，所以步枪弹的发射药燃烧是一个持续过程，燃烧速率也就必须慢一点。 霰弹发射药造粒种类常规的三大类是：长管状、粒状、片状。其中长管状例如英国.303步枪弹所用的“科玳”无烟发射药，造型为内部有1个长孔贯穿的长管结构，长孔的直径和长管的长度之比在1:100以内；粒状外形为短的圆柱形，分为管状和蜂窝煤状，管状中间有一个稍大的孔，蜂窝煤状则在截面开有数个小孔；片状，有方片形、圆片形多种，特点是很薄，通过极薄的厚度来追求燃烧中的燃速。而霰弹多用为蜂窝煤状类高燃速装药。 为了让发射药的燃烧速率不同，在不改变成分的情况下只能在外观大小上面动文章了。颗粒比较大的发射药燃烧速率慢，所以就适合于步枪弹，颗粒比较小的发射药燃耗速率快，就比较适合霰弹，更有甚者为了加快燃烧速率，直接将发射药做成蜂窝状的。如果将霰弹枪发射药装入步枪弹中，就会出现炸膛的情况，因为燃烧速率实在是太快了，导致了膛压瞬间增大，而且发射药在压强越大时燃烧越快，所以还没等子弹发射出去，枪膛就会因为过高的压强而损坏。将步枪发射药放入霰弹中，因为燃烧速率不够快，加之霰弹阻力较小，所以发射药还没有完全燃烧就会连同铅粒一起喷射出去。[1] 1.4霰弹不同发射药燃烧情况具体的可以按照下面所做的曲线图来看看三种最特殊的情况。
 发射药燃烧情况蓝色：表示发射药的燃烧速率刚刚好，整个时期产生的膛压并不高，而且燃烧速率比较均衡，刚好子弹出膛的那一刻燃烧完毕
红色：表示发射药的燃烧速率极快，在短时间内产生了巨大的压强，这个时候对于枪膛就是一个考验，子弹在枪膛移动的后期燃烧速率又明显不足，导致了枪口初速度极低，前面说的步枪弹用霰弹发射药就是这种情况，这时候要么减缓发射药的燃烧速率，要么换更轻，摩擦更小的弹头。 绿色：表示发射药的燃烧速率过慢，正常来说膛压会达到一个最大值然后慢慢变小，前面说的霰弹用步枪弹发射药就是这种情况，而该情况就是膛压还没有达到最大值，发射药还没有完全燃烧，子弹就已经飞出了枪膛，这时候就应该加快发射药的燃烧速率，或者是换成更重，摩擦更大的弹头。 1.5市面上常见的散装霰弹发射药借用俄国市面上几种常见的霰弹发射药进行进一步介绍：“苏纳尔SVS”型、“苏纳尔SV”型、“苏纳尔”型、“苏纳尔SF”型、“苏纳尔N”型、“猎隼”型、“苏纳尔-马格南”型、“苏纳尔-410”型，不同的发射药适用于不同的口径规格和用途。[2]
 参考图
2 弹体结构选择
 霰弹结构例图
现代霰弹基本可以分为这几个部分：底火，弹壳（药筒），发射药，弹托和弹丸。
2.1弹头霰弹的口径单位是铅径（gauge），现实中相比其他口径，12号具有更高的实用和泛用性。此处12号铅径就是把一磅的铅熔铸成直径相等的十二个铅球，其中一个铅球的直径大小就是十二号，以此类推。也就是说，霰弹的口径号越小，实际口径越大。一般都读××号/型口径或××铅径。 几种常见的口径号对比如下 铅径 实际尺寸 10 19.7mm（0.78英寸） 12 18.5mm（0.73英寸） 16 16.8mm（0.66英寸） 20 15.6mm（0.62英寸） 28 14.0mm（0.55英寸）
 霰弹口径例图
不同口径霰弹还有不同规格，比如12号口径霰弹还有三种常见规格，分别是长度为：2.75英寸（70mm）12型，三英寸（76mm）12型，和3.5英寸（89mm）的马格南12型。而马格南12型霰弹区别在于通过拉长弹体来获得更高的威力，并且取代了原来的10号霰弹。[3]
