枪为什么在没有空气、什么都没有的太空中能打出子弹呢?

与我不凡


众所周知,太空几乎是没有空气的,也就自然没有氧气。而燃烧反应却少不了空气的加持,所以貌似在没有空气的太空子弹应该是不能被发射的。但是,实际上子弹发射的过程中依靠的并不是外界的空气,而是弹壳中原本存有的空气。

子弹的弹头在制作的时候会比弹壳大一圈,而在安装弹头时,需要用较大的力量将弹壳口撑开。而大部分的弹壳和弹头又都是用延展性较强的金属铜制成的,所以子弹基本都是不会漏空气的。军用钢壳子弹和长期储存的子弹,为了防止潮湿,大多会加上密封胶在子弹弹头与弹壳接触部分,以及底火周边都会有一层有色涂层,尤其是俄罗斯与中国的军用子弹特别明显。这样更好的密封效果,就可以给子弹里的火药燃烧提供一点空气。

虽然看似只有一点点空气,但是完全可以满足子弹内火药燃烧的需求。

现代枪支使用的大多是无烟火药。而火药如果想要将子弹射出,从化学原理上来说,就是将无烟火药进行燃烧,将原有的大密度固体转化为气体,通过气体的高压将子弹推出。火药燃烧必然是要消耗大量的氧气才能生成足够的二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮或者一氧化氮。如果说弹壳中的氧气不够,那么如果火药中能携带一些氧原子用来释放就是最好的。而无烟火药便是携带大量氧原子的物质。现代的无烟火药主要分为单基和双基火药两种,单基火药主要成分为硝化棉,而双基火药主要为硝化棉加上硝酸甘油。硝化棉的化学式为C12H16N4O18,而硝酸甘油的化学式则是C3H5N3O9。可以看出,其中氧原子都占用了大量的成分。这些氧原子可以助力火药燃烧,那么所需要的氧气自然就少了。假设子弹内的火药燃烧全为不完全燃烧,那么消耗一个硝化棉分子,只需要3个氧气分子(12CO+8H2O+4NO),而用这3个氧气分子就可以换出来24体积的气体,从而可以产生大量的气体将子弹推出。


轻兵器爱好者


哈哈,很简单的问题的——枪内部的发射药是一种炸药而不是一种燃料。

炸药和燃料是有那么一点点区别的。

首先不仅仅是在太空中,即便是在地面上开枪子弹的发射也和空气没有任何关系,同时空气在子弹的飞行中是起到反作用的——空气阻力让子弹飞行的距离更短。


先说为什么能开枪:

这是一枚子弹的剖面图,子弹内部填充的发射药现在大部分是双基无烟发射药。

其主要成分无外乎硝化纤维,双基硝化甘油,或者以硝化甘油混合三基的硝基胍。这些东西其实都是炸药。

炸药和燃料不同的是完全可以在密闭空间内不依靠外界的燃料供应而爆炸。

以硝化纤维为例子:

这东西的一团大火实际上是没有借助空气中的氧气的。如果写方程式则是:

2(C6H7O11N3)n→3nN2↑+7nH2O↑+3nCO2↑+ 9nCO↑

2份的硝化纤维爆炸后会生成 3份氮气、7份水气和3份1二氧化碳以及9份一氧化碳,同时会释放出大量的热量。这些生成物就是俗称的火药气体。仔细看方程式的左边,根本没有其他化学成分参与。这就是一个剧烈的自己分解放热的过程——爆炸。

所以如果在太空中开枪

那么撞针撞击底火的时候,弹壳內的发射药爆炸产生的火药气体就可以形成足够大的压力推动弹丸前进。

所以在真空无空气的情况下子弹还是可以打出去的。


只不过,


凡事都怕只不过吧?你如果在宇宙中掏出一把在地球上使用的枪,基本上是来不及射击的。


现在的枪械一般都会用到一种叫做二甲基硅的物质作为“枪油”。在机件之前起到润滑作用。但这种枪油只适合在地球上使用。

当宇宙空间中温度低到接近绝对0度,气压低到接近于真空的时候,二甲基硅会迅速的玻璃化。这时枪就被玻璃化的二甲基硅粘住了,根本开不了枪。

也就是说,当你把枪拿出来的时候,枪上所有可以动的部件基本上都会被粘在一起。根本开不了枪!


