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カートリッジ[ 1 ] [ 2 ]は、ラウンドとも呼ばれ、発射体（弾丸、散弾、またはスラッグ）、推進剤（無煙火薬、黒色火薬代替品、または黒色火薬）、および点火装置（雷管またはパーカッションキャップ）を、金属製、紙製、またはプラスチック製のケースに詰めた、組み立て済みの銃器用弾薬の一種です。このケースは、後装式銃の銃身チャンバーに正確に収まるように作られており、持ち運びや射撃時の取り扱いが容易です。[ 3 ]一般的には「弾丸」という用語はカートリッジ全体を指すことが多いですが、正しい用法では発射体のみを指します。
軍事および商業メーカーは、ケースレス弾薬の開発という目標を追求し続けている。一部の砲弾は、小火器に見られるのと同じカートリッジ方式を採用している。また、砲弾と推進薬が別々になっている場合もある。
弾丸が入っていないカートリッジは空包と呼ばれ、完全に不活性なカートリッジ（活性雷管も推進剤も入っていないもの）はダミーと呼ばれ、点火して弾丸を発射できなかったカートリッジは不発弾と呼ばれ、点火はしたものの弾丸を銃身から十分に押し出せなかったカートリッジは不発弾と呼ばれます。
カートリッジは、雷管の種類によって分類できます。雷管とは、衝撃に敏感な爆発性化合物の少量の装薬で、以下の場所にあります。
現代まで残っているのは、小口径のリムファイア式弾薬とセンターファイア式弾薬のみである。
このカートリッジは、後装式銃器専用に開発されました。このカートリッジが開発される以前は、弾丸と推進剤は別々に携行され、発射前に銃口から銃身に個別に装填する必要がありました。さらに、発射エネルギー源として、別の点火剤（ゆっくり燃えるマッチ、火皿に入れた少量の火薬、ニップルまたはコーンの上に取り付けられた金属製の雷管など）を用いていました。このような装填手順では、ガスシールを最適化するために紙や布の詰め物を追加し、棒で繰り返し押し込む必要があり、そのため扱いにくく不便で、武器の実用発射速度が著しく制限され、射手は近接戦闘（特に騎兵突撃）の脅威にさらされるだけでなく、弾薬の兵站も複雑化していました。
カートリッジを使用する主な目的は、持ち運びや取り扱いが容易で、銃身の後端（薬室）に簡単に装填できる、組み立て済みの便利な「オールインワン」パッケージを提供することです。また、湿気や天候による推進剤の損失、汚染、劣化を防ぐ効果もあります。現代の自動装填式銃器では、カートリッジケースによって、作動機構が推進剤のエネルギーの一部（カートリッジ内部に蓄えられている）を利用し、新しい弾薬を周期的に装填することで、素早い連射が可能になります。
発射を行うには、まず弾薬を薬室内の「準備」位置（つまり「装填位置」）に、銃身軸と一直線になるように装填します。薬室内では、薬莢は前方の銃身以外のすべての方向を塞ぎ、後方からは閉鎖装置またはボルトで固定され、前方方向が抵抗の少ない経路となります。引き金を引くと、シアが解除され、ハンマー/ストライカーが解放され、撃針が薬莢底部に埋め込まれた雷管に衝突します。雷管内の衝撃に敏感な化学物質が火花を発生させ、それが薬莢内部に飛び散り、内部の主推進薬に点火し、火薬が爆燃（爆発はしない）します。この急速な発熱燃焼により、高エネルギーガスの混合物が生成され、薬莢内部に非常に高い圧力が生じ、多くの場合、薬莢が薬室壁に押し付けられて火花成形されます。弾丸と薬莢のネックとの間の摩擦抵抗を克服するのに十分な圧力が蓄積されると、弾丸は薬莢から分離し、後方の膨張する高圧ガスに押されて、銃身内を非常に高速で移動し、銃口から飛び出します。弾丸が銃身から出ると、ガスは大きな爆発音とともに噴出物として周囲に放出され、薬室内の圧力は周囲の圧力に戻ります。高圧によって弾性膨張した薬莢はわずかに収縮し、エキストラクターで引き抜いたときに薬室から容易に取り出せるようになります。弾丸と推進薬はなくなりましたが、薬莢には使用済みの雷管が残っている使用済みの薬莢は、次の新しい弾丸のためのスペースを確保するために銃から排出されます。
現代の弾薬は、薬莢、弾丸、推進薬、雷管という4つの主要な構成要素から成り立っています。
カートリッジの主要な構成要素は薬莢であり、薬莢の形状を決定づけ、他の機能部品を統合するハウジングとしての役割を果たします。薬莢は推進薬の容器として機能し、また外部環境から保護するシェルとしても機能します。薬莢は、弾丸をカートリッジの前端（拳銃、短機関銃、ライフル、機関銃用の弾丸）またはカートリッジ内部（散弾銃用の散弾（ペレット）または個々のスラッグを含む詰め物／サボット）に取り付け、銃身の前方に位置合わせします。薬莢の後端には雷管が保持されており、雷管は撃針の衝撃を受けて薬莢内部の主推進薬に点火します。
歴史的には初期のカートリッジには紙が使用されていましたが、現代のカートリッジのほぼすべては金属製のケースを使用しています。現代の金属製ケースは、「ボトルネック」と呼ばれるタイプと「ストレートウォール」と呼ばれるタイプに分けられます。ボトルネック型は、先端開口部に近い前面部分（「ケースネック」と呼ばれる）がケース本体（「ケースボディ」と呼ばれる）よりも明らかに直径が小さく、その間に角度のついた傾斜部（「ケースショルダー」と呼ばれる）があります。ストレートウォール型は、ネックが狭くなっておらず、ケース全体が円筒形に見えます。ケースの形状は、発射する銃の薬室に正確に適合するように設計されており、ボトルネック型カートリッジの「ネック」、「ショルダー」、「ボディ」は、薬室の「チャンバーネック」、「チャンバーショルダー」、「チャンバーボディ」と呼ばれる対応する部分に対応しています。
.470 Capstickのような一部のカートリッジには、「ゴーストショルダー」と呼ばれる、ごくわずかに突き出たショルダーがあり、ボトルネックとストレートウォールケースの中間のような形状をしています。ケース壁の連続的なテーパーではなくゴーストショルダーがあることで、カートリッジがボア軸と同心円状に並びやすくなり、精度向上に貢献します。弾丸を圧着して固定するケースネックの前部開口部は、薬莢口。薬莢本体の閉じた後端は、雷管、技術的には薬莢底部薬莢底部と呼ばれます薬莢底部には、リムと呼ばれる円周状のフランジがありエキストラクターがためのリップを提供します。リムが薬莢本体の最大直径を超えてどのように突出しているかによって、薬莢は「リム付き」、「セミリム付き」、「リムレス」、「リベート付き」、「ベルト付き」のいずれかに分類されます。
ボトルネック型薬莢の形状（例えば、薬莢の直径、肩部の傾斜角度と位置、ネックの長さなど）は、薬莢内部で達成可能な圧力にも影響し、ひいては弾丸の加速能力にも影響します。ワイルドキャット弾薬は、既存の薬莢の形状を変更して作られることがよくあります。ストレートサイドの薬莢は、テーパー状の薬莢よりも破裂しにくく、特にブローバック式銃器で高圧推進剤を使用する場合にその傾向が顕著です。
