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硝化棉的主要用途:子彈的發射藥是什么東西？

生活百科

子彈的發射藥硝化棉的主要用途 ， 老早以前是黑火藥 ， 現在大多數都是無煙火藥 。這種火藥也可以算作是炸藥的一種 ， 但是與炸藥還是有區別的 。

硝化棉的主要用途:子彈的發射藥是什么東西？

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黑火藥
硝化棉的主要用途:子彈的發射藥是什么東西？

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炸藥能以其不同的性質去分類 ， 例如以其爆炸時擴張的速度去劃分 。一種物質的爆炸時的速度比音速要快得多（通常是音速十多倍或以上）的 ， 被稱作猛炸藥 。這種炸藥就是平時各種武器彈藥中裝填的 ， 用來產生殺傷力 。如果一種物質爆炸速度低得多 ， 就被稱作低速炸藥 ， 例如火藥或者發射藥 ， 這類物質通常用來做子彈的發射藥 。
先來說說黑火藥 。黑火藥由中國發明 ， 一般是由硫磺、木炭和硝石混合而成 。其中 ， 木炭是作為燃料 ， 而硫磺和硝石作為氧化劑 。由于火藥的燃燒特性 ， 而且還能產生大量氣體和熱量 ， 因此在早期被當做發射藥來使用 。由于黑火藥作為子彈發射藥使用時 ， 會產生大量白煙和殘渣（造成裝填困難和產生銹蝕） ， 所以在19世紀時 ， 被無煙火藥所取代 。
無煙火藥
19世紀80年代 ， 法國化學家 ， 工程師P·維埃利最先發明 。當時普遍使用的是舍恩拜發明的硝化纖維 ， 這種方式生成的火藥很不穩定 ， 多次發生爆炸事故 。P·維埃利將硝化纖維溶解在乙醚和酒精里 ， 在其中加入適量的穩定劑 ， 成為膠狀物 ， 通過壓成片狀、切條、干燥硬化 ， 制成了世界上第一種無煙火藥 。
無煙火藥基本上由單基的硝化纖維 ， 混合超過五成以上的雙基硝化甘油 ， 或者以硝化甘油混合三基的硝基胍 ， 以溶劑制成球狀、條狀或者是片狀的發射藥 ， 另外還要添加穩定劑與轉化劑 。雙基的發射藥 ， 大多數用在小口徑武器上 ， 例如手槍或者自動步槍 。三基發射藥由于威力較大 ， 通常運用在大口徑火炮上 ， 例如艦炮、坦克主炮等 。
與黑火藥相比 ， 無煙火藥的有以下優點：
1.無煙：無煙火藥燃燒后沒有殘渣 ， 不發生煙霧或者只發生少量煙霧 。
2.有三倍的威力：使用無煙火藥可增加彈丸的射程 ， 提高彈道平直性和射擊精度 。
無煙火藥
無煙火藥的問世 ， 為彈藥的開發奠定了基礎（一同奠定基礎的還有19世紀早期問世的底火） 。從19世紀80年代末開始 ， 歐洲國家的軍用步槍彈 ， 基本上從大口徑黑火藥槍彈演變為較小口徑無煙火藥槍彈 。馬克沁機槍也是因為使用了無煙火藥作發射藥 ， 才具有實用的價值 。
八路軍兵工廠的子彈用什么發射藥？子彈發射藥并不是什么黑科技 ， 只要有棉花、硫酸、硝酸就能造 ， 只是說由于條件和技術的限制 ， 造出來的發射藥性能不盡人意罷了 ， 因此八路軍兵工廠的子彈發射藥毫無疑問就是現代無煙火藥 ， 也就是硝化纖維素 ， 俗稱硝化棉 。
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很多人認為八路軍兵工廠在艱苦歲月里生產的子彈發射藥是黑火藥 ， 其實并非如此 ， 因為無煙火藥從理論上來講是非常簡單的 。
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基本工藝是這樣的：首先選用優質棉花進行干燥處理 ， 然后浸泡于濃硫酸中 ， 晾干以后再浸泡于濃硝酸中發生酯化反應 ， 最后就能得到硝化纖維素這樣的化合物 。
硝化棉的主要用途:子彈的發射藥是什么東西？

