我国缺少铜资源,能不能放弃金属材料,用工程塑料来做子弹壳呢?

飞翔在麓山上空


怎么说呢……我国缺铜的确不假,但是我们可以用覆铜钢啊,实在不行用漆钢啊,为啥一股脑就得钻在塑料弹壳上?


比如说图中的弹壳,就采用了漆钢弹壳


当然,用聚合物作为弹壳本身也不是什么新鲜事了。比如说霰弹枪用的霰弹,大部分都是聚合物弹壳的。而且在2014年年初那会儿吧,还有个闹得挺大的事,PCP弹药公司的生产出来的塑料弹壳子弹炸壳了,还把射手的脸都给弄伤了。


炸壳的塑料壳弹


塑料弹壳目前的瓶颈在于这两点。第一,耐高温高压。对于金属弹壳来说,这些当然不算个事儿了,一般来说要让铜或者钢融化,起码也要上千度的高温。而塑料就不同了,本身聚合有机物的燃点就不高,这也是难点之一。


一个1200℃的铁球


第二,就是塑料弹壳的延展性不如传统的金属弹壳。比如说举个很简单的例子,受到加工精度的影响,弹壳的尺寸不可能100%贴合弹膛。那么在开枪的时候,子弹会受到发射药快速燃烧产生的高压火药燃气,从而膨胀到紧贴弹膛内壁的位置。


在炸壳事件中被炸得一塌糊涂的弹匣


但是如果弹壳材料的延展性不够高的话,很有可能会因为弹壳受力不均匀而炸壳。或者像去年年中那件炸壳事件一样,枪械采用了槽化弹膛,这样也很容易使得塑料弹壳炸壳。


一发12.7mm塑料弹壳弹和一发.50BMG塑料弹壳弹


当然还有一些劣势,比如说塑料弹壳和金属底火之间的配合问题等等。这也是目前为什么塑料弹壳方心未艾的原因之一。


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战甲装研菌


以前好像看过一个资料,我国刚建国的时候,缺少科技人才,军工产品轻武器也基本是仿制苏联的,但是很奇怪,我国自己生产的武器各项数据都和原本的苏联原装武器一样,有些还更加优秀,但总是会不定期卡壳。问题检查也查不出。

后来有人发现,如果我国自己生产的武器使用苏联原装子弹,就不会经常卡壳了,这才发现为什么苏联子弹和弹头都采用黄铜制造的。因为黄铜相比钢铁,要软很多。在钢铁枪膛中会不断有自润滑效果而钢铁枪膛打钢铁子弹,则会不断出现硬卡的现象。这种情况,在我国采用钢壳弹药外镀铜之后改善了很多。

现在我国的武器也基本采用这种方法,钢铁内壳保证强度,黄铜外壳自润滑枪膛。这是材料缘故,在现阶段已经是最优选择了,至于塑料?枪膛温度太高,会漏气啊


镇南少将


弹壳材料虽小,但决定了枪械的性能。自从有壳弹药出现,人们就在弹壳材料上下了很大的功夫。黄铜是成本较高的金属,作为一次性使用的弹壳材料,确实比较浪费。虽然理论上黄铜弹壳可以回收再利用,但实际上回收的数量有限。

除了财大气粗的西方国家和石油输出国,其他多数国家都被迫选择钢质弹壳。钢质弹壳的成本比较低,但是钢的硬度大、延展性差,作为弹壳的机械性能不如黄铜。因此大家可以注意到,所有钢质弹壳的锥度都要比黄铜弹壳大一些,这样更有利于发射后抽壳,例如苏联制式的7.62×39毫米步枪弹。这导致了AK47系列步枪等枪械的弹匣看上去更弧度更大一些。即使采用了更大的锥度,钢弹壳也更容易出现抽壳不畅,甚至会把弹壳拉断,造成故障。

能不能用塑料来取代黄铜呢?弹药界一直在探索这个问题。较早应用塑料弹壳的是泵动式霰弹枪。这种枪的射速慢、膛压低、射程近,对精度要求比较低,进弹和抽壳的力量都来自人力,因此对弹壳材质的要求比较低。如今在国外,霰弹枪已经普遍采用塑料弹壳,将发射药和弹丸本身都包覆在内。但是这样的弹药还是要采用黄铜底火。高初速的弹药能不能采用塑料弹壳呢?美国陆军也对此很感兴趣,原因倒不是因为缺铜,而是为了减重。