ライフル弾は、薬莢の形状に加えて、薬莢の寸法によっても分類できます。これは通常、薬莢の全長（COL）を指し、それによって作動機構に必要な最小限のレシーバーサイズと作動スペース（ボルトの移動量）が決まります。ライフル弾は、「ミニアクション」、「ショートアクション」、「ロングアクション」（「スタンダードアクション」）、または「マグナムアクション」の4つのカテゴリーに分類できます。
薬莢の製造に最もよく使われる材料は、耐食性に優れた真鍮です。真鍮薬莢の底部は加工硬化させることで高圧に耐え、破裂することなく抽出や排出などの操作が可能になります。また、薬莢の首部と胴部は焼きなましによって容易に延性を持たせることができ、形状を変えて何度も装填できるため、ファイアフォーミングによって射撃精度を高めることができます。
スチール製の薬莢は、一部の射撃練習用弾薬や一部の軍事訓練用弾薬（主に旧ソ連構成国のアルメニア、アゼルバイジャン、ベラルーシ、エストニア、ジョージア、カザフスタン、キルギス、ラトビア、リトアニア、モルドバ、ロシア、タジキスタン、トルクメニスタン、ウクライナ、ウズベキスタン）に使用されているほか、ロシアと中国でも使用されている。スチールは真鍮よりも製造コストが安いが、耐腐食性がはるかに低く、再利用や再装填は不可能である。軍隊は通常、軍用小火器薬莢を使い捨ての単回使用デバイスとみなしている。しかし、薬莢の質量は兵士が携行できる弾薬の量に影響するため、軽量のスチール製薬莢（スチールの密度は真鍮よりわずかに低い）には兵站上の利点がある。[ 5 ]逆に、スチールは腐食しやすいので、そのような薬莢はすべてニスを塗るか、その他の方法で外部環境から密封されている。これらの薬莢のネック部分の鋼鉄の強度が増したことによる欠点の一つは（真鍮薬莢の焼きなましされたネック部分と比較して）、推進ガスがネック部分から逆流して薬室内に漏れる可能性があることです。これらのガスの成分は（比較的低温の）薬室壁に凝縮し、この固体の推進剤残留物によって発射済み薬莢の取り出しが困難になることがあります。これは、NATOの兵器よりも薬室の公差がはるかに緩く設計されていた旧ワルシャワ条約機構加盟国の小火器ではそれほど大きな問題ではありません。
アルミケース入りの弾薬は市販されている。しかし、発射時やサイズ調整時にアルミが容易に疲労するため、一般的に再装填は行われない。また、一部の口径では、再装填者がこれらの薬莢を再利用しようとするのを防ぐため、非標準サイズの雷管が使用されている。
プラスチック製のケースはショットガンの弾薬によく使われており、一部のメーカーはポリマー製のケースを使用したセンターファイアピストル弾やライフル弾を提供している。[ 6 ]
銃器は投射武器であるため、弾丸は薬莢の有効部分であり、実際に標的に到達し、衝突し、損傷を与える役割を担います。「投射物」という言葉は、弾道飛行するあらゆる種類の運動物体を表す包括的な用語ですが、ライフル銃が弾丸を発射することが広く普及しているため、この用語はハンドロードを行う人々の間では弾丸の技術的な同義語として使われるようになりました。飛行中の投射物の動きは外部弾道学として知られ、物体に衝突したときの挙動は終末弾道学として知られています。
弾丸は事実上あらゆる素材で作ることができますが（下記参照）、鉛は高密度、展延性、延性、そして製造コストの低さから、伝統的に好んで用いられてきた素材です。しかし、 300 m/s (980 ft/s)を超える速度では、純鉛はより多く溶融し、ライフル銃身内に汚れが付着する速度がますます速くなります。鉛に少量の錫やアンチモンを合金化することで、このような汚れを軽減できますが、速度が上がるにつれて効果は低下します。ガスチェックと呼ばれる、より硬い金属（銅など）で作られたカップを鉛弾の底部に配置することで、高圧で発射された際に弾丸の後部が溶融するのを防ぎ、鉛の付着を減らすことがよくありますが、これも高速では効果がありません。現代的な解決策としては、一部のリムファイア弾薬に見られるように、むき出しの鉛を保護用の粉体塗装で覆う方法があります。別の解決策としては、鉛の芯を、より硬い金属（例えば、ギルディングメタル、白銅、その他の銅合金、または鋼）の薄い外層で覆う方法があり、これはジャケットと呼ばれます。現代では、鉛の代わりに鋼、ビスマス、タングステン、その他の特殊合金が使用され、環境への毒性物質の放出を防いでいます。徹甲弾では、貫通芯に、焼入れ鋼、タングステン、炭化タングステン、劣化ウランなどの非常に硬く高密度の材料が使用されます。
貫通力と阻止力が非常に限られた非致死性発射体は、標的を殺傷することさえ望ましくない暴動鎮圧や訓練状況で使用されることがある。このような発射体は通常、プラスチックやゴムなどの柔らかく密度の低い素材で作られている。ワックス弾（シミュレーション訓練で使用されるものなど）は、実戦形式の戦術訓練で時折使用され、ワックス弾を使ったピストル決闘は第一次世界大戦以前はオリンピック競技だっ た。
ショットガンなどの滑腔銃では、ショットと呼ばれる小さな金属球が一般的に使用され、通常は「ワディング」と呼ばれる半柔軟性のカップ状のサボットの中に収められています。発射されると、ワディングはペイロードを運ぶ弾丸として銃から発射され、銃身から出た後に緩んで開き、慣性によって内部のショットが小弾丸の雨となって放出されます。ショットガンのショットは通常、裸の鉛で作られていますが、銅/亜鉛でコーティングされた鋼球（ BBガンで使用されるものなど）も使用できます。湿地の鉛汚染により、BASCや他の組織は従来の鉛ショットの段階的廃止をキャンペーンしています。[ 7 ]また、束ねたフレシェット、ゴムボール、岩塩、マグネシウムの破片などの非従来型の弾丸充填物や、ゴムスラグやビーンバッグ弾などの非致死性の特殊弾丸もあります。固体弾（例えば、スラッグ弾、警棒弾など）も、詰め物の中に収めた状態で発射される。これは、詰め物が銃身内をより効果的に塞ぎ、銃身内での摩擦抵抗を少なくするためである。
推進剤に点火して燃焼が始まると、その結果生じる化学反応によって、内部に蓄えられていた化学エネルギーが放出されます。同時に、反応が発熱反応であるため、大量の気体生成物が放出され、これらは非常に高いエネルギーを持ちます。これらの燃焼ガスは、弾丸（または散弾／スラッグを含む詰め物）によって前方から、そして雷管（ボルト／ブリーチブロックによって支えられている）によって後方から遮られた薬莢（薬室壁によって補強されている）のような密閉空間内で高圧になります。圧力が弾丸と薬莢の間の圧着摩擦を克服するほど高くなると、弾丸は薬莢から分離し、銃身内を発射されます。このとき、推進剤ガスから高い運動エネルギーが与えられ、弾丸は銃口速度まで加速されます。銃内部で推進剤によって駆動される弾丸の運動は、内部弾道学として知られています。
