槍口焰
槍口焰（英語：muzzle flash）或炮口焰（如果口徑大於20毫米）是火器類遠射武器（輕兵槍械和重型火炮）在射擊時在槍口前方伴隨槍口衝擊波形成的高亮度光焰。因為火器類武器的物理驅動原理，推進藥的放熱爆燃產生的能量最多只有三分之一左右會轉換為彈體膛內加速的動能（有用功），剩餘的燃燒能會做為無用功以熱能、聲能、材料形變和振動以及廢氣動能等形式被釋放掉，其中一小部分也會變成向周邊環境輻射的可見光和紅外線光能。槍口焰的尺寸、形狀和顏色取決於推進藥的能量密度和燃燒狀況、槍口排氣的壓力強度、槍管長度、以及任何槍口附件（比如消焰器、槍口罩筒和消音器）的使用。
特點 編輯
槍口焰可以細分為五個部分[1]：
- 槍口熾光（muzzle glow）是彈體飛離槍管前在槍口產生的紅色微光，源於彈體前方的膛內空氣被快速壓縮排出，加上少許後方的高壓氣體通過膛線縫隙漏至前方，因而產生絕熱壓縮而釋放的紅色波段光能；
- 初級光焰（primary flash）是彈體飛離槍管後，伴隨槍口衝擊波的高溫壓氣體快速膨脹的同時釋放出的可見光，是整個槍口焰中最明亮的部分，但持續時長極斷，甚至可能因為短於視覺暫留所需的時間而不被輕易察覺到；
- 過渡光焰（intermediate flash）是在初級光焰後因為槍口衝擊波繼續擴散而釋放的低波段光能，通常展現為一個槍口前的盤狀紅光；
- 次級光焰（secondary flash）是槍口衝擊波消散後膛內未完全燃燒的推進藥和仍可燃的殘留物因為在被噴離槍管後接觸周邊環境的新鮮空氣，產生二次燃燒而產生的白色或黃色火球[2]，通常持續時間較長，而且會繼續向前方飄動成為距離槍口最遠的光焰；
- 殘粒閃爍（residue sparks）是次級光焰消散後，因為膛內仍有殘留的碎渣（比如鉛屑、銅屑、碳屑等）被持續噴離槍管並於空氣發生氧化而產生的零星火花。
觀測 編輯
槍口焰（特別是較為持久的次級焰）在環境光較暗的條件下會更為明顯，更容易被肉眼觀察到。而現代的紅外成像技術可以迅速捕捉到槍口焰獨特的光學特性並迅速定位其來源[3]，甚至可以在彈體沒有到達目標之前就可以搜索到槍口焰位置。
消焰 編輯
槍口焰因為其亮度，對使用輕武器的步兵來說是很大問題。槍口焰可以遮掩並晃照射手視覺，同時也會暴露射手的位置，特別是在夜間。而航空機炮的次級焰所伴隨的火球如果恰好被發動機吸入，可能會引發壓氣機的扇葉失速導致熄火，使得整個機體因喪失動力而墜落[4]。
普通槍械可以利用消焰器的形狀和一系列開口來干擾槍口衝擊波的擴散，改變能量的分布狀態使得光能降到可見光以外的波段，從而消除肉眼可以輕易觀察到的閃光。因為次級焰的主要來源是氫氣和一氧化碳的二次氧化，有時也會使用一些化學手段來清除槍口焰。在第一次世界大戰中，炮兵會在推進藥前方放入氯化鈉去壓制炮口焰，而在槍藥中添加少許鹼式鹽（比如氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀）的手段也十分常見——這些鹽類可以充當催化劑去改變氫氧反應來減少膛外燃燒，缺點是會降低推進藥的威力、產生煙霧，並且會加劇槍管和周邊器材（特別是在航空機炮上）的積垢和腐蝕問題。氯化銨和硝酸銨鹽也被成功試驗用來消除槍口焰[4][5]。消焰器的局限是只能做到降低槍口焰，並不能降低槍聲，也不會減少後坐力（除非使用融合了制退器元素的混合設計）。
消音器雖然主要是設計用來降低槍聲，但也能很好的起到消除槍口焰的作用。其原理主要是用內部阻件來延緩槍口排氣的速度，並且通過增加接觸面積製造紊流和反射遞減，使膛內氣體在被最終排放時所攜帶的輻射能大為降低，並且儘可能將可能氧化產生火星的殘渣滯留在消音器內部。同時消音器的外殼也幾乎能屏障所有內部的光亮，起到槍口罩筒的功能。缺點是如果連續射擊，消音器會因為持續積垢而影響散熱，如果清潔不及時就會最終導致過熱發生材料軟化。
另見 編輯
另見 編輯
- ^ Tony DiGiulian, Muzzle flash （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 14 August 2006
- ^ G. Klingenberg, Gun Muzzle Blast and Flash, 21 July 1988
- ^ Infrared sniper detection enhancement. [2022-01-24]. （原始內容存檔於2022-01-24）.
- ^ 4.0 4.1 WO application 1986001796,Winkler, David Allen,「Gun Flash Suppressants」,發表於1986-09-24
- ^ Rudolf Meyer, Josef Köhler, Axel Homburg. Explosives, 6th Ed.
. Josef Köhler (trans.). Wiley-VCH. 2007: 218. ISBN 978-3-527-31656-4.
外部連結 編輯
- High-speed photographs （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） of shotgun muzzle blasts
- Tutorial on how to add muzzle flares to a gun （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）