枪械小史——从突火枪到概念枪

　　出品：科普中国

　　作者：鸿爪雪梨

　　策划：武玥彤

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　　枪，是人们最熟悉的一种热武器，作为士兵的基本作战武器，枪的历史变迁也反应了人类战争军事理念的发展历程。从枪的发射原理来看，尽管数百年来枪的射程、精度和其他综合性能有了天翻地覆的变化，但通过引燃火药使金属弹头获得极高速度，从而以动能杀伤敌人，这一基本流程是相通的。

　　世界上最早的枪出现于中国宋朝时期，据《宋史·兵志》记载，开庆年间出现了名为“突火枪”的管状火器，其枪管用粗竹管制成，在使用时，将黑火药先从枪口塞入竹管，然后将石块、陶瓷等塞入，黑火药所在位置的管壁有小孔，可用于引火，产生的爆燃气体将“弹丸”推出。据史料记载，最大射程约100m，有效射程约为20m（最大射程是指发射之后弹丸飞行的极限距离，有效射程是指弹丸具有杀伤能力，且精度基本可控的距离；对于枪械来说，有效射程才具有实际意义，下文所提射程均为有效射程）。

　　图1 突火枪示意图（图片来自网络）

　　但对于当时的人们来说，突火枪的出现并没有多大的意义，毕竟当时南宋士兵面对的对手是蒙古人和女真人，弓箭射程普遍在100-150m之间。且突火枪装填速度极慢，枪管又极易损耗，这样的武器自然不堪大用。

　　但以现在的角度回溯，突火枪的出现开创了后世各种管状类火器中弹丸的先河。随着蒙古人征服世界的脚步，这种管形火器传入欧洲。在战争中，许多国家不约而同的开始了对弹丸杀伤力、射程、装填速度的研究。到16世纪时，火绳枪的有效射程达100m，每分钟可发射2发。在射程和射速上已与弓箭手的平均水平接近，同时射出的铅制弹丸威力极大，能在射程内击穿骑士所穿的重型胸甲。而后，法国人又将火绳枪的点火方式由引燃麻绳升级为燧石擦火，进一步简化了射击过程，提高了枪械的可靠度和射击速度。

　　枪械的发展迅速改变了军团作战的模式。早期的火枪一般在两三轮发射之后，敌人就已经冲到面前开始肉搏，因此枪手必须和使用冷兵器的士兵混编作战，但随着火枪技术的进步，敌人冲到面前的代价越来越大，慢慢的，火枪在两军作战中成为了主力武器。1571年时，驻荷兰的西班牙军团的火枪手和长矛手的比例是2:5，但仅仅30年后，这一比例就变成了3:1。世界范围内，冷兵器时代正在慢慢过去。

　　到十八世纪后期，随着炼钢技术、加工技术以及金属冶炼技术等的发展，枪管密封闭锁性能和膛线技术飞速发展，后装枪慢慢成为主流。顾名思义，后装枪是指枪弹从枪管后部装填的枪，后装枪的枪弹已演变为定装弹（即发射药和弹丸在同一个结构内的枪弹）。以典型产品“M1841”步枪为例，射速五倍于同期火枪，且射程三倍于同期的前装枪，同时士兵可以多种姿态甚至是在行进中装弹，作战灵活性也有了大幅度的提高，已经具备现代步枪的雏形。普鲁士王国率先装备了这种步枪，在普丹战争中吊打丹麦军队。到18世纪末，雷汞、火帽等的发明，又进一步促进了枪弹的发展，士兵只需要将提前生产好的子弹装填上膛即可发射，射速再次提高，且不再担心因潮湿、下雨而无法击发的情况出现，从此，枪械真正成为了战争的主角。

　　图2 M1841德莱赛针发枪（图片来自网络）

　　后装枪结束了步枪出世500年都是从膛口用探条把弹丸装进枪膛内的历史，此后，枪械的发展步入了快车道。1871年，毛瑟枪横空出世，并在一战中以其最远600m的射程与较低的批产成本成为了同盟国步兵的的主要装备，并以极快的速度扩散到全世界，各国纷纷开始了开启了对这种旋转后拉式枪机的仿制。

　　图3 德国M1871/84式毛瑟步枪（图片来自网络）

　　同期还有马克沁机枪这一大杀器出现，在索姆河战役中，德军运用马克泌机枪的密集火力，一天内歼灭英军6万余人，同时马克沁机枪的问世，也标志着骑兵集群冲锋和步兵密集队形冲锋战术的彻底失效。马克沁自动原理的发明，为其它自动武器的研究扩展了思路，导气式机构和复进簧的设计深刻影响了后来半自动和自动步枪的设计思路。到二战之前，勃朗宁自动步枪、M1卡宾枪，Gew41步枪等半自动步枪已成为战场主流，二战之后的十年内，AK-47突击步枪，M14自动步枪等著名产品又替代二战装备，成为了多国陆军主战枪械。

　　从1发每分钟的突火枪到900发每分钟的自动步枪，仅从对人体的杀伤威力来说，枪械早已触及天花板，毕竟肉体的坚硬程度并没有随枪械的进步而加强。但枪械的综合性能远不止局限于威力、射程等基本指标。新型步枪在减轻重量、辅助瞄准、功能多样化等方面做出了长足的进步，而电子化、智能化，以及新原理、新能源、非致命性等概念已成为未来枪械的发展重点，枪械的每一次进步都直接改变了战争和战术的进程，也间接的加速了人类历史的推进。

　　图4 游戏中出现的电磁轨道狙击步枪假想图（图片来自网络）

　　图5 远程操控单兵枪械假想图（图片来自网络）