science >> Wetenschap >  >> anders

10 innovaties die leidden tot de moderne Bullet

Er is geen gebrek aan geschiedenis over vuurwapens zelf, maar hoe zit het met de projectielen die ze met zulke halsbrekende snelheden afvuren? Zie meer foto's van wapens. iStockfoto/Thinkstock

Als mensen over wapens praten, ze richten zich vaak op het wapen zelf -- de magazijnen, billen, scopes, trekkerbeugels, compensatoren en onderdrukkers. Ze hebben ook de neiging om variabelen te bespreken die verband houden met de werking van een pistool, zoals trekkertrekkracht, snuit flits en terugslag.

elk pistool, Hoewel, is een middel tot een doel, en dat doel is het gooien van een projectiel, met hoge snelheid, richting een doel. Vandaag, bijna iedereen verwijst naar zo'n projectiel als een kogel, een woord afgeleid van het Frans boulette , wat "kleine bal" betekent. En dat is wat vroege kogels waren -- loden ballen afgevuurd met gladde wapens -- hoewel ze evolueerden tot cilindrische, puntige voorwerpen gelanceerd vanaf getrokken lopen. Zodra die ontwikkelingen plaatsvonden, dingen werden interessant. Schutters werden betere schoten, hun kogels reisden verder en met grotere nauwkeurigheid, en hun doelen liepen verwoestende wonden op.

Hoewel er veel is geschreven over de evolutie van vuurwapens, minder aandacht is besteed aan de ontwikkeling van de moderne bullet, zoals de 5,56 mm geweerronde en de 9x19 mm pistoolronde, beide normen voor Amerikaanse militaire wapens. Inderdaad, dat is precies het punt van deze lijst -- bewegen, stap voor stap, door de belangrijkste innovaties die hebben geleid tot de munitie die tegenwoordig wordt gebruikt in wapens, variërend van aanvalsgeweren tot semi-automatische pistolen.

Zie het als 10 ronden munitie-info.

Inhoud
  1. Zwart poeder
  2. loden bal
  3. Cilindroconoïdale kogel
  4. Fulminaat van kwik/percussiekap
  5. Nitrocellulose/Cordiet
  6. Randvuurpatroon
  7. Center-fire Cartridge
  8. Koperen jas
  9. Tracer-munitie
  10. Breekbare munitie

10:Zwart poeder

Vuurwerk, de kleurrijke inspiratie voor krachtige wapens? iStockfoto/Thinkstock

In de oude wereld, de metafoor voor een briljant idee zou zomaar een knaller kunnen zijn die boven iemands hoofd ontploft. Dat komt omdat vuurwerk zwart poeder bevatte, de uitvinding van de 10e-eeuwse Chinese pyromanen. Het duurde niet lang voordat een oorlogszuchtige krijger of jaloerse echtgenoot ontdekte dat hij een projectiel kon lanceren met hetzelfde mengsel van salpeter (kaliumnitraat), zwavel en houtskool.

De vroegste zwartpoederwapens waren van de Arabieren - bamboebuizen versterkt met metaal die een lading zwart poeder gebruikten om pijlen af ​​te schieten. Deze werden vervangen door bronzen handkanonnen, waarvoor twee mannen nodig waren om te vuren. Een hield het wapen vast terwijl een tweede een gloeiende kool of draad in een gat stak dat in het massieve uiteinde was geboord, of stuitligging. Dit ontstak het zwarte poeder, waardoor een ronde bal - de eerste kogel - brullend uit het open uiteinde van het kanon schoot.

Overuren, wapens werden veel geavanceerder, maar ze vertrouwden nog steeds op hetzelfde oude chemische proces, wat wetenschappers tegenwoordig omschrijven als deflagratie . Bij dit type reactie een vonk ontsteekt een kleine massa zwart buskruit, die niet explodeert maar snel ontbrandt om een ​​grote hoeveelheid uitzettende gassen te creëren die worden tegengehouden door een niet-vaste plug. die stekker, natuurlijk, is de kogel, die strak genoeg in het vat past zodat gassen er niet omheen kunnen ontsnappen. Naarmate de gassen uitzetten en weerstand ondervinden, ze stuwen de kogel uit de snuit.

