砲身
砲身は、小火器、大砲、空気銃などの銃器の重要な部品です。砲身はまっすぐに伸びた発射管で、通常は硬質の高強度金属で作られており、内部に封入された高圧ガスの急速膨張を利用して、弾丸を先端（銃口）から高速で発射します。砲身の内部は空洞になっており、そ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。
最初の銃器は、初期の大砲の爆発力に耐えられるほど冶金学が進んでいなかった時代に作られたため、パイプ（多くの場合、金属の棒で作られる）は構造補強のために長さに沿って定期的に補強する必要があり、貯蔵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ました。[ 1 ]
歴史
砲身は通常、何らかの金属または金属合金で作られています。しかし、唐代後期に中国の発明家が火薬を発見し、竹を使用しました。竹は丈夫で自然に管状の茎を持ち、入手と加工が安価でした。これは、火槍などの火薬発射兵器の最初の砲身でした。[ 2 ]中国人はまた、鋳鉄製の砲身を初めて習得し、その技術を使用して、最初期の歩兵火器である手押し大砲を製造しました。初期のヨーロッパの銃は錬鉄で作られており、通常は円形の錬鉄製のリングの周りに金属の補強バンドを巻き付け、それを中空の円筒に溶接して作られていました。[ 3 ]青銅と真鍮は、主に鋳造の容易さと、海軍艦艇で使用したときに火薬の燃焼や塩水の腐食作用に耐えるため、銃工に好まれました。[ 4 ]
初期の銃器は前装式で、火薬と弾丸を銃身の前端（銃口）から装填したが、装填手順が煩雑だったため、発射速度は低かった。後に発明された後装式は発射速度を向上させたが、初期の後装式は銃身の後端（銃尾）から漏れるガスを効果的に封じ込める方法がなかったため、銃口初速が低下した。 [ 5 ] 19 世紀には、後装式から発射ガスの漏れを防ぐ効果的なブリーチブロックが発明された。 [ 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主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くなり、破損して爆発的に破片化するのであった。[ 7 ]
工事
砲身は、発射薬によって発生する膨張ガスを内部に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りません。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ます。そうなると、銃本体が破壊されるだけでなく、周囲の人々の生命を脅かす危険も生じます。現代の小火器の砲身は、炭素鋼またはステンレス鋼で作られており、これらの材料は圧力に耐えられることが知られており、試験も行われています。砲弾は、十分な強度を確保するために様々な技術で製造されています。[ 8 ] [ 9 ]
フルーティング
フルーティングとは、円筒状の表面から材料を削り取り、通常は丸みを帯びた溝を作ることで、軽量化を図るものです。この加工はライフル銃身の外面に施されることが最も多いですが、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施されることがあります。ライフル銃身やリボルバーのシリンダーのフルーティングは直線状のものがほとんどですが、ライフルのボルトや、まれにライフル銃身にも螺旋状のフルーティングが施されているものがあります。
フルーティングの主な目的は、重量を軽減し、携帯性を向上させることですが、適切に施すことで構造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、フルーティングは表面積と体積の比率を高め、射撃後の銃身の冷却効率を向上させます。ただし、材料の質量が減少すると、射撃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させたものです。これにより、剛性（多いほど良い）、重量（少ないほど良い）、冷却性能（冷却速度と熱容量が大きいほど良い）が向上します。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ですが、独自の例もあります。例えば、現在は販売されていないTeludyne Tech社製、Dracos社製の「Straightjacket」は、外側のスリーブ（アルミニウム、チタン、または鋼鉄製）と、外側のスリーブと内側のバレルの間に挟まれた独自のエポキシ樹脂で構成されていました。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、アクションネジまたはリベットを使用してレシーバーに固定されます。構造に応じて、様々な銃身が使用可能です。
- すべての銃器に共通の固定銃身
- あらゆる銃器に交換可能な銃身
- オートマチック用クイックチェンジバレル
- 砲兵用の交換用砲身（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、ここに薬莢を挿入して発射準備を整える。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リーマで削るだけで作られることが多く、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されており、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、薬室はボディ、ショルダー、ネックから構成され、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部分で、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、発射時に前方への進路が抵抗が最も少ない。薬莢の雷管が撃針に当たると、推進剤が点火されて爆燃し、薬莢内に高圧ガスが膨張する。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（散弾銃の場合はシェル）の動きを抑制し、弾丸（散弾銃の場合はショット/スラグ）が薬莢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）から飛翔する弾丸として排出される。
