銃弾
背景
弾丸は、銃器から発射される発射体であり、多くの場合、尖った金属製のシリンダーです。弾丸は通常、弾丸を含み、銃器に挿入される弾薬カートリッジの一部です。カートリッジはしばしば弾丸と呼ばれますが、この記事では、小型または個人用の銃器（ピストル、ライフル、ショットガンなど）から発射される発射体についてのみ説明します。
歴史
何千年も前にスリングで使用されたキャスト鉛弾がありましたが、現代の弾丸の歴史は銃器の歴史から始まります。 A.D. の後で 1249年、火薬を使用して、管の開放端から発射体を発射できることがわかりました。初期の銃器は大型の大砲でしたが、個人用の銃器は14世紀半ばに登場しました。初期の発射体は、銃身に収まる石または金属の物体でしたが、1550年までに鉛および鉛合金（金属の混合物）が好ましい材料でした。製造技術が向上するにつれて、銃器と鉛弾丸のサイズはより均一になり、異なる口径（弾丸の直径）で生成されます。
産業革命はさらなる改善をもたらしました。ライフル銃身（弾丸に安定した回転運動を与える銃身の内側のらせん状の溝）を備えた銃器は、おなじみの円錐形の弾丸につながりました。 19世紀後半には、より強力な無煙火薬が火薬（現在は黒色火薬と呼ばれています）に取って代わりましたが、より過酷な銃器や弾丸の材料も必要でした。鉛弾はバレルに鉛残留物を残しました。これを防ぐために、ジャケット付きの弾丸（より硬い金属層がより柔らかい鉛の芯を囲んでいます）が開発されました。おなじみの金属製の弾薬カートリッジ（弾丸、ケース、プライマー、および大量の推進剤を含む）は、第一次世界大戦では一般的でした。
原材料
弾丸はさまざまな素材で作られています。鉛または鉛合金（通常はアンチモンを含む）は、従来の弾丸コア材料です。従来の弾丸ジャケットは、銅または金メッキ金属、銅と亜鉛の合金で作られています。アルミニウム、ビスマス、青銅、銅、プラスチック、ゴム、鋼、スズ、タングステンなど、今日の弾丸に使用されている他の多くの材料があります。
弾丸潤滑剤には、ワックス（伝統的にカルナウバヤシから作られたカルナウバワックス）、オイル、および二硫化モリブデン（モリー）が含まれます。現代のワックスとオイルの処方は一般に公開されていません。 Molyは最近のイノベーションです。この天然に存在する鉱物は、接触すると金属に付着します。弾丸製造プロセスでは、グリースとオイルを使用して、機械加工およびプレス工程で弾丸を潤滑することもできます。この潤滑剤は、弾丸と機械がくっつくことなく互いに反対方向に動くことを可能にすることにより、弾丸または機械への損傷を防ぎます。その後、溶剤を使用して弾丸からグリースとオイルを除去します。
デザイン
軍隊、法執行機関、狩猟、射撃/標的射撃、護身術など、弾薬にはいくつかの異なる用途があり、それぞれが異なる弾丸の性能を必要とします。致死性、無実の傍観者への脅威、環境への影響、外観など、法務および広報の設計上の考慮事項もあります。
弾丸の設計は銃器の設計に依存しており、その逆も同様です。弾丸はバレルに正しくはまる必要があります。小さすぎる弾丸は、銃身のライフリングにかみ合わないか、銃身の中で跳ね返り、直線で出てこないでしょう。大きすぎる弾丸は銃身に詰まり、火器が圧力から爆発する可能性があります。弾丸の重量もカートリッジ内の粉末の量と一致している必要があります。これにより、正しい速度で発射されます。
弾丸は、以前の弾丸のテスト（発射）から収集された計算とデータを使用して設計されています。このデータには、精度（ターゲットに当たるかどうか）、精度（同じ弾丸タイプの複数が同様の結果を生成したかどうか）、弾丸の速度、特定の範囲での有効性（ターゲットまでの距離）、貫通力などの変数を含めることができます。ターゲットに、そしてターゲットにダメージを与えます。次に、弾丸は、それらが使用されるものに似ているターゲットに対してテストされます。肉をシミュレートするために使用される最近開発された材料である弾丸ゼラチンを含む、意図されたターゲットをシミュレートするために使用されるいくつかの材料があります。
