悟空的问题,由于是科学标签,就挪到这里一份,并且稍微的做点扩展。

W君之前讲过太空开枪的问题,得用专业枪支。

这个问题咱们展开来讲讲。很多的人说在太空中开枪是可以开的,这只是看到了问题的一个面——子弹发射药可以在没有氧气的状态下工作。

原因其实很简单,子弹发射药是不需要氧气而能爆炸的。

太空中能够打枪吗(科普太空中极低温度下枪械能不能正常使用)(1)

这主要是子弹本身就是一个封闭的空间,激发后的火药气体依旧可以在太空中做功使弹头获得推进。

所以,在低温环境下或则在太空环境下子弹的发射本身是不存在问题的。

太空中能够打枪吗(科普太空中极低温度下枪械能不能正常使用)(2)

但是,枪支的机械构件之间是需要润滑油的,在武器上叫做武器油或者枪油。这些润滑油脂的设计和使用条件是在地球上标准气压下的一定温度范围内的。如果超过了这个温度和压力范围,枪油就会凝固甚至挥发干净。这时凝固的枪油会导致枪支的机械部件粘连在一起难以运动,别说击发子弹了,就连板机都扣不动的。

零下200度,可以说是一个极端环境,枪支能否正常击发就是一个挑战了。

同时,题主提到的热胀冷缩的情况也是存在的。

有一种指针的温度计,不依靠水银或煤油进行数据读取的:

太空中能够打枪吗(科普太空中极低温度下枪械能不能正常使用)(3)

这种温度计叫做“双金属片温度计”,用的是铁和铜两种金属片贴合在一起,当温度变化的时候,铁和铜的热胀冷缩程度不同就会造成弯曲,于是就有了可以读出的指数了。

太空中能够打枪吗(科普太空中极低温度下枪械能不能正常使用)(4)

原理就是上面图片所给出的范例了。在极端环境下,铁做的枪和铜做的子弹之间由于热胀冷缩程度不同会出现较大的误差,以至于子弹不能顺利的推入枪膛。

热胀冷缩是说对了一点,但是还有其他的问题,其实在极端温度环境下,金属的特性和常温下是不同的,这个特性叫做金属的低温脆性。看个比较触目惊心的图片吧:

太空中能够打枪吗(科普太空中极低温度下枪械能不能正常使用)(5)

英国在二战初期,为了加大海上运输量,就弄了一大批的廉价“自由轮”,这些船用的钢材并不是特别优秀的钢材,在温带海洋形式没问题,但是在冰冷的北大西洋,稍微超载一些的自由轮会断裂开。这就是金属材料脆性的问题。

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金属会在低温下变脆失去韧性直接碎掉!

目前,枪支大部分使用的是锰钢作为材料,锰钢在低温下也会变脆,当然了,这个温度是——零下180度。刚刚咱们所设定的零下200度20度而已。在零下200度下开枪,枪管会因为火药气体的压力直接被炸成渣子!

那么有没有可以在太空零下200度环境下照常使用的枪支呢?的确有,苏联在为宇航员配备枪支的时候设计了一款太空枪。

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这把枪的材料是昂贵的钛钢(钛、镍、铁合金),是世界上最难加工的材料之一,但是钛钢的特性是低温下不变脆,同时,这把枪所使用的子弹为12.5×70毫米(上面两根枪管)和5.45×39毫米(下面中间的一根枪管)。

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我们又可以看到这把枪是“撅把”的完全手动装填和非自动结构枪支。这就最大限度的降低了对润滑的需求,同时,这把枪的上面两根12.5mm的枪管是滑膛结构,也有助于降低子弹对枪管的冲击。不仅仅TP-82在太空中使用而且还在寒冷的西伯利亚有一定的装备亮。

这就是——低温下使用的枪支了。

还有另外的一个问题,如果是在地球上也很有意思——空气密度

在地面上干燥空气的密度大约为每立方米1.225公斤,即便是保持一个大气压不变,到零下200度的时候,干燥空气的密度也会提高,大约是每立方米4.832公斤。空气也是热胀冷缩的!这时,子弹所受到的阻力就会加大到之前到四倍多,子弹的威力和射程都会受到极大的影响,同时,弹道特性也会有相应改变。当然了,狙击手在进行远距离高精度射击的时候,考虑环境温度也是出于相同的道理。

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