美国政府还在2003年拨出专款,扶持一些小企业研究这项技术。于是,一些美国公司进行了勇敢的尝试。一家叫做英格尔弹道研究的公司推出了与塑料霰弹类似结构的子弹。其弹壳后部依然是黄铜,但中前部、包括斜肩和壳颈都是透明的尼龙。据说有75%的黄铜被塑料取代,整弹减重35%。该公司已经推出了5.56毫米、7.62毫米、12.7毫米等多种弹药。还有一家叫做PCP的公司采用了略有不同的结构,只有弹壳中部是尼龙,弹壳后部和壳颈、斜肩都是钢质的。但是这种结构的5.56毫米弹表现并不好,在美国枪械网站firearmblog组织的一次测试中,第一发弹就导致了严重故障,弹壳完全解体,弹匣的底部都被崩了出去。

后来PCP公司推出了新的、类似于英格尔弹道研究公司的型号,只是采用沙色的塑料。新一代的埋头弹更加大胆地采用了塑料弹壳,泰克西隆系统公司在2017年7月推出了三种埋头弹,口径分别是8.62毫米、7.62毫米和6.5毫米。它们看上去不像子弹,更像是小药瓶。同时,这个公司还研制了发射这些弹药的M4步枪改进型。今后,很可能会看到美国大兵揣着塑料弹壳的子弹出现在战场上。也希望我国军工企业的科技人员能够早先一步研制出我们国家的塑料弹壳子弹。

本文节选自《兵器》2018年第2期,更多精彩内容欢迎移步观赏


兵器肖宁


首先告诉大家一个重要信息,美国在这方面已经走到前面去了,他们已经完成了塑料弹壳子弹的试验阶段,并取得一定成绩。第二要带领大家走出一个误区,看过了几位大咖们的回答,都有点过于被问题的思想套住。国内金属资源是缺铜,但是钢铁可不缺,这第一点就是要考虑到新型材料的应用与开发会不会比钢铁和铜还费时费力,第二点就是新子弹的造价如何。

美国已经使用塑料弹壳子弹完成验证射击实验。

国产子弹壳现在主要由钢度铜完成,已经不会出子弹过硬导致枪械的各种机械故障,这样的子弹就目前来看完全是没问题的。而工程塑料目前开始应用广泛的也就是弹药箱较多,因为它能集合铁箱与木箱的优点,摒弃缺点。当然,霰弹枪子弹完全是一个个例,这是因为它的枪械原理与射速,塑料弹壳完全可以承受。

目前还没有大量使用塑料弹壳的制式弹药。

要知道子弹是通过底火引燃弹壳里的发射药产生推力,虽然这些发射药与普通炸药完全是两码事,但是持续发射产生的高温可能会瞬间导致工程塑料变形甚至烧破,这就很容易导致炸膛等状况出现。而且工程塑料与发射药接触燃烧后,会产生怎样的物质或残渣尚不明确,可能会让枪械的清理与保养更加困难。也就是说工程塑料的“软性”达到了,可是又失去了“硬性”。根据个人接触到的最硬塑料也就是尼龙了,本人公司就用到过很多尼龙块,重量轻,机械硬度高,很多领域都用它替代铜制品,但是代替铜制弹壳肯定不行。

现在逐渐普及工程塑料弹药箱,防潮、防变形、重量轻。

不过这是一个探索发现的世界,拥有着一个不断进步的文明。美国的制造工艺正在将这一想法付诸现实,于是产生了我们熟知的新型.308温彻斯特弹药,7.62毫米口径,除了弹壳顶部和最底部外全部用PCP聚合物制造。

准备实验的新型PCP聚合物塑料弹壳子弹。

老外用雷明顿700AAC-SD狙击步枪打了整整20个弹夹,在200米的距离上用了双倍镜,可是居然有六发子弹没有上靶,这就是一个重大缺陷,子弹本身就是决定枪械性能的一个重要指标。然而另外一人用机枪打了100发却没有任何问题,但是正如个人猜测的一样,他们分解枪械之后,发现枪膛内粘有许多残留物质,不太好清洁,直到温度降下来之后这些脆性塑料才开始变形脱落。