現代の弾丸は多くの異なる機能を持つことができます。これらの特徴のいくつかは弾丸の形状に関係し、他の特徴は構造の材料に関係します。ほとんどの弾丸は、先の尖った円柱のように見えます。弾丸の後ろの円筒形の部分がシャンクで、弾丸の前の先のとがった部分が先端ですが、先端は先のとがっていなくても平らな場合があります。弾丸は1つまたは複数の材料で作ることができます。
柔らかい素材（鉛など）のみで作られた弾丸は、衝撃で膨張し、ターゲットにより多くのダメージを与えます。より硬い材料（鋼など）のみで作られた弾丸は、より厚いターゲットにさらに浸透しますが、あまり膨張しません。より柔らかいコアは、ジャケットと呼ばれるより硬い金属の層で囲むか、部分的に囲むことができます。このジャケットは弾丸を完全に囲むことができます、またはそれは拡張目的のためにより柔らかい先端を露出させたままにすることができます。ジャケットの量を変えると、浸透量と膨張量が変わります。
シャンクは、フラットベースまたはテーパーベース（ボートテール）にすることができます。フラットベースはより重く、より大きな貫通力を提供しますが、ボートテールは距離全体でより高い精度を提供します。シャンクのベースには、発射中の弾丸の変形を防ぐために、より硬い金属のベースプレートを付けることもできます。ベースには円錐形のくぼみ（ガスチェック）があり、発射時に拡張して弾丸のベースを銃身に対して密閉し、発射からのすべてのエネルギーをトラップして弾丸を前方に推進します。シャンクには、銃身内で弾丸が自由に動くのを助ける潤滑グリースを入れるために使用される溝がある場合もあります。時々、カニューレと呼ばれる単一の溝が弾丸に切り込まれ、弾丸がカートリッジに挿入される距離をマークし、カートリッジを弾丸に圧着する機能を提供します。
弾丸の先端は通常尖っています。この点は湾曲している場合があります（累積度数分布図と呼ばれます）。より鋭い先端はより大きな浸透を提供します。ワッドカッターは、紙のターゲットをきれいにカットするためにターゲットシューティングで使用されるポイントのない、またはポイントの後ろに鋭い肩がある弾丸です。セミワッドカッター弾は先端が平らな円錐形で、ターゲットの射撃、狩猟、または護身術に使用できます。ターゲットの弾丸は軽く、射撃場での速度と精度を考慮して設計されています。それらは通常、他の目的には適していません。
いくつかのヒントは、インパクトを拡張するように設計されています。この種の弾丸は軍事使用が禁止されていますが、法執行、護身術、狩猟に使用できます。先端または弾丸全体が鉛などの柔らかい素材でできている場合もありますが、弾丸の拡張を助けることができる他の設計上の特徴があります。より柔らかい先端の後ろの硬い材料は、より多くの浸透を提供し、より柔らかい先端を前方に押してさらに拡張します。より硬い材料は、シャンク、チップの一部、チップとシャンクの間の硬質金属の仕切り、または衝撃時に後方に駆動されてより柔らかいチップ材料を拡張するチップ上の硬いポイントでさえあり得る。
拡張を提供するもう1つの機能は、中空の先端（または中空のポイント）です。これは、弾丸の後方を指す先端の空の円錐です。弾丸がターゲットに当たると、中空の先端の薄い側面が外側に広がります。さらに硬い金属は、特にそれらが分割する場所を提供するために刻み目が付けられている（溝が刻まれている）場合、膨張する可能性があります。
分離可能な部分を持つ弾丸はほとんどありません。一部の弾丸にはサボがあり、発射中に弾丸を囲むスリーブがありますが、銃器を離れると脱落します。サボは、小さな銃器から発射されるよりも速い速度で大きな銃器から小さな弾丸を発射することを可能にします。弾丸には、衝撃時またはターゲットを離れるときにスプレーで弾丸を出る複数のペレットまたは他の粒子を含めることもできます。これにより、（多くの粒子から）何かに当たる可能性が高くなり、損傷しやすいターゲットに多くの傷が発生する可能性があります。
ショットガンは、ライフルのない銃身からショット（多くの小さな丸いペレット）または固体のスラッグ弾（大きく、多くの場合柔らかい弾丸）を発射することがよくありますが、一部のショットガンは銃身をライフリングします。エアガンは、固体の丸いまたは砂時計の形をしたペレットを発射します。