Het zou nog negen eeuwen duren voordat er iets beters kwam.

9:loden bal

Pebble-achtige kogels zullen niet slordig zijn tegen dit soort pantsers. iStockfoto/Thinkstock

De meeste mensen beschouwen de wapenwedloop als een competitie tussen de VS en de voormalige Sovjet-Unie tijdens de Koude Oorlog. Echter, de strijd van naties om superioriteit over hun vijanden uit te oefenen door meer en betere wapens te vergaren is al eeuwenlang een voortdurende realiteit. De nederige kogel is geen uitzondering. De vroegste munitie bestond uit kleine ronde stenen, maar deze hadden weinig effect op met pantser bedekte krijgers. Dit bracht wapenfabrikanten ertoe metalen kogels te onderzoeken, gemaakt door gesmolten metaal in een mal te gieten en te laten uitharden.

IJzerballen waren een tijdje populair, maar ze waren moeilijk te maken, vereiste extreme temperaturen om te smelten en scheurden vaak de musketlopen bij een poging ze af te vuren. Vervolgens, in het begin van de 17e eeuw, loden ballen begonnen over slagvelden te vliegen. Lood had een laag smeltpunt, zodat het in een pollepel boven een houtvuur kon worden gegoten. Soldaten en jagers konden hun munitie bevoorraden terwijl ze het avondeten kookten. En omdat ze zachter waren, loden ballen vormden weinig risico op beschadiging van geweerlopen. Deze kogels, ook bekend als musketballen of "rondes, " zou heersen tot de jaren 1800 en de ontwikkeling van een aerodynamisch projectiel.

8:cilindrische kogel

Je kijkt naar een belangrijke ontwikkeling in de geschiedenis van kogels - Minie-ballen. Volgens sommige bronnen is meer dan 95 procent van alle wonden die door artsen uit de burgeroorlog werden behandeld, werden veroorzaakt door vuurwapens, zoals het Springfield Model 1855 geweer-musket, schieten met de .58-kaliber Minié kogel. iStockfoto/Thinkstock

Vroege musketten met gladde loop kregen loden ballen door de snuit. De kogels waren kleiner dan de diameter van de boring, zodat, bij het afvuren, ze stuiterden langs de loop totdat ze eruit kwamen. Dat stuiteren deed niet veel voor de nauwkeurigheid. Vervolgens, in de 15e eeuw, Duitse wapenmakers uitgevonden schroefdraad – het proces van het snijden van spiraalvormige groeven in de binnenwand van het vat. Deze groeven groeven zich in het projectiel terwijl het door de loop bewoog, waardoor het draait en het een meer waarachtige vlucht geeft. Rifling werkte beter als het projectiel goed in de loop paste, wat betekende dat loden ballen een dekking nodig hadden, of patch, om hun diameter te vergroten.

Een grote doorbraak kwam in de jaren 1850, met dank aan een Franse legerofficier genaamd Claude-Étienne Minié. Zijn gelijknamige kogel was nog van lood, maar het was kegelvormig, niet rond. Toen hete gassen van de verbranding van zwart poeder zich uitbreidden tot de Minié-bal met holle basis, ze zorgden ervoor dat de zachte kogel uitwaaierde en de getrokken loop vastgreep. Dit betekende dat de innovatieve kogels kleiner konden worden gemaakt dan de boring zonder de spin die ze kregen te verminderen. En ze hadden geen patch nodig, waardoor ze gemakkelijker te laden waren.

De Minie bal -- de eerste cilindrische kogel -- verbeterde de nauwkeurigheid van schutters enorm. Tijdens de burgeroorlog, die het eerste wijdverbreide gebruik van deze kogels zag, Vakbonds- en Zuidelijke infanteristen raken hun doelen vaker en op veel grotere afstanden.

