内部弾道学

火薬（黒色火薬）は、硫黄、木炭、硝酸カリウムまたは硝酸ナトリウムを細かく粉砕、圧縮、顆粒化した機械的な火工品混合物です。さまざまな粒径で製造できます。粒子のサイズと形状は、相対表面積を増減させ、燃焼速度を大きく変化させます。黒色火薬の燃焼速度は圧力に比較的鈍感であるため、閉じ込められなくても迅速かつ予測可能に燃焼します^{[ 13 ]。}そのため、低爆薬としても適しています。分解速度が非常に遅いため、爆発力も非常に低いです。厳密に言えば、爆発物ではなく「爆燃剤」です。爆発するのではなく、亜音速の火炎伝播メカニズムにより爆燃によって分解します。

ニトロセルロース、または「綿火薬」は、硝酸がセルロース繊維に作用することによって形成されます。これは非常に燃えやすい繊維状物質で、熱を加えると急速に爆燃します。また、非常にきれいに燃焼し、高温では煙や固体の残留物がほとんどなく、ほぼ完全に気体成分に燃焼します。ゼラチン化ニトロセルロースはプラスチックであり、単一基剤推進剤として知られる円筒形、チューブ状、球状、またはフレーク状に成形できます。推進剤粒子のサイズと形状は、相対表面積を増減させ、燃焼速度を大きく変化させることができます。添加剤やコーティング剤を推進剤に加えることで、燃焼速度をさらに調整できます。通常、非常に速い火薬は軽量弾または低速のピストルやショットガンに、中速の火薬はマグナムピストルや軽量ライフル弾に、遅い火薬は大口径の重いライフル弾に使用されます。^{[ 14 ]}

ニトロセルロースにニトログリセリンを添加することで、「二元系推進剤」を形成できます。ニトロセルロースはニトログリセリンの感度を低下させ、推進剤サイズの粒子内での爆発を防ぎます（ダイナマイトを参照）。一方、ニトログリセリンはニトロセルロースをゲル化させ、エネルギーを増加させます。二元系火薬は、同じ形状の単元系火薬よりも燃焼速度が速いですが、燃焼はそれほどクリーンではなく、ニトログリセリン含有量が増加するにつれて燃焼速度も速くなります。

砲兵においては、バリスタイトまたはコルダイトは、棒状、管状、スロット付き管状、穴あき円筒状、または多管状の形状で使用され、その形状は必要な燃焼特性が得られるように選択される。 （例えば、丸いボールや棒状の火薬は、燃焼するボールや棒が小さくなるにつれて表面積が小さくなり、ガスの発生量が減少するため、「漸減燃焼」です。薄いフレーク状の火薬は、フレークが完全に燃え尽きるまで平らな表面で燃焼するため、「中性燃焼」です。大型の長銃身ライフルや大砲で使用される縦方向に穴が開けられた、または複数の穴が開けられた円筒状の火薬は「漸進燃焼」です。穴の内径が大きくなるにつれて燃焼面が大きくなり、持続的な燃焼と発射体への長く連続的な推進力が得られ、ピーク圧力を過度に増加させることなく、より高い速度を生み出します。漸進燃焼火薬は、発射体が銃身内を加速して後方の体積が増加するにつれて圧力が低下するのをある程度補償します。）^{[ 1 ]}

「ケースレス弾薬」は、単一の固体粒子として鋳造された推進剤と、底部のくぼみに配置された雷管、そして先端に取り付けられた弾丸から構成されます。単一の推進剤粒子は非常に大きいため（ほとんどの無煙火薬の粒子サイズは約1mmですが、ケースレス弾薬の粒子は直径 7mm、長さ15mmにもなります）、相対的な燃焼速度ははるかに速くなければなりません。この燃焼速度を実現するために、ケースレス弾薬にはRDXなどの減速爆薬がよく使用されます。  

ケースレス弾が成功すれば、使用済み薬莢の抽出と排出が不要になり、発射速度の向上と機構の簡素化が可能になるほか、真鍮や鋼鉄のケースの重量（とコスト）がなくなることで弾薬の重量も軽減されるという大きな利点がある。^{[ 15 ]}