同口径霰弹又可因为里面装填的弹丸大小不同而分为鹿弹，鸟弹，和独头弹。一般把弹丸直径小于5mm的叫鸟弹，大于5mm叫鹿弹。在这些分类内又可继续细分比如××12号鹿弹等等。 2.1.1散弹普通散弹型霰弹，即散装圆珠弹，有着多种制造材料，如铜合金弹、钢弹、橡皮弹、铅弹等，大多数民用和警用散弹型霰弹都使用铅弹，因为其成本低容易获得且个人可简单制备。而军用或者特种用时装弹材料成本就更高一些。
 霰弹弹型多样性
箭形弹（Flechette Shotgun Rounds）每一发子弹内含30枚1英寸钢制镖形弹。Flechette是法语小箭头或者飞镖的意思。这种弹药源自于当年美越战时期，由于越南丛林密集，面对越南游击队的丛林突击，传统的12号鹿弹射击往往被密集的树枝树干挡住。于是一种穿透性极强的镖弹应运而生。用密集的镖和霰弹枪的覆盖射击，击中目标的概率更大，而且即使防弹衣也无法抵御这种镖弹。但这种武器的致命性不强，但是有很高的致残性。[4]
2.1.2独头弹
 独弹头霰弹
独头弹种主要是为了弥补鹿弹与鸟弹较远距离（远距离是与普通霰弹比较）存能不足，穿透力不足等等。扩大了霰弹枪的适用性，原英文slug译为铅块。
独头弹有三种类型，福斯特式（foster），列奈克式（brenneke），萨博特式（sabot）。 最常用的为福斯特式（foster），是一个美国人于1931年发明的。其弹头一般由软铅制作。 福斯特式独头弹底部为空，前部成半球型。因为底部空心。导致它的重心靠前，后半部分好比一“裙边”增加出膛稳定性。福斯特式可以在有霰弹收口的情况下发射，而不损伤枪管和收口，适应性很强。弹头内通常在底部内置一小球防止意外形变。
 福斯特式独头弹列奈克式（brenneke），这是一种实心独头弹，大质量保证了高的穿透性能。出膛后弹头与弹托不分离，是一位德国设计师在1898年设计的。 最后是萨博特式（sabot）这种独头弹比较新颖独特，是一种次口径弹药。弹托分为左右两瓣，中间夹着弹头（或一个弹托包住弹头）。出膛后弹头与弹托分离，只有弹头高速前进。这有点类似于脱壳穿甲弹。sabot可以用带膛线的霰弹枪发射，由质地很软的弹托卡入膛线，在枪膛内高速旋转射出。由于弹头不直接与枪管接触，可以不考虑弹头硬度用更硬的材料制作，使得它无论是精度还是侵彻力都比较优秀。[5] 2.1.3特种用霰弹特种霰弹的种类十分繁多，如：橡皮弹、豆袋弹、泰瑟弹、垂泪弹、龙息弹、破门/障弹等等。此处不做分开详细讲解。 2.2药筒
 塑料霰弹弹壳
世界上大多数子弹的弹壳都是用金属材料打造而成，所以看上去很有光泽，利于子弹的发射，也减少了枪膛摩擦阻力，降低了故障率。但凡事都有例外，霰弹便是如此，其外壳并非金属，而是塑料。它通过射出数量较多的铅弹扩散，对近距离目标进行杀伤。
其实这和霰弹结构有一定的关系，霰弹膛压本来就比较低，塑料的材质跟金属比起来，重量更轻，也更加容易抛出和承受。另外，霰弹的装药量不多，不像步枪弹那样需要精度。它所使用的塑料属于工程塑料，在强度、耐热性能这两方面，会比一般的塑料质量要更加好。 另外一点，就是成本的问题。塑料跟金属相比，肯定要更加的便宜。便宜的商品，先不说性能怎么样，它们总是能够最先吸引人们的注意力。霰弹有着悠久的历史，在1877年，纸壳的霰弹出现，只有在弹壳的底部才有金属。 剩下的弹体，都是用厚度很大的纸板圈打造而成。用硬纸壳造的霰弹，其实也有不少的问题出现。比如说不防水，不防潮，弹壳内的火药容易受潮变质，这也让子弹的威力变得小了很多。经过长时间的发展，霰弹的弹壳都广泛使用塑料，防潮性能已经变得很好，为了能够承受住更大的膛压，装药量一般都比较少。 也有一些特别与众不同的霰弹，它的整个弹体都由塑料而成。比如说像“ACTIV”霰弹，它没有金属弹底。其实，用塑料制成的弹壳也有着很多的好处，比如说能够减轻士兵的负荷量，还有弹药的质量。
