瞻云，科普人，公众号「瞻云」 阅读原文 中国 QBU10 狙击步枪，配备 12.7 毫米子弹时，有效射程正好是 1500m。 12.7 毫米子弹，弹重 130g，弹头重 46g。 子弹射击的初速为 820m/s，远远超过音速。 会产生激波。 产生激波时，子弹受到的阻力和空气的压缩率、雷洛数、子弹的弹头形状都有关系。 不过，子弹的有效射程，恰恰和弹头的"超音速飞行距离"有关。 这是因为，大威力枪械子弹初速度远远高于音速，速度降低到亚音速时，激波变成压差阻力，产生的扰动会造成子弹头的不稳定。 尤其是破音障后，子弹随机散布的范围增大，大大影响命中率。 所以，大威力的枪械，达到最大有效射击距离时，速度都大于音速的 340m/s。 这是一些子弹的最大超音速距离： 5.56x45mm，初速 945m/s，超音速飞行距离 630 米； 7.62x39mm，初速 710m/s，超音速飞行距离 425 米； 7.62x51mm，初速 835m/s，超音速飞行距离 756 米； 7.62x54mmR，初速 830m/s，超音速飞行距离 753 米； 338 Lapua Mag.，初速 853m/s，超音速飞行距离 1400 米； 408 CT，初速 900m/s，超音速飞行距离 1954 米； 12.7x99mm,初速 810m/s，超音速飞行距离 1851 米. 可以看出，这些子弹的超音速飞行距离，都是稍大于最大有效射程的。 微型手枪，几克重的弹头，以 200m/s 的速度也能射杀人。 更不用说，接近 50g，速度高达 340m/s 的大型弹头了。 单单算动能，后者就是前者的 150 倍左右。 我们不妨来看看，子弹对人体产生的冲击究竟有多大的威力。 子弹高速射击在人体身上，可以把人体近似看做液体。 那么子弹击中人体的时候，可以引入冲击系数进行计算： 冲击力为： C 为冲击系数，ρ为人体密度，S 为子弹横截面积，v 为子弹的速度。 [1] 从公式可以看出， 如果物体垂直于水面撞击， 趋近于 90°时， 也趋近于无限小。 这是不同研究人员对楔形物体撞击水面，得到 数值与夹角的关系。 子弹射入人体时，夹角可大于 80°，那么冲击系数可低至 0.1。 假如子弹尖端的半径可低于 1mm，那么整个口径与尖端的比值高达 200:1。 可得子弹头部对人体的最大压强约为： 人皮肤强度典型值是 [2] 人类骨头的强度，一般在 40~76MPa 之间，头颅强度便在这个范围内[3]： 人体最强的股骨、胫骨之类，强度极限在 120MPa 左右[4]。 哪怕这个强度也比 2GPa 低了 10 多倍。 凭借近乎 50g 的重量，这颗子弹在音速下，足以轻松贯穿头颅。 想要不被一枪爆头，速度需要低至 50m/s。 这个速度依然可以产生高达 50MPa 的压强，足以射穿肌肉，导致内脏破坏而死亡。 要让肌肉层都不会被击穿，差不多需要 30m/s 以下。 然而，飞出的子弹，速度真的能低到 50m/s，甚至 30m/s 吗？ 接下来我们不妨探讨一下，子弹达到最大射程时，对人体究竟还有多大的伤害。 毕竟题主问的射程，可能是有效射程，也有可能是最大射程。 巴雷特 M82A1 使用 M33 型普通弹时，有效射程 1500mm，而最大射程却能达到 6800m。 之所以，最大射程比有效射程远这么多，主要在于速度远低于音速的时候，空气阻力系数也会大大降低，可以让子弹飞行得足够的远。 破音障的时候，阻力最大，远远超过音速的时候，阻力系数也会逐渐趋近于理论值 要让子弹达到最大射程，射击的时候，和地面存在一定的夹角。 通常来说这个夹角在 28-35°。 最远射程状态下，虽然子弹的速度大大降低，但依旧存在一定的速度。 这个速度的大小，我们可以简单而粗暴地估算一下。 如图，曲线的顶点，大约在以初速度直线飞行 2/5 的位置，这个高度为： 子弹从这个高度下坠，产生的速度为： 由于速度已经很慢了，空气阻力就不考虑了。 子弹击中目标的时候，由于弹道倾斜，子弹与目标的夹角大约为 45°，那么还存在一个几乎相等的水平速度。 两个速度叠加在一起为： 把这个速度带入前文中的冲击公式，可计算出，子弹对人体依旧会造成 1Gpa 的冲击压强。 人依然会直接被爆头。 不过，这里我们并没有考虑空气阻力。 实际也需要考虑空气浮力和摩擦力，但相对来说比较小，这里忽略不计。 仅仅考虑空气阻力时，有： C 为空气的阻力系数；ρ为空气密度；S 为子弹截面积；V 为子弹速度。 从高空坠落，子弹达到终末速度时，子弹受到的助力等于重力。 有： 考虑阻力系数在 0.1~0.5 的范围内时，速度为：100~200m/s. 加上水平速度，就是 150~300m/s。 考虑到前文计算出的上限值，其实子弹的终末速度，差不多在 200m/s 上下的范围。这个速度恰好是微型手枪的初速度，但由于子弹重了七八倍，射杀人也是轻轻松松的事情。 即便我们只取 150m/s 的下限。 这颗子弹对人体的冲击压强也高达 450MPa。 这强度已经可以让部分钢材变形，自然能轻松击穿人的手掌，以及陷入头颅内。如果从太阳穴钻入，也是有可能爆头的。也就只有绕开内脏和大动脉，才有存活下来的可能性。 总之，一把巴雷特，无论怎么样射出子弹，有多远的距离，只要子弹能飞到，射中人体要害，就可能致死。 但如果这把枪的最大射程就只有 1500m 呢？ 那就是小口径的枪械了。 同样把相关数据代入以上的公式，可得最终速度在 100m/s 左右。 但由于质量小了很多，动能变小了，冲击力变弱了。 计算得到的冲击压强，减少到 50MPa 上下。 这个压强，正好在人体骨骼的强度附近。 你用手接时，它足以击穿皮肤，掌骨有可能被击穿，也有可能不会。 看你的年龄，骨头成分比例，以及子弹射击角度和受风阻的情况。 综合来考虑的话，大概率这颗子弹会陷在你的手掌心里。 其实还有一种情况，小口径枪械，垂直朝天射击，子弹横躺坠地。 这样子弹产生的冲击就足够的小了，不会冲破你的皮肤了。 但我还是不建议徒手接，毕竟你的手不是死猪皮，怕烫啊。 总的来说，无论威力再小的枪械，距离再远，都不适合徒手接子弹。 阅读原文