ケースレス弾を使用する実験的な軍用ライフル（ H&K G11）と市販のライフル（Voere VEC-91 ）は少なくとも1種類存在するが、いずれも成功には至っていない。市販のライフルとしては、Daisy Air Rifle Co.製のDaisy VLライフルがあり、.22口径のケースレス弾を使用する。この弾は、エアライフルのように強力なバネを圧縮するレバーから噴射される圧縮空気の高温噴射によって点火される。ケースレス弾は、発射後にケースが残らないため当然再装填はできず、露出した推進剤によって弾の耐久性が低下する。また、標準的なカートリッジのケースはシールとして機能し、ガスが薬室から漏れるのを防ぐ。ケースレス銃はより複雑な自己密閉式薬室を使用する必要があり、設計と製造の複雑さが増す。もう一つ厄介な問題は、すべての速射銃に共通する問題だが、特にケースレス弾を使用する銃では深刻な問題となるのが、弾丸の「発火」である。この問題は、薬室からの残留熱によって薬室内の弾丸が加熱され、発火して意図しない発射を引き起こすことで発生する。

カートリッジの暴発リスクを最小限に抑えるため、機関銃はオープンボルト方式で設計することができ、トリガーを引くまで弾薬は薬室に装填されないため、操作者が準備できる前に弾薬が暴発する可能性はありません。このような武器はケースレス弾薬を効果的に使用できます。オープンボルト方式は、一般的に機関銃以外には適していません。ボルトが前進する際の質量によって銃が反動で揺れ、銃の精度が著​​しく低下しますが、これは通常、機関銃の射撃では問題になりません。

装薬密度とは、薬莢内の空間のうち火薬で満たされている割合のことです。一般的に、装薬密度が100%に近い装薬（あるいは弾丸を薬莢に装填することで火薬が圧縮される装薬）は、装薬密度が低い装薬よりも着火しやすく、燃焼も安定しています。黒色火薬時代から残っている薬莢（例： .45 Colt、.45-70 Government）では、薬莢は高密度無煙火薬の最大装薬量を保持するのに必要な容量よりもはるかに大きくなっています。この余分な空間によって、薬莢内で火薬が移動し、薬莢の前部または後部に堆積し、燃焼速度に大きなばらつきが生じる可能性があります。薬莢の後部付近の火薬は急速に着火しますが、前部付近の火薬は後から着火するためです。この変化は、速燃性火薬では影響が少なくなります。このような大容量で低密度の薬莢は、一般的に最も速燃性の適切な火薬を使用することで最高の精度を発揮しますが、高圧ピークが急激に高まるため、総エネルギーは低くなります。

マグナムピストル弾は、低密度で燃焼速度の遅い火薬を使用することで、高い装薬密度と幅広い圧力曲線を実現し、この威力と精度のトレードオフを逆転させています。欠点は、火薬量の増加と銃口圧力の上昇により、反動と銃口爆風が増大することです。

ほとんどのライフル弾薬は、適切な火薬を使用することで高い装薬密度を実現しています。ライフル弾薬は、軽量で高速な弾丸を収容するために、底部が広く、先端に向かって直径が狭くなるボトルネック形状になっています。これらの薬莢は、マグナムピストル弾薬よりもさらに広い圧力曲線を実現するために、低密度の火薬を大量に装填できるように設計されています。これらの薬莢は、その性能を最大限に引き出すために長いライフル銃身が必要ですが、10～15 インチ（25～38cm  ）の銃身を持つライフル型ピストル（単発式またはボルトアクション式）にも装填可能です。

薬莢が直線状のケースは、カートリッジ式銃の黎明期から標準でした。黒色火薬の燃焼速度が遅いため、最も効率が良いのは大きくて重い弾丸であり、そのため弾丸は実用的な最大径でした。大径であることで、短くて安定した高重量の弾丸と、限られた長さの銃身で可能な限り最大のエネルギーを引き出すための実用的な最大口径容積を実現できました。長くて浅いテーパーを持つカートリッジもいくつかありましたが、これらは一般的に、既存のカートリッジを使用してより小さな弾丸をより高速で、より低い反動で発射しようとする試みでした。無煙火薬の登場により、大容量の薬莢に遅燃性の無煙火薬を使用し、小さくて軽い弾丸を押し出すことで、はるかに高い速度を生み出すことが可能になりました。 1886年に、旧式の11mm黒色火薬カートリッジのネックを絞って作られた、独特な形状で先端が極端に細くなった8mmルベル弾が登場しました。その後すぐに、 7.92×57mmモーゼル弾と7×57mmモーゼル弾という軍用弾、そして.30-30ウィンチェスター弾という民間用弾が登場しました。これらはすべて、無煙火薬を使用するために新たに設計されたものです。これらの弾薬はすべて、現代のカートリッジによく似た独特のショルダー形状を持ち、ルベル弾を除いて、100年以上も前のカートリッジであるにもかかわらず、現代の銃器にも使用されています。 

