前面已谈到设计药筒时的两种情况，对于武器已定要求改进药筒的情况，这时弹膛尺寸已知，则药筒外部尺寸与弹膛的配合关系成为主要考虑因素，随后确定药筒各部位的壁厚；对于整个武器系统都重新设计的情况，对药筒设计者来说，已知的数据主要是药室容积和武器口径，本节对第二种情况下药筒各部分尺寸的确定进行详细介绍。

药筒各部分的尺寸包括壁厚、直径、长度等，这些尺寸是在分析所设计药筒要求和参考现有各种药筒的已有数据的基础上进行理论分析确定的。

1.药筒壁厚

药筒壁厚直接影响它的使用性能、勤务处理和经济性，当药筒可能达到的力学性能一定时，合理选择药筒壁厚，具有以下作用:

①射击时可靠地密闭火药气体；

②射击后退壳性能良好，药筒不产生横向或纵向裂纹；

③勤务处理和使用时，具有必要的刚度(即保证药筒本身不变形，弹丸和药筒结合牢固)。

显然，上述要求互相矛盾，如为保证闭气性能，希望药筒越薄越好，但与具有必要的刚度矛盾。为解决该矛盾，通常采用变壁厚，即药筒由口部到底部逐渐增厚。

药筒壁厚一般用相对壁厚表示，其具体表示为

式中，t为某断面壁厚；d为该断面直径。

自动武器相对壁厚的取值大于一般武器，大多数药筒的相对壁厚在0.03~0.1范围内，小口径弹药相对壁厚取值常接近于上限。若相对壁厚取值较大，会使药筒质量增加，减少战士弹药携带量，同时原材料消耗也增多。因此，在设计时，应尽量采用较小的壁厚，但需保证药筒具有足够强度，以满足射击和勤务处理的要求。

2.筒口

药筒口部主要用来固定弹丸(定装式)，并使其具有一定的拔弹力，同时又要求它在较低的膛压下膨胀，从而封闭弹膛，达到密闭火药气体的目的。因此，通常将筒口设计得较薄，以便提高闭气性。而提高拔弹力是靠筒口与弹丸间的过盈配合实现的，但过盈量不宜过大，过大过盈值在装配时会使药筒口部产生很大变形，损害药筒防腐层，并使口部产生较大的拉应力。为保证药筒与弹丸结合牢固，除通过过盈配合外，还可采用滚沟的办法，实现增大拔弹力，如图8.1.3所示。同时，口部力学性能的变化对拔弹力和闭气性也有一定的影响。

图8.1.3　药筒与弹丸间的滚沟结合

(1)壁厚tk

药筒口处的壁厚是根据它和弹丸连接的牢固性、闭气性确定的，对于枪弹药筒来说，它与斜肩处的壁厚有一定的关系，而斜肩处的壁厚又与整个药筒的刚度有关，药筒各部分尺寸如图8.1.4所示。

枪弹药筒的口部壁厚一般为

(2)筒口长度lk

药筒口部长度主要影响其与弹丸结合的强度，其中药筒筒口和弹丸的接触面越大，弹丸和药筒连接就越牢固，但其受到弹丸连接部位(圆柱部分)长度的限制。筒口长度一般为

式中，d为口径。

(3)筒口内径dk0

为获得拔弹力，筒口内径须比弹丸圆柱部分的直径小。因此，只要给出它们之间的过盈量，就可确定筒口内径。

图8.1.4　药筒各部位尺寸

通过对现有枪弹的大量统计可知，筒口内径的名义值比弹丸圆柱部名义直径小0.1~0.15 mm。小口径枪弹由于药筒较薄、圆柱部较短等原因，过盈量取上限，大口径枪弹则取下限。筒口内径可表示为

式中，dy为弹丸圆柱部的名义直径。

但制造枪弹时，弹丸和药筒在该处存在制造公差－δdy和＋δdk0。生产过程中一般控制在中公差，即控制在－0.5δdy~＋0.5δdk0，而一般

因此，实际过盈量为(0.1~0.15)－δdy。为防止产生间隙，在确定过盈时，应使下式成立，即

例如，56式14.5 mm枪弹弹丸直径为14.93－0.05 mm，筒口内径为14.82＋0.05 mm，其过盈量为14.93－14.82＝0.11(mm)，代入不等式中可得，14.93－0.05>14.82＋0.05，故不会产生间隙。

有时用相对过盈量来确定筒口内径，即

式中，q为口部的相对过盈量，一般为0.004~0.012。

对于小口径枪弹，取上限；大口径枪弹取下限。如56式14.5 mm枪弹相对过盈量为

(4)筒口外径(dk)

3.斜肩

(1)斜肩壁厚(tj)

