• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    10 innovationer som ledde till den moderna kula
    Det råder ingen brist på historia om själva skjutvapen, men hur är det med projektilerna som de skjuter i så otroliga hastigheter? Se fler vapenbilder. iStockphoto/Thinkstock

    När folk pratar om vapen, de fokuserar ofta på själva vapnet - dess tidningar, rumpa, omfattningar, utlösare, kompensatorer och dämpare. De tenderar också att diskutera variabler relaterade till en pistols operation, som avtryckare, nosblixt och rekyl.

    Vilken pistol som helst, fastän, är ett medel för ett mål, och detta ändamål kastar en projektil, med hög hastighet, mot ett mål. I dag, nästan alla hänvisar till en sådan projektil som en kula, ett ord som härrör från franska boulette , betyder "liten boll". Och det var vad tidiga kulor var - blybollar som skjutits från slätborrade vapen - även om de utvecklades till cylindriska, spetsiga föremål som skjuts upp från gevärsfat. Så snart utvecklingen skedde, saker blev intressanta. Beväpnade män blev bättre skott, deras kulor reste längre och med större noggrannhet, och deras mål fick förödande sår.

    Även om mycket har skrivits om utvecklingen av skjutvapen, mindre uppmärksamhet har ägnats åt utvecklingen av den moderna kula, som 5,56 mm gevärrundan och 9x19 mm pistolrundan, båda standarderna för amerikanska militära vapen. Verkligen, det är själva poängen med den här listan - att flytta, steg för steg, genom de viktigaste innovationerna som ger upphov till ammunitionen som används idag i vapen som sträcker sig från överfallsgevär till halvautomatiska pistoler.

    Tänk på det som 10 omgångar ammunitionsinformation.

    Innehåll
    1. Svartkrut
    2. Lead Ball
    3. Cylindrokonoidal kula
    4. Fulminate of Mercury/Percussion Cap
    5. Nitrocellulosa/kordit
    6. Fälgpatron
    7. Center-fire Cartridge
    8. Kopparjacka
    9. Spårämnen
    10. Bräcklig ammunition

    10:Svart pulver

    Fyrverkeri, den färgglada inspirationen till kraftfulla vapen? iStockphoto/Thinkstock

    I den antika världen, metaforen för en lysande idé kan bara ha varit en smällare som exploderade över någons huvud. Det beror på att smällare innehöll svart pulver, uppfinningen av kinesiska pyromaner från 900-talet. Det tog inte lång tid innan någon krångelkrigare eller svartsjuk man upptäckte att han kunde skjuta en projektil med samma blandning av saltpeter (kaliumnitrat), svavel och kol.

    De tidigaste svarta pulvervapnen tillhörde araberna-bambu rör förstärkta med metall som använde en laddning av svart pulver för att skjuta pilar. Dessa ersattes av bronshandkanoner, som krävde två män att skjuta. En höll vapnet medan en andra satte in ett glödande kol eller tråd i ett hål som borrades i den fasta änden, eller sätesbygel. Detta tända det svarta pulvret, som skickade en rund boll - den första kulan - som vrålade från kanonens öppna ände.

    Över tid, vapen blev mycket mer sofistikerade, men de förlitade sig fortfarande på samma gamla kemiska process, vad forskare beskriver idag som deflagration . I denna typ av reaktion, en gnista tänder en liten massa svart pulver, som inte exploderar men brinner snabbt för att skapa en stor mängd expanderande gaser som hålls tillbaka av en icke-fast plugg. Den där kontakten, självklart, är kulan, som sitter tätt nog i pipan så att gaser inte kan slippa runt den. När gaserna expanderar och möter motståndet, de driver kulan ur nospartiet.

    Det skulle dröja ytterligare nio århundraden innan något bättre kom.

    9:Boll

    Pebble-typ kulor kommer inte att göra diddly mot rustning så här. iStockphoto/Thinkstock

    De flesta människor tänker på vapenkapplöpningen som en tävling som inträffade mellan USA och före detta Sovjetunionen under det kalla kriget. Dock, nationernas kamp för att utöva överlägsenhet över sina fiender genom att samla fler och bättre vapen har varit en pågående verklighet i evigheter. Den ringa kulan är inget undantag. Den tidigaste ammunitionen bestod av små runda stenar, men dessa hade liten effekt på rustningsklädda krigare. Detta fick vapentillverkare att utforska metallkulor, genom att hälla smält metall i en form och låta den härda.