为此,苏联专门设计了一把太空枪:


这把枪的型号叫做TP-82,是专门设计用于在宇宙周开枪的。

从结构上看,这把枪机件的运动部分很少,并且完全使用石墨进行润滑。除此之外还采用了类似左轮手枪的结构使用旋转弹舱。

这些设计都是为了让这把枪更简单也更皮实。

所以说,普通枪不能在太空中打其主要原因倒不是和空气有关,而是和基本的设计有关。而太空中没有空气的特性也只不过是能够让子弹飞得更远的有利因素了。


军武数据库


我来尝试回答一下这个问题~

为什么子弹能够被射出枪管?我们只要看一下下面这个动图就可以知道了。当撞针撞击子弹的底部,会引起子弹内部的化学物质的剧烈燃烧,瞬间带来强大的压强,这股压强会推着子弹向前运动,直到射出枪管。

虽然说子弹中的化学反应本质上也是“燃烧”,但是这种“燃烧”并不需要氧气。

如下图所示,是不同子弹的结构。虽然说子弹的形态各异,但是基本上所有的子弹都是要“装药”的,而这个药,就是已经按照比例混合好了的炸药和氧化剂,被撞针引燃后不需要外界的空气就可以剧烈反应了。

显然,即便是在没有空气的太空中,子弹中的炸药也是可以快速燃烧,从而迫使子弹头射出枪膛。

而且,真的有人在太空中打过枪(炮)!

1975年的时候,苏联人发射了礼炮三号空间站,为了试验这种空间站是否可以作为武器平台,因此搭在了原本用在轰炸机上的R-23M机炮【如下图所示】,并且在太空中发射超过20发弹药。

所以说,太空中发射子弹完全可以,也确实有人这么干过。


航小北的日常科普


这是一个很常识的问题。子弹壳里是封闭的一个小空间,里面装的是发射装药,是没有多少空气在里面的。而枪械发射时并没有像内燃机一样从外界的吸气过程,它依靠的是特殊的发射药。发射药不需要空气支持,它是一种炸药,靠自身内部物质剧烈反应在极短时间内产生大量的热和气体,在弹壳和枪膛的约束下,爆脾气的高温高压的气体唯一的出路是枪管,弹头堵着呢,于是气鼓鼓地推着弹头,冲出生天。而这个结果是设计师需要的,弹头能在千分之一秒内加速到每秒九百多米甚至更高(依设计),厉害吧。

最早的发射药就是黑火药,中国人的发明。烟太大,放炮仗时可知。还有太易炸,不安全。后来的无烟火药主要是硝化棉。听说发明的是一个化学家,他做实验时偷了老婆的围裙,不小心打翻了硝酸洒在围裙上,怕老婆骂。于是想用义烘干,谁知一近火,一瞬间围裙湿的地方爆炸了。(当然威力有限)顾不得老婆骂了,发明了无烟火药。虽然后来又不断有威力更大的黄色炸药,黑索金,现在又传的相当于小型核弹固氮炸药等,但最适合当发射药的还是硝化棉,因为合适。主要是点火温度合适。

虽然发射药也是炸药,但它们的关系就和核反应堆中的铀和原子弹中的铀的关系一样,一个可控,一个不可控。不可控的一炸了事,反应越快,威力越大。可控的火药就麻烦了,因为必须附合枪的设计,有力也不能乱使,力大力小都要中规中矩。主要目的就是控制膛压,不大不小,否则炸了膛或威力不够都不好。控制的方法主要是用合适的药类,药量,药的颗粒形状大小,甚至底火特性。很复杂。





独孤求烂


子弹也属于一个结构体,是由弹头,弹壳,发射药,底火组成的,子弹组合在一起后就需要做一个密封的措施,这样就等于是子弹的内部和外部是不相关联的,也就是说外面有没有空气,根子弹本身没有任何的关系,有空气能够射击,没有空气照样能够发射,管你有没有空气,就是到水里面也能发射。这又是为什么呢?我们说说子弹的发射原理,步枪的击针尖撞击子弹的底火,底火内的起爆药燃烧爆炸,这个并不依赖外部的空气,它是密封的,火焰通过导火孔引燃弹壳里的发射药,反射药燃烧爆炸产生气体膨胀压力,迫使弹头脱离弹壳沿步枪的膛线加速旋转前进,直到推出枪口,这是子弹发射的全过程。