ライフル弾薬で最高精度を求める場合、ケーステーパーが非常に少ない短く太い弾薬は、ケーステーパーが大きい長く細い弾薬（ボトルネック設計の理由の一つ）よりも効率が高く、より安定した速度が得られる可能性があります。^{[ 16 ]}ウィンチェスター スーパーショート マグナム弾薬 のような、より短く太いケースへの現在の傾向を考えると、ケース内部が球形に近いのが理想的かもしれません。^{[ 17 ]}ターゲット射撃や害獣駆除用の弾薬は最高の精度が求められるため、ケースは短く太く、テーパーがほとんどなく、肩部が鋭利な傾向があります。短く太いケースは、同じレベルの性能でショートアクションの武器を軽量かつ強力にすることもできます。この性能のトレードオフは、マガジン内でより多くのスペースを占める太い弾薬、マガジンから簡単に給弾されない鋭利な肩部、使用済み弾薬の確実な排出の困難さです。これらの理由から、軍用ライフルのように、精度よりも確実な給弾が重要な場合は、肩部の角度が浅い長いケースが好まれます。しかし、軍用兵器においても、薬莢を短く太くするという長期的な傾向が見られます。より長い.30-06スプリングフィールド弾に代わる現在の7.62×51mm NATO弾は良い例であり、 AR-15ライフルやカービンの性能向上を目的として設計された新しい6.5グレンデル弾も同様です。とはいえ、精度と弾薬の殺傷力には、薬莢の長さと直径以外にも多くの要素があり、7.62×51mm NATO弾は.30-06スプリングフィールド弾よりも薬莢容量が小さいため^{[ 18 ]}、使用できる推進剤の量が減少し、殺傷力に寄与する弾丸の重量と銃口速度の組み合わせが直接減少します（比較のためにここにリンクされている公開された弾薬仕様の詳細を参照）。一方、6.5グレンデルは、AR-15シリーズの武器から発射される5.56 NATO弾よりもかなり重い弾丸（リンク参照）を発射することができ、銃口速度の低下はわずかであるため、より有利な性能トレードオフを提供する可能性がある。

無煙火薬の燃焼速度は圧力に比例するため、初期圧力上昇（すなわち「発射開始圧力」）は、特に非常に速い火薬と比較的軽量の弾丸を使用した大型カートリッジの場合、最終速度に大きな影響を与えます。 ^{[ 19 ]} 小口径の銃器では、弾丸をケース内に保持する摩擦が、点火後どれだけ早く弾丸が動くかを決定します。弾丸の動きによって体積が増加し圧力が低下するため、摩擦の違いによって圧力曲線の傾きが変わる可能性があります。一般的に、弾丸をケースに圧着するほどのきついフィットが望まれます。.45 ACPのようなストレートウォールのリムレスケースでは、ケースはケースの口によってチャンバー内に保持されるため、積極的な圧着は不可能ですが、ケースをサイズ調整して弾丸ときつい干渉フィットを可能にすることで、望ましい結果が得られます。大口径の銃器では、発射開始圧力は、弾丸駆動帯を銃身のライフリングの開始部に最初に刻み込むのに必要な力によって決まることが多い。一方、ライフリングのない滑腔銃では、弾丸を最初に「フォーシングコーン」に押し込むことで発射開始圧力を得る。フォーシングコーンは、弾丸の閉塞リングを圧縮する際に抵抗を提供する。