    Järnkulor var populära ett tag, men de var svåra att göra, krävde extrema temperaturer för att smälta och sprängde ofta muskattunnorna som försökte skjuta dem. Sedan, i början av 1600 -talet, blybollar började flyga över slagfält. Bly hade en låg smältpunkt, så det kunde kastas i en slev över en vedeld. Soldater och jägare kunde återförsörja sin ammunition medan de lagade middag. Och eftersom de var mjukare, blybollar utgjorde liten risk för att skada pistolfat. Dessa kulor, även känd som muskettbollar eller "rundor, "skulle regera högst fram till 1800 -talet och utvecklingen av en aerodynamisk projektil.

    8:Cylindrokonoidal kula

    Du tittar på en stor utveckling i kulhistorien - Minibollar. Enligt vissa källor, mer än 95 procent av alla sår som behandlats av inbördeskrigsläkare orsakades av skjutvapen, som Springfield Model 1855-gevärmusket, skjuter den .58-kaliber Minié-kula. iStockphoto/Thinkstock

    Tidiga slätborrade musketer fick blybollar genom nospartiet. Bollarna var mindre än borrningens diameter, så att, vid avfyrning, de studsade längs pipan tills de lämnade. Den studsningen gjorde inte mycket för noggrannheten. Sedan, på 1400 -talet, Tyska vapenmakare uppfann gevär - processen att skära spiralspår i fatets innervägg. Dessa spår grävde in i projektilen när den rörde sig ner i tunnan, får det att snurra och ger det en sannare flygning. Gevär fungerade bättre om projektilen passade tätt i fatet, vilket innebar att blybollar behövde ett lock, eller lapp, för att öka deras diameter.

    Ett stort genombrott kom på 1850 -talet, med tillstånd av en fransk arméofficer vid namn Claude-Étienne Minié. Hans eponymous kula var fortfarande gjord av bly, men det var koniskt, inte rund. När heta gaser från förbränning av svart pulver expanderade till den ihåliga Minié-bollen, de fick den mjuka kulan att blossa ut och greppa den gevärda pipan. Detta innebar att de innovativa kulorna kunde göras mindre än hålet utan att minska spinnet de fick. Och de krävde inte en lapp, vilket gjorde dem lättare att ladda.

    De Miniéboll - den första cylindrokonoidala kulan- förbättrade skyttarnas noggrannhet enormt. Under inbördeskriget, som såg den första utbredda användningen av dessa kulor, Fackförbundet och konfedererade infanterister träffade sina mål oftare och på långt större avstånd.

    7:Fullminat av kvicksilver/slagverk

    I denna bild, du kan se hammaren, vapnets upphöjda del, som skulle smälla i locket som sitter ovanpå en bröstvårta eller städ. iStockphoto/Thinkstock

    Som The Boss bälte ut i "Dancing in the Dark":"Du kan inte starta en eld, du kan inte starta en eld utan en gnista. "Även om Springsteen syftade på romantik, samma idé gäller kulor. För att ett vapen ska fungera, det måste finnas en gnista eller glöd för att tända primern, som i sin tur tänder det svarta pulvret. Flintlockpistoler och gevär åstadkom detta genom att slå en flinta mot en tandad bit stål. Gnistor från flintan som träffade stålet föll i pannan som innehöll primer. Primern brann i en snabb blixt, därigenom tänd pulverladdningen.

    Flintlock -vapen fungerade bra, men de hade en nackdel:fördröjningen mellan hanen som faller och pistolen skjuter. Några uppfinnare undrade om fulminerande salter, som exploderade vid påverkan, kan vara ett bättre alternativ. Tyvärr, salterna var mycket känsliga för chock, friktion och gnistor, vilket gör dem för instabila för att vara praktiska. Sedan, år 1800, den engelska kemisten Edward Howard lyckades isolera kvicksilver fulminat, en relativt stabil version av föreningen. När pastor Alexander Forsyth blandade kvicksilver fulminat med kaliumklorat, han producerade ett mycket pålitligt och säkert grundmedel. Vid 1820 -talet, denna nya primer var den viktigaste ingrediensen i slaglock , en liten koppar "toppmössa" som satt på ett städ eller bröstvårta. När hammaren träffade locket, det tända kvicksilveret fulminat, orsakar en låga att tränga in i fatet och initiera förbränning av pulverladdningen.