主推進薬は銃身の奥深くに位置しているため、外部から直接点火するのは現実的ではないため、点火を中継するための中間装置が必要となる。初期の黒色火薬式前装銃では、導火線を用いて小さな炎を点火孔を通して銃身内に導いていたが、これは時間がかかり、環境条件の影響を受けやすかった。次の進化は、より細かい火薬を少量、フラッシュパンに注ぎ、外部からの火源で「プライミング」点火を行うというものであった。点火された炎は銃身側面の小さな穴を通って主火薬に点火する仕組みである。
最後の進化は、ハンマーで叩くと点火する衝撃に敏感な爆薬を詰めた小さな金属製のキャップを使うことでした。点火源としては、火口に置いたゆっくり燃えるマッチ（マッチロック）、鋼鉄製のフリズンを叩く黄鉄鉱（ホイールロック）/火打ち石（フリントロック）、または中空のパイプが付いた円錐形のピースの上に置かれて火花を発生させる衝撃に敏感な真鍮または銅製の雷管（キャップロック）などがありました。プライマーの火薬が燃焼し始めると、炎はフラッシュホールと呼ばれる内部の火口を通って伝わり、銃身内の主火薬に活性化エネルギーを与えます。欠点は、フラッシュパンがまだ外部に露出している可能性があるため、湿った火薬は燃えにくいため、雨天や湿度の高い状況では銃を発射するのが困難（または不可能）になることです。
エドワード・チャールズ・ハワードが1800年に雷酸を発見し[ 8 ] [ 9 ] 、アレクサンダー・ジョン・フォーサイス牧師 の特許が1807年に失効した後[ 10 ] 、ジョセフ・マントンが1814年に雷管の原型を発明し[ 11 ]、それが1822年にイギリス生まれのアメリカ人芸術家ジョシュア・ショーによってさらに発展し[ 12 ]、リージェンシー時代のイギリスで雷管式猟銃が登場した。これらの銃は、円錐形の「ニップル」の上に置かれた雷管をバネ仕掛けのハンマーで叩く仕組みで、このニップルはハンマーの打撃に対する「金床」と雷管を砕くことで発生する火花の移送口の両方の役割を果たした。また、従来のフリントロック式よりも装填が簡単で迅速、天候の影響を受けにくく、信頼性も高かった[ 10 ] 。
現代の雷管は基本的に、小さなボタン型のカプセルに衝撃に敏感な化学物質（例えばスチフニン酸鉛）を封入した改良型パーカッションキャップです。パーカッションキャップの発明から間もなくして発明された初期の紙製カートリッジでは、雷管はカートリッジの奥深く、弾丸のすぐ後ろに位置していたため、紙製の薬莢を貫通するには非常に細くて長い撃針が必要でした。このような銃はニードルガンとして知られており、最も有名なものは1866年のケーニヒグレーツの戦いでプロイセン軍がオーストリア軍に勝利した際に決定的な役割を果たしました。金属カートリッジが発明された後、雷管は薬莢の底部に移動され、薬莢底部の中心（センターファイア）、リムの内側（リムファイア）、薬莢底部のカップ状の凹みの内側（カップファイア）、ピン状の横方向の突起（ピンファイア）、唇状のフランジ（リップファイア）、または薬莢底部の小さな乳首状の膨らみ（ティートファイア）のいずれかに配置されました。現在では、センターファイア式とリムファイア式のみが主流の雷管設計として生き残っており、ピンファイア式もまだ存在しているが、それは珍しい小型の銃や、騒音発生装置として設計されたごく小さな空包に限られている。
リムファイア弾薬では、雷管の化合物が突き出た薬莢のリムの内側に一体成形されており、撃針と銃身の尾栓の縁（「金床」の役割を果たす）の間で押しつぶされます。そのため、これらの弾薬は再装填できず、通常は威力が低いものが多いですが、製造コストが低いため、一部の弾薬（例：.22ロングライフル）は現在最も人気があり、広く使用されている弾薬の一つとなっています。
センターファイアプライマーは別々に製造された部品で、薬莢底部のプライマーポケットと呼ばれる中央のくぼみに装着され、ベルダン式とボクサー式の2種類があります。ベルダン式プライマーは、1866年にアメリカの発明家ハイラム・ベルダンによって特許が取得されたもので、シンプルなカプセル状をしており、対応する薬莢には2つの小さな発火孔があり、その間に膨らんだ棒があり、これがプライマーの「金床」の役割を果たします。ボクサー式プライマーは、同じく1866年にイギリス陸軍砲兵隊大佐エドワード・ムニエ・ボクサーによって特許が取得されたもので、より複雑な構造をしており、プライマー自体に三脚式の「金床」が組み込まれています。対応する薬莢には中央に大きな発火孔が1つだけあります。ボクサー式プライマーは、取り外しが容易で火花をより効率的に伝達できるため、市販品としてはハンドローダー市場で主流となっています。
雷管はサイズが小さく、装薬量も少ないため、単独では弾丸を発射する力はありませんが、弾丸を薬莢から分離し、銃身内に部分的に押し込むだけのエネルギーは発生します。これは「不発弾」と呼ばれる危険な状態です。銃身を塞ぐ不発弾の後ろで新しい薬莢を発射すると、危険なほど高い圧力が発生し、銃が射手の手の中で爆発して大惨事となり、重傷を負う可能性があります。1993年に俳優ブランドン・リーが起こした悪名高い事故死は、発見されなかった不発弾が空砲によって撃ち出されたことが原因だと考えられています。
1860年代から、初期の金属製薬莢（例えば、モンティニー機関銃[ 14 ]やスナイダー・エンフィールド小銃[ 15 ]用）は、紙製薬莢と同様に、厚い紙で側面を覆い、銅（後に真鍮）箔で薬莢の底部を支え、雷管を保持する細部がいくつかあるという構造で製造された。1870年代には、薬莢全体が真鍮箔で覆われ、後述する金属製薬莢を製造する技術が開発されたが、1880年代以前は、大量生産には費用と時間がかかりすぎ[ 16 ]、冶金技術もまだ完成していなかった[ 17 ] 。
カートリッジのケースを製造するには、真鍮のシートを円盤状に打ち抜きます。これらの円盤は一連の絞りダイスを通ります。円盤は次のダイスシリーズに進む前に焼きなましと洗浄が行われます。真鍮は、材料の加工硬化を除去し、次のダイスシリーズに備えて再び可鍛性を持たせるために焼きなましが必要です。[ 13 ]
弾丸ジャケットの製造は真鍮ケースの製造と似ており、焼きなましと洗浄を伴う一連の引き抜き工程がある。[ 13 ]
重要なカートリッジ仕様には、ネックサイズ、弾丸重量と口径、最大圧力、ヘッドスペース、全長、ケース本体の直径とテーパー、ショルダーデザイン、リムタイプなどが含まれます。一般的に、特定のカートリッジタイプのあらゆる特性は厳密に管理されており、互換性のあるタイプはほとんどありません。例外は存在しますが、一般的には、より短い円筒形のリム付きカートリッジをより長いチャンバーで使用できる場合のみです（例：.22 Shortを.22 Long Rifleチャンバーで使用する場合、.32 H&R Magnumを.327 Federal Magnumチャンバーで使用する場合、.38 Specialを.357 Magnumチャンバーで使用する場合）。センターファイアプライマータイプ（ボクサーまたはベルダン、下記参照）は互換性がありますが、同じケースでは使用できません。これらの仕様のいずれかに逸脱すると、銃器が損傷し、場合によっては負傷または死亡に至る可能性があります。同様に、特定の銃で間違ったタイプのカートリッジを使用すると、銃が損傷したり、身体に傷害を負ったりする可能性があります。