弾丸は燃焼する火薬の高圧を密閉するために、銃身にぴったりと収まる必要があります。この密着によって大きな摩擦力が生じます。銃身内での弾丸の摩擦は最終速度にわずかな影響を与えますが、通常はそれほど問題になりません。より問題となるのは、摩擦によって発生する熱です。約300m /s（980ft /s）の速度では、鉛が溶け始め、銃身内に堆積します。この鉛の堆積は銃身を狭め、圧力を上昇させ、後続の弾丸の精度を低下させます。また、銃身を損傷せずに除去するのは困難です。460m /s（1,500ft / s）までの速度で使用される弾丸では、鉛の堆積を減らすために、弾丸にワックス潤滑剤を使用することができます。 460 m/s (1,500 ft/s)を超える速度では、ほぼすべての弾丸は銅または同様の合金で被覆されています。この合金は、銃身を摩耗させないほど柔らかく、かつ銃身内の堆積を減らすのに十分な高温で溶融します。760 m/s (2,500 ft /s)を超える弾丸では銅の堆積が発生し始めますが、一般的な解決策は、弾丸の表面に二硫化モリブデン潤滑剤を含浸させることです。これにより、銃身内の銅の堆積が減り、長期的な精度が向上します。大口径の弾丸では、回転安定弾丸用のライフル銃身に銅の駆動バンドも使用されています。しかし、 APFSDS対戦車砲弾のように、ライフル銃身と滑腔銃身の両方から発射されるフィン安定式砲弾は、高圧推進ガスを密閉し、銃身内の摩擦を最小限に抑えるのに十分なナイロン製閉塞リングを使用しており、銃口初速をわずかに向上させている。        

弾丸は、たとえ大容量ライフルで遅燃性火薬を使用した場合でも、銃身内を数センチメートル進む間に最終速度のかなりの割合に達します。その加速度は数万Gにも及ぶため、わずか40グレイン（2.6g ）の弾丸でも、慣性によって1,000ニュートン（220lbf ）以上の抵抗力を生み出す可能性があります。したがって、弾丸の質量の変化は、黒色火薬カートリッジとは異なり、無煙火薬カートリッジの圧力曲線に大きな影響を与えます。そのため、無煙火薬カートリッジの装填または再装填には、高精度な機器と、カートリッジ、火薬、弾丸重量に応じた装填データの表を綿密に測定する必要があります。  

エネルギーとは、物体に仕事をする能力のことです。仕事とは、ある距離にわたって加えられる力のことです。弾丸に与えられる総エネルギーは、y軸が力（つまり、弾丸の底部に加わる圧力と弾丸の底部の面積の積）で、x軸が距離である曲線の下の面積で表されます。弾丸のエネルギーを増やすには、圧力を上げるか、圧力下で弾丸が移動する距離を長くすることによって、その曲線の下の面積を大きくする必要があります。圧力は銃器の強度によって制限され、持続時間は銃身の長さによって制限されます。

火薬の燃焼速度を選択する際に考慮すべきもう1つの問題は、火薬が完全に燃焼するまでの時間と、弾丸が銃身内を通過する時間です。左側のグラフをよく見ると、約0.8ミリ秒のところで曲線に変化が見られます。これは火薬が完全に燃焼し、新たなガスが発生しなくなる時点です。燃焼速度の速い火薬では燃焼が早く、燃焼速度の遅い火薬では燃焼が遅くなります。弾丸が銃口に到達した時点で燃焼していない推進剤は無駄になります。弾丸にエネルギーを与えることはありませんが、反動と銃口爆風を増大させます。最大の威力を得るには、弾丸が銃口の手前まで到達するまで火薬が燃焼し続ける必要があります。

無煙火薬は爆発ではなく燃焼するため、反応は火薬の表面でのみ起こります。無煙火薬にはさまざまな形状があり、それによって燃焼速度や燃焼中の変化の仕方が決まります。最も単純な形状は球状火薬で、丸い、またはわずかに扁平な球形をしています。球状火薬は表面積対体積比が比較的小さいため、燃焼速度は比較的遅く、燃焼が進むにつれて表面積が減少します。つまり、火薬が燃焼するにつれて燃焼速度は遅くなります。

ある程度は、火薬の表面に難燃剤コーティングを施すことで、初期燃焼速度を遅くし、変化率を平準化することで、この問題を相殺することができる。球状火薬は一般的に、ピストル用遅燃火薬とライフル用速燃火薬として配合されている。