    6:Nitrocellulosa/kordit

    Krut och smuts hänger i luften när den amerikanska arméns första kavalleridivision hästavdelning gör sin traditionella 'kavalleriladdning' för att avsluta den 25 mars, 2009, ceremoni på Fort Hood, Texas. Bild med tillstånd av U.S. Army (CC By 2.0 -licens)

    Uppfinningen av svart pulver kan ha varit en av mänsklighetens mest betydelsefulla prestationer, men det ledde till ett rörigt slagfält. I en utdragen kamp, under vilka soldater tappade sina vapen många gånger, en tjock rökslöja fyllde luften, ibland gör fienden osynlig. Vid 1800 -talet, kemister och uppfinnare letade efter ett bättre drivmedel.

    Svaret kom från växtriket, i form av cellulosa. Detta makromolekyl , eller lång kedja av upprepade glukosenheter, är vanligt i växtceller och kan erhållas från trämassa eller de korta fibrerna av bomull. År 1846, den schweiziska kemisten Christian Friedrich Schönbein tog bomull och doppade den i en blandning av salpetersyra och svavelsyror, orsakar att hydroxylgrupperna i cellulosan ersätts av nitrogrupper. Resultatet var ett extremt brandfarligt ämne som kallas nitrocellulosa eller guncotton . Tyvärr, den tenderade att sönderdelas spontant och explodera utan förvarning. Sedan, på 1880 -talet, Den franske ingenjören Paul Vieille fann att när nitrocellulosa blandades med vissa stabilisatorer, det blev mycket mindre flyktigt. Detta ledde direkt till en ny typ av krut, allmänt känd som rökfritt pulver, som revolutionerade ammunition. Nu kunde en soldat skjuta sitt vapen och inte försvinna bakom en vit rökrök.

    Den moderna formen av rökfritt pulver - cordite - innehåller nitrocellulosa, nitroglycerin och vaselin. I sin slutliga form, det ser ut som litet, grafitfärgade korn.

    5:Fälgpatron

    Fälgarna i botten av dessa fyra gamla kulor är lätta att urskilja. Du kommer inte att se den fälgen på den mer moderna mitteldkassetten som visas härnäst. iStockphoto/Thinkstock

    Före 1800 -talet, primer, pulver och kula fanns som oberoende komponenter. För att skjuta en musket, till exempel, någon var tvungen att hälla lite pulver i stekpannan, häll lite mer pulver ner i tunnan och ramla sedan en boll mot laddningen. Att röra en yttre gnista till primern initierade avfyrningssekvensen. Papperskassetter gjorde detta lite enklare genom att ge skytten ett förmätt paket med pulver, även om han fortfarande behövde riva upp papperet och dosera pulver i både panna och fat.

    Allt detta förändrades i slutet av 1800 -talet med introduktionen av kulkassett -en fristående enhet som rymmer primer, drivmedel och projektil i mässingshölje. Den parisiska vapentillverkaren Louis Flobert hade redan tillverkat patroner 1840, men de var små och reserverade främst för träning inomhus. Daniel Wesson (av Smith &Wesson -berömmelse) såg Floberts experiment och på 1850 -talet, uppfann den första mässingpatronen som var klar för slagfältet och backwoods. Wessons design packade en liten bit kvicksilver fulminat i kanten av mässingshuset. Svart pulver fyllde fodralets ihåliga rör, och en kula satt ovanpå.

    Hela enheten skulle kunna placeras i pistolen, eliminera behovet av patchar, slagverk eller andra separata komponenter. Själva patronen bildade tätningen vid sele. När vapens hammare träffade patronens kant, det tända primern, som sedan sprider lågan genom det svarta pulvret, tvingar kulan ner i tunnan.

    4:Center-fire Cartridge

    Den mindre cirkulära kontakten vid basen av alla dessa patroner identifierar dem som mitteldkassetter. iStockphoto/Thinkstock

    Lika revolutionerande som fälgeldspatroner var, de hade några nackdelar. Den största var själva patronen, som behövde ett tunnare skal för att säkerställa att det skulle deformeras när hammaren slog det. Men det tunnare höljet begränsade den explosiva kraft den kan innehålla. Som ett resultat, kant-eld-patroner innehöll mindre pulver och genererade mindre eldkraft.

