탄약

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배경

소형 무기 탄약 또는 카트리지는 권총에서 소총 및 산탄총, 때로는 기관총이라고 하는 더 무거운 자동 무기에 이르기까지 다양한 총기에 사용됩니다. "총알"이라는 용어는 일반적으로 카트리지를 설명하는 데 사용되지만 실제로는 발사체만을 나타냅니다. 카트리지 구성 요소에 대한 올바른 용어는 총알, 케이스, 프라이머 및 추진제 또는 화약입니다. 각 구성 요소는 별도로 제조된 다음 카트리지에 조립됩니다. 크기, 모양, 점화 유형 및 탄도 성능에 대한 사양은 대부분의 군용 및 민간용 탄약에 대해 표준화되었지만 여전히 사용되지 않고 독특한 "wildcat" 카트리지가 많이 발견됩니다. 소형 무기 탄약에는 총알 직경 또는 구경이 최대 0.75인치(0.750 구경)인 카트리지가 포함됩니다. 생산의 대부분은 .45 구경 이하의 총알이 있는 카트리지용입니다.

19세기까지 무기를 장전하는 유일한 방법은 먼저 총신에 화약을 부은 다음 납탄 주위에 기름칠한 천 패치를 놓고 장전대를 사용하여 총알을 총알을 화약에 맞추는 것이었습니다. 부싯돌은 작은 불꽃을 일으키고, 퍼커션 캡은 패치가 붙은 총알을 발사하는 화약을 점화하기 위해 작은 폭발성 섬광을 생성했습니다. 이것은 매우 느린 프로세스였으며 종종 부정확한 샷을 생성했습니다. 반복 발사 후 총신은 장전이 불가능할 정도로 가루 찌꺼기로 오염되었습니다.

1800년대 초에 총기 제조업체는 총알, 화약 및 점화 장치가 무기에 장전되는 방식을 재설계해야만 정확도와 발사 속도를 높일 수 있다는 사실을 깨달았습니다. 최초의 성공적인 새 디자인은 1848년에 Christian Sharps에 의해 만들어졌습니다. 그의 디자인은 총을 쏘는 사람과 가장 가까운 총신 바닥의 개구부 또는 브리치를 활용했습니다. 브리치는 끝을 밀봉하기 위해 수동으로 닫을 수 있습니다. Sharp의 설계로 총알은 열린 브리치에 장전된 후 종이 봉지에 가루 장약이 보관되었습니다. 브리치가 닫히면 가방이 잘렸습니다. 이것은 퍼커션 캡에 의해 점화될 수 있는 가루를 노출시켰습니다.

1852년에는 영국의 Charles Lancaster가 금속 케이스가 있는 카트리지를 개발했습니다. 총알이 한쪽 끝에 있는 케이스 안에 가루를 담았습니다. 거의 같은 시기에 또 다른 영국인 Boxer 대령과 미국인 Hiram Berdan도 케이스 바닥 중앙에 삽입된 점화기 또는 프라이머를 통합한 금속 케이스 카트리지를 개발했습니다. 뇌관에는 무기의 일부인 발사 핀으로 알려진 핀에 맞았을 때 폭발할 수 있는 충격에 민감한 소량의 폭발물이 포함되어 있었습니다. Boxer와 Berdan이 개발한 중앙 화재 금속 케이스 카트리지의 개념은 오늘날까지 살아남았고 현대 소형 무기 탄약 설계의 기초가 되었습니다.

원자재

총알은 종종 주석과 안티몬을 포함하는 납 합금으로 만들어집니다. 일부 총알에는 성능 향상을 위해 외부에 두꺼운 구리 재킷이 있습니다.

케이스는 황동, 강철 또는 알루미늄으로 만들어집니다. 황동이 가장 일반적입니다. 산탄총 껍질은 종종 폴리프로필렌으로 만들어집니다. 대회 사격에 사용되는 많은 권총과 소총 총알은 기존 원가계산법을 사용한 원가입니다. 용융된 납을 총알 금형 캐비티에 붓고 빠르게 냉각한 다음 금형에서 추출합니다. 일반적인 황동 케이스는 다중 펀치 및 다이 세트로 드로잉하여 어닐링된 시트로 형성됩니다. 금속 베이스에 부착된 플라스틱 케이스. 일부 권총 카트리지 케이스는 플라스틱으로 만들어졌지만 널리 받아들여지지 않았습니다.