7:Fulminaat van Mercurius/Percussiekap

Op deze foto, je kunt de hamer zien, het verhoogde stuk van het wapen, die in de dop zou slaan die bovenop een tepel of aambeeld zat. iStockfoto/Thinkstock

Zoals The Boss uithaalde in "Dancing in the Dark":"You can't start a fire, je kunt geen vuur maken zonder een vonk." Hoewel Springsteen verwees naar romantiek, hetzelfde idee is van toepassing op kogels. Om een ​​wapen te laten werken, er moet een vonk of sintel zijn om de primer te ontsteken, die op zijn beurt het zwarte poeder doet ontbranden. Flintlock pistolen en geweren bereikten dit door een stuk vuursteen tegen een gekarteld stuk staal te slaan. Vonken van de vuursteen die het staal raakten, vielen in de pan met primer. De primer brandde in een snelle flits, waardoor de poederlading wordt ontstoken.

Flintlock-wapens werkten goed, maar ze hadden een nadeel:de vertraging tussen het vallen van de haan en het afvuren van het kanon. Een paar uitvinders vroegen zich af of fulminerende zouten, die ontplofte bij een botsing, misschien een beter alternatief. Helaas, de zouten waren erg gevoelig voor schokken, wrijving en vonken, waardoor ze te onstabiel zijn om praktisch te zijn. Vervolgens, in 1800, de Engelse chemicus Edward Howard slaagde erin kwikfulminaat te isoleren, een relatief stabiele versie van de verbinding. Toen dominee Alexander Forsyth kwikfulminaat mengde met kaliumchloraat, hij produceerde een zeer betrouwbaar en veilig primermiddel. Tegen de jaren 1820, deze nieuwe primer was het belangrijkste ingrediënt in de slaghoedje , een kleine koperen "hoge hoed" die op een aambeeld of tepel zat. Toen de hamer de dop raakte, het ontstak het kwik fulminaat, waardoor een vlam het vat binnendringt en de verbranding van de poederlading initieert.

6:Nitrocellulose/Cordite

Buskruit en vuil hangen in de lucht terwijl het paardendetachement van de 1st Cavalry Division van het Amerikaanse leger hun traditionele 'cavalerie-aanval' uitvoert om een ​​25 maart af te sluiten, 2009, ceremonie in Fort Hood, Texas. Afbeelding met dank aan het Amerikaanse leger (CC By 2.0-licentie)

De uitvinding van zwart poeder was misschien wel een van de belangrijkste prestaties van de mensheid, maar het leidde tot een rommelig slagveld. In een langdurig gevecht, waarbij soldaten hun wapens vele malen ontlaadden, een dikke sluier van rook vulde de lucht, soms waardoor de vijand onzichtbaar. Tegen de jaren 1800, scheikundigen en uitvinders waren op zoek naar een beter drijfgas.

Het antwoord kwam uit het plantenrijk, in de vorm van cellulose. Dit macromolecuul , of lange keten van herhalende glucose-eenheden, komt veel voor in plantencellen en kan worden verkregen uit houtpulp of de korte vezels van katoen. in 1846, de Zwitserse chemicus Christian Friedrich Schönbein nam katoen en doopte het in een mengsel van salpeter- en zwavelzuur, waardoor de hydroxylgroepen van de cellulose worden vervangen door nitrogroepen. Het resultaat was een uiterst ontvlambare stof die bekend staat als: nitrocellulose of geweerkatoen . Helaas, het had de neiging spontaan te ontbinden en zonder waarschuwing te exploderen. Vervolgens, in de jaren 1880, De Franse ingenieur Paul Vieille ontdekte dat wanneer nitrocellulose werd gemengd met bepaalde stabilisatoren, het werd veel minder volatiel. Dit leidde direct tot een nieuw type buskruit, algemeen bekend als rookloos poeder, die een revolutie teweegbracht in de munitie. Nu kon een soldaat zijn wapen afvuren en niet verdwijnen achter een pluim van witte rook.

De moderne vorm van rookloos poeder -- cordiet -- bevat nitrocellulose, nitroglycerine en vaseline. In zijn definitieve vorm, het lijkt klein, grafietkleurige korrels.