对于枪弹药筒，斜肩壁厚为

式中，dj为药筒斜肩外径，由于，故斜肩角的大小与武器性能、定位方式等有关，采用斜肩定位的药筒，斜肩角一般为20°~50°。

用底缘定位的药筒，φj值可取小些。若斜肩角过大，则入膛困难，收口复杂；斜肩角过小，则制造误差对斜肩定位误差影响较大，并且在药室容积相同的情况下使药筒长度增加。

(2)斜肩长(lj)

4.筒体

药筒体的尺寸是根据药室容积、瓶形系数、药筒强度、抽壳性能等因素确定的，同时还应考虑到质量小、刚度好的要求。因此，一般将药筒设计成锥形，其壁部由上至下逐渐增厚，并利用加工硬化的方法，使各部分的材料强度有不同程度提高。

(1)筒体半锥角(φt)

为便于进膛和抽壳，可将药筒体部制成锥形。

对于弹匣供弹的自动武器，药筒体部的锥度不宜太大，否则弹匣须做成弧形，弧形弹匣制造、携带和使用均不方便。

手枪弹由于膛压低、药筒短(这些特点均有利于抽壳)，常采用圆柱形或锥角极小的筒形药筒。

在自由枪机式和半自由枪机式武器中，由于发射后开始抽壳，锥形药筒在抽壳过程中将形成较大的缝隙，为避免火药气体从后面喷出和抽壳过程中药筒过分膨胀破裂，故采用圆柱形药筒较为有利。一般情况下，φt＝0.5°~1.5°，手枪弹的半锥角可小至5′。

(2)筒体长度(lt)

筒体长度可根据瓶形系数ψ和药室容积W0来确定，若忽略斜肩和筒口在弹丸嵌入后剩余的一部分容积，则药室长度近似为筒体长度，即

式中，lw0为药室长度。

根据瓶形系数定义，可得

(3)筒体下部直径(dt)

筒体下部直径可表示为

(4)筒体下部壁厚(tt)

对于枪弹药筒，筒体下部壁厚为

表8.1.5给出了常见枪弹药筒的相对壁厚。

表8.1.5　常见枪弹药筒的相对壁厚

5.底部

底部设计主要确定药筒的底部内表面连接形状、底部厚度和筒体壁。

(1)底部与体部连接处的内形

药筒内底与筒体内壁连接处的形状直接影响体部强度、退壳性能和工艺性，枪弹药筒内底处的连接形状如图8.1.5所示。

图8.1.5　枪弹药筒内底部的圆弧形状

药筒内表面连接通常以圆弧与内底平面连接(图8.1.5(a))，也有用两个或三个相切的圆弧与内底相接(图8.1.5(b))，以便使下部壁厚逐渐增厚。对于有突出底缘的枪弹药筒，为使底缘易于成型，药筒体部与底部交接处可做成图8.1.5(c)所示形状。内底连接处由于工艺原因，易产生皱折，将影响该处强度和抽壳性能。因此，在设计连接处形状时，应采取适当措施，以消除皱折。一般认为，增大连接处的圆弧可使皱折减小。

(2)底部厚度(hd)

药筒底部厚度应保证药筒在工作过程中有足够强度，以保证武器系统的可靠工作。另外，筒底内表面(A—A面)应在身管尾端面以内，如图8.1.6所示，否则火药气体将从体下部薄弱处冲出，具有较大危险。

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图8.1.6　筒底内表面在内膛中的位置

枪弹药筒的底部厚度通常采用下列经验式确定:

底缘不突出的药筒

式中，dd为底缘直径。

底缘突出的药筒

6.底火室

枪弹药筒底火室一般有两种形状，即带底火台和不带底火台，如图8.1.7所示。不带火台的底火室需另外装配火台或采用带火台的火帽，如图8.1.8所示。设计底火室时，需确定以下尺寸:

图8.1.7　枪弹药筒底火室的形状

图8.1.8　活动火台和带火台的底火

(1)底火室直径(ds)

枪弹底火(火帽)是通过过盈配合装于底火室内，底火室直径可根据底火直径和过盈值来确定。根据实际资料统计可知，底火名义直径通常比底火室名义直径大0.12~0.14 mm，底火室直径可通过下式确定:

式中，ds为底火室名义直径；ddh为底火名义直径。

如果过盈量太小，则底火易脱落；过盈量太大，装配时底火变形较大，易使击发药松散，影响底火可靠作用。

另外，也可使用相对过盈量来确定底火室尺寸，即

式中，q为相对过盈量，一般取0.015~0.026。

考虑到底火室和底火公差，可取最小相对过盈qmin＝0.002~0.004。若用δds和δddh分别表示底火室直径公差和底火直径公差，则

若略去qmin·δds一项，可得

已知δddh，给出qmin值，即可确定δds。

例如，已知53式7.62 mm枪弹ddh＝6.53 mm，δddh＝0.05 mm，ds＝6.4 mm，求δds。

取qmin＝0.004，则

δds＝6.53－6.4×(1＋0.004)－0.05＝0.054(mm)