カートリッジの仕様は、米国ではSAAMI 、ヨーロッパ諸国ではCIPなど、いくつかの標準化団体によって定められています。NATOも加盟国向けに軍用カートリッジの独自のテストを実施しています。テスト方法の違いにより、NATOカートリッジ（ NATO十字マークが刻印されているもの）は、他のテスト機関によって認証されたカートリッジ用の銃に装填すると、危険な組み合わせになる可能性があります。[ 18 ]
弾丸の直径は、インチの分数（通常は1/100または1/1000）またはミリメートルで測定されます。薬莢の長さも、インチまたはミリメートルで指定できます。
紙製の弾薬筒は何世紀にもわたって使用されており、その使用は14世紀後半から15世紀初頭にまで遡るという資料も数多く存在する。歴史家は、 16世紀後半にザクセン選帝侯クリスティアン1世とその息子の兵士が使用していたことを指摘している[ 19 ] [ 20 ]。一方、ドレスデン兵器庫には1591年に使用されていた証拠がある[ 21 ] [ 19 ] 。カポ・ビアンコは1597年に、紙製の弾薬筒はナポリの兵士によって長い間使用されてきたと記している。その使用は17世紀までに広く普及した[ 19 ] 。 1586年の弾薬は、紙製の弾薬筒に火薬と弾丸を詰めたものであった。厚手の紙は、これらの弾薬筒に使われていたことから今でも「カートリッジペーパー」として知られている。[ 22 ]別の資料によると、カートリッジは 1590 年に登場したとのことです。[ 23 ]スウェーデンのグスタフ・アドルフ王は1600 年代に軍隊にカートリッジを使用させました。[ 24 ]紙は両端がねじれた円筒形を形成し、弾丸は一方の端にあり、計量された火薬が残りの部分を満たしていました。[ 25 ]
このカートリッジは、おそらくスポーツ射撃よりも頻繁に、前装式の軍用銃で使用され、兵士がカートリッジの底部を引き裂いたり噛み切ったりして、火薬を銃身に注ぎ込み、紙と弾丸を銃身に押し込んだ。[ 26 ]南北戦争時代の米国のカートリッジでは、紙は捨てることになっていたが、兵士はしばしばそれを詰め物として使用した。[ 27 ]装薬に点火するには、さらに細かい粒子の火薬であるプライミングパウダーを銃の火皿に注ぎ、発射機構によって点火するという手順が必要だった。
戦争の性質が進化するにつれて、より迅速に装填および発射できる銃器が必要となり、その結果、火打ち石式マスケット銃（後にベーカーライフル）が誕生した。火打ち石式マスケット銃では、火皿が溝付きの鋼鉄で覆われていた。この鋼鉄を火打ち石で叩くと銃が発射された。装填の過程で、カートリッジから少量の火薬を火皿に入れて点火し、残りのカートリッジを銃身に押し込んで装薬と詰め物とした。[ 28 ]
その後の技術開発により、この点火方法は不要となった。装填の際、火薬の一部が銃身から通気孔を通って火皿に流れ込み、蓋とハンマーによって保持されるようになったからである。
点火方法における次の重要な進歩は、銅製雷管の導入でした。これは、雷管火薬の発明から四半世紀後の1842年、そして1834年にウーリッジで行われた政府の綿密な試験を経て、ようやくイギリス軍のマスケット銃（ブラウン・ベス）に広く採用されました。雷管を可能にした発明は、1807年にAJフォーサイス牧師によって特許取得されたもので、塩素酸カリウム、硫黄、木炭からなる雷管火薬を装填し、衝撃によって点火するというものでした。この発明は徐々に改良され、最初は鋼鉄製の雷管、次に銅製の雷管として、さまざまな銃器メーカーや個人によって使用され、約30年後に軍で広く使用されるようになりました。
軍用フリントロック式マスケット銃をパーカッション式マスケット銃に改造するのは容易だった。火皿を穴の開いたニップルに交換し、フリントを保持するコックまたはハンマーを、引き金を引いたときにニップルに収まるようにくぼみのある小型のハンマーに交換した。射手はニップルに雷管（塩素酸カリウム3部、雷酸水銀2部、粉末ガラスからなる）を取り付けた。こうして発明され採用された雷管は、現代の薬莢の発明につながり、あらゆる種類のライフル、ショットガン、ピストルに後装式方式が広く採用されるようになった。これにより装填手順が大幅に簡素化され、半自動式および全自動式銃器への道が開かれた。
しかし、この大きな進歩には代償が伴いました。それは、各弾薬に薬莢という余分な部品が導入されたことであり、銃を再装填する前に薬莢を取り外す必要がありました。例えば、フリントロック式銃は発射後すぐに再装填できますが、真鍮製の薬莢を採用したことで、薬莢の排出と排莢の問題が生じました。現代の銃の機構は、銃を装填して発射するだけでなく、使用済みの薬莢を取り外す方法も備えていなければならず、そのためには多くの可動部品を追加する必要があるかもしれません。この過程では、薬室から薬莢を適切に取り出せなかったり、取り出された薬莢が作動機構に詰まったりすることで、多くの不具合が発生します。19世紀の発明家たちは、この複雑さが増すことを受け入れることに抵抗があり、さまざまな薬莢なしまたは自己消費型の薬莢を実験した後、最終的に真鍮製の薬莢の利点がこの欠点をはるかに上回ることを認めました。[ 29 ]
最初の一体型カートリッジは、1808年にパリでスイスの銃職人ジャン・サミュエル・ポーリーがフランスの銃職人フランソワ・プレラと共同で開発しました。ポーリーは最初の完全一体型カートリッジを作成しました。[ 30 ]カートリッジは、一体型の雷酸水銀雷管火薬（ポーリーの主要な革新）、丸い弾丸、真鍮または紙の薬莢を備えた銅製のベースで構成されていました。 [ 31 ] [ 32 ]カートリッジは後部から装填され、針で発射されました。針作動式センターファイア後装銃は、その後、銃器の主要な特徴となりました。[ 33 ]ポーリーは、1812年9月29日に特許で保護された改良版を作成しました。[ 30 ]
おそらく、銃器に関連する発明の中で、「膨張式薬莢」ほど銃の構造原理に大きな変化をもたらしたものはないでしょう。この発明は銃器製造の技術を完全に変革し、あらゆる種類の銃器に成功裏に適用され、新しい重要な産業、すなわち薬莢製造業を生み出しました。その本質的な特徴は、独自の点火手段を含む膨張式薬莢によって、銃が発射されたときにガスが銃尾から漏れるのを防ぐことです。この発明以前は、散弾銃やスポーツライフルは、火薬フラスコとショットバッグまたはフラスコ、弾丸、ワッズ、銅製キャップによって装填され、これらはすべて別々に持ち運ばれていました。最も初期の効率的な近代的な薬莢の1つは、 1836年にフランスの銃職人カシミール・ルフォーショーによって開発されたピンファイア式薬莢でした。 [ 34 ]これは、爆発の力で膨張する真鍮と紙でできた薄くて弱いシェルで構成されていました。これが銃身にぴったりと収まり、効率的なガスチェックとなりました。カートリッジ底部の中央には小型の雷管が配置され、側面から突き出た真鍮製のピンをハンマーで叩くことで点火された。このピンはカートリッジケースを取り出すための手段も兼ねていた。このカートリッジは、1845年頃、ロンドンのコックスパー・ストリートにあるラング社によってイギリスに導入された。