从这个发射过程来看,由于子弹是密封隔绝的,底火的爆炸,发射药的爆炸燃烧都没有利用外部的空气,而是子弹火药内部进行燃烧爆炸,根据火的燃烧特征,必须要有氧气,否则燃烧现象就不会发生。这也就是说,子弹的底火中,弹壳里面一定要有空气,这一点是肯定的,空气哪里来的,原来子弹的空气来源于两个方面,一是火药,火药并不是在密封的真空状态下生产的,因此,火药成分中本身就含有氧分子,这是它能够燃烧的原因之一,第二就是子弹在生产过程中是需要由空气进入弹壳内部的,底火的敏感火药,也叫起爆药并不是装满了整个底火,而是有足够的空间,目的就是存氧气的,确切的说是存空气的,弹壳内的发射药也不是填满整个弹壳的,而是有一定的空间余量,所以当你拿起子弹晃动能够感觉里面的火药并没有填满,这样空气就会在制造时进入子弹内部,子弹就有了点火源,助燃物和氧气三要素。



子弹的性能人们往往会只考虑到火药气体的压力多大,压力大膛压高,初速也会大,弹道直,射程远,精度高,其实子弹里面的氧气也是非常重要的,设计子弹时必须要考虑氧气能否保障火药燃烧所需要的存量,因为子弹是无法借助外部的氧气的,全凭子弹氧气的内部存量完成燃烧爆炸,所以,子弹在设计时就必须要保障子弹有一定的空间,否则就会燃烧不充分,膛压低。特别是底火,火药里面的氧气含量要足够用,防止出现哑火。这样看来,子弹既然能够脱离外部氧气就能完成燃烧爆炸,也就能够在太空中使用了,但和陆地上使用肯定不同,就是弹头脱离弹壳开始后,子弹内部的氧气消耗尽,枪口的燃烧火焰要小很多,因为子弹火药燃烧也是需要时间持续进行,只不过是时间极短,这个过程中它是会借助外部空气的。但不管怎么说,子弹的射击并不受太空无氧的影响,而且发射后由于太空没有空气也就没有阻力,子弹会飞很远。不过根据作用力与反作用力的原理,人和枪也会向相反的方向飞行,因为没有空气也就不存在你重我轻的事情了。




兔哥42928


回答这个问题之前请读者朋友们回想一下小时候把鞭炮扔水里炸着玩的情景,大家好,欢迎关注兵器知识谱。子弹既能在真空的太空中正常发射,也能在与空气完全隔绝的水中击发,这是因为子弹的击发过程完全在密闭的弹壳内发生,与外界空气条件没有丝毫关系,不仅子弹如此,炮弹也是同样的道理(定装式炮弹)。定装式弹药在被击发时弹壳内的装药发生爆燃,注意,爆燃是燃烧方式的一种,不属于爆炸。以亚音速传播的燃烧波称为爆燃,爆燃的产生必须要有三个条件(即爆燃三要素),缺一不可。一是有燃料和助燃空气的积存;二是燃料和空气混合物达到了爆燃的浓度;三是有足够的点火能源。子弹完全满足了上述“三要素”,因此不需要外界空气条件也能正常击发。我们还是先来了解子弹的机构和击发原理吧。下图为AK-47自动步枪使用的7.62mm子弹。

子弹由弹头、弹壳、装药、底火四大部分组成

子弹的弹头是其杀伤部分;弹壳用来盛装发射装药,同时连接弹头形成密闭空间;装药是弹头产生飞行动力的燃料;底火是触发装药爆燃的装置,与弹壳集成为一体。子弹不仅是一个密闭物体,而且弹壳内还会被发射药装填得满满的,一丁点多余空间都没有,因此子弹内部是一个绝对真空环境,只有在这样的环境下爆燃的发射药才能为弹头提供最理想的飞行动力。下图为子弹的剖面。

子弹的击发原理

当子弹被枪机推入枪膛后,抢手扣动扳机释放击针猛击子弹底火,子弹在高温高压燃气作用力的推动下得到动力,离开枪口以后以获得初速向目标高速飞行。子弹底火是发射装药的触发装置,底火本质上是一个小威力炸弹,其内部装药为性质非常不稳定的叠氮化铅或雷汞,这两种物质属于非常敏感的炸药,在受到高温、高压和撞击时都会发生爆炸。子弹底火就是利用其敏感且易爆的性质来引燃弹壳装药的,当枪械内的枪机击针猛击底火时,底火内的叠氮化铅或雷汞就会在撞击下发生爆炸,向弹壳内释放能量从而引燃发射装药。装药被点燃以后发生爆燃反应,释放出大量的高温、高压气体,这些气体在不断膨胀中将连接在弹壳上的弹头挤离弹壳,高温、高压气体在枪管内给弹头加速,直至弹头飞离枪口,燃气完全喷出,击发过程完成。下图为离开枪口瞬间的子弹。