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在子彈制造工藝中 ， 酯化后的硝化纖維素需要切成條狀、片狀、球狀 ， 接下來就可以裝填到彈殼里成為子彈發射藥了 。
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可見子彈發射藥的生產工藝并不復雜 ， 八路軍兵工廠完全可以自行生產 ， 相信這也是我軍在抗日戰爭中隊伍能不短壯大的原因之一 ， 如果沒有兵工廠提供有力的武器彈藥保障 ， 八路軍是不可能僅通過繳獲、采購來武裝士兵的 。
▼下圖為珍貴的八路軍黃崖洞生產車間歷史照片 ， 該兵工廠雖然設備簡陋 ， 但是產能十分驚人 ， 年產步兵炮炮彈7600發、迫擊炮炮彈58000發、手榴彈10萬枚、各類槍彈200萬發以上 ， 從這里生產出來的武器彈藥占據八路軍裝備量的35% ， 可見八路軍兵工廠的制造能力是很強的 ， 區區子彈發射藥就更不在話下了 。
但是不得不承認這樣一個事實：八路軍兵工廠生產的子彈發射藥的技術性能指標是很差很差的 ， 以我國當時的化學、材料等領域水平來說 ， 最多只能解決有無問題 ， 與日軍的子彈發射藥技術完全不在一個檔次上 。
這是因為最不起眼子彈發射藥技術性能指標是需要一個國家整體工業水平才能支撐起來的 ， 到目前為止 ， 世界上能生產出優良性能子彈發射藥的國家不超過3個 ， 而我國并不在其中 。
以美國為例 ， 做為一個長期研究輕武器的強國 ， 直到第二次世界大戰后期才完全吃透7.62mm槍械的子彈發射藥技術 ， 而5.56mm小口徑槍彈的發射藥技術到了1980年才基本吃透 。
比如說美軍7.62mm步槍彈所使用的WC846型發射藥 ， 它的硝化纖維素含量為81.4% ， 氮含量為13.6% ， 為了增加火藥力 ， 特意添加了10.39%的硝化甘油炸藥和0.6%的二硝基甲苯炸藥 ， 理論爆速6000米/秒 ， 這樣的發射藥已經成為徹頭徹尾的炸藥了 。
很顯然八路軍兵工廠是不可能生產出這樣高性能發射藥的 ， 因為配比一旦超標 ， 那么子彈在擊發時產生的炸膛風險就很高了 。
▼下圖為二戰時期美軍7.62mm槍彈所使用的WC846型發射藥 ， 消化纖維素的性狀是白色的 ， 制成發射藥后呈黑色的原因是添加了一定比例的石墨 ， 這項技術八路軍是很難掌握的 ， 所以八里街兵工廠生產的子彈發射藥性狀是黃色 ， 這是添加了硝化甘油的緣故 。
所以八路軍兵工廠生產的硝化纖維素把硝化甘油炸藥的配比降的很低 ， 二硝基甲苯這樣的高性能合成炸藥則不具備任何添加條件 ， 所以仿制出來的6.5×50mm步槍彈、7.92×57mm步槍彈在外觀上與原裝彈沒有區別 ， 但是彈丸外彈道性能卻相差很大 。
以日制6.5×50mm有坂步槍彈為例 ， 在使用38式步槍發射時 ， 膛壓為262兆帕 ， 槍口動能達到了2613焦耳 ， 這就是三八大蓋射程遠、射擊精度高的原因 。
而八路軍兵工廠仿制的該型槍彈膛壓不到240兆帕 ， 槍口動能1900焦耳 ， 這樣的技術性能指標意味著同樣規格的槍彈能表現出不同的外彈道性能 ， 當射程超過400米時 ， 彈道就會特別彎曲 。
所以八路軍士兵們總結出了槍彈使用的經驗：用日軍原裝子彈時按照槍械標尺瞄準 ， 用邊區造時標尺要抬高 。
比如說射擊距離為200米時 ， 原裝子彈用11檔標尺 ， 邊區造子彈用13檔標尺 ， 以此類推 。
子彈發射藥技術一直以來都是我國武器彈藥制導上的軟肋 ， 并不局限于艱苦的抗日戰爭時期 ， 即便是現在 ， 我國依舊沒有吃透小口徑槍彈發射藥技術 。
以5.8mm系列槍彈為例 ， 由于國產發射藥技術太過落后 ， 以至于影響到了95式、03式小口徑自動步槍步槍的性能發揮 ， 但是話說回來 ， 任何一個國家在發展新型槍彈時都會遇到同樣的問題 ， 美國也不例外 。
【硝化棉的主要用途:子彈的發射藥是什么東西？】因此抗日戰爭時期的八路軍兵工廠能夠以簡陋的條件生產出基本滿足要求的硝化棉子彈發射藥 ， 這已經非常非常不容易了 。
▼下圖為我國仿制的美軍球狀發射藥 ， 它用于小口徑槍彈的子彈發射藥 ， 很長一段時間以來 ， 子彈發射藥技術一直是我國武器彈藥制造技術領域的短板 ， 想要造出好的國產發射藥 ， 這個難度跟男足打進世界杯處于同一水平 。