來福紋
槍身內側的幾溝狀紋路
來福紋又名“來福線”或譯作“膛線”,是指槍身內側有好幾溝狀紋路,基中下陷中空的地方稱為陰線或陰膛,凸起的稱為陽線或陽膛,槍支的口徑就是一絛陽線與對面陽線的距離。
子彈沿著膛線作螺旋發射可使子彈能更精準地射向目標。就因為有了來福紋,子彈才可以邊旋轉邊飛出去,命中率很高。這和陀螺旋轉的原理相同,來福線因槍的種類不同,其幅度、深度、角度也不一樣。此外,相同開頭的手槍,它的來福線是依照模型,一一雕刻出來的;所以,只要在顯微鏡下細看,不管哪一枝槍,它們的來福線都不一樣。發射出去的子彈會有來福線的痕迹,稱為“來福線痕迹”,檢查這個來福線痕迹就是檢查“槍的指紋”,射殺事件后,從屍體內取出的子彈,可以和犯罪嫌疑人所擁有的槍支的子彈,在顯微鏡底下比較。如果兩者的子彈來福線記號一致,就可斷定嫌疑人的就是兇手。
在十五世紀已有使用來福紋的紀錄,首次大規模應用是在大約1500年德國的扳機擊發火繩槍,到18世紀才真正普及。請參閱條目步槍。
使彈頭出膛后螺旋飛行,增加其穩定性、準確性、殺傷力和射程。
彈丸在來福紋的作用下旋轉,這與高速旋轉的陀螺運動原理是一樣的。彈軸相當於陀螺軸,彈道切線相當於垂直軸,彈丸飛行中的章動角相當於陀螺的擺動角,彈丸的質心相當於陀螺支點,空氣作用於彈丸上的翻轉力矩相當於陀螺的重力偶矩。當彈丸在膛內運動時,來福紋就迫使它高速旋轉,並且在翻轉力偶矩的作用下,除自轉外,還以其質心為中心繞彈道切線作圓錐運動,使彈軸與彈道切線始終保持很小的擺動角,(彈道學上稱為張動角)而不至於翻倒,從而保證了彈丸的穩定飛行。
來福紋沒有一個既定數目,2、4、6、8條甚至於更多,但一般常用的有:4(手槍、步槍等)、6(狙擊步槍等重視精度的槍械)、8條(機槍),另有簡化版武器只使用2條來福紋(比如二戰英國的斯登衝鋒槍和美國春田M1903簡化版步槍)。來福紋根據旋轉的方向可分右旋、左旋(從射手方向看去),右旋來福紋比較普及;雖然來福紋的的數目沒有一個既定標準,不過深度只能在固定的範圍內;來福紋按截面形狀分為矩形來福紋、梯形膛、弓形來福紋、圓弧形來福紋、多弧形來福紋、多邊弧形來福紋等。早期黑火藥時代來福紋普遍比較淺(因為黑火藥殘渣多,並且使用鉛彈頭),後來產生多種來福紋,當今比較流行多弧形來福紋、多邊弧形來福紋等優質來福紋,可以提高武器精度和初速,並減小火藥燒蝕提高壽命。
現代製造來福紋的方法主要有四種:
單點鉤切法(cut rifling)
在16世紀就已被發明,是最早期的生產方法。這種來福紋製法是使用一個鉤狀削刀,在槍管內邊轉邊切、慢慢地一條條削出來福紋,這種方法費工費時,在其他來福紋製法出現后,它就不再被用來進行大量生產。由於準確度最高,現今最高級的競賽用槍管仍用此方法製造。
多點式拉削法(broad rifling)
這個製程是單點鉤切法的改良,使用拉刀(broach),邊拉邊轉,一次同時把數條來福紋切削出來。早期製法要換拉刀拉削多次,每次拉刀都比前一次大一點,逐漸增加陰來福紋深度;現代則在同一支拉刀上有多組刀模,後面的刀模比前面的要大一點,因此不必換拉刀就可以把來福紋切削出來。這個方法早在19世紀就已發明,20世紀初的軍用步槍都是用這種方法來製造來福紋,即使在德國人發明錘鍛法之後,還是有許多槍用此法來大量生產。
模頭擠壓法(Button rifling)
在1950年代由美國雷明頓公司工程師麥克·華克(Mike Walker)發明的來福紋製法。其方法是先將槍管鑽一個比膛徑(bore diameter)稍小的洞,然後用一根上面有跟陰來福紋對應突起的高硬度模頭(button),用高壓機器從洞中邊轉邊壓下去,將鋼材擠成陰來福紋和陽膛。現代槍管多數用此方法製作。
錘鍛(Hammer forge)
又名冷鍛法(cold forge)。現代製造槍管來福紋的方法,多用來製造多角型來福紋(polygonal rifling),適合大量生產槍管,由德國在1930年代發明。它的作法是將槍管鑽一個比陰膛直徑(groove diameter)稍大的洞,將一根和槍管內膛形狀相反(陰來福紋位置突起)、貫穿整根槍管的高硬度模桿放在洞中,然後以機器在槍管外錘打,把鋼材擠到緊貼模桿,然後將模桿抽出,模桿突出的地方所壓出的就變成陰來福紋了。速度最快、成本最低的方法,不過由於巨額的初期設備投資,僅有少數槍管製造廠使用這種方法來製造來福紋。
就像人類的指紋,每一枝槍都有其獨特的來福紋,因此鑒證人員可根據子彈發射后彈殼上被來福紋削出來的線進行鑒證工作。
近年來,一種有近兩百年歷史名為多角形來福紋(polygonal rifling)又被由箱底挖出來,開始在手槍槍管逐漸流行,部份擁護此法的製造廠宣稱它比傳統的來福紋有:
更高的精準度(不過沒有任何測試報告能顯著地支持此論點);
更高的子彈初速;
更長的壽命。