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砲身は、小火器、大砲、空気銃などの銃器の重要な部分です。砲身はまっすぐに伸びた発射管で、通常は硬くて強度の高い金属でできており、その中に封じ込められた高圧ガスの急速な膨張を利用して、弾丸を前端 (銃口) から高速で発射します。砲身の中空部分は銃身と呼ばれ、銃身の直径は口径と呼ばれ、通常はインチまたはミリメートルで測定されます。
最初の銃器が作られた当時は、冶金学がまだ発達しておらず、初期の大砲の爆発力に耐えられるような管を鋳造することができなかったため、構造上の補強のため、管（多くの場合、金属の棒で作られる）の長さに沿って定期的に補強する必要があり、貯蔵用の樽を積み重ねたような外観になったため、英語の名前が付けられた。 [1]
歴史
砲身は通常、何らかの金属または合金で作られている。しかし、唐代後期に中国の発明家が火薬を発見し、火槍などの火薬発射兵器の最初の砲身として、丈夫で自然に管状の茎を持ち、入手と加工が安価な竹を使用した。[2]中国人は鋳鉄製の砲身を最初に習得し、その技術を使用して最古の歩兵用火器である手押し大砲を製造した。初期のヨーロッパの銃は錬鉄で作られており、通常は円形の錬鉄リングの周りに金属の補強バンドを数本巻き付け、中空の円筒に溶接していた。[3]青銅と真鍮は、主に鋳造が容易で、海軍艦艇で使用した場合に火薬の燃焼や塩水の腐食作用に耐えるため、銃工に好まれた。[4]
初期の銃は銃口装填式で、火薬と弾丸が銃身の前端（銃口）から装填されていたが、装填の煩雑さから発射速度は低かった。後に発明された後装式の設計では発射速度は速くなったが、初期の後装式では銃身の後端（銃尾）から漏れるガスを効果的に封じる方法がなかったため、銃口初速が低下していた。[5] 19世紀には、効果的な後装式銃身の尾栓が発明され、発射ガスの漏れを防いだ。[6]
初期の大砲の砲身は口径に対して非常に厚かった。これは、金属内に閉じ込められた気泡などの製造上の欠陥が当時は一般的であり、多くの大砲の爆発の重要な要因となっていたためである。これらの欠陥により砲身は発射時の圧力に耐えられないほど弱くなり、破損して爆発的に破片化する原因となった。[7]
工事
砲身は、発射薬によって発生する膨張ガスを保持できなければならず、発射時に最適な砲口速度が得られるようにしなければならない。砲身の材質が銃身内の圧力に耐えられない場合、砲身自体が壊滅的な破損を起こして爆発する可能性があり、そうなると銃が破壊されるだけでなく、近くにいる人々の命を脅かす危険も生じる。現代の小火器の砲身は、圧力に耐えられることが分かっており、テストも受けた炭素鋼またはステンレス鋼で作られている。砲弾は、十分な強度を確保するためにさまざまな技術で作られている。[8] [9]
フルーティング
溝入れとは、重量を減らす目的で円筒形の表面から材料を除去し、通常は丸い溝を作ることです。これは、ライフル銃身の外側の表面に最もよく行われますが、リボルバーのシリンダーやボルトアクションライフルのボルトにも適用されることがあります。ライフル銃身とリボルバーのシリンダーの溝入れのほとんどは直線ですが、ライフルのボルトや時にはライフル銃身にも螺旋状の溝入れが見られます。
溝入れの主な目的は、重量を減らして携帯性を向上させることですが、適切に行うことで、構造的な強度と剛性を維持し、全体的な比強度を高めることができます。また、溝入れにより表面積と体積の比率が増加し、発射後の銃身の冷却効率が向上しますが、材料の質量が減ると、発射中に銃身が熱くなりやすくなります。
複合バレル
複合バレルとは、銃身を薄く削り、外側のスリーブをかぶせて融合し、剛性、重量、冷却性を向上させた銃身です。最も一般的な複合バレルはカーボンファイバースリーブ付きのものですが、Teludyne Tech Straitjacket などの独自の例もあります。スポーツや競技射撃以外ではほとんど使用されません。
取り付け
銃身はアクション スレッドまたはリベットを使用してレシーバーに固定できます。構造に応じて、さまざまな銃身を使用できます。
- 銃器用の一般的な固定銃身
- 銃器の交換可能な銃身
- 機関銃用クイックチェンジバレル
- 砲兵銃の交換用砲身（予備砲身）
