膛线结构与作用

膛线（Rifling）又称来复线，指的是在炮膛导向部管壁上与身管轴线成一定倾斜角的螺旋形的凸起和凹槽。其作用在于赋予弹丸在出炮口时一定的旋转速度，以保证弹丸在空中飞行的稳定性。

膛线在炮膛横剖面上的形状通常为螺旋槽凸起的阳线（Rifling Land）与凹下的阴线（Rifling Groove）。阳线宽度a与阴线宽度b之间存在差异，通常b为a的1.5～2.9倍。阴线和阳线在半径方向上的差值被称为膛线深（Depth of Rifling Grooves），用t表示。在阴线和阳线的交接处，圆角连接半径R=0.5t。阳线侧面紧贴弹带上相应处，赋予弹丸一定的旋转力，此侧面称为膛线的导转侧。膛线从起点至炮口的旋绕方向为顺时针（Right Handed Twist）或逆时针（Left Handed Twist）。

缠角、缠度与弹丸转速

将炮膛纵向展开成平面图，膛线上某点的切线相对于炮膛轴线的夹角称为该点的缠角。膛线旋转一周在轴向移动的距离L称为膛线进程长，用口径d的倍数η表示，即缠度。缠度的大小主要取决于弹丸在外弹道上飞行稳定性的要求。

弹丸在膛内旋转一周（2π弧度），其在轴向运动的距离为L。假设在炮口附近于一定时间内弹丸旋转了θ弧度，轴向运动的距离为L，则有L=θd/η。令弹丸的旋转角速度为ω，弹丸的直线运动速度为v，则有L=vω/2π。

在口径d已定的情况下，弹丸在炮口时的速度为v，其炮口旋转速度为ω。当弹丸在炮口时，其速度为v，其炮口旋转速度为ω。

膛线分类

根据缠角α沿炮膛轴线变化规律的不同，膛线可分为等齐膛线、渐速膛线和混合膛线三种。

等齐膛线（Uniform Rifling）的缠角α为一常数，其优点是加工工艺性好，加工精度易保证，但弹丸在膛内运动时，膛线导转侧沿长度上受力不均匀，所受的挤压应力变化规律与火药燃气的压力曲线相似，故膛线起始部易磨损，对身管寿命不利。适合用于初速较大的加农炮和高射炮。

渐速膛线（Increasing Rifling）的缠角α为一变数，在膛线起始部缠角很小，向炮口方向逐渐增大。这种膛线适用于弹丸初速较小的火炮，如榴弹炮，可以采用不同曲线方程来调节膛线导转侧上作用力的大小，减少起始部的初缠角，以改善膛线起始部的受力状况，提高身管寿命。但其炮口部膛线导转侧作用力较大，加大了炮口处的扰动，工艺过程较为复杂，射击时挂铜现象也较严重。

混合膛线（Combined Rifling）是等齐膛线和渐速膛线的组合。膛线起始部采用渐速膛线以减小起始部阳线导转侧压力，炮口部采用等齐膛线以减小炮口部膛线的受力及炮口扰动。但这种膛线在两种膛线的交界处，导转侧压力有突变，在射击时可能引起身管振动。

根据导转侧上正压力N计算公式，结合弹丸及膛线的具体结构尺寸，将上述三种膛线导转侧上正压力N的变化规律绘于膛线分类图上，可看到各种膛线N的分布情况。

根据膛线深度与口径的比值t/d不同，膛线可分为浅膛线和深膛线两种。

浅膛线（t/d=0.01～0.015）的优点是弹带切入阻力小，射击后擦净内膛较容易。但导转侧的工作面积小，膛线易磨损，影响身管寿命。适用于最大膛压及初速都较低的火炮。

深膛线（t/d=0.02）的优点是满足膛线与弹带的强度要求。适用于最大膛压及初速都较高的火炮。

根据膛线阴线宽度（或深度）沿炮膛轴线的变化，可分为等宽（或等深）膛线和楔形膛线两种。楔形膛线是指阴线断面向炮口方向逐步减小的膛线，又称作渐紧膛线（Tightening Rifling）。减小的方法有两种：一是逐渐减小阴线的深度；二是逐渐减小阴线的宽度。这种膛线的优点是对火药燃气能够起更好的密封作用，但加工特别困难，目前已很少应用。