軍の弾丸には特別な機能があり、法執行や護身術でも使用されることがあります。弾丸の拡張の禁止を回避するために、軍の弾丸は通常のバックエンドよりも重いように設計して、衝撃時にターゲットに転がり込んで大きな傷を作ることができます。それらはまた、同様の効果で衝撃でバラバラになるように設計することができます。一部の軍用弾丸は、弾丸の基部に焼夷弾（可燃性）の物質があり、目に見える痕跡を残します。これは、射手が弾丸を追跡できるようにするため、トレーサー弾丸として知られています。焼夷弾を弾丸の先端に配置して、衝撃で発火させることもできます。軍の弾丸は通常、より硬い材料でできているか、完全にジャケットで覆われています。彼らはしばしば浸透のために設計されています。 「非致死性」のプラスチックまたはゴム弾は、軍隊や法執行機関で使用されることがあります。これらの弾丸は、暴動者やデモ隊を一時的に無力化するように設計されていますが、殺す能力があります。
法執行機関と護身術の弾丸は、ターゲットを無力化する必要があります。これらの弾丸の多くは、ターゲットに当たった後に膨張または粉砕するように設計されており、最大のダメージを与えます。これらの弾丸は、厚手の衣類や防弾チョッキなどの素材をより貫通する、より硬い素材で作ることができます。警察と護身術の弾丸は、侵入しすぎて（標的を通り抜けて）、傍観者を危険にさらしてはなりません。
ハンターには、ターゲットの種類ごとに異なる要件があります。動きの速いターゲットには、より速く、多くの場合より軽い弾丸が必要です。重い皮と大きな骨を持つより大きなターゲットは、動物を素早く落とすのに十分なダメージを与えて貫通することができる弾丸を必要とします。これらの相反する要求に対処するいくつかの異なる設計があります。多くの狩猟弾は拡大するように設計されています。仕切られた弾丸と部分的にジャケットを付けられた弾丸は、より大きなターゲットに一般的です。
製造
プロセス
大企業や政府から小規模なカスタム弾薬メーカー、いくつかの簡単なツールで弾薬をロードおよびリロードする個人に至るまで、弾丸メーカーには多くの種類があります。また、多くの異なる弾丸のデザインがあり、どれが最も効果的であるかについてのコンセンサスの欠如があります。このため、弾薬の製造方法は統一されていません。米国政府を含む大手弾薬メーカーは、製造ステップの一部を自動化しています。製造プロセス中の適切な時点で、特別な機能が追加される場合があります。
頑丈な弾丸または弾丸の芯
最も一般的な2つの弾丸形成方法は、鋳造とスエージングです。ホローポイントはどちらの方法でも形成できます。硬い（鉛よりも硬い）固体の弾丸を打ち抜き（金属パンチが弾丸の形をした棒または柔らかい金属のシートから切り取る）、金属ストックから機械加工することができます。機械加工には、機械を使用して部分を切り取って金属を成形するプロセスが含まれます。弾丸に使用される典型的な機械は旋盤です。旋盤は、鋼のノミに対して弾丸の金属を回転させて、材料を徐々に切り取ります。
弾丸の鋳造
- 鋳造とは、溶融金属を型に流し込むことです。この型は蝶番を付けられており、閉じたときに弾丸の形をした中空の空間があります。金属をるつぼ（溶融金属を安全に保持できる金属またはセラミックポット）で溶かしてから、型に流し込みます。
- 金属が冷えた後、型が開かれ、弾丸が落下またはノックアウトされます。欠陥は、カットまたはファイリングによって削除されます。弾丸が極端に変形している場合は、溶けてこのプロセスを繰り返すことができます。
- 異なる材料の複数のセクションで弾丸をキャストするには、最初の材料を型に流し込み、部分的に充填します。この材料が冷却され、部分的または完全に固化した後、2番目の溶融材料が金型に注がれ、部分的または完全に充填されます。これは数回行うことができますが、ほとんどの場合2回行って、柔らかいセクション（拡張用）の後ろに重いセクション（貫通用）を持つ弾丸を作成します。
弾丸を盗む