コンポーネント
チャンバー
薬室は、後装式銃の銃身後端にある空洞で、ここに薬莢を発射可能な位置に挿入する。ほとんどの銃器（ライフル、散弾銃、機関銃、拳銃）では、薬室は銃身と一体になっており、銃身のブランクの後部を単にリーマ加工するだけで作られ、1つの銃身内に1つの薬室がある。 [10]リボルバー では、薬室は銃のシリンダーの一部で、銃身とは完全に分離しており、1つのシリンダーに複数の薬室があり、発射に備えて順番に回転して銃身と一直線になる。
構造的には、薬室は胴体、肩部、首部で構成され、その輪郭は、収容する薬莢のケース形状とほぼ一致している。薬室の後部の開口部は銃身全体の尾栓で、ボルトによって後方からしっかりと密閉されているため、発射時に前方方向が抵抗が最も少ない経路となる。薬莢の雷管が撃針によって打たれると、推進剤が点火されて爆燃し、薬莢内に高圧ガスの膨張が発生する。しかし、薬室（ボルトによって後方から密閉されている）は薬莢（散弾銃の場合は薬莢）の動きを抑制し、弾丸（散弾銃の場合はショット/スラグ）がケースからきれいに分離して銃身に沿って前方に推進され、前端（銃口）から飛翔する発射体として排出される。
銃のチャンバーへの装填とは、銃のチャンバーに薬莢を装填するプロセスであり、シングルローディングのように手動で行うか、ポンプアクション、レバーアクション、ボルトアクション、または自動装填アクションのように武器自体の動作を操作して行います。エアガンの場合、ペレット（またはスラグ）自体には保持すべきケースがなく、機械的に加圧されたガスがペレットの背後に放出されてペレットを前方に推進する前に、ペレット全体がチャンバーに挿入されます（ペレットを「チャンバーに装填する」のではなく、「着座する」または「装填する」と呼ばれることが多い）。つまり、エアガンのチャンバーは機能的に銃身のフリーボア部分と同等です。
銃器の設計、製造、改造の文脈では、「チャンバーリング」という言葉は別の意味を持ち、特定の口径またはモデルのカートリッジを発射するために武器のチャンバーを特別に取り付けることを指します。
ボア
銃身は銃身の中空の内腔で、銃身の長さの大部分を占めます。銃身は発射前に弾丸（弾丸、散弾、スラッグ）が位置する銃身の部分であり、発射プロセス中に弾丸が速度と運動エネルギーを得る場所です。銃身を移動する間の弾丸の運動状態は、内部弾道と呼ばれます。
現代のほとんどの銃器（マスケット銃、散弾銃、ほとんどの戦車砲、一部の大砲を除く）と空気銃（一部のBBガンを除く）には、銃身壁に旋条と呼ばれる螺旋状の溝が機械加工されている。射撃時に、旋条銃身は砲弾にその縦軸を中心とした回転を与え、これにより砲身から出た後の砲弾の飛行姿勢と軌道（すなわち外部弾道）がジャイロスコープ的に安定する。銃身に旋条のない銃は滑腔銃と呼ばれる。
銃器の薬莢が装填されると、薬莢は薬室を占有しますが、弾丸は実際には薬室から突き出て銃身の後端に入ります。ライフル銃身であっても、この短い後部にはライフル銃身がなく、射撃中にライフル銃身に当たる前に弾丸が最初に「助走」して勢いをつけることができます。このライフル銃身の最も後ろの部分はフリーボアと呼ばれ、通常は円筒形です。ライフル銃身のフリーボアのすぐ前の部分はリードと呼ばれ、わずかに先細りになり、ライフル銃身のない銃身が完全なライフル銃身に移行する領域に向かって弾丸を導きます。これらが一緒になってスロート領域を形成し、射撃中にライフル銃身が移動する弾丸に衝撃的に「食い込む」場所です。スロートは最大の熱機械的ストレスにさらされるため、最も早く摩耗します。スロートの侵食は、銃身の寿命を決定する主な要因であることがよくあります。
銃口
銃口は砲身の前端で、そこから発射体が排出される。[11]銃口は砲身と発射体が最後に接触する部分なので、 精密な機械加工が精度を左右する。銃口と発射体の間に不均一な隙間があると、漏れた推進ガスが不均一に広がり、発射体が意図した進路から逸れてしまう可能性がある（遷移弾道を参照）。銃口の外側にねじ山を切って、さまざまな付属装置を取り付けること もできる。
ライフル銃身では、銃口の輪郭は、侵入する異物によるライフリングの損傷を防ぐように設計されており、そのため、ライフリング溝の前端は、通常、凹んだクラウンの背後で保護されています。このクラウンは、推進ガスの均一な膨張を調整する役割も果たします。クラウン自体は、周囲の環境との衝突による偶発的な損傷を避けるために、銃口の外側の縁から凹んでいることがよくあります。
