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拿奖轻松?“火药之王”王泽山拿命搏出成果

归档日期:07-16       文本归类:发射药      文章编辑:爱尚语录

  2017年国家科学技术最高奖日前公布,五百万大奖得主之一是南京理工大学的“中国火药王”王泽山院士,这位军工老科学家多年潜心于研究发射药技术,也就是人们日常俗称的“火药”。

  2017年12月27日,王院士在南京理工靶场指导,技术人员正在试射一支85式狙击步枪

  四大发明之一的火药,本身属于治安管控的易燃易爆危险品,一般人除非搞矿山和工程之外轻易接触不到。用于枪炮的发射药常人更是难得一见,但其中却有不少好玩的秘闻。

  通常人们将燃烧速度迅猛剧烈的火药定义为炸药,利用它的爆炸特性开矿或者炸掉靶标;而把燃烧速度均匀的火药拿来做枪炮药,用火药燃烧产生的高压气体将子弹喷出枪管。但在某些情况下,炸药和发射药的区别非常细微,炸药可以做发射药,发射药也可以做炸药。

  举个栗子,黑火药就是典型的一款炸药,即使摊开在开放空间,如果遇到剧烈震动也会发生爆燃。在北美玩黑火药枪要遵守安全守则,严禁把成罐的黑火药带入室内,因为一不小心就会把屋顶炸飞。

  与此同时,黑火药也是最早的发射药。老式的黑火药枪的燧发机构里,利用研磨成细粉的黑火药的速燃特性做引火药。杜邦公司等早期火药巨头企业把黑火药淋湿造粒,颗粒状的火药能降低燃烧速度,可以拿来做火枪做子弹发射药。压制成块、颗粒更大、燃速更低的黑火药,则可以拿来做炮药。

  晚清与英法等国的战争中,双方炮兵都在使用相似配方的黑火药,但英帝的大炮射程却能比大清炮队打更远,一个很重要的原因是清军火药造粒技术没有得到完善。

  1884年法国科学家发明代号为“B火药”的无烟火药,很快被法国军方用在步枪子弹上。这种以硝化棉为主要成分的火药燃烧速率相当稳定,不像黑火药那样极易爆炸,而且不会有硝盐残留腐蚀枪管,的确是理想的发射药,在美国甚至一度将它排除在“爆炸物”之外。

  但是,无烟火药同样也有不同的颗粒构造和燃烧速率。枪炮发射时最理想的情况莫过于子弹出膛时,火药也刚刚烧完,这样只能选择对应类型的发射药来优化。

  一般来说,子弹弹头越重,搭配的发射药燃速应该越低。威力巨大的12.7毫米巴雷特大狙的.50BMG子弹,火药燃烧速度反而是最慢的;而被老美视为玩具枪的.22LR运动步枪弹,因为弹头非常轻,却需要装入燃速较高的火药。

  另外,枪管越长也需要火药燃烧速度越慢。手枪和步枪的子弹,一样都用硝化棉做发射药。但手枪枪管通常只有二到五寸,为此,一些手枪弹甚至会加入其他火药来提高燃速。而步枪因为枪管长,火药燃烧的速度要稍慢一些,虽然说起来它和手枪子弹出膛的时间都是毫秒计。

  这样一来,如果你把手枪子弹的火药装进步枪子弹弹壳,结果一定会有惊喜:炸膛。火药烧得太快膛压迅速升高,长枪管吃不住劲,一旦枪管炸裂弄不好连射手的手和面部都会受伤。

  反过来,把步枪子弹的慢速火药装到手枪子弹弹壳里,那就会遇到另外一个情况:子弹初速不不够,子弹飞出枪管,枪膛里的火药还没烧完,就会在枪口喷出一团大火球。

  中国军工老前辈吴运铎先生在抗战期间也记述过类似的情况,兵工厂用山炮火药发射迫击炮弹,结果发现炮弹只能打三十米,几乎要砸到脚。解决的办法很简单,把火药碾碎增加燃烧速度。

  在一些时候,炸药和火药的差别也不是那么分明。如果在密闭容器中燃烧,硝化棉之类的发射药一样可以当做炸药来使;而小当量的炸药同样可以拿来做“飞雷”和“地狱炮”,就好比叙利亚反叛军的土制大炮做法。

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