- 1スエージングは冷間成形プロセスです。つまり、加熱せずに金属を成形して軟化または溶融します。スエージ加工する適切な量の材料（穀物で測定）をダイに入れます。ダイは、後端のない弾丸のような形をした空洞（空きスペース）を備えた、より硬い金属製の容器です。ダイは、より大きな静止オブジェクトの一部であるか、プラットフォーム上の所定の位置に保持されています。
- 2ダイの開放端に適合する金属パンチが、適切な深さまでダイに押し込まれます。パンチが弾丸の金属をダイキャビティに押し込むと、材料はキャビティの形状になります。圧力は、手動または油圧プレス、ハンマーブローの繰り返し、またはねじ込み式パンチから発生する可能性があります。余分な金属はブリードホールから絞り出されます。
- 3パンチをダイから取り外し、弾丸をキャビティから押し出すか引き出します。欠陥は、カットまたはファイリングによって削除されます。
- 4複数のスエージングステップを使用して、パーティションを挿入したり、複数のマテリアルから弾丸を作成したり、弾丸の形状をさらに定義したりできます。ホローポイントなどの機能を追加するには、いくつかの手順が必要になる場合があります。
弾丸ジャケット
いくつかの弾丸は、より柔らかいコアを囲むより硬い金属のジャケットを持っています。
- 5コイン型のジャケットの金属片が、ストリップまたはシートから打ち抜かれます。パンチは通常、ジャケットの素材を通してテーブルのくぼみに押し込まれる丸い金属製のシリンダーです。いくつかのパンチは、金属片がカップのような形になるように丸みを帯びています。時々、コインや金属のカップの代わりにチューブが使用されます。
- 6ジャケットの素材が硬すぎて簡単に成形できない場合は、焼きなましすることができます。焼きなましとは、金属を柔らかくして使いやすくするために、多くの場合ガス炎で金属を加熱することです。
- 7次に、ジャケットの素材をダイまたはパンチの上に置き、パンチをダイに押し込みます。ジャケットに特定の特徴を形成するために使用されるいくつかの異なるパンチとダイがあるかもしれません。通常の手順の1つは、ジャケットの厚さが均一であることを確認することです。厚さは通常0.03〜0.07インチ（0.08〜0.17 cm）です。一部の弾丸には、コアに電気メッキされた薄いジャケットがあります。
弾丸の組み立て
- 8ジャケットと複数の弾丸部品は、それらを一緒にかしめる、あるセクションを別のセクションの上にキャストする、はんだ付け、接着、または電気溶接などの方法で結合できます。はんだ付けは、通常はスズと鉛である合金であるはんだで2つの金属片を接合するプロセスです。はんだは溶けて両方の金属片に付着し、冷却して固化した後、それらを接着します。マルチパートの弾丸を結合するための接着剤は、通常、エポキシであり、結合すると硬化する2つの異なる流体から形成されるプラスチックです。エポキシ液はチューブからディスペンスされて混合され、次にピースが結合され、エポキシが硬化するまで所定の位置に保持されます。電気溶接は、接触している2つの金属部品に強い電流を流して、それらが柔らかくなり、互いにくっつくようにするプロセスです。接合方法が不十分な場合、弾丸が早期に崩壊する可能性があります。
- 9次に、弾丸のシャンクに溝を切るか押し込むことができます。溝は、金属ホイールの尾根に対して弾丸を回転させることによって柔らかい弾丸に押し込むことができます。または、旋盤で弾丸に切り込むことができます。多くのキャスト弾丸にはすでに溝があります。
- 10弾丸は、通常はワックス、オイル、またはモリーなどのI O潤滑剤でコーティングされている場合があります。これにより、柔らかい弾丸によるボアの汚れが軽減されます。ジャケット付きの硬い弾丸は一般的に潤滑されていませんが、特にモリーの場合は潤滑されます。弾丸は、潤滑剤を塗布する前に脱脂されることがよくあります（前の製造ステップからグリースを除去するために溶剤浴に入れられます）。
- 11ワックスおよびオイル潤滑剤は、布製ホイールなどの柔らかい素材でこすったり、スプレーしたり、注いだり、浸したりすることで塗布できます。モリは、弾丸をモリーパウダーの容器に入れ、容器を回転させて、弾丸がコーティングされるまで弾丸とモリー粒子が転がるようにすることによって適用されます。