射击之后的弹壳,很明显这些弹壳并没有被高温烧破,但是内部发烧药的燃烧还是与聚合物发生了反应。

按照这次的实验结果显然没有通过,不过这只是试验弹药,多种口径子弹和新的弹药配方会接踵而至,并且上靶的子弹分布情况并没有太过夸张,说明这是一种可改良和完善的子弹。它的造价远远低于铜制子弹,这样能节省国家有色金属资源,更重要的是它确实比铜制子弹轻很多,这就意味着士兵可以多携带弹药或者腾出负重携带其他的必须物品。不管如何我们都应该开始这方面的研制工作,如果成功也将会给我们的轻武器发展带来巨大的进步!

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军武奇兵


子弹作为杀敌与破坏相关设施最简单的工具,它在战争中被大量使用。而它的消耗量也是让人瞠目结舌:在二战期间中国八年就消耗了17亿发的子弹,其余的榴弹炮等炮弹消耗也达到了成千上百万的惊人数量。虽然用量巨大,但它的工艺却是毫不含糊,子弹壳的材料是什么?这个问题相信很多人觉得简单,那当然是铜了,可是你是否知道中国虽地大物博,铜资源却十分短缺?可是最近在弹壳材料上的这一改进,竟能帮解决中国这一短板。那就是采用工程塑料材料。

虽然弹壳很小,但是可不要小看它对于武器重要性,作为承载子弹发射所需初速度火药的载器,它的一些物理特性直接决定着武器的精良程度。而黄铜因为延展性强,质地软在射击时能保持腔内的气密性,从而减少卡壳的概率。可黄铜作为高成本金属,在消耗量这么高的前提下,很难吃得消。所以也有很多国家选择使用镀铜钢作为弹壳。

可是虽然钢制弹壳的成本低,但是因为种种性质都不如黄铜,即使在制造时增大弹壳的锥度,可在射击过程中抽壳阶段还是不顺畅,并且有时还会被拉断,给枪械造成不必要的故障。这时,人们想到一种高适应性的材料—工程塑料。

其实这个想法也不这两年才心血来潮才提出来的,早在2003年,美国政府就开始给一些企业发放补贴去鼓励他们进行塑料弹壳有关的研究。而且在这之前,最早进行变革的是霞弹枪的子弹,因为霞弹枪的特性,它对弹壳的要求不高,所以在如今,大部分的霞弹枪都采用的是塑料弹壳。

而对于高速子弹,譬如步枪等枪型,它们能否使用塑料弹壳以作为关键课题已经被提上了日程。经过不断的摸索,已经有几家公司研发出了可行的塑料弹壳。其中有家名为泰克西隆系统的公司还研发出了能装配这些子弹m4步枪的翻版。虽然中间的过程几经波折,但这些成就也证明塑料弹壳这条路是走得通的。

随着未来的不断改进,相信终究会有一天这种类型的塑料弹壳会以成熟的形式进入人们的视野。这不仅仅是器械方面的不断摸索,更是材料学科的上的重大考验。也可以说,这项技术糅合多项科技,是多科目之间碰撞出的火花。也也希望有朝一日中国也能研制出这样的塑料壳子弹,补充中国在材料技术上的这一块短板。


思远军事


以前听说过一种无壳弹,用液体发射药,不知道进展如何,我觉得这个可能比塑胶壳还靠谱一点。那种东西理论很简单,就是做出一种液体发射药,储存在一个瓶子里,类似于汽车的油箱。枪管后部有一个燃烧室,头一颗子弹出膛后自动吸进一定量的发射药,类似于汽车发动机。子弹只有弹头,把子弹送入枪管,堵住燃烧室的口,扣动扳机,以电火花(类似汽车火花塞)引燃发射药,发射出弹丸,同时完成下一颗弹丸上膛,燃烧室再次吸入发射药的动作。这种方式一旦成功,效果绝对杠杠的。第一,成本大大降低。第二,携弹量成倍增加。我觉得这个比塑胶弹壳还靠谱一点。


文死贱武死颤


看到这个问题,他说用塑料来制造子弹壳,这一点到让我想起了一种枪就是散弹枪,他的子弹壳儿,我记得不错的话确实也是拿塑料做的。

好吧,这也算一个小插曲,为什么现如今大部分步枪他的子弹壳都是同志的,而不选择塑料制造的呢?