アメリカ南北戦争（1861～1865年）では、後装式ライフル銃であるシャープスが導入され、大量生産された。これは、弾丸または紙薬莢のどちらでも装填できた。戦争後、多くの人が金属薬莢の使用に切り替えた。スミス＆ウェッソン（その他多数）による金属薬莢を使用するリボルバー拳銃の開発は、1860年代後半から1870年代初頭までに、米国で薬莢式銃器を標準として確立するのに役立ったが、その後も多くの人がパーカッション式リボルバーを使い続けた。[ 35 ]
初期の全金属製カートリッジのほとんどは、ピンファイア式とリムファイア式だった。
最初のセンターファイア式金属薬莢は、19世紀初頭にジャン・サミュエル・ポーリによって発明された。しかし、これは閉鎖機構（後装式薬莢の成功に不可欠な特徴）を採用した最初の薬莢であったにもかかわらず、雷管点火方式に改良される前にポーリは亡くなった。
フランス人のルイ・ニコラ・フロベールは1845年に最初のリムファイア式金属カートリッジを発明しました。彼のカートリッジは、上部に弾丸が付いた雷管で構成されていました。[ 36 ] [ 37 ]フロベールはその後、このカートリッジ用に「パーラーガン」と呼ばれるものを作りました。これらのライフルとピストルは、大きな家の屋内射撃場で撃つように設計されていました。[ 38 ] [ 39 ]これらの6mmフロベールカートリッジには火薬は含まれていません。カートリッジに含まれる唯一の推進物質は雷管です。[ 40 ]英語圏の国々では、6mmフロベールカートリッジは.22 BB Capおよび.22 CB Cap弾薬に相当します。これらのカートリッジの銃口速度は比較的低く、約700 フィート/秒（210m /秒）です。
フランスの銃職人ベンジャミン・ウリエは、ルフォーショーのピンファイア式ボール紙カートリッジを改良し、1846年にパリで、金属製カートリッジに火薬を封入した初の完全金属製ピンファイア式カートリッジの特許を取得した。[ 34 ] [ 41 ]また、彼の特許請求の範囲には、真鍮または銅製の薬莢を使用したリムファイア式およびセンターファイア式プライマーカートリッジも含まれていた。[ 31 ]ウリエは、銃職人のブランシャールまたはシャルル・ロベールと提携して、自身の武器を商品化した。[ 42 ] [ 43 ]
米国では、1857年にフローベール弾薬が.22ショート弾薬の着想源となり、リムファイア弾薬を使用する最初のアメリカ製リボルバーであるスミス＆ウェッソン モデル1のために特別に考案された。その1年前の1856年には、ルマット・リボルバーがアメリカ初の後装式銃器であったが、リムファイアではなくピンファイア弾薬を使用していた。以前、コルト特許銃器製造会社の従業員であったローリン・ホワイトが、金属弾薬を受け入れるためにリボルバーのシリンダーに穴を開けるというアイデアをアメリカで初めて考案した（ 1852年頃）。穴を開けたシリンダーを世界で初めて使用した人物は、おそらく1845年のルフォーショーであり、彼は穴を開けたシリンダーを使用して後方から装填するペッパーボックス・リボルバーを発明した。[ 44 ]貫通シリンダーのもう 1 人の可能性のある主張者は、ペランという名のフランス人で、1839 年に注文に応じて貫通シリンダーを備えたペッパーボックス リボルバーを製造したとされている。その他の可能性のある主張者には、1834 年または 1842 年にフランスのデヴィスムがおり、その時期に後装式リボルバーを製造したと主張したが、彼の主張は後にフランスの裁判所によって証拠不十分と判断された。また、ベルギーのヘルトッグ & デヴォスとマルエルブ & リサックは、両方とも 1853 年に後装式リボルバーの特許を申請した。[ 45 ]しかし、サミュエル コルトはこの革新を拒否した。ホワイトはコルトを離れ、スミス＆ウェッソンに特許の使用許諾を求めて赴き、こうして1857年にS&Wモデル1が誕生した。特許は1870年まで完全に失効しなかったため、スミス＆ウェッソンの競合他社は金属薬莢を使用する独自の回転式後装銃を設計し、商品化することができた。当時の有名なモデルとしては、コルト・オープン・トップ（1871～1872年）やシングル・アクション・アーミー「ピースメーカー」（1873年）などがある。しかし、ライフル銃においては、レバーアクション機構の特許はローリン・ホワイトの特許侵害によって妨げられることはなかった。ホワイトが保有していた特許は、穴あきシリンダーと回転機構に関するものだけだったからである。そのため、1857年にスミス＆ウェッソンの.22ショート弾が初めて発売された後、より大口径のリムファイア弾がすぐに導入された。これらのライフル弾薬の中には、 .44 ヘンリーや56-56 スペンサー(いずれも 1860 年)など、南北戦争で使用されたものもある。しかし、大型のリムファイア弾薬はすぐに、より高い圧力に安全に対応できるセンターファイア弾薬に取って代わられた。 [ 46 ] [ 47 ]
1867年、イギリス陸軍省は、スナイダー方式に基づいてスナイダー・エンフィールド後装式に改造されたパターン1853エンフィールド小銃に、イーリー・ボクサー金属製センターファイア薬莢を採用した。これは、蝶番で開くブロックで構成され、薬莢が当たる擬似的な尾栓を形成していた。雷管は薬莢の底部にあり、尾栓ブロックを通過する撃針によって発射された。他のヨーロッパ列強は、1866年から1868年にかけて、金属製薬莢の代わりに紙製の薬莢を使用した後装式軍用小銃を採用した。オリジナルのイーリー・ボクサー薬莢は、薄いコイル状の真鍮で作られており、発射時に薬莢が破損して、ほどけた薬莢の残骸が尾栓に詰まることがあった。その後、銅合金などの丈夫な硬質金属の塊から一体成形された、中央発射式の薬莢が一般的に用いられるようになり、薬莢の先端部はより厚い金属でできているようになった。
内部に点火装置を内蔵した金属製の薬莢を使用したセンターファイア式カートリッジは、現代のあらゆる種類の軍用およびスポーツ用ライフルやピストルでほぼ普遍的に使用されている。
1870年頃になると、機械加工の精度が向上し、薬莢が発射室を密閉する必要がなくなった。精密に加工されたボルトでも密閉でき、しかも経済的に製造可能だった。しかし、通常の摩耗によって、このシステムは一般的には実用的ではないことが判明した。
特定の弾薬の名称は、必ずしも弾薬や銃の寸法を反映しているわけではありません。名称は単に標準化され、一般的に受け入れられている通称です。SAAMI（スポーツ銃器・弾薬製造業者協会）および欧州の同協会（CIP）、そしてこれらの団体の会員が、正しい弾薬名称を定めています。
