枪械：弹道里的“技术哲学”

17 枪械：弹道里的“技术哲学”

子弹穿过大脑的瞬间，意识活动就会戛然而止。

想象面前有一把上了膛的枪，黑洞洞的枪口正抵着你的太阳穴，那是什么感觉？

冰冷，太阳穴处异常冰冷。这股冰冷以迅雷不及掩耳之势，直接麻木了全身上下一百多亿个神经细胞，以致大脑无法动弹，意识不清，无法给身体发出指令，只能一动不动地杵在原地，仿佛自己变成了一座冰雕。

你眼角颤动，感觉那弹头即将飞射而出，它却迟迟未有动静。其实现实仅仅过去几秒，对你而言，却仿佛过去了几个世纪。千万种念头飞逝而过，往事涌上心头，你有点恍神，灵魂深处的恐惧让你仿佛看到了自己的结局。

终于，握枪之人冷漠地扣下扳机，射出了那一发绝命子弹。

但现实中枪械直射脑门的痛感是否真是如此呢？

以一颗北约7.62mm×51mm子弹为例

一般手枪的子弹离枪速度超过300m/s，以北约7.62mm×51mm 1为例（7.62mm表示子弹的口径，51mm表示弹壳的长度），该子弹可以在100m内贯穿6mm厚的匀质钢板。

如果子弹进入头部，由于弹头的特殊设计，会立刻产生重心偏移，迅速翻滚并把脑部组织结构往前推，使脑部神经组织不断拉伸，直到超出极限，最终导致组织撕裂。加上子弹在大脑中的穿行速度比组织撕裂的速度快，所以子弹是可以在毫秒甚至微秒内把人的大片神经元杀死的。结果是大脑神经元来不及传递痛觉信号这一最后的告别哀鸣，人就已经直接殒命。

当子弹穿过前额叶皮层 2时，人的注意力、思考力及处理信息的能力会消失；当子弹穿过丘脑 3时，人的意识变模糊；当子弹穿过颞叶（niè yè）4时，人的感知觉不复存在；当子弹穿过海马体 5时，人所有的记忆将被清零；当子弹从大脑射出时，人的大脑里面会形成一条空腔……

枪械里的弹道方程

为什么子弹进入大脑时会瞬间让人失去意识？这需要了解一颗子弹的构成和它完整的发射流程，以及它里面所隐藏的数学原理。

子弹一般由弹丸、药筒、发射药、火帽（底火 6）四部分组成，如图17-1所示。

当一颗接受神圣使命的子弹发射时，兢兢业业的射击助手会将火帽激发。然后，火帽会在一瞬间迅速燃烧并引爆弹壳内的发射药，同时产生高温和高压，将弹丸从枪筒内挤出。这时的弹丸在高压的推动下向前高速移动，受到膛线 7的挤压，产生旋转，最终被推出弹膛，进入决一胜负的时刻。

从弹道学 8角度看，子弹的发射流程可被精细划分为四个阶段，如图17-2所示。弹丸从被击发到离开枪管的阶段称为内弹道，弹丸穿越膛口流场的阶段称为中间弹道，弹丸离开身管后到击中物体前的飞行阶段称为外弹道，弹丸击中目标及进入目标的阶段称为终点弹道。

外弹道是弹丸成功按照既定轨迹完成致命一击的关键。弹丸出膛后，由于引力作用，飞行轨迹总是向下弯曲，形成一条近似抛物线的曲线，但这条曲线总是变幻莫测，因为飞行过程受到空气阻力影响，速度越来越慢，飞行姿态也会随之不断改变，反过来又改变了阻力，这给人们掌握弹丸的运动规律带来了很大的困难。

在这种情况下，弹道系数（Ballistic Coefficient，BC）应运而生。弹道系数是一个用来衡量弹丸克服空气阻力、维持飞行速度的能力的数学因子，反映了子弹抵抗阻力，保持飞行速度的一个特征量，根据它可以推算各个距离上子弹的瞬时速度。

对于射手而言，通过弹道系数对比，可以大致了解某种子弹的性能如何，特别是远距离射击时的精度、速度和存能情况，这是挑选子弹的重要参考，也是远距离瞄准的基本参数。如图17-3所示，我们可以看到不同的弹丸在飞行中速度衰减量不同，因而弹道的下落高度也不同。

图17-4则是弹道系数图的另一种表述方式，通过它可以看到不同弹丸飞到一定距离的用时。

假设一种理想子弹，其弹道系数是1，其他子弹与它的比值就是这种子弹的BC值。BC值越高，弹丸飞行的阻力越小，线性也就越理想。其中，G1系列 9是弹道系数中最常用、最基本的一个系列。