複数の小弾丸を発射する滑腔銃身（散弾銃の弾丸など）では、銃口端の銃身にチョークと呼ばれる先細りのくびれを設けて散布パターンを形成し、射程距離と精度を向上させます。チョークは、特定の用途に合わせて交換可能なねじ込み式チョークとして、または銃身に一体化した固定式の永久チョークとして実装されます。
射撃中、銃口からマズルフラッシュと呼ばれる明るい閃光が見られることが多い。この閃光は、膨張時に過熱された推進ガスがエネルギーを放射すること（一次閃光）と、不完全燃焼した推進剤の残留物が銃身から逃げる際に新鮮な周囲の空気と激しく反応すること（二次閃光）の両方によって生じる。閃光の大きさは、銃身の長さ（銃身が短いほど完全燃焼する時間が短くなり、未燃焼の火薬が多くなる）、種類（燃焼が速いか遅いか）、カートリッジに装填された推進剤の量（総量が多いほど未燃焼の残留物が多くなる可能性が高い）などの要因によって決まる。 閃光を弱めたり隠したりするために、フラッシュサプレッサーまたはマズルシュラウドを銃の銃口に取り付けることができる。[11]
発射時に銃口で推進ガスが急速に膨張すると、銃口爆風と呼ばれる強力な衝撃波も発生します。この爆風の可聴成分は銃口音とも呼ばれ、銃撃の大きな「バン」という音で、140デシベルを優に超え、射手やその場にいた人に永久的な聴覚障害を引き起こす可能性があります。爆風の非可聴成分は超低周波の過圧波で、近くの壊れやすい物体に損傷を与える可能性があります。銃口ブレーキや銃口ブースターなどの補助装置を使用して銃口爆風の方向を変え、反動による銃口の上昇に対抗したり、銃のガス操作を補助したりできます。また、サプレッサー(さらには銃口シュラウド) を使用して、近くにいる人が感じる爆風の騒音の強さを軽減できます。
バレル部品
参照
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、銃身に関連するメディアがあります。
- ^ 戦争の歴史–キーガン、ジョン、1993年ヴィンテージ。
- ^ ジュディス・ハーブスト (2005)。武器の歴史。ラーナー出版。p. 8。ISBN 978-0-8225-3805-9。
- ^ ラヴェリー、ブライアン (1987)。「銃の形状」。1600-1815 年のイギリス軍艦の武装と装備。海軍研究所出版。pp. 88–90。ISBN 978-0-87021-009-9。
- ^ ゴダード、ジョリオン (2010)。科学と発明の簡潔な歴史: 図解年表。ナショナル ジオグラフィック。p. 92。ISBN 978-1-4262-0544-6。
- ^ ジェームズ、ロドニー（2010年12月15日）。リロードのABC：初心者からエキスパートまでのための決定版ガイド。ウィスコンシン州イオラ：クラウス出版。21ページ。ISBN 978-1-4402-1787-6。
- ^ モラー、ジョージ・D. (2011年11月15日)。アメリカ軍肩部武器、第3巻：フリントロック式改造と銃口装填式パーカッション肩部武器、1840-1865年。UNMプレス。98-99ページ。ISBN 978-0-8263-5002-2。
- ^キナード、ジェフ（2007年）。砲兵：その 影響の図解歴史。ABC-CLIO。p.77。ISBN 978-1-85109-556-8。
- ^ ウィアー、ウィリアム（2005年）。戦争を変えた50の武器。キャリアプレス。p.131。ISBN 978-1-56414-756-1。
- ^ ペイン、クレイグ・M. (2006)。海軍兵器システムの原理。海軍研究所出版。p. 263。ISBN 978-1-59114-658-2。
- ^ 「砲身の製造方法」
- ^ ab Quertermous & Quertermous、p. 429 f.
文献
- Quertermous, Russell C.; Quertermous, Steven C. (1981)。Modern Guns (改訂第 3 版)。ケンタッキー州パデューカ: Collector Books。ISBN 0-89145-146-3。