5:Randvuurpatroon

De randen aan de onderkant van deze vier oude kogels zijn gemakkelijk te onderscheiden. Je zult die rand niet zien op de modernere center-fire-cartridge die hierna wordt weergegeven. iStockfoto/Thinkstock

Vóór de 19e eeuw, primer, kruit en kogel bestonden als onafhankelijke componenten. Om een ​​musket te schieten, bijvoorbeeld, iemand moest een beetje poeder in de braadpan gieten, giet wat meer poeder in de loop en ram dan een bal tegen de lading. Door een externe vonk aan te raken op de primer begon de ontstekingsvolgorde. Papieren cartridges maakten dit een beetje gemakkelijker door de schutter een afgemeten pakket kruit te geven, hoewel hij nog steeds het papier moest openscheuren en poeder in zowel de pan als het vat moest doseren.

Dit veranderde allemaal aan het eind van de 19e eeuw met de introductie van de kogelpatroon -- een op zichzelf staande eenheid met primer, drijfgas en projectiel in een messing behuizing. De Parijse wapenmaker Louis Flobert had al in 1840 patronen gemaakt, maar ze waren klein en voornamelijk gereserveerd voor indoor schietoefeningen. Daniel Wesson (bekend van Smith &Wesson) zag het experiment van Flobert en, in de jaren 1850, vond de eerste koperen cartridge uit die klaar was voor het slagveld en het binnenland. Het ontwerp van Wesson stopte een klein beetje kwikfulminaat in de rand van de koperen kast. Zwart poeder vulde de holle buis van de koffer, en er zat een kogel bovenop.

De hele eenheid kon in het staartstuk van het pistool worden geplaatst, het elimineren van de noodzaak van patches, slaghoedjes of andere losse onderdelen. De patroon zelf vormde de afdichting bij het staartstuk. Toen de hamer van het wapen de rand van de patroon raakte, het ontstak de primer, die vervolgens de vlam door het zwarte poeder verspreidde, waardoor de kogel door de loop wordt geduwd.

4:Center-fire Cartridge

De kleinere ronde plug aan de basis van al deze cartridges identificeert ze als center-fire cartridges. iStockfoto/Thinkstock

Zo revolutionair als rim-fire cartridges waren, ze hadden een aantal nadelen. De grootste was de cartridge zelf, die een dunnere schaal nodig had om ervoor te zorgen dat hij zou vervormen als de hamer erop sloeg. Maar de dunnere behuizing beperkte de explosieve kracht die het kon bevatten. Als resultaat, randvuurpatronen bevatten minder poeder en genereerden minder vuurkracht.

Om deze beperkingen te overwinnen, wapenfabrikanten ontwikkelden de cartridge snel zodat deze een percussiekap kon bevatten, gevuld met schokgevoelige primer, binnen een verenigd, dikwandige constructie. De dop zat in het midden van de basis van de schaal, zo werd het a . genoemd centrumvuurpatroon . Wapenmakers moesten ook hun wapens aanpassen om de nieuwe patroon af te vuren, inclusief een slagpin of een spits. In de vorige, een veerbelaste hamer bracht zijn energie over op een stompe staaf, die de slaghoed raakte. In het laatstgenoemde, de hamer sloeg direct op het slaghoedje. In elk geval, door een scherpe slag op de dop toe te passen, ontstak de primer, die vervolgens het kruit ontstak en de kogel afvuurde.

Omdat center-fire cartridges meer vermogen genereren, ze kunnen grotere kogels afvuren, waardoor ze het meest voorkomende type munitie zijn dat tegenwoordig in vuurwapens wordt gebruikt.

3:Koperen jas

De kogels op de hier afgebeelde munitie hebben allemaal koperen omhulsels. iStockfoto/Thinkstock

De introductie van rookloos poeder stelde wapenfabrikanten voor uitdagingen. Omdat op nitrocellulose gebaseerde drijfgassen hogere temperaturen en drukken produceerden dan zwart poeder, ze bewogen kogels met grotere snelheid door de loop. Terwijl ze de reis maakten, zachtere loden kogels konden de verhoogde wrijving niet weerstaan. Hun buitenste lagen werden eraf gehaald en in het vat achtergelaten, vervuiling veroorzaken.