프라이머는 황동 모루가 있는 구리 또는 황동 합금 컵으로 만들어지며 충격에 민감한 납 스티프네이트 점화기로 채워집니다. 프라이머의 금속 부분은 일반적으로 부식을 방지하기 위해 니켈 도금됩니다.

추진제는 검은색 화약에서 니트로셀룰로오스를 포함하는 보다 현대적인 무연 분말까지 다양합니다. 추진제는 점화되어 총알을 총열 아래로 가속하는 팽창하는 가스를 생성하도록 신중하게 제조되었습니다. 팽창률, 분말 입자의 물리적 크기 및 모양, 추진제의 안정성은 모두 이를 생성하는 데 사용되는 화학식에서 중요한 요소입니다.

총알 디자인 및
제조

글머리 기호는 여러 다른 프로세스로 만들 수 있습니다. 더 작은 .22 구경 총알은 일반적으로 납 압축되거나 냉간 성형되어 모양이 만들어집니다. 두꺼운 리드선의 작은 조각을 올바른 길이로 절단하고 자동 프레스에 설정된 다이로 총알 모양으로 성형합니다. 이러한 유형의 자동화 프로세스를 통해 높은 생산율을 달성할 수 있습니다. 대회 사격에 사용되는 많은 권총과 소총 탄환은 기존의 주조 방법을 사용하여 주조됩니다. 용융된 납을 총알 금형 캐비티에 붓고 빠르게 냉각한 다음 금형에서 추출합니다. 리드가 캐비티(또는 "스프루")에 들어가는 지점은 총알이 추출될 때 잘립니다. 냉간 성형 및 주조 총알 모두 구리 도금으로 더욱 개선될 수 있습니다. 도금 공정은 총알 외부에 얇은 구리 층을 전기적으로 증착하여 납이 산화되는 것을 방지하고 총알에 홈 또는 소총에 맞물릴 수 있는 더 단단한 표면을 제공하여 총알을 회전시켜 정확도를 향상시킵니다. 구리는 또한 발사 후 소총의 납 오염을 줄여서 여러 발을 발사한 후에도 총기가 정확도를 유지할 수 있도록 합니다.

총알 성능과 정확도를 향상시키기 위해 "재킷" 총알이 개발되었습니다. 이것은 상당한 황동 또는 구리 외부 쉘을 사용하는 총알 제품군으로, 일반적으로 주조 또는 냉간 성형에 의해 납으로 채워지며 특정 성능 기준에 대해 여러 가지 구성이 있습니다. 몇 가지 예로는 FMJ(풀 메탈 재킷), JHP(재킷 중공 포인트) 및 JSP(재킷 소프트 포인트)가 있으며, 각각은 보트테일 디자인, 확장 제어, 트레이서, 소이, 갑옷 피어싱과 같은 옵션이 있습니다. 이 총알의 황동 외피는 발사 시 소총과 단단히 결합되어 정확도를 향상시키기 위해 밀착됩니다. 정확도를 더욱 향상시키도록 설계된 보트 테일 총알은 베이스의 직경을 줄여 비행 중 공기 흐름과 안정성을 개선합니다. 부드러운 노즈와 할로우 포인트 총알은 목표물을 명중할 때 확장되어 충격을 강화하도록 설계되었습니다.

특수 총알은 때때로 군용 응용 프로그램에서 발견됩니다. 갑옷을 관통하는 총알은 단단한 황동 또는 구리로 덮인 강철 코어가 될 수 있습니다. 이들은 엔진 블록과 항공기 프레임을 관통하여 내부 메커니즘을 손상시키고 무력화시킬 수 있습니다. 트레이서의 베이스에는 소량의 인 화합물이 있습니다. 발화 시 인이 점화되어 밝은 빛으로 연소됩니다. 밤에는 사격 위치에서 표적을 향해 줄무늬가 생기는 것을 볼 수 있어 사수가 날아가는 총알을 추적하고 조준을 조정할 수 있습니다. 소이탄에는 소량의 마그네슘이 포함되어 있는데, 이는 인과 마찬가지로 점화될 때 연소되지만 더 오랜 시간 동안 연소 상태를 유지하고 목표물에 충돌하면 연료 또는 탄약의 점화를 일으킵니다.