フレーク状火薬は、比較的表面積対体積比が高い、平らで丸いフレーク状をしています。フレーク状火薬は燃焼速度がほぼ一定で、通常は速燃性の拳銃用または散弾銃用火薬として配合されています。最後に一般的な形状は押出成形火薬で、円筒形をしており、中空になっている場合もあります。押出成形火薬は一般的にニトログリセリンとニトロセルロースの比率が低く、多くの場合、漸進燃焼性です。つまり、燃焼が進むにつれて燃焼速度が速くなります。押出成形火薬は一般的に中速から低速のライフル用火薬です。

銃器は、多くの点で、動力行程にあるピストンエンジンに似ています。一定量の高圧ガスがあり、そのガスをピストン（この場合は発射体）に動かすことでエネルギーが抽出されます。ピストンの掃気容積によって、与えられたガスからどれだけのエネルギーを抽出できるかが決まります。ピストンが掃気する容積が大きいほど、排気圧（この場合は銃口圧）は低くなります。銃口または動力行程の終わりに残る圧力は、失われたエネルギーを表します。

エネルギーを最大限に引き出すには、掃引容積を最大化する必要があります。これは、銃身の長さを長くするか、弾丸の直径を大きくするかの2つの方法で実現できます。銃身の長さを長くすると掃引容積は直線的に増加しますが、直径を大きくすると掃引容積は直径の2乗に比例して増加します。銃身の長さは、ライフルでは腕の長さ程度、拳銃ではそれよりはるかに短いという実用的な制約があるため、銃身内径を大きくすることが、弾薬の効率を高める一般的な方法です。銃身内径の限界は、一般的に弾丸の断面積密度です（外部弾道学を参照）。同じ重量の弾丸でも、直径が大きいほど空気抵抗が大きくなるため、銃身から出た後にエネルギーをより早く失います。一般的に、ほとんどの拳銃は.355（9mm  ）から.45（11.5mm  ）口径の弾丸を使用し、ほとんどのライフルは一般的に.223（ 5.56mm）から.32（8mm  ）口径の範囲です。もちろん多くの例外がありますが、上記の口径範囲の弾丸が汎用的に最も優れた性能を発揮します。拳銃は、短い銃身での効率を高めるために大口径の弾丸を使用し、拳銃は長距離射撃にはほとんど使用されないため、長距離での速度低下を許容します。長距離射撃用に設計された拳銃は、一般的に他の拳銃よりも短縮されたライフルに近いものです。

カートリッジを選択または開発する際のもう1つの問題は、反動の問題です。反動は、発射された弾丸からの反動だけでなく、弾丸よりもさらに速い速度で銃身から出る火薬ガスからの反動も含まれます。重い弾丸と軽い火薬量を使用する拳銃用カートリッジ（たとえば、9×19mmでは5グレイン（320mg ）の火薬と115グレイン（7.5g ）の弾丸を使用する）の場合、火薬の反動は大きな力ではありません。ライフル用カートリッジ（.22-250 Remingtonでは、40グレイン（2.6g ）の火薬と40グレイン（2.6g ）の弾丸を使用する）の場合、火薬が反動力の大部分を占める可能性があります。    

反動の問題には解決策がありますが、それなりのコストがかかります。マズルブレーキまたは反動補償装置は、銃口で火薬ガスを方向転換させる装置で、通常は上方と後方に向けます。これはロケットのように作用し、銃口を下方と前方に押し出します。前方への押し出しは、銃を前方に引っ張ることで、弾丸の反動感を打ち消すのに役立ちます。一方、下方への押し出しは、ほとんどの銃器の銃身が重心より上に取り付けられていることによって生じる回転を打ち消すのに役立ちます。戦闘用銃、大口径高出力ライフル、ライフル弾を使用する長距離ハンドガン、正確な速射を目的としたアクションシューティング用ハンドガンはすべて、マズルブレーキの恩恵を受けます。

高出力の銃器は、主に反動軽減のためにマズルブレーキを使用し、激しい反動による射手への衝撃を軽減します。アクションシューティング用のハンドガンは、反動の回転を打ち消すためにすべてのエネルギーを上方に向け、銃を標的に向けたままにすることで次の射撃を速くします。マズルブレーキの欠点は、銃身が長く重くなること、そしてライフル銃の銃口後方の音量と閃光が大幅に増加することです。マズルブレーキなしで、かつ聴覚保護具なしで銃器を射撃すると、最終的に射手の聴覚が損傷する可能性があります。しかし、マズルブレーキ付きのライフル銃を射撃すると、聴覚保護具の有無にかかわらず、永久的な聴覚障害を引き起こします。^{[ 23 ]}（マズルブレーキの欠点については、マズルブレーキの項を参照してください。）