子弹的发射装药主要是黑火药和硝化棉两种

黑火药用于枪炮弹药发射药的历史非常悠久,第一次世界大战结束后被无烟的硝化棉所取代。不论是黑火药还是硝化棉,它们的成分中都有氧化剂,高温反应下这些氧化剂就会生成氧气,这就是子弹能在没有空气的环境中正常击发的原因。我们先说黑火药,懂得鞭炮制作的读者应该知道黑火药制作口诀:一硝二磺三木炭。其成分就是硝石、木炭、硫磺三种,其中硝石就是硝酸钾,作用为生成氧气的氧化剂;木炭的作用为助燃剂;硫磺则为燃烧剂,黑火药被点火时硝酸钾分解放出的氧气,使木炭和硫磺剧烈燃烧,瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体,这就是黑火药在密闭空间发生爆燃的原理。下图为使用黑火药作为发射药的燧发枪。

硝化棉被称为“无烟火药”,学名纤维素硝酸酯,具有高度可燃性和爆炸性。其化学式为C12H16N4O18,主要成分有硝酸钾、硝化甘油、硝化纤维素,其中硝酸钾与黑火药硝石的作用一样,都是氧化剂;硝化纤维素是助燃剂;硝化甘油是炸药。当硝化棉被点火时硝酸钾分解放出的氧气,使硝化纤维素燃烧从而激起硝化甘油爆然,在8%秒内燃烬并释放出大量高温能量,这就是硝化棉的爆燃的原理。下图为使用硝化棉作为发射药的7.7mm李.恩菲尔德步枪子弹。

子弹被击发时爆燃过程完全在密闭的弹壳内完成反应,当子弹的弹头与弹壳分离开始运动时弹壳内的装药早已燃尽,因此子弹更够在太空真空环境和无空气的水中发射。利用氧化剂为火药提供燃爆条件的办法在一千多年前就被我们不懂化学的老祖宗发明出来了,只是老祖宗们用它来做烟花和鞭炮,而非用于杀戮的子弹。下图为鞭炮在水中的爆炸瞬间。


兵器知识谱


因为发射药的主成分是硝化纤维,而其中的硝基就是氧化剂,发热后产生二氧化氮

所以,压根不需要外界氧气


疯狗的轻武


发明子弹以前,枪械和早期电视中明代的大炮填装方法相同,就是将铁砂和火药分别装在枪管中,不仅装填效率低,而且打一枪,装一次,所以就出现清代电视剧中那种第一队打完一枪即后撤,第二队上去打第二枪,这样很不适应实战。

图释:底火,分量小,脾气大,一点就着

子弹的发明,使得枪械的装填效率大大提高,子弹是由弹壳、底火、发射药、弹头四部分组成,击发过程是这样的,先由撞针撞击子弹尾部的底火,底火内含有雷汞,氯酸钾,极容易被击发,氯酸钾日光灯照射下都能可能爆炸,氯酸钾分解就会释放出大量氧气,而且氯酸钾本身就是一种强氧化剂,底火空间较小,被击发后,火焰通过底部的引火孔引燃装药,装药燃烧后高压高温气体将弹头推出,这就是子弹发射的全过程。


图释:底火

实际上在地面上也可以做这个实验,将一把枪支固定在一个密闭的箱子中,发射机构扳机安装一个联动机构,将箱子抽成真空,通过联动机构扣动扳机就可以验证理论的是否在正确。

上图为子弹的结构,一般子弹装药并不会这么满,装药和口径也不是越大越好,装药越大后坐力就会越大,就越难瞄准,所以美国等国研发了比7.62毫米更小的口径,如5.56毫米口径的子弹。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


这个问题问得好。

枪能打出子弹是因为子弹内的“火药”燃烧,推进弹头向前运动。

有人会问,太空中没有氧气,子弹内的“火药”应该不会燃烧,所以就不能打出子弹。

其实不然,在太空的真空环境中,枪支是能够正常使用的。而且前苏联和美国都在太空中做过这样类似的实验。

这是因为现代弹药里面的“火药”(准确的应该叫推进剂)自带氧化剂,完全可以在没有氧气的情况下发生氧化还原反应。

不仅如此,就算枪支完全浸没在水下,子弹同样可以被击发。


IT前哨站


在真空中,子弹能发射,主要是发射药自带氧化剂,引爆剂是雷汞或者氮化铅


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