一般来说，BC的准确值由“实验+推算”获得，计算很简单，但一定要对公式了如指掌，如下所示：

式中， d为水平距离；l n为自然对数；V 0为初速度；Vd为距离d处的速度。

但是，弹道系数并不是一成不变的，在不同的气温气压下要做出相应的修正 10，根据气温、气压修正后的BC公式为BC C=TC× PC×BC，即修正后的弹道系数=温度修正系数×气压修正系数×G1弹道系数。

需要注意的是，G1弹道系数的运用还必须遵循一定标准。例如，标准气象条件是“气压1 bar（100000 Pa）”“标准气温59°F（15℃）”“相对湿度78%”，温度修正系数（实地气温+ 273.15℃）/（标准气温15℃+273.15℃）和气压修正系数PC=标准气压/实地气压。

具体举个例子，M24狙击步枪 11和M40狙击步枪 12使用的M118LR远程弹，其测定的G1系数是0.496。如果在5℃，气压690mm Hg的环境下使用，则修正后的弹道系数为：

尽管0.496和0.520仅仅相差0.024，看似微不足道，却能够直接左右生死。

晋朝的郭璞在《葬书》中言：“微妙在智，触类而长，玄通阴了，巧夺造化。”自1881年，德国克鲁伯公司致力于研究这“糖衣炮弹”里的“独门暗器”后，掌握了弹道系数的射手就犹如通晓了子弹的玄机。

虽然扳动枪械的手指可能只用了0.5s，但撬动的是人类一百多年的科学结晶。

冷兵器时代的终结者

16世纪，燧发枪的出现大大简化了射击过程，提高了发火率和射击精度，热兵器时代终于来临。

在很多人看来，枪械带来的是更迅捷的杀戮，是科学技术的负面典型。但如果细细思量，枪械实则在为现代文明保驾护航。

自旧石器时代，人类发现和使用火后，从此开启冷兵器时代。

波斯人征服埃及，罗马人征服古希腊，多少灿烂文明毁于一旦，就连人类历史上最伟大的科学家阿基米德都惨死于一个无知蛮横的罗马士兵之手。这可不是单个民族的个体损失，而是全人类的集体损失。

直到工业革命时期，枪炮的使用终结这一切。枪械中所蕴含的科技力量，彻底改变了冷兵器时代的战争模式。野蛮武力不再具有威慑力，决定战争胜负的是科技实力。

枪械面前人人平等

以美国为例，美国人使用枪的历史比美国建国还要早。早在殖民地时期，枪械就是新大陆移民必不可少的装备。

自16世纪起，从欧洲漂洋过海来到北美的移民们，不仅要抵御野兽，还要和印第安人对抗。同时，殖民地居民来自欧洲不同地区，宗教信仰各异，也不时爆发冲突，加之欧洲列强为争夺地盘相互厮杀，整个北美鸡犬不宁。为乱世求存，枪械成了保障人身安全的必需品，普通民众即使面对最强壮的盗匪时也能有平等对抗的底气。

这种必需品观念一直延续至今，美国权利法案的第二条明确规定：“组织良好的民兵队伍，对于一个自由国家的安全是必需的，人民拥有和携带武器的权利不可侵犯。”

因此，现在我们还会看到类似“一名亚裔女子挥枪独战三名持枪劫匪”这样的新闻，当一名文弱女子不幸遭遇三名彪悍歹徒抢劫，报警无法得到及时援助时，枪无疑是弱者抵抗暴力的最有力武器。

除了与人对抗外，对于地广人稀的美国西部农场的农场主而言，枪械还有别的用处。美国广袤的土地已为畜牧业提供了基础，发达的现代化农业科技也减少了农业生产过程中对于人力的依赖。所以，美国西部农场主面临的最大问题并不是土地和人力，而是狼群。这些狼群常会在夜深人静之时袭击牧场中的牛羊，为了在人迹罕至的草原上保护自己的利益，枪械就是他们必备的装备，毕竟美国警官常远水救不了近火。于是，在夜幕降临时，美国西部农场主们常会回到自己瞭望牧场的高台上，准备好高倍镜、夜视仪，以及一把狙击步枪，然后开始等待狼群的出没。

为保障人民持枪的自由，使弱者具有自卫的能力，美国同时也付出了惨痛代价——犯罪率一直居高不下，恶性案件层出不穷。毕竟，面对那些疯狂的非理性持枪者，谁又能控制住他们手中的扳机？

这不是一个技术难题，而是一个哲学难题。这不仅是美国的问题，也是一个世界性难题。

“枪口抬高3cm”合理吗？

有一个故事广为流传，至今仍为人们津津乐道：1992年德国统一之后，曾经守护柏林墙、向翻墙民众开枪的卫兵因格·亨利奇受到审判。在柏林墙倒塌前，他射杀了一名为了自由企图翻墙而过的青年格弗罗伊。