弾薬を特定の「口径」（例：「30-06口径」）と呼ぶのは不完全です。なぜなら、「口径」という言葉は弾丸の直径のみを表すからです。この弾薬の正式名称は.30-'06スプリングフィールドです。「-'06」は1906年に発売されたことを意味します。スポーツ用銃器において、「口径」の唯一の一貫した定義は銃身内径であり、数十種類もの独自の.30口径弾薬が存在します。
弾薬の命名法にはかなりのばらつきがあります。名前は、弾薬のさまざまな特性を反映している場合があります。たとえば、.308 ウィンチェスターは、直径 308/1000 インチの弾丸を使用し、ウィンチェスターによって標準化されました。逆に、弾薬の名前は、明らかに弾薬とは何の関係もないことを反映している場合もよくあります。たとえば、.218 ビーは、直径 224/1000 インチの弾丸を使用し、.22 インチの口径で発射されます。この弾薬名の 218 と Bee の部分は、その弾薬を標準化した人々の希望以外には何も反映していません。同様の例は多数存在し、たとえば、.219 ジッパー、.221 ファイアボール、.222 レミントン、.256 ウィンチェスター、.280 レミントン、.307 ウィンチェスター、.356 ウィンチェスターなどがあります。
カートリッジ名に2つの数字が使われている場合、2番目の数字はさまざまな意味を表すことがあります。多くの場合、最初の数字は口径（インチまたはミリメートル）を表し、2番目の数字は薬莢の長さ（インチまたはミリメートル）を表します。たとえば、7.62×51mm NATOは、口径7.62mm 、薬莢全長51mm 、全長71.1mmを意味します 。市販版は.308ウィンチェスターです。
古い黒色火薬カートリッジでは、2番目の数字は通常、火薬の装薬量（グレイン単位）を表します。例えば、.50-90 Sharpsは口径が0.50インチで、公称装薬量は90.0グレイン（5.83グラム）の黒色火薬でした。
こうしたカートリッジの多くは、 3桁の数字で表記されていました（例：45–120–3 1⁄4 Sharps：口径45、黒色火薬120グレイン、薬莢長3 1⁄4インチ）。また、同様の3桁の数字で口径、装薬量、弾丸重量を示す場合もありました。45-70-500 Governmentはその一例です。
多くの場合、その名称は、 .30ニュートンのように、それを標準化した企業や個人、あるいはその人物にとって重要な何らかの特徴を反映している。
.38 スペシャルは、実際には弾丸の公称直径が0.3570 インチ (9.07 mm) (ジャケット付き) または0.3580 インチ (9.09 mm) (鉛) で、薬莢の公称直径が0.3800 インチ (9.65 mm)であるため、この名前が付けられました。これは歴史的に論理的です。.36 口径のキャップ アンド ボール リボルバーをカートリッジで使用できるように改造する際に、薬室に開けられた穴は0.3800 インチ (9.65 mm)であり、これらのリボルバーで使用するために作られたカートリッジは論理的に.38 コルトと名付けられました。オリジナルのカートリッジは、.22 リムファイアのようにヒール弾を使用しており、弾丸の直径は薬莢の直径と同じでした。初期のコルト アーミー .38 は、.357 インチ径の弾丸が銃身を通過できるような銃身内径を持っています。シリンダーは段差のないまっすぐな穴が開けられています。後のバージョンでは、銃身内径を縮小して、元の .38 インチの代わりに、ケース内部に潤滑剤を塗布した .357 インチ径の弾丸が使用されました。.38 スペシャルの弾丸径とケース径の差は、ケース口の厚さ (片側約 11/1000 インチ) を反映しています。.357マグナムは.38 スペシャルから発展しました。.357 という名前は、ケース径ではなく、弾丸径 (千分の一インチ単位) を反映しています。「マグナム」は、ケースが長く、作動圧力が高いことを示すために使用されました。
弾薬はいくつかの主要な特徴によって分類されます。その一つが雷管の位置です。初期の弾薬はピンファイア式から始まり、次にリムファイア式、そして最後にセンターファイア式へと進化しました。
別の分類では、薬室でのカートリッジの位置 (ヘッドスペース) について説明します。リム付きカートリッジは、リムがカートリッジヘッドの近くに配置されます。リムは、薬室からカートリッジを取り出すためにも使用されます。例としては、.22 ロング ライフルと.303 ブリティッシュがあります。リムレス カートリッジでは、カートリッジヘッドの直径は、本体の直径とほぼ同じかそれより小さくなります。ヘッドには溝があり、薬室からカートリッジを取り出すことができます。薬室でのカートリッジの位置は、他の方法で行われます。一部のリムレス カートリッジはネックダウンされており、カートリッジのショルダーで位置が付けられます。例としては、.30-06 スプリングフィールドがあります。ピストル カートリッジは、真鍮ケースの端で位置が付けられる場合があります。例としては、.45 ACPがあります。ベルト付きカートリッジは、カートリッジヘッドの近くに直径の大きい厚い金属のバンドがあります。例としては、.300 ウェザビー マグナムがあります。リムレス カートリッジの極端なバージョンは、リベート ケースです。高度な雷管点火方式を採用した銃は、発射時に薬莢が動くため（つまり、固定位置にないため）、このような薬莢を必要とします。例としては、20mm×110RBが挙げられます。
センターファイア式カートリッジは、薬莢底部のくぼみに中央に配置された雷管を備えています。世界中でスポーツ用弾薬として使用されているセンターファイア式真鍮薬莢のほとんどは、ボクサー式雷管を使用しています。ボクサー式雷管は、標準的なリロード工具で簡単に取り外し、交換できるため、再利用が容易です。
ヨーロッパやアジアで製造された軍用弾薬やスポーツ用弾薬の中には、ベルダン式雷管を使用しているものがあります。これらの薬莢から使用済み雷管を取り除く（デキャッピングする）には、特殊な工具が必要です。これは、雷管のアンビル（雷管の成分が圧縮される部分）が薬莢と一体化しているため、ボクサー式雷管のようにデキャッピング工具で雷管を内側から押し出すための中央の穴がないためです。ベルダン式薬莢では、発火孔はアンビルの両側にあります。適切な工具と部品があれば、ベルダン式雷管を使用した薬莢の再装填は十分に可能です。しかし、ベルダン式雷管は米国では容易に入手できません。
センターファイア式雷管が完成する以前は、リムファイア式雷管が広く用いられていました。リムファイア式薬莢では、製造業者が薬莢を高速回転させ、加熱することで、遠心力によって液体雷管が折り畳まれたリムの内側のくぼみに押し込まれ、薬莢内部のリムの折り目によって形成された空洞内で雷管混合物が乾燥します。