De oplossing, natuurlijk, was om kogels een dikkere huid te geven, of een jasje . Wapenmakers kozen koper of legeringen van koper en zink om hun pistoolkogels te bedekken. Ze gebruikten een hardere mantel van staal of kopernikkel voor geweer- en machinegeweerkogels. In beide gevallen, de kern van de kogel bevatte nog steeds lood, behalve in pantserdoorborende kogels, die binnenkernen van gehard staal gebruikten.

Bij militaire wapens, kogels bezitten een volledig metalen jas ( FMJ ), wat betekent dat de jas het hele projectiel bedekt. Deze kogels worden soms niet-uitzettend genoemd omdat ze hun vorm behouden als ze door een doelwit gaan. Voor soldaten en militaire chirurgen, Dit is iets goeds, want FMJ-kogels doen minder schade aan interne weefsels en organen. Jagers op groot wild stellen heel andere eisen. Ze hebben een kogel nodig die een enorm intern trauma zal veroorzaken, zodat hun prooi snel zal neerstorten. Ze gebruiken expanderende kogels, die als paddenstoelen uit de grond schieten zodra ze op weerstand stuiten. De mantel van zo'n kogel strekt zich slechts uit over een deel van het loden projectiel, de tip bloot laten. Wanneer een kogel met zachte punt een doel raakt, zoals een hert of een beer, de punt zet uit en loopt uit, waardoor het meer schade aan interne organen kan toebrengen.

2:Tracer-munitie

Kpl. Robert Giuliani, een Combat Logistics Company 36 Marine, vuurt tracerrondes af van een 240G medium machinegeweer tijdens het nachtelijke vuurgedeelte van Oefening Dragon Fire 2009. Afbeelding met dank aan Lance Cpl. Christopher M. Burke/VS Korps Mariniers

Wanneer een kogel een geweerloop verlaat, het kan reizen tussen 800 en 1, 000 meter per seconde (2, 625 tot 3, 280 voet per seconde) - veel te snel om met het blote oog te zien. In de dagen van zwart poeder, een afgevuurde kogel liet soms een rookspoor achter, het pad van het projectiel door de lucht markeren. Maar met de komst van rookloos poeder, schutters kregen geen feedback over het traject van een kogel totdat deze bij het doel aankwam.

Voer de in tracer ronde , die een extra brandgevaarlijke verbinding bevat, meestal een fosfor- of magnesiummengsel, in de basis van de kogel. Wanneer een tracer wordt afgevuurd, het poeder in de patroon stuwt zowel de kogel voort als het brandgevaarlijke mengsel. Terwijl de kogel door de lucht reist, het geeft een intens licht en sporen van rook, de schutter helpen om de kogel naar beneden te zien gaan. Militairen gebruiken dit soort munitie vaak in machinegeweren, waarin elke vijfde ronde in het magazijn of de riem een ​​tracer bevat.

Vandaag, tracers kunnen een verscheidenheid aan kleuren produceren voor dag- en nachttoepassingen. Overdag zijn er witte tracers te zien, terwijl rode en groene 's nachts te zien zijn.

1:Breekbare munitie

Jagers en boeren gebruiken vaak breekbare materialen om ratten en andere plaagdieren te schieten. Deze zogenaamde varmint-kogels kunnen gemakkelijk een klein dier doden, maar als een schutter zijn doel mist, er is weinig gevaar om iemand anders in de buurt schade toe te brengen. iStockfoto/Thinkstock

Er gebeurde niet veel met kogels in de honderd jaar na de introductie van metalen patronen met met koper beklede projectielen. Ze werkten verbazingwekkend goed en als resultaat, in de loop van de tijd weinig veranderd. Vervolgens, aan het eind van de 20e eeuw, wetshandhavingsinstanties begonnen moderne reddingseenheden voor gijzelaars te vormen die belast waren met het arresteren van criminelen en terroristen te midden van burgerpersoneel. Vaak, dergelijke interacties vonden plaats in zeer nauwe kringen, waar kogels door een doel kunnen gaan en vervolgens een onschuldige omstander kunnen treffen. In de tussentijd, wetshandhavingsinstanties zagen ook een aantal situaties waarin agenten gewond raakten of werden gedood door kogels, van dichtbij geschoten, afketsen van vaste voorwerpen.