- 12完成した弾丸は、手動で削除してパッケージ化されます。
品質管理
多くの銃器ユーザーは、弾薬に一貫した性能を求めています。大手弾薬メーカーは、1980年代と1990年代に品質管理プログラムを開始することで対応しました。これらのプログラムには、統計的プロセス制御（SPC）、総合的品質管理（TQM）、およびランダムテストが含まれます。 SPCには、製造プロセスを測定し、それを最適化して正確で一貫性のある結果を生成する方法を統計的に決定することが含まれます。 TQMは、この種の品質管理をビジネスの製造部分だけでなく、ビジネス全体に適用することです。
ランダムテストでは、定期的に製造部品を取り出してテストします。完成した弾丸は弾薬に装填され、期待どおりに機能するかどうかを判断するために発射されます。未完成の弾丸は、製造プロセスのその時点までに正しく製造されているかどうかを判断するために調べることができます。完成した弾丸と未完成の弾丸の両方を計量し、対称性を測定し（弾丸は、先端の中心から基部の中心まで引いた想像線からすべての方向に沿って同一である必要があります）、空気がないことを確認するために切り離すことができますスペースとその内部機能が正しいこと（パーティションやジャケットの厚さなど）。市販の弾丸のサイズは1000分の1インチ異なる場合がありますが、軍用および高品質の弾丸はより均一です。
副産物/廃棄物
弾薬の製造では、最大24の有毒物質が発見されています。溶剤（多くの場合、油やグリースの除去に使用されます）は吸入するのが危険であり、他の油と同様に、廃棄または精製および再利用のために捕獲することができます。金属くずは再利用または廃棄できます。
最も危険な原材料は鉛です。生産労働者と銃器使用者は弾丸からの危険なレベルの鉛にさらされる可能性があり、軍用のものを含む射撃場は高いために閉鎖されています 
弾丸の発射。鉛レベル。鉛は地下水にも浸出し、環境をさらに汚染する可能性があります。高レベルの鉛は、クリーンアッププロセスへの政府の介入につながる可能性があり、許容レベルに達するには何年もの作業が必要になります。
未来
企業はバイヤーを引き付けるために弾丸のパフォーマンスを改善し続けていますが、社会的および政治的配慮がより重要になっています。健康、安全、環境の問題により、鉛などの有毒物質がタングステン、鋼、ビスマス、プラスチックなどの物質に置き換わっています。新しい材料は古い材料と同じ性能特性を持たず、これが新しい弾薬の設計につながります。
警察と自衛兵器の致死性をめぐって、何十年にもわたって法的な闘争がありました。米国での国民の抗議は、警察が使用するようなボディアーマーを貫通するように設計されたいわゆる「警官殺し」弾丸、および6つの鋭い先端を持つブラックタロンなどの拡張弾丸に対して最大でした。衝撃の「爪」。
他の革新はもっと急進的かもしれません。たとえば、戦車は、バレルのライフリングには高すぎる速度で安定させるために飛び出すフィンを備えた砲弾を発射できます。この革新は、個人用銃器用に縮小することができます。自走式のフィン付きロケットは、ピストルサイズのランチャーから発射することもできますが、このタイプの発射体はもはや弾丸とは呼ばれません。
詳細情報
本
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定期刊行物
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ペツァル、デビッドE.「ライフル：2000年以降」 フィールドとストリーム 103、いいえ。 5（1998年9月）：87。
Stolinksky、David C.「ストッピングパワー：神話か科学か？」 拳銃 14、いいえ。 4（2000年4月）：38。
ズッツ、ドン。 「ウィンチェスターの最高の努力の背後にある物語。」 射撃業界 34、いいえ。 12（1989年12月）：90。
その他
Gunnery NetworkWebページ。 2001年12月。
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アンドリュー ドーソン
製造プロセス