揭秘子弹底火:从雷酸汞到叠氮化铅的发展历程
揭秘子弹底火:从雷酸汞到叠氮化铅的发展历程
子弹底火是枪械发射过程中至关重要的一环,它相当于点火的火柴头,只有将底火点燃,才能引发子弹壳内部发射药的燃烧。那么,底火里到底是什么物质,为什么用撞针一撞就能点燃?本文将为您详细解析底火的原理及其发展历程。
在过去,底火中使用的主要物质是雷汞(也称雷酸汞),这是一种白色或灰色的化学物质,具有极高的敏感性和不稳定性。在干燥条件下,雷酸汞不仅对撞击敏感,甚至在遇到震动或摩擦时也会爆炸。当温度超过100摄氏度时,它还容易发生自爆。
雷酸汞虽然危险,但正是这种特性使其成为理想的底火材料。为了确保子弹百分之百发射成功,需要使用高度敏感的材料。然而,雷酸汞也有一些缺点,比如容易腐蚀药筒,因此被称为腐蚀性底火。使用雷酸汞底火的子弹在发射后,通常需要及时保养枪支,以防止腐蚀。
目前,底火中使用的材料已经转变为叠氮化铅。叠氮化铅的敏感度不亚于雷酸汞,但在干燥条件下不会与金属发生反应。与雷酸汞相比,叠氮化铅具有更好的储存稳定性,在50摄氏度的环境下保存3到5年,质量仍然可靠。此外,叠氮化铅的撞击敏感度和摩擦敏感度也优于雷酸汞。例如,从15厘米高度掉落的叠氮化铅会爆炸,遇到7毫焦耳的静电放电也会爆炸。其爆速达到每秒5180米,接近TNT炸药的爆速(每秒6920米)。
叠氮化铅也有其局限性,保存环境不佳或不够干燥时,它会与铜、锌、铬等金属发生反应。与铜反应后,叠氮化铅的爆炸性会显著增强,甚至达到无法实际使用的程度。历史上,曾有一支罗姆RG-14左轮手枪使用含有叠氮化铅的子弹,在射击人体时未发生预期的爆炸,这是因为弹头的撞击力度不足以触发放置在子弹内部的叠氮化铅。
接下来,让我们回顾底火的发展历程。从13世纪到19世纪的600年间,各种枪炮的发火方式层出不穷。最初的发火方式包括点火棒、火绳和燧发等。直到1807年,随着雷酸汞的发明,发火方式才取得突破性进展。雷酸汞的出现不仅改变了枪械的发火方式,也为现代枪炮的自动装填和连发奠定了基础。
在雷酸汞发明之前,燧石发火方式已使用了300多年。尽管燧石发火存在诸多缺点,如点燃成功率仅约70%,且在潮湿环境下难以点燃,但因缺乏更好的替代品而长期使用。燧石发火的过程缓慢,且燧石本身的使用寿命有限,使用几十次后就需要更换。
雷酸汞的发现可以追溯到14世纪,荷兰人雷贝尔在其笔记中有所记载。15世纪时,德国人昆克尔在实验中意外发现了雷酸汞,这次实验因剧烈爆炸而被称为“魔鬼降临”。1800年,英国化学家霍华德在制备氯酸的过程中意外合成了雷酸汞,并与克鲁克香克一起对其进行了研究,合成了雷酸银。
1807年,英国人福塞斯尝试将雷酸汞应用于枪支发火装置,利用锤击方式敲击雷酸汞以实现发火。雷酸汞的特点是发火时间短,可靠性高。福塞斯还将雷酸汞装入金属盂盆中,既避免了其暴躁的脾气,又起到了防潮作用。这种改进使得雷酸汞点火取代了燧石点火,成为前装枪流行的发火方式。
1810年,瑞士人波利研发出利用雷酸汞发火的后装枪,但这种枪械需要依次装填雷酸汞、火药和弹头,安全性较低。1819年,美国人约翰·霍尔研发出M1819霍尔后装燧发枪,实现了枪支的机械化加工和批量生产。1822年,撞击式底火(撞击式铁火帽)问世,主要材料为雷酸汞,后来改用铜火帽。这种铜火帽的出现使得所有前装燧发枪都改用了击发火帽。
1831年,法国人奥古斯塔斯发明了纸包定装枪弹后装枪的专利,这是第一个使用撞击发火的定装弹药。虽然该弹药因后膛闭气性能不佳而未投入使用,但启发了人们对定装枪弹的研发。1835年,普鲁士人尼古拉斯·冯·德莱塞制作出一种定装枪弹的后装枪,其最大特点是枪机内部有一根长长的击针。扣动扳机后,击针会穿透纸壳,击穿黑色火药,进而撞击雷酸汞,引发爆炸并点燃火药,最终发射弹头。
值得注意的是,雷酸汞被放置在弹头和发射药之间,而不是像现代火药那样放置在子弹底部。这种设计主要是为了保护雷酸汞,因为其性质不稳定,夹在中间可以起到保护作用。同时,击针在击中雷酸汞后会支撑弹头底部,有助于发射。
这支枪在当时非常先进,普鲁士军队从1841年开始装备,共装备了6万支,一直使用到普法战争结束,才被毛瑟步枪取代。到了20世纪二三十年代,叠氮化铅被开发出来并逐步取代雷酸汞作为子弹的底火使用。
本文原文来自网易新闻。