(2)底火室深度(hs)

确定底火室深度时，应与火台、底火尺寸同时考虑，以保证满足下述要求:底火装入深度l2>0，以确保使用安全；药面与火台顶之间距离l3>0，使生产操作时安全；底火装入后，底火的口部与底火室之间应有一定间隙l1，防止装配时底火口部被压卷，产生漏烟。但上述尺寸均不能过大，以免影响发火性和结构尺寸。根据底火室和底火的装配关系，如图8.1.9所示，可得

式中，hsmin为底火室最小深度；hdhmax为底火最大高度；l1min为底火口部到隔板的最小距离，一般取l1≥0.1 mm(大口径枪弹可至0.6 mm)；l2max为底火装入底火室的最大深度，一般取l2＝0.1~0.2 mm。

图8.1.9　底火室与底火的装配关系

(3)底火室圆弧半径(r)

底火室圆弧半径不能过小，否则，射击时隔板易被剪断。另外，底火装配后，其口部不应超过底火室圆弧的切点过多，否则底火口部向内弯曲过多，射击时底火周围易产生漏烟。

通常小口径枪弹药筒r＝0.2~0.4 mm，大口径枪弹药筒r＝1 mm。

(4)火台深度(hta)

根据装配关系，火台深度可按下式确定:

式中，htamin为火台最小深度；hy0为击发药面高度(包括锡箔厚)；l3min为药面到火台的最小距离，通常根据武器结构而定，通常l3＝0.02~0.2 mm。

(5)火台尺寸(dta、r1、r2)

火台尺寸如图8.1.10所示，火台直径可表示为

图8.1.10　火台尺寸

一般情况下，圆弧r1取0.25~0.4 mm。

圆弧r2可表示为

(6)传火孔

传火孔数目根据火台种类而定，带火台药筒的传火孔一般为两个，不带火台药筒仅中间有一个传火孔，如图8.1.7所示。传火孔面积的大小(或传火孔数目)对初速、膛压均有一定的影响，通过试验发现，传火孔数目增多(带火台药筒的传火孔直径受底火室尺寸限制，不能过分增大，常采用增加传火孔数目的方法增大传火孔面积)，初速和膛压反而降低，见表8.1.6。传火孔直径(dh0)通常根据以下经验公式确定:

两孔

单孔

表8.1.6　传火孔数目对初速、最大膛压的影响

隔板为药筒药室和底火室隔开的那部分金属，在击发底火后，隔板承受着击发药气体压力的作用；在点燃发射药后，它将承受药室和底火室之间的压力差。因此，隔板需具有一定的厚度，它通过圆弧过渡与底火连接。但从冲传火孔的工艺来考虑，隔板不能太厚。通过试验可知，若将56式14.5 mm和54式12.7 mm钢药筒的隔板厚度大大减小，对射击影响甚小。这种枪弹的隔板之所以较厚，主要是为了使药筒内底面位于枪管尾端面以内，以保证枪械使用安全。根据经验，隔板厚度(tg)可由下式确定:

7.底缘尺寸

在确定底缘尺寸时，应考虑药筒的强度，防止抽壳时底缘损坏，并保证抓壳钩定位牢靠，不致滑脱；同时，不会过多增加药筒底部体积。药筒底缘各部分的尺寸如图8.1.11所示。

图8.1.11　底缘尺寸

枪弹药筒的底槽深度(Bc)和厚度(td)可分别根据以下经验公式确定:

Bc＝0.6~2 mm

通常手枪弹取下限，步枪弹取中间值，大口径枪弹取上限。

td＝(0.09~0.13)dt

一般情况下，大口径枪弹取下限，小口径枪弹取上限。底缘厚度也可表示为:

大口径枪弹

小口径枪弹

表8.1.7给出了一些枪弹药筒的底部尺寸。

8.药筒全长

药筒的全长应根据药室容积最后确定，即所设计药筒最后的实际药室容积应与内弹道所要求的一致。当为旧武器系统设计药筒时，应考虑现有武器的弹膛尺寸，同时还必须满足战术技本要求。

对于底缘定位的药筒，其筒体和斜肩长度，一般与弹膛相同，为使弹药能顺利进入弹膛，不产生嵌紧现象(射击前弹丸就嵌入膛线中)，导致枪机不易闭合，整装式底缘定位的药筒筒体长度需保证弹丸与膛线起始处存在一缝隙K，如图8.1.12所示。当K给定后，在已知弹膛尺寸的情况下，药筒全长即可定出。另外，斜肩定位的药筒也应考虑相应的K值。当新设计整个武器系统时，应在确定弹膛尺寸时考虑K值。

表8.1.7　常见枪弹药筒的底部尺寸

图8.1.12　弹丸与膛线起始间的K值