케이스 디자인 및
제조

거의 모든 소형 무기 탄약 상자는 황동 합금입니다. 일부는 알루미늄, 강철 또는 플라스틱을 사용하지만 황동 케이스가 가장 인기 있고 제조하기 쉽습니다.

케이스의 디자인은 탄약이 사용되는 총기에 의해 결정됩니다. 일반적인 황동 케이스는 다중 펀치 및 다이 세트로 드로잉하여 어닐링된 시트로 형성됩니다. 다중 다이 세트의 첫 번째 단계는 금속을 형성하고, 두 번째 단계는 금속을 더 깊게 늘리고, 세 번째 단계는 테두리를 형성하는 식입니다. 각 단계는 최종 단계에서 정확하게 형성된 케이스를 생성할 때까지 금속을 약간 더 늘립니다. 케이스를 길이에 맞게 자르고 프라이머 구멍을 펀칭합니다. 엄선된 케이스에 열처리 및 응력제거를 진행하여 내구성을 향상시켰습니다. 이것은 케이스 바구니가 금속을 왜곡하지 않고 부드럽게 부드럽게 하기에 충분한 온도로 가열되는 대형 배치 오븐에서 수행됩니다. 냉각되면 금속이 "이완"되고 발사의 처벌을 더 잘 받을 수 있습니다. 일부 권총 구경 케이스는 재장전 내구성, 내식성 및 외관을 위해 니켈 도금됩니다. 각 케이스에는 구경, 제조업체, 군수품 코드 및 제조 연도와 같은 정보가 찍혀 있습니다.

프라이머 디자인 및
제조

프라이머는 두 개의 금속 부품과 소량의 폭발성 화합물로 구성됩니다. 프라이머는 총기에 따라 다양한 크기로 제공됩니다. 예를 들어 작은 권총 프라이머를 사용하면 컵은 일반적으로 직경이 약 0.125인치(0.32cm)이고 높이가 0.125인치(0.32cm)이며 부드러운 구리 또는 황동으로 만들어집니다. 내부에는 충격에 민감한 폭발성 납 styphnate를 소량 넣고 입구에 눌러 넣은 것은 모루라고 불리는 삼각형 모양의 조각입니다. 발사 핀에 부딪히면 컵의 중앙이 무너져 내부 표면과 모루 사이에서 폭발물이 압착됩니다. 폭발물이 점화되어 플래시 구멍을 통해 화염을 쏘고 추진제를 점화하여 카트리지를 발사합니다.

제조
프로세스:카트리지
조립

카트리지 구성 요소의 조립 프로세스는 진동 피니셔로 케이스를 철저히 청소하고 연마하는 것으로 시작됩니다. 피니셔는 옥수수 부산물(말리고 갈은 옥수수 속대)을 케이스 주변의 연마제로 진동시켜 높은 광택을 만들어냅니다. 이렇게 준비되어 최종 조립을 위한 준비가 되었습니다. 이것은 일반적인 중앙 화재 금속 카트리지가 조립되는 방식입니다:

케이스 크기 조정

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1 케이스는 먼저 케이스 크기를 조정하는 로딩 프레스로 공급됩니다. 이 사이징 금속 케이스를 표준 치수로 형성합니다. 케이스가 올바르게 작동하려면 케이스가 0.001인치 이내에 있어야 합니다.

프라이머 삽입

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2 그런 다음 프라이머를 베이스와 같은 높이의 케이스 프라이머 구멍에 밀어 넣습니다. 프라이머는 플러시해야 합니다. 그렇지 않으면 카트리지가 무기 탄창에 제대로 공급되지 않아 "걸림"이 발생합니다. 동시에 총알을 받을 준비를 하기 위해 케이스의 입구가 약간 확장되어 있다.