19世紀半ばから後半にかけて、リムファイア弾薬には多くの種類が存在した。今日では、主に小口径銃で使用されるごく少数の弾薬のみが一般的に広く使用されている。これらには、.17 Mach II、.17 Hornady Magnum Rimfire (HMR)、5mm Remington Magnum (Rem Mag)、.22 (BB、CB、Short、Long、Long Rifle)、および.22 Winchester Magnum Rimfire (WMR) が含まれる。
現代の最も強力なタイプの銃で使用される現代のセンターファイアケースと比較すると、既存のリムファイアカートリッジ設計では、リムが銃からほとんどまたは全く横方向の支持を受けないため、実現可能な銃の設計上の制約により、比較的低いチャンバー圧力を発生させる装薬が使用されています。このような支持には、チャンバー、ボルト、および撃針の設計において非常に厳しい公差が必要となります。これは費用対効果の高い方法ではないため、チャンバー圧力によって発生する応力がケースリムを外側に押し出し、リムが大きく膨張しないように、リムファイア装薬の圧力を十分に低く抑える必要があります。また、折り畳まれたリムの壁は、撃針の打撃によってリムが押しつぶされ、それによってプライマー化合物が発火するために必要なように、薄く、かつ十分に延性があり、ケースが破裂することなく容易に変形する必要があります。リムが厚すぎると変形に抵抗が大きすぎ、硬すぎると変形するのではなく脆くなり、ひび割れてしまいます。[ 47 ]
現代のセンターファイアカートリッジは、最大チャンバー圧力が65,000 psi (450 MPa)に達することがよくあります。一方、市販されているリムファイアカートリッジで、最大チャンバー圧力が40,000 psi (280 MPa)を超えるものはこれまでありません。しかし、銃の設計と製造を慎重に行えば、より高い圧力を使用できない根本的な理由はありません。チャンバー圧力は比較的低いものの、現代のリムファイアマグナムは、.17口径 (4.5 mm)、.20口径 (5 mm)、.22口径 (5.6 mm) で一般的に見られ、より小口径のセンターファイアカートリッジに匹敵する銃口エネルギーを発生させることができます。
現在、.22 LR（.22ロングライフル）弾は、製造されるリムファイア弾薬の大部分を占めています。標準的な.22 LR弾は、基本的に純鉛の弾頭に、銅95%、亜鉛5%の合金をメッキしたものです。超音速弾と亜音速弾のほか、ターゲット射撃用、レクリエーション用、狩猟用など様々な種類があります。これらのカートリッジは通常、汚れ防止のために硬質ワックスでコーティングされています。
.22 LR および関連する .22 リムファイア弾薬は、ヒール弾頭を使用する。ヒール弾頭とは、薬莢の外径が弾頭の前部直径と同じで、薬莢内に伸びる弾頭の後部直径が、弾頭本体の直径よりも必然的に小さくなる弾頭のことである。
ほとんどのリボルバー用カートリッジは、薬莢の底部にリム（縁）があり、これがシリンダーチャンバーの縁に密着することで、ヘッドスペースの制御（カートリッジがチャンバー内に過度に前進するのを防ぐ）と容易な排出を可能にしている。
ほぼすべてのセンターファイア式セミオートマチックピストルカートリッジは「リムレス」で、リムはケース本体と同じ直径ですが、その間に円周状の溝があり、そこにエキストラクターが引っ掛けてリムをかみ合わせます。「セミリムド」カートリッジは基本的にリムレスですが、リムの直径がケース本体よりわずかに大きく、「リベートリムレス」カートリッジはリムの直径が小さいものです。これらのカートリッジはすべてケース口にヘッドスペースがあり（.38スーパーなど、かつてはリムに着座していたものもありましたが、精度上の理由から変更されました）、弾丸が薬室に深く入りすぎるのを防ぎます。一部のカートリッジは、ケース本体の直径よりもリムがかなり小さいです。これらはリベートリム設計として知られており、ほとんどの場合、銃身とマガジンを交換するだけで複数の口径のカートリッジを発射できます。
1899年のハーグ条約は、他国の軍隊に対する拡張弾の使用を禁止している。一部の国はこれを誰に対しても拡張弾の使用を全面的に禁止するものと受け入れているが、他の国[注1 ]はテロリストや犯罪者などの非軍事勢力に対してJSPやHPを使用している。[ 48 ]
弾薬の種類は番号順に記載されています。
スネークショット（別名：バードショット、ラットショット、ダストショット） [ 56 ]は、小さな鉛の散弾を装填した拳銃やライフルの弾丸を指します。スネークショットは一般的に、非常に近い距離からヘビ、げっ歯類、鳥、その他の害獣を撃つために使用されます。
最も一般的な蛇撃ち用散弾は、 12番散弾を装填した.22ロングライフル弾です。標準的なライフルでは、この弾は3メートル（10フィート）程度の距離までしか有効な散弾パターンを生成できませんが、滑腔散弾銃では、最大15メートル（50フィート）まで射程が伸びます。
多くの政府や企業がケースレス弾薬（弾丸が発射される際にケース全体が消費されるか、残ったものが弾丸とともに排出される）の開発を続けている。しかし、これまでのところ、民間市場に普及し商業的に成功するほど成功したものはない。軍事市場においても、その使用は限られている。1848年頃、シャープスはライフルと紙製カートリッジ（雷管以外のすべてが含まれた）システムを導入した。新品のこれらの銃は、薬室側からかなりのガス漏れがあり、使用するにつれてその漏れは徐々に悪化した。この問題は、今日に至るまでケースレスカートリッジと銃のシステムを悩ませている。
デイジー・ヘドンVLシングルショットライフルは、.22口径のケースレス弾を使用するエアガン会社で、1968年から製造されました。デイジー社は、この銃を実際の銃器とは考えていなかったようです。1969年、ATFは、これは実際には銃器であり、デイジー社には製造許可がないと判断しました。銃と弾薬の生産は1969年に中止されました。現在でも二次市場で入手可能ですが、主にコレクターズアイテムとして販売されており、所有者の多くは精度があまり良くないと報告しています。[ 57 ]
1989年、ドイツの著名な銃器メーカーであるヘッケラー＆コッホ社は、4.73×33mm角型ケースレス弾を使用するG11アサルトライフルの広告を開始した。この弾丸は一体型雷管を備えた機械式発射方式だった。
1993年、オーストリアのVoere社は、銃とケースレス弾薬の販売を開始した。同社のシステムは、17.5±2ボルトで電子的に発火する雷管を使用していた。上限と下限の設定により、迷走電流や静電気による発火を防ぐ。直接電気発火方式により、撃針に伴う機械的な遅延が解消され、ロックタイムが短縮され、ライフル銃のトリガー調整が容易になった。
どちらの場合も、「薬莢」は比較的強度が高く不活性な固体ニトロセルロースから直接成形された。弾丸と雷管は推進剤ブロックに接着された。
秘密作戦用にサイレンサーカートリッジが開発されました。[ 58 ] [ 59 ]これは、カートリッジ内のピストンと弾丸を使用することで機能します。[ 60 ]
