黑火药几个问题。
第一是残留,后果是腐蚀和烟尘。
第二是能量不足。
第三个是燃速不好控,太快。
一个一个说。
首先是燃烧残留。黑火药的一般组成是碳,硝酸钾,硫磺。
黑火药的燃烧的产物大部分是二氧化碳、氮气和硫化钾,还有少量CO、K2CO3、K2SO4和K2S2等,生成物中有许多固体物质残渣。
这些反应产物中,硫化钾碳酸钾硫酸钾等都是固体,这些产物都是以极小的颗粒物形态进入空气,最直观的样子就是一大团烟雾。
这个也是为什么黑火药燃烧产生大量烟雾的原因。
所以,黑火药武器最典型的一个使用特征就是烟。
战场上,所谓硝烟不断,但是你要把烟给到对方才好,结果是你开枪后自己笼罩在烟雾中,遮挡自己视线,同时腾起烟雾也给对方指示目标位置。
这个可以说是黑火药最大的缺点,也就是因为对烟雾的深恶痛绝,替代黑火药的新发射药直接就叫“无烟火药”,其实也是对黑火药烟雾的最大讽刺了。
固体残留物除了形成烟尘,还会在武器内部残留,这个造就了黑火药武器枪膛和枪管腐蚀最重要的因素。
实际上,黑火药火炮每次射击以后都要清膛,除了降温,就是去除残留。
这个大概也是黑火药子弹不适合速射武器的一个重要原因,毕竟打不了多少就要清理枪管,对于单发手动装填还好,一场战斗也打不了多少发,但是对于速射武器,这个就是致命问题了。
第二是能量不足。
这个是作为混合物的天然缺点,没办法。毕竟其化学反应比较复杂,起反应程度不能保证都成为气体膨胀,所以能量释放不足。
而且作为混合物,其性质稳定性也不够好。
这些造就了黑火药子弹的装药量偏多。当然,这个是黑火药子弹口径很大的一个原因,更重要的原因是下一个缺点。
第三,燃速不如新火药可控。
黑火药因为能量低,所以要弹丸威力大就只能加大装药量,但是装药量增加以后膛压太高,容易炸膛。
为了不过高膛压,只能加大口径,这样既可以增加发射药量又不至于膛压过高。
所以黑火药子弹的口径都很大,基板上都是10mm以上。
实际上大口径黑火药子弹的弹道并不好,重弹低初速的弹道性能不行。
所以其有效射程并不高。
这点来说,后来的无烟火药的优势,就是黑火药的劣势。
比如无烟火药就是无残留,然后单位能量密度更高,而且,因为无烟火药实际上可以通过形状和多基等特性来控制燃烧速度。
发射药燃速降低实际上可以让弹丸在枪管中飞行一直保持稳定加速,还能有效降低枪膛内的峰值膛压。
这个也让子弹缩小口径成为可能。
回到冲锋枪或者机枪能不能用黑火药子弹?
要用也不是不行,但是会非常不好用。
实际上,马克沁机枪最早的版本就是采用的黑火药子弹,一款11.43mm的黑火药子弹。
当然,很快无烟火药弹就取代了这种傻大笨粗的黑火药子弹。
所以后来实用化的马克沁机枪都是无烟火药了。
也就是在速射武器时代,基本都是没有用黑火药了。
如果脑洞一下采用黑火药子弹作为冲锋枪或者机枪子弹,那么毫无疑问打两个弹匣后就要考虑清洗枪管和枪膛,否则故障率立马飙升。
同时,这种武器发射时候会有大量烟雾腾起,估计用一段时间自己对外就无法观察了。