Dit leidde tot een zoektocht naar een nieuw soort kogel, een die nog steeds remkracht zou hebben, maar uit elkaar zou vallen als hij een muur of een ander vast oppervlak zou raken. Eventueel, munitiemakers bedachten een manier om kleine deeltjes composietmateriaal te pakken die ze samengeperst of aan elkaar plakten. Eenmaal gevormd tot een kogelvorm, de zogenoemde breekbaar -- of zacht rond -- ontvangt geen koperen mantel. Op die manier, als de kogel een hard voorwerp raakt, het composietmateriaal breekt eenvoudig in kleine, korrelgrootte deeltjes. Als het een slechterik treft, als een terrorist die een vliegtuig probeert te kapen, het komt het lichaam binnen en breekt dan uit elkaar, het veroorzaken van een significante wond zonder het risico van overpenetratie.

Veel meer informatie

Notitie van de auteur:10 innovaties die hebben geleid tot de moderne kogel

Of je nu van wapens houdt of wapens haat, het is moeilijk om je niet te verbazen over hoeveel innovatie er in zo'n klein pakketje zit. De volledige levenscyclus van een kogel kan ons veel leren over natuurkunde, scheikunde en, helaas, menselijke anatomie.

gerelateerde artikelen

  • 10 kenmerken van aanvalswapens - en wat ze doen
  • De top 10 baanbrekende militaire technologieën
  • 10 grote vragen in het debat over wapenbeheersing in de VS
  • Verandert het bezit van een wapen je gedrag?
  • Wat is het verschil tussen een semi-automatisch wapen en een machinegeweer?

bronnen

  • "munitie." GunsandAmmo.info. (12 maart, 2012) http://www.gunsandammo.info/ammo/firing-method-evolution
  • "munitie." Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2013. (12 maart, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/21113/ammunition
  • Bieren, Bob. "Kogels voor beginners." ChuckHawks.com. 2006. (12 maart, 2013) http://www.chuckhawks.com/bullets_beginners.htm
  • "kogel." Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2013. (12 maart, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/84420/bullet
  • "Patronen:Centerfire-patroon." Geschiedenis van vuurwapens, Technologische ontwikkeling. 9 mei 2010. (12 maart, 2013) http://firearmshistory.blogspot.com/2010/05/cartridges-centerfire-cartridge.html
  • "Patronen:Rimfire-patroon." Geschiedenis van vuurwapens, Technologische ontwikkeling. 9 mei 2010. (12 maart, 2013) http://firearmshistory.blogspot.com/2010/05/cartridges-rimfire-cartridge.html
  • Dougherty, Martin J. "Small Arms van de burgeroorlog tot heden." Fall River Press. 2005.
  • "Breekbare munitie." GlobalSecurity.org. (12 maart, 2013) http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/frangible.htm
  • Het Geschiedeniskanaal. "Moderne wonderen:kogels." Seizoen 9, Aflevering 40. 13 aug. 2003. (12 maart, 2013) http://www.youtube.com/watch?v=HbE_yn6rnbw
  • Leonard, Pat. "De kogel die de geschiedenis veranderde." New York Times. 31 augustus 2012. (12 maart, 2013) http://opinionator.blogs.nytimes.com/2012/08/31/the-bullet-that-changed-history/
  • Nationaal Instituut voor Justitie. "Gecoate Kogels." Opleiding tot vuurwapenonderzoeker. (12 maart, 2013) http://www.nij.gov/training/firearms-training/module05/fir_m05_t05_06.htm
  • Regan, Paulus, red. "Wapens:een visuele geschiedenis van wapens en harnassen." DK Publishing. 2010. 2010.
  • Sweeney, Patrick. "Tracer-munitie verbetert het fotograferen." Wapens &munitie. 23 maart, 2011. (12 maart, 2013) http://www.handgunsmag.com/2011/03/23/ammunition_tracer_ammo_improves_shooting_032311/
  • Willis, Andreas. "Waarom pistool en geweerkogels anders zijn." ChuckHawks.com. 2011. (12 maart, 2013) http://www.chuckhawks.com/handgun_rifle_bullets.htm