「Tround」（「三角形の弾丸」の意）は、1958年にデビッド・ダーディックによって設計された、ダーディック1100およびダーディック1500という特別設計のオープンチャンバー式銃器で使用するためのユニークなタイプの弾薬です。その名の通り、Troundは断面が三角形で、プラスチックまたはアルミニウム製で、薬莢が火薬と弾丸を完全に覆っていました。Troundのデザインは、従来の.38スペシャル弾や.22ロングライフル弾をダーディック銃器で使用できるようにするためのカートリッジアダプターとしても製造されました。
これらは汚染を防ぐことを目的としており、ほとんどが生分解性（金属を除く）または完全に生分解性です。また、古い銃に使用することも目的としています。[ 61 ]
空包とは、弾丸を含まない、または非金属製（例えば木製）の弾丸が空包用アダプターに当たった際に粉砕される、装填済みのカートリッジのことである。推進剤を封じ込めるため、通常弾丸が収まるはずの開口部は圧着され、または銃身から発射された際に速やかに拡散する物質で密閉される。
このシーリング材は、極めて近距離では依然として危害を及ぼす可能性がある。俳優のジョン＝エリック・ヘクサムは、空砲で頭を撃って死亡した。また、俳優のブランドン・リーは、映画『ザ・クロウ』の撮影中に、銃身に詰まった弾丸の後ろから発射された空砲が、弾丸を腹部から脊髄まで貫通させ、死亡したことで有名だ。銃は適切に無効化されておらず、ダミー弾ではなく実弾が入った雷管付きの薬莢が以前に使用されていた。誰かが引き金を引くと、雷管が音もなく弾丸を銃身に押し込んだ。
空砲は訓練で使用されますが、必ずしも実弾と同じように銃が作動するとは限りません。反動は常に実弾よりはるかに弱く、一部の自動銃は、ガスシステムを作動させるために銃身内のガス圧を閉じ込める空砲発射アダプターを銃に取り付けた場合にのみ、正しく作動します。
空砲もライフルグレネードの発射に使用できるが、後のシステムでは、通常の弾丸から弾丸を捕捉する「弾丸トラップ」設計が採用され、展開速度が向上した。これにより、誤って実弾をライフルグレネードに発射してしまい、グレネードが前進する代わりに即座に爆発してしまうリスクも解消される。
ブランク弾は、グラップリングフック、ロープ、フレアなどを推進するための専用発射装置として、あるいは猟犬の訓練用ルアーとしても使用されます。
様々な釘打ち機で使用される強力な弾薬は、基本的にリムファイア式空包である。
訓練用弾薬は、軍事訓練における教育や練習に使用される、実弾を装填しない不活性弾です。推進剤と雷管がないことを除けば、通常の実弾と同じサイズで、実弾と同じように銃の機構に装填できます。銃を空撃ち（空の薬室で撃針を解放する）すると、撃針（ストライカー）が損傷する可能性があるため、センターファイア銃を空撃ちによるトリガー制御練習中の損傷から保護するために、スナップキャップと呼ばれるダミー弾が設計されています。
訓練用弾薬とスナップキャップ弾薬を実弾と区別するために、それぞれに特徴的なマーキングが施されています。マーキングにはいくつかの方法があり、例えば、薬莢に色付きの溝を刻む、薬莢に穴を開ける、弾丸やカートリッジに色を付ける、あるいはこれらの組み合わせなどがあります。センターファイア式の訓練用弾薬の場合、雷管はしばしば省略され、底部の取り付け穴は開いたままになっています。これらは実弾と機械的に同一であり、実弾は一度装填して発射し、その後廃棄することを想定しているため、訓練用弾薬はマガジンや発射機構を何度も通過することで著しく摩耗・損傷する傾向があり、使用不能になるほど劣化していないか頻繁に点検する必要があります。例えば、薬莢が破れたり変形したりして可動部に引っかかったり、薬莢が排出される際に弾丸が分離して薬室に残ってしまうことがあります。
鮮やかな色の ECI は、実弾が誤って薬室に装填されるのを防ぎ、機械的または操作上の故障による偶発的な発射の可能性を減らすように設計された不活性カートリッジベースです。L 字型の旗が外側から見えるため、射手や関係者は武器の状況をすぐに認識できます。ECI は通常、短い紐で武器に繋がれており、状況が急に必要になった場合は、実弾を装填するために素早く排出できます。この安全装置は、イスラエル国防軍[ 62 ]の標準装備で、 מ"ק פורק ("Mek-Porek")として知られています。
スナップキャップとは、標準的な薬莢のような形状をしているものの、雷管、推進剤、弾丸は含まれていない装置です。これは、特定の設計の銃器を空撃ちしても損傷を与えないようにするために使用されます。古い設計のリムファイア式およびセンターファイア式の銃器の中には、薬室が空の状態で試射すると、撃針が弱くなったり破損したり、銃器の他の部品の摩耗が増加する可能性があるため、避けるべきものがあります。原始的な設計のリムファイア式銃器の場合、空撃ちによって薬室の縁が変形することもあります。そのため、一部の射手は、銃器の撃針が前進する際の衝撃を和らげるためにスナップキャップを使用します。スナップキャップには、バネで減衰するダミーの雷管、プラスチック製のダミーの雷管、または雷管が全く含まれていないものもあります。バネやプラスチックが撃針からの衝撃を吸収し、銃器の部品を損傷することなく、安全に作動機構をテストすることができます。
スナップキャップと作動確認用ダミー弾は、実弾の装填・排莢訓練や不発弾などの不具合訓練において、実弾の代わりとして訓練用具としても機能します。これは、点火しなかった実弾の「不発弾」と全く同じように機能するためです。通常、スナップキャップ1個は300～400回クリックできます。それ以降は、偽の雷管に穴が開いているため、撃針が雷管に届かなくなります。
カートリッジ：ケース、雷管または推進剤、および1つ以上の弾丸の有無で構成される単一の弾薬。ショットシェルにも適用されます。
カートリッジ – Cartouche：発射体の有無にかかわらず、ケース内に収められた推進薬を打撃装置によって発射する手段。
ヘンリーとモデル 66 で非常に成功したリムファイア カートリッジは、比較的弱い火薬量と比較的軽い弾丸に限定されていました。現在も適用されるこれらの制限は、リムファイア カートリッジの構造と雷管混合物の作用に起因しています。リムファイア カートリッジは薄い金属で作られていなければならず、そうでないと撃針がヘッドに食い込んで雷管を爆発させることができません。この薄い壁のカートリッジ ケースは、火薬によって発生する圧力を制限し、結果として弾丸の重量を制限します。火薬が多すぎると、発射時に折り畳まれたリムでカートリッジ ケースが破裂する危険性があり、雷管の閃光が火薬の後部を横切って通過するため、弾丸がカートリッジ ケースから出る前にすべての火薬を消費するのに十分な量の火薬を点火しない可能性があります。これらの制限は、センターファイア カートリッジの開発によって克服されました。再版：ISBN 978-0498083150。