케이스 충전

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3 케이스가 "충전"되었거나 정확한 양의 추진제로 채워져 있습니다. 이 단계는 계산 착오 또는 이중 충전이 재앙을 초래할 수 있으므로 가장 중요합니다.

총알 조립

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4 총알은 케이스의 열린 끝 부분에 단단히 안착됩니다. 총알에는 부식을 방지하고 조립 과정을 돕기 위해 윤활제가 코팅되어 있습니다. 그런 다음 총알이 케이스에 압착되어 카트리지의 정확한 전체 길이를 제공합니다. 크림프는 케이스의 열린 끝 부분의 직경을 줄이고 총알을 단단히 잡아 어셈블리를 함께 밀봉하여 습기가 분말에 침투하지 못하도록 합니다.

카트리지를 조립하는 데 사용되는 프레스는 각 구성 요소를 정확한 순서로 정확하게 공급해야 합니다. 그렇지 않으면 케이스가 프라이밍되지 않거나 가루가 남거나 총알이 잘못 장착될 수 있습니다. 이들 중 어느 하나라도 최소한의 오발 또는 정확도 손실을 초래할 수 있으며 최악의 경우 발사 시 총기가 폭발할 수 있습니다. 공정의 각 단계에서 특수 다이가 중요한 조립 기능을 수행합니다. 다이는 긴 수명을 위해 툴링 카바이드로 만들어졌으며 고품질 탄약을 생산하기 위해 긴밀하게 조정되었습니다.

조립 후 완성된 카트리지는 보통 한 상자에 50개씩 포장되어 사수에게 배송될 준비를 합니다.

품질 관리

대부분의 제조업체는 품질 관리 프로그램 및 프로세스의 일부로 수천 개의 자체 카트리지를 촬영합니다. 정확성, 압력, 신뢰성, 속도 및 일관성이 모두 기록됩니다. 이에 사용된 무기는 특수 제작된 매우 정확하고 데이터 수집 전자 장치가 장착되어 있습니다. 특정 카트리지의 각 생산 실행에는 "로트 코드"가 지정됩니다. 탄약 상자에 인쇄된 이 번호를 통해 탄약의 목록을 작성하고 추적할 수 있습니다. 특정 로트가 현장에서 문제를 나타내는 경우 해당 그룹을 회수하고 로트 코드 시스템을 사용하여 교체할 수 있습니다.

미래

소형 무기 탄약은 가까운 장래에 현재의 형태로 제공될 것입니다. 그 기능은 목표물을 공격하기 위해 멀리 떨어진 발사체를 계속 추진하는 것입니다. 이 탄약의 재료와 디자인의 변형은 많은 소형 무기 사용자 그룹의 특정 요구에 부응할 것입니다.

군대는 인간에서 정교한 전자 장비에 이르기까지 다양한 목표물을 관통하고 무력화할 수 있는 탄약을 계속 개발할 것입니다. 현재 그들은 목표물을 파괴하지 않고 무력화시키는 "비살상" 무기와 탄약을 조사하고 있습니다. 이 범주의 소형 무기 무기에는 전자 센서를 쓰러뜨리는 휴대용 화학 레이저와 목표물을 감싸는 끈적끈적한 포말을 쏘는 포말 총이 포함됩니다. 이러한 치명적이지 않은 장치는 기존의 소형 무기와 탄약을 대체하는 것이 아니라 보완할 것입니다.

경찰은 치명적이지 않은 무기와 탄약에도 관심이 있습니다. 관통하지 않고 충격을 주는 고무탄은 이미 진압용으로 사용되고 있다. 또 다른 장치는 작은 빈 주머니를 발사하는 산탄총입니다. 근거리에서 발사하면 빈백이 펀치의 충격과 함께 명중하여 대상을 순간적으로 무력화시킵니다.

사냥꾼은 정확하게 명중하고 한 발로 죽이는 탄약을 원할 것입니다. 상업용 소형 무기 탄약 개발의 대부분이 이 분야에서 이루어졌으며 화약 적재 및 총알 구성의 다양한 변형이 포함되었습니다.

표적 사수는 경쟁 사격을 위해 뛰어난 정확도와 반복성을 제공하는 탄약을 계속 개발할 것입니다.