亨利奇的律师辩护称，卫兵仅仅是执行命令，别无选择，罪不在己。然而法官西奥多·赛德尔并不这么认为：“作为警察，不执行命令是有罪的，但打不准是无罪的。作为一个心智健全的人，此时此刻，你有把枪口抬高3cm的主权，这是你应主动承担的良心义务。这个世界，在法律之外还有良知。当法律和良知冲突时，良知是最高的行为准则，而不是法律。尊重生命，是一个放之四海而皆准的原则。”最终，卫兵因格·亨利奇因蓄意射杀格弗罗伊被判三年半徒刑，且不予保释。

这个故事虽然听起来大快人心，但我们单从技术的角度来谈谈这种操作是否合理。如果枪口抬高3cm，可能确实不会直接击穿决定生死的脑干，而是击中脑前额叶。脑前额叶这个区域的功能和逻辑思维十分密切，人的高级思维活动基本集中在这里。也就是说，脑前额叶受损，人的思维能力会丧失。所以，如果子弹没有击中致命处，带来的痛苦比直接死亡要可怕得多。

结语远离枪械，珍爱生命

让我们回到故事的开头，当黑洞洞的枪口抵着自己的太阳穴时，虽然枪里的那颗子弹在告诉你，如果由它来主宰你的命运，你会很轻松地度过最后的时刻。但是，我们必须要指出：世上爆头幸存者的案例记录并非寥寥可数，生还者大多痛苦余生。

所以，“饮弹止渴”并非明智的选择，还是紧紧抓住时间的尾巴，珍爱生命！

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1 北约弹：北大西洋公约组织标 准 子 弹。北约 弹 有5.56mm、7.62mm、12.7mm三种型号，一般指7.62mm×51mm口径步枪弹。因为每个北约国家都有自己的枪支制式，而北约是一个军事联盟组织，所以枪支的通用性非常重要。

2 前额叶皮层：人类大脑高级功能的关键组成部分，堪称人脑的“中央处理器”。前额叶皮层主要参与记忆形成、短期储存及调取功能、语言功能、认知能力、行为决策、情绪的调节等。

3 丘脑：大脑皮层不发达的动物的感觉的最高级中枢，也是大脑皮层发达的动物最重要的感觉传导接替站。来自全身各种感觉的传导通路（除嗅觉外）均在丘脑内更换神经元，然后投射到大脑皮质。

4 颞叶：位于外侧裂下方，由颞上沟和颞下沟分为颞上回、颞中回、颞下回。隐在外侧裂内的是颞横回。在颞叶的侧面和底面，在颞下沟和侧副裂间为梭状回，侧副裂与海马裂之间为海马回，围绕海马裂前端的钩状部分称为海马沟回。颞叶负责处理听觉信息，也与记忆和情感有关。

5 海马体：又名海马回、海马区、大脑海马。海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间，属于边缘系统的一部分，主要负责长时记忆的存储转换和定向等功能。

6 底火：配用于枪弹，体积比较小，安装在枪弹药筒底部，由输入的机械能或电能刺激发火，用于点燃枪弹发射药装药的部件，有些国家也称为火帽。枪弹底火是枪弹的一个重要部件，其结构比较简单，使用时一般直接压入枪弹药筒的底部。

7 膛线：又名来复线。由于其截面形状类似风车，因此又称风车线。膛线可以说是枪管的灵魂，其作用在于赋予弹头旋转的能力，使弹头在出膛之后，仍能保持既定的方向。

8 弹道学：研究弹头运动的学问，又分膛内弹道学、膛外弹道学和终端弹道学。膛内弹道学研究弹头在枪管内运动的情形；膛外弹道学研究弹头离开枪口在空中飞行的运动情形；终端弹道学研究弹头击中目标后的运动情形，有时又称为伤害弹道学。

9 G1系列：在北美使用最广泛的一个系列。如果没有特殊说明，弹道系数都是指G1系列。弹药制造商所提供的也是G1系数居多，部分远程狙击弹会使用G7系数。

10 修正：调整十字线的位置，使十字线中心与子弹命中点重合。瞄准镜的调整手轮有刻度，刻度的单位是 MOA，1MOA约等于100码外1英寸高的夹角。1°=60MOA， 一个 360° 的 圆 周=21600MOA。

11 M24狙 击 步枪：口径7.62mm× 51mm NATO，发射M118LR远 程 弹，弹头重11.34g，初速度为798m/s，最大射程为3915m，对应的枪口仰角是20°01′59〃，弹头飞行时间为21.11s。

12 M40 狙 击 步枪：雷明顿700步枪的衍生型之一。1966年，越战开始装备美国海军陆战队，也是美军其制式狙击步枪。M40有三种改进型，1977 年 的M40A1、1980 年的M40A1及2001年的M40A3。