塑料彈殼

在戰爭中，彈藥的消耗量巨大。為了減輕士兵負荷並增加攜彈量，就必須減輕彈藥的質量。而彈殼幾乎佔全彈質量的一半，金屬彈殼，尤其是鋼彈殼質量太大且使用性差，造成了很大的浪費。若用塑料代替金屬製作彈殼，不但可以大幅度減輕彈藥的質量和士兵負荷，而且可以大幅度降低彈藥的成本。若在高膛壓自動武器上應用塑料彈殼，將是輕武器彈藥的一次重大變革。

關於塑料彈殼在高膛壓自動武器上的應用，國外已開展了一段時期的研究工作，並取得了一些進展，如奧地利斯太爾-曼利夏公司研製的塑料彈殼埋頭小箭彈已在美國ACR計劃中進行了試驗和選型。採用塑料彈殼要進行材料的性能研究，彈殼的結口技術，彈殼成型工藝等方面的研究。

彈殼的作用是：把彈頭、底火、發射藥等組成一個整體，並使槍彈在彈膛內確實定位;盛裝與密封發射藥，使它具有規定的藥室容積；發射時密封火藥燃氣，防止高温高壓的火藥燃氣燒蝕彈膛，或從槍管尾部衝出。作為彈殼的塑料材料，應滿足使用的基本要求：具有較高的強度、剛度和一定的延伸率；在高温高壓狀態下不燃燒、無毒、耐瞬時高温衝擊；抗老化性能及耐腐蝕性好，吸水性小，便於長期儲存；與發射藥不起化學反應，相容性好；工藝性好，材料密度小，注塑加工時收縮率小，尺寸穩定性好；取材廣泛，成本低廉。從以上看出，對塑料材料在使用環境、工藝性、經濟性等方面提出了很高的要求。

主要是研究滿足彈藥發射過程中強度、剛度、可靠性及特殊要求的彈殼結口技術。塑料彈殼在高膛壓情況下采用常規槍彈的彈殼結口技術不能滿足強度要求，所以要從全彈和彈殼的結口上進行新的方案設計和研究。塑料彈殼埋頭彈就是一種新的結口技術。與常規槍彈不同，其槍彈是一個圓柱體(彈頭埋在彈殼之中，槍彈除保持原有的零件外還增加了彈帽、固定環之類的輔助零件)。

發射時膛壓由膛壁承擔。另外彈膛和彈殼之間仍有一定的間隙，彈殼在高壓作用下產生一定的彈性變形。塑料彈殼結口還應滿足以下要求：一是擊發底火時彈殼要具有一定的剛度，以保證擊發發火的可靠性，為了達到這一目的，在底火和彈殼之間一般裝有金屬件；二是彈殼有一定的衝擊韌性和延伸率，在膛壓達到峯值時，彈殼不會碎；三是射擊後彈殼能順利抽出彈膛；四是彈殼的加工工藝性好，成型後不產生太大的應力集中。

塑料彈殼的成型主要是模具設計、成型工藝控制，這些因素對彈殼的強度、剛度、收縮率等都有較大的影響，是控制彈殼加工質量中的一個重要環節。我們在研究一種塑料彈殼時，發現相同的材料和模具若採用不同的注塑成型温度和壓力，彈殼的強度就明顯不同。注塑温度和壓力低時，彈殼在較低的膛壓下就會裂開;當注塑温度和壓力太高時，彈殼的內應力大，放置一段時間後，彈殼的強度則會降低。只有當注塑的温度、壓力和模具温度匹配合適時，彈殼才有較好的強度。其中研究的一種埋頭彈的塑料彈殼，在封閉彈膛內其膛壓達到250MPa時，彈殼基本上不破裂。

彈殼材料從傳統的黃銅開始，經過覆銅鋼殼、鋼殼、覆鋁鋼、鋁殼、塑料彈殼的改進過程。以塑料彈殼為代表的非金屬材料彈殼代替金屬材料彈殼將是材料發展史上的一次飛躍。