    För att övervinna dessa begränsningar, vapentillverkare utvecklade snabbt patronen så att den kunde införliva ett slaglock, fylld med chock-känslig primer, inom en enhetlig, tjockare väggstruktur. Kepsen satt i mitten av skalets bas, vilket är hur det kom att kallas a center-brandpatron . Vapentillverkare var också tvungna att ändra sina vapen för att skjuta den nya patronen, inklusive antingen en skjutstift eller en anfallare. I det förra, en fjäderbelastad hammare överförde sin energi till en trubbig stav, som träffade slaglocket. I det senare, hammaren slog direkt till slaglocket. I vilket fall, genom att applicera ett kraftigt slag mot locket tändes primern, som sedan antändde pulvret och avfyrade kulan.

    Eftersom mitteldkassetter genererar mer kraft, de kan avfyra större kulor, vilket gör dem till den vanligaste typen av ammunition som används i skjutvapen idag.

    3:Kopparjacka

    Kulorna på ammunitionen som visas här har alla kopparjackor. iStockphoto/Thinkstock

    Införandet av rökfritt pulver gav utmaningar för vapentillverkare. Eftersom nitrocellulosabaserade drivmedel producerade högre temperaturer och tryck än svart pulver, de flyttade kulor ner i tunnan med större hastighet. När de gjorde resan, mjukare blykulor kunde inte stå emot den ökade friktionen. Deras yttre lager avskalades och lämnades i tunnan, orsakar nedsmutsning.

    Lösningen, självklart, skulle ge kulor en tjockare hud, eller a jacka . Vapentillverkare valde koppar eller legeringar av koppar och zink för att täcka sina pistolkulor. De använde en hårdare jacka av stål eller cupronickel för gevär och kulsprutor. I båda fallen, kärnan i kulan innehöll fortfarande bly, utom i pansargenomträngande kulor, som använde inre kärnor av härdat stål.

    I militära vapen, kulor har en jacka i full metall ( FMJ ), vilket betyder att jackan täcker hela projektilen. Dessa kulor kallas ibland icke-expanderande eftersom de behåller sin form när de passerar genom ett mål. För soldater och militärkirurger, det här är bra, för FMJ -kulor gör mindre skada på inre vävnader och organ. Storviltsjägare har mycket olika krav. De behöver en kula som kommer att orsaka massiva inre trauma så att deras byte kommer att gå ner snabbt. De använder expanderande kulor, som svampar ut så snart de stöter på motstånd. Manteln på en sådan kula sträcker sig bara över en del av blyprojektilen, lämnar spetsen utsatt. När en mjukpunktskula träffar ett mål, som ett rådjur eller en björn, spetsen expanderar och blossar ut, så att det kan orsaka mer skada på inre organ.

    2:Spårämnen

    Cpl. Robert Giuliani, a Combat Logistics Company 36 Marine, avfyrar spårningsrundor från ett 240G medellångt maskingevär under nattelddelen av övningsdraken eld 2009. Bild med tillstånd Lance Cpl. Christopher M. Burke/U.S. Marinkåren

    När en kula lämnar ett gevärstrumpa, det kan resa mellan 800 och 1, 000 meter per sekund (2, 625 till 3, 280 fot per sekund) - alldeles för snabbt för att ses med blotta ögat. Under det svarta pulverets dagar, en avlossad kula lämnade ibland ett spår av rök, markerar projektilens väg genom luften. Men med tillkomsten av rökfritt pulver, skyttar fick ingen feedback om en kuls bana förrän den kom till målet.

    Gå in i spårrunda , som inkluderar en ytterligare brandmassa, vanligtvis en fosfor- eller magnesiumblandning, i kulans bas. När ett spårämne avfyras, pulvret i patronen både driver kulan och tänder eldningsblandningen. När kulan färdas genom luften, det avger ett intensivt ljus och spårar rök, hjälper skytten att se kulan gå nedåt. Militära styrkor använder ofta denna typ av ammunition i maskingevär, där var femte omgång i magasinet eller bältet innehåller ett spårämne.

    I dag, spårämnen kan producera en mängd olika färger för dagtid och nattetid. Vita spårämnen kan ses under dagen, medan röda och gröna kan ses på natten.