随时有的步枪他的子弹是拿钢制造的子弹壳,但是我们都知道刚这种物质,它的硬度比较硬。但金属延展性,并不怎么好。就当平金属的软度而言,钢是比不上铜的,但是我们都知道,子弹整个击发的过程,子弹壳要经历一个比较复杂的受力过程。

这个时候我们要求金属并不是做到如何的坚硬无比,而是要求子弹在面对火药的爆炸,对自己本身的子弹壳产生一种膨胀的利益后,然后子弹壳从枪的枪膛里面退出来的时候又要承受弹簧,对于他整个的作用力,因此,子弹壳要具有一定的延展性,或者说是任性,免的子弹壳,在半途因为受到力的作用太大,而产生碎裂,对整个枪接下来的击发产生问题。

这样的话,坚硬无敌,但是没有太好的金属延展性的钢铁在作为子弹壳进行击发的时候很容易造成自身的碎裂或者是整个枪的卡壳,反倒是铜可以有一种自润效果。

问题回到问题主所提到的用塑料代替铜材,首先塑料要想承受枪的,里面的火药爆炸的时候所产生那个温度就必须得改变它的配方这样话,塑料本身得重新的进行配方这样的塑料价格肯定低不了。此外,塑料无论如何的进行配方。肯定是在硬度和韧性之间选择一个折中点,鱼跟熊掌不可兼得,那么硬度无比大的塑料就会再次重演钢铁的悲剧。

事实上,美国人曾经根据塑料的子弹,你行过测试,但是在打第一发的时候就发生卡壳,由此可见,塑料制造子弹性能的不稳定性。

再者,塑料是石油制品他的自己的生产成本偏大,只有那些财大气粗的西欧的腐败的资本主义国家,或者是中东那些盛产石油的国家,才能承受得起外,对于其他的国家而言,用塑料代替铜来制造子弹的弹壳,这一点是不切实际的。


漩涡鸣人yy


至少在17-20年前我已经见过塑料的子弹壳了。那大概是我10岁左右的时候,哪天夜里村子后边发生了枪击事件,子弹是第二天早上捡来的。壳体是塑料的,底座是铜的,有激发装置,和正常的没区别。里边装的是钢珠,铁砂,是个散弹。


山的那一边0


我国缺铜资源,但是就子弹而言就不那么缺了!以二战为例美国一年生产了大概200亿发子弹!好像也就几万吨铜而已(要知道整个抗日战争加北伐战争加解放战争估计也没超过200亿发)!八路军向老蒋要几十万发子弹都没有!也经常看到影视剧里面只给每位战士配5发子弹!

现在储备500亿子弹够了吧(和平年代50年的消耗或一场持续几年的大战)!也就是说只需要十几万吨黄铜!也就多进口一船黄铜而已(散装船可装40万吨)!这船铜的价值吗?估计不超过100亿人民币!一年军费的百分之一可管50年的和平!或一场旷日持久的战争(其实当兵的都知道两年义务兵能打几发就不错了!也就是说500亿子弹真心太多了)

综上所述黄铜缺!但真不缺造子弹的黄铜!杞人忧天而已!几十亿美元的战机说买就买!几亿美元的洲际导弹说卖就卖!还在乎这点黄铜!要知道我们的黄铜再少也有几十亿吨在地下埋着!没年进口量都是大几千万吨啊!换算成子弹那是个天文数字!


大达达


我个人认为在不远的将来塑料弹壳能够取代铜制弹壳。

塑料弹壳有许多优点,一,重量轻,二,原样广泛,三,加工容易。缺点,遇低温极易脆裂,遇高温易变形,掉在地上易破裂。寿命比较短。

猎枪子弹塑料弹壳取代了铜制弹壳,为步枪子弹的弹壳塑料化指明方向,虽着科学的发展塑料弹壳取代铜制弹壳指日可待。


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