銃のチャンバーへの装填とは、銃のチャンバーにカートリッジ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装填するか、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介して装填します。エアガンの場合、ペレット（またはスラグ）自体には保持されるケースがなく、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、「シートに装填する」または「ロードする」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 を発射できるように武器のチャンバーを特に取り付けることを指します。
穴
銃身は銃身の内部にある空洞であり、銃身の長さの大部分を占めます。銃身は、発射前の弾丸（弾丸、散弾、スラッグ）が位置する部分であり、発射過程において速度と運動エネルギーを得る場所です。銃身内を移動する弾丸の運動状態は、銃身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、および一部の大砲を除く）と空気銃（一部のBBガンを除く）には、銃身壁に旋回溝と呼ばれる螺旋状の溝が機械加工されています。射撃時に、旋回溝のある銃身は、発射体にその長手方向の軸を中心に回転を与えます。この回転により、発射体が銃身から発射された後の飛行姿勢と軌道（すなわち、外部弾道）がジャイロスコープ的に安定します。銃身に旋回溝のない銃は滑腔銃と呼ばれます。
銃器の薬莢が薬室に装填されると、薬莢は薬室を占有しますが、弾丸は薬室から突き出て銃身の後端まで突出します。ライフル銃身であっても、この短い後部にはライフルが設けられておらず、射撃中にライフリングに接触する前に弾丸が勢いを増すための「助走」が行われます。この非ライフル銃身の最後部はフリーボアと呼ばれ、通常は円筒形です。フリーボアのすぐ前にある非ライフル銃身の部分はリーダと呼ばれ、わずかに先細りになり、弾丸をライフリングのない銃身から完全なライフル銃身に移行する領域へと導きます。これらが一体となってスロート領域を形成し、射撃中にライフリングが移動する弾丸に衝撃的に「噛み込む」場所です。スロートは最も大きな熱機械的応力を受けるため、最も早く摩耗します。スロート侵食は、しばしば銃身の寿命を決定づける主要な要因となります。
銃口
銃口は、砲身の先端部で、発射体がそこから排出される部分です。[ 11 ]銃口は砲身と発射体が最後に接触する部分であるため、 精密な加工は命中精度にとって極めて重要です。銃口と発射体の間に不均一な隙間があると、漏れ出した推進ガスが不均一に広がり、発射体が本来の進路から逸れてしまう可能性があります（遷移弾道学を参照）。銃口の外側にはねじ山が切られており、様々な補助装置を取り付けることができます。
ライフル銃身では、銃口の輪郭は異物侵入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、ライフリング溝の前端は通常、凹んだクラウンで保護されています。クラウンは発射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防ぐため、銃口の外側の縁から凹んでいることがよくあります。
複数の小弾頭（散弾銃の弾丸など）を発射する滑腔銃身では、銃口端の銃身にチョークと呼ばれる先細りの絞り部が設けられ、散布パターンを整形して射程と精度を向上させることがあります。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、または銃身に一体化された固定式の永久チョークとして実装されます。
射撃時には、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、過熱した推進ガスが膨張時に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排出され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）の両方によって発生する。閃光の大きさは、銃身の長さ（銃身が短いほど完全燃焼時間が短くなり、未燃焼の火薬が多くなる）、種類（速燃性か遅燃性か）、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、銃口にフラッシュサプレッサーやマズルシュラウドを取り付けることができる。 [ 11 ]
射撃時に銃口で推進ガスが急速に膨張すると、マズルブラストと呼ばれる強力な衝撃波が発生します。この爆風の可聴成分はマズルレポートとも呼ばれ、銃撃時の大きな「バン」という音で、140デシベルを優に超え、射撃者や傍観者に永久的な難聴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。マズルブレーキやマズルブースターなどの補助装置は、反動による銃口の上昇を抑えたり、銃のガス作動を補助したりするために、銃口爆風の方向を変えるために使用できます。また、サプレッサー（さらにはマズルシュラウド）は、近くの人が感じる爆風の騒音強度を低減するために使用できます。
参照
参考文献
- ^ 『戦争の歴史』 –キーガン、ジョン、1993年。
- ^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). 「大砲の形状」 . 1600年から1815年までのイギリス軍艦の武装と艤装. 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年）『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、92ページ。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：初心者から上級者までのための決定版ガイド』アイオラ、ウィスコンシン州：クラウス出版、p.21。ISBN 978-1-4402-1787-6。
- ^モラー、ジョージ・D.（2011年11月15日）『アメリカ軍肩部火器類 第3巻：フリントロック式銃の改良と前装式パーカッション式肩部火器、1840-1865年』UNM出版、 98-99頁 。ISBN 978-0-8263-5002-2。
- ^キナード、ジェフ（2007年）『砲兵：その影響の歴史を描いた図解』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、131頁。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」。
- ^ a b Quertermous & Quertermous、p. 429 f.
参考文献
- クワーターマス、ラッセル・C.、クワーターマス、スティーブン・C. (1981). 『モダン・ガンズ（改訂第3版）』 パデューカ、ケンタッキー州: コレクターズ・ブックス. ISBN 0-89145-146-3。