火薬と弾丸の重量比も効率性に関わる要素です。.22-250レミントン弾の場合、弾丸を推進するエネルギーよりも、火薬ガスを推進するエネルギーの方が多く消費されます。そのため、.22-250弾は、他の.22口径弾薬に比べて速度とエネルギーの向上はごくわずかであるにもかかわらず、大きな薬莢と大量の火薬を必要とします。

散弾銃を除くほぼすべての小口径銃器は、ライフリングが施された銃身を備えています。ライフリングは弾丸に回転を与え、飛行中の弾丸の回転を防ぎます。ライフリングは通常、銃身軸に沿って螺旋状に刻まれた鋭い溝の形をしており、その数は2本から16本まで様々です。溝と溝の間の部分はランドと呼ばれます。

もう一つの方式である多角形ライフリングは、銃身の断面を多角形にします。多角形ライフリングはあまり一般的ではなく、ヨーロッパのメーカー数社とアメリカの銃器メーカーであるKahr Arms社のみが使用しています。多角形ライフリングを採用している企業は、精度向上、摩擦低減、銃身内の鉛や銅の蓄積減少を謳っています。しかし、ほとんどの競技用銃器では従来型のランド・アンド・グルーブ・ライフリングが使用されているため、多角形ライフリングの利点は実証されていません。

銃身にライフリングを施す方法は4つあります。

• 単刃カッターは、切削ヘッドの回転を銃身に対して制御する機械によって、銃身内腔に引き込まれます。これは最も時間がかかる方法ですが、必要な設備は最もシンプルです。非常に精度の高い銃身を製作できるため、カスタムガン職人によく用いられます。
• ボタン式ライフリングは、切削するライフリングのネガティブイメージが刻印された金型を回転させながら銃身内を通すことで、銃身の内側を圧延する方式です。この方法では、変形によってすべての溝が一度に形成され、切削式ライフリングよりも高速です。
• ハンマー鍛造とは、わずかに大きめに内径加工された銃身を、ライフリング銃身の長さのネガティブイメージが刻まれたマンドレルに装着する工程です。銃身とマンドレルを回転させながら動力ハンマーで叩くことで、銃身の内側が形成されます。これは銃身を製造する最も速く、多くの場合最も安価な方法ですが、設備は高価です。ハンマー鍛造銃身は、一般的に前述の2つの方法で得られるような精度は得られません。
• 放電加工（EDM）または電気化学加工（ECM）プロセスは、電気を使用して材料を侵食するプロセスであり、他のライフリング方法よりも応力が少なく、非常に均一な直径と非常に滑らかな表面仕上げを実現します。EDMは非常に高価であり、従来の方法が非常に困難な大口径長砲身砲に主に使用されます^{[ 24 ]。}一方、ECMは一部の小規模な砲身メーカーで使用されています^{[ 25 ] 。}

銃身の目的は、弾丸が一定の速度まで加速できるよう、常に密閉状態を保つことです。また、適切な回転を与え、弾丸を銃身と完全に同心円状に、かつ安定して発射する必要があります。銃身内の残留圧力は左右対称に解放されなければならず、弾丸のどの面も他の面よりも強い圧力を受けたり、弱い圧力を受けたりすることがないようにする必要があります。

良好な圧力シールを維持するためには、銃身内径は正確に一定の直径であるか、銃尾から銃口にかけてわずかに直径が減少する必要があります。銃身内径が少しでも大きくなると、弾丸がずれてガスが弾丸の周囲に漏れ、速度が低下したり、弾丸が傾いて銃身と完全に同軸でなくなったりします。高品質の銃身は、直径の変化を引き起こす銃身内の狭窄部を取り除くために、研磨加工が施されています。

「火炎ラッピング」と呼ばれるラッピング工程では、銃身内径よりわずかに大きい鉛製の「スラグ」に細かい研磨剤を塗布し、銃身内の狭窄部を削り取ります。スラグは銃尾から銃口へと通され、障害物を取り除きます。この工程を何度も繰り返し、銃身内径が均一になるにつれて、より細かい研磨剤を使用します。最終的には、鏡のように滑らかで、銃身内径が均一またはわずかにテーパー状になった銃身が得られます。手作業によるラッピングでは、木製または軟質金属製の棒を使ってスラグを銃身内を通して引っ張ったり押し出したりしますが、より新しい火炎ラッピングでは、特殊な装填を施した低威力のカートリッジを使用し、研磨剤で覆われた軟鉛弾を銃身内に押し込みます。