 金属霰弹弹壳
金属弹壳也是有缺点的，像钢弹壳的质量就比较大，造成了比较大的浪费。弹壳材料也经历了黄铜到覆铜钢壳，钢壳到覆铝钢，最后是铝壳到塑料弹壳的一个变化。或许在人们的印象中，霰弹的装药量可能会变得比较少，但是，对于军用霰弹来说，它的装药量就会变得很大。军用的武器，一般都讲究强大的杀伤力，所以这时候的霰弹就会用金属弹壳来打造。
2.3弹托弹托（sabot）由早期霰弹里的隔板发展而来，主要用途如下1.起到隔离发射药和弹丸的作用，防止混合。2.有助于发射时推动弹丸前进，增加弹丸密度。3有助于发射药燃烧时的闭气，使得推进效率更高。4保护枪管。（防止弹丸乱撞）
 不同型号霰弹弹托
高质量的弹托可以防止武器卡住，有助于保持枪管中所需的压力，并防止火药气体泄漏。但塑料弹托在夏季时表现不佳（噪音很大），在冬季，它们气密性会小幅度下降。[6]
结论参考作用上，主要提供根据药粒药型和组分来选择适配药，也说明了霰弹原理方便非专业人员理解。通过霰弹弹体的种类原理分析，为后续改装弹提供选择方向参考。 国内外对比上，把市面上霰弹发射药对比，它们的配方基本上都是一致的，不同在于在造粒方面，欧美的商用发射药以片状和圆饼状更普遍，而俄产商用发射药则以球形和短管形为主，但这并不影响发射药的品质和效果。俄国国产的发射药缺点在于弹道性能不专一，适用范围更广泛，一个品牌类型的发射药可适用于多种不同的霰弹，缺乏专一性和针对性。 但在配方和工艺方面，我国霰弹很大程度上仍旧在啃仿苏式发射药的老底子，推陈出新的频率和数量不足，难以支撑起当前霰弹枪专用弹的缺口。另一方面，霰弹发射药工艺属于基础化学工业当中范畴，我国基础化学工业就目前而言与国际先进水平仍有一定的差距，以这种工业底子去实现更精密且更合适的轻武器发射药是不太切合实际的。因此发射药当中专一化的问题也是我们将要面临的。 参考文献 [1] SergeyLeva，Какправильно заряжать патроны，патронов для чайников， 29.04.2007 [2] Михаил Панцелюзин，Снаряжаем правильно патроны к летне-осенней охоте， 22 августа 2017，Охотники.ру [3] Анатолий АзаровПлотность снаряжения патронов имеет значение， 23 июня 2017，Охотники.ру [4] viclone，俄罗斯霰弹枪发射药，战甲军品，2019-03-08 [5] kuarz，霰弹结构与独头弹， bilibili文章专栏，2019-03-01 [6] 迷彩前沿，霰弹用塑料壳的发展，军事领域创作者，百度文献， 2021-04-15
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