    1:Bräcklig ammunition

    Jägare och bönder använder ofta sköra för att skjuta råttor och andra skadedjur. Dessa så kallade varmint-kulor kan enkelt döda ett litet djur, men om en skytt missar sitt mål, det finns liten risk att skada någon annan i närheten. iStockphoto/Thinkstock

    Det hände inte mycket med kulor på hundra år efter införandet av metallpatroner som innehåller kopparklädda projektiler. De fungerade fantastiskt bra och som ett resultat, förändrats lite med tiden. Sedan, i slutet av 1900 -talet, brottsbekämpande myndigheter började bilda moderna gisslanräddningsenheter med uppgift att gripa brottslingar och terrorister mitt bland civil personal. Ofta, sådana interaktioner inträffade på mycket nära håll, där kulor kunde passera genom ett mål och sedan träffa en oskyldig åskådare. Under tiden, brottsbekämpande myndigheter såg också ett antal situationer där tjänstemän skadades eller dödades av kulor, sköt på nära håll, ricocheting av fasta föremål.

    Detta ledde till ett sökande efter en ny typ av kula, en som fortfarande skulle ha stoppkraft men skulle gå sönder när den träffade en vägg eller annan fast yta. Så småningom, ammunitionsmakare tänkte ut ett sätt att ta små partiklar av kompositmaterial som de antingen pressade eller limmade ihop. En gång formad till en kula form, den så kallade brytbar - eller mjuk rund- får inte en kopparjacka. På det sättet, om kulan träffar ett hårt föremål, kompositmaterialet bryts helt enkelt i små, kornstora partiklar. Om det slår en dålig kille, som en terrorist som försöker kapa ett plan, det kommer in i kroppen och bryts sedan isär, orsakar ett betydande sår utan risk för överpenetration.

    Mycket mer information

    Författarens anmärkning:10 innovationer som ledde till den moderna kula

    Oavsett om du älskar vapen eller hatar vapen, det är svårt att inte förundras över hur mycket innovation som har packats i ett så litet paket. En kuls hela livscykel kan lära oss mycket om fysik, kemi och, tyvärr, mänsklig anatomi.

    relaterade artiklar

    • 10 kännetecken för överfallsvapen - och vad de gör
    • Topp 10 spelförändrande militära tekniker
    • 10 stora frågor i den amerikanska vapenkontrolldebatten
    • Ändrar ditt beteende att äga en pistol?
    • Vad är skillnaden mellan ett halvautomatiskt vapen och maskingevär?

    Källor

    • "Ammunition." GunsandAmmo.info. (12e Mars, 2012) http://www.gunsandammo.info/ammo/firing-method-evolution
    • "ammunition." Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2013. (12 mars, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/21113/ammunition
    • Öl, Guppa. "Kulor för nybörjare." ChuckHawks.com. 2006. (12 mars, 2013) http://www.chuckhawks.com/bullets_beginners.htm
    • "kula." Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2013. (12 mars, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/84420/bullet
    • "Patroner:Centerfire -patron." Skjutvapenhistoria, Teknologisk utveckling. 9 maj 2010. (12 mars, 2013) http://firearmshistory.blogspot.com/2010/05/cartridges-centerfire-cartridge.html
    • "Patroner:Rimfire -patron." Skjutvapen historia, Teknologisk utveckling. 9 maj 2010. (12 mars, 2013) http://firearmshistory.blogspot.com/2010/05/cartridges-rimfire-cartridge.html
    • Dougherty, Martin J. "Små vapen från inbördeskriget till i dag." Fall River Press. 2005.
    • "Bräcklig ammunition." GlobalSecurity.org. (12e Mars, 2013) http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/frangible.htm
    • Historikanalen. "Modern Marvels:Bullets." Säsong 9, Avsnitt 40. 13 augusti, 2003. (12 mars 2013) http://www.youtube.com/watch?v=HbE_yn6rnbw
    • Leonard, Klappa. "Kulan som förändrade historien." New York Times. 31 augusti, 2012. (12 mars, 2013) http://opinionator.blogs.nytimes.com/2012/08/31/the-bullet-that-changed-history/
    • National Institute of Justice. "Jackade kulor." Skjutvapen examinator utbildning. (12e Mars, 2013) http://www.nij.gov/training/firearms-training/module05/fir_m05_t05_06.htm
    • Regan, Paul, red. "Vapen:En visuell historia av vapen och rustningar." DK Publishing. 2010.
    • Sweeney, Patrick. "Tracer Ammo förbättrar fotografering." Vapen och ammunition. 23 mars kl. 2011. (12 mars, 2013) http://www.handgunsmag.com/2011/03/23/ammunition_tracer_ammo_improves_shooting_032311/
    • Willis, Andrew. "Varför pistol och gevärskulor är olika." ChuckHawks.com. 2011. (12 mars, 2013) http://www.chuckhawks.com/handgun_rifle_bullets.htm
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com