銃身が弾丸を保持する力に影響を与えるもう一つの要素は、ライフリングです。弾丸が発射されると、ライフリングに押し込まれ、ライフリングが弾丸の表面を削り取ります。ライフリングが一定のねじれであれば、ライフリングは弾丸に刻まれた溝に沿って動き、すべてがしっかりと固定され、密閉されます。ライフリングのねじれが減少する場合、弾丸の溝の中でライフリングの角度が変化するため、ライフリングは溝よりも狭くなります。これによりガスが吹き抜け、銃身に対する弾丸の保持力が緩みます。しかし、ねじれが増加すると、ライフリングは弾丸の溝よりも広くなり、密閉性が維持されます。銃用にライフリング銃身ブランクを選択する場合、ねじれの大きい側が銃口に位置します。

銃身の銃口は、弾丸が弾道飛行に入る前に最後に接触する部分であり、そのため弾丸の飛行を最も大きく阻害する可能性のある部分です。銃口は、銃身からガスが左右対称に排出されるように設計されていなければなりません。左右非対称な形状になっていると、弾丸の底部に不均一な圧力がかかり、飛行が阻害されます。銃身の銃口部分は「クラウン」と呼ばれ、通常は面取りまたは凹み加工が施されており、衝撃や傷による精度低下を防いでいます。

銃身が弾丸を安定して発射するためには、まず弾丸を安定して保持する必要があります。弾丸が薬莢から出てライフリングに噛み合うまでの銃身の部分は「スロート」と呼ばれ、スロートの長さは「フリーボア」と呼ばれます。一部の銃器では、薬莢を装填することで弾丸がライフリングに押し込まれるため、フリーボアはゼロになります。これは、低出力のリムファイア式ターゲットライフルでよく見られます。弾丸がライフリングに正しく配置されることで、薬莢とライフリングの移行が迅速かつ安定します。欠点は、薬莢がしっかりと固定されるため、未発射の弾丸を取り出すのが困難になることです。極端な場合には、弾丸が薬莢から引き抜かれてしまうこともあります。

高出力カートリッジでは、弾丸を銃身に刻印するために相当な力が必要となり、その結果、薬室内の圧力が設計上の最大圧力を超えることがあります。高出力ライフルは通常、フリーボアが長く、弾丸が運動量を得て、弾丸がライフリングに噛み合う前に薬室内の圧力がわずかに低下するように設計されています。しかし、わずかな位置ずれでも、弾丸がライフリングに噛み合う際に傾き、銃身に同軸で進入しないという事態が生じる可能性があります。

リボルバーの決定的な特徴は、銃身とは別に、薬室を収容する回転式のシリンダーです。リボルバーには通常5～10個の薬室があり、まず最初に重要なのは薬室間の均一性を確保することです。均一性がなければ、着弾点が薬室ごとに異なってしまうからです。また、薬室は銃身と常に一直線に並んでいなければならず、弾丸がどの薬室から銃身に同じ方向から入っていくようにする必要があります。

リボルバーのスロートは、シリンダースロートとバレルスロートの2つの独立した部分で構成され、チャンバーと同心で、弾丸の直径よりわずかに大きい円周となるようにサイズが決められています。シリンダーギャップ（シリンダースロートとバレルの間の空間）は、火薬の残留物で汚れてもシリンダーが自由に回転できるほど広くなければなりませんが、過剰なガスが放出されるほど大きくあってはなりません。フォーシングコーン（弾丸がシリンダーからバレルのボアに導かれる部分）は、弾丸が大きな変形を起こさずにボアに押し込まれるのに十分な深さが必要です。ライフルではバレルのねじ山部分がチャンバー内にありますが、リボルバーのバレルではねじ山がボアの尾部を囲んでいます。バレルをフレームにねじ込むとボアが圧縮される可能性があります。フォーシングコーンを長く切断したり、フレームに取り付けた後にバレルをラッピングしたりすることで、この「チョーク」を解消できます。