來福紋（Rifling，又名來福線、來復(fù)線、膛線）是槍管或炮管內(nèi)由膛室前方開始并延伸到炮口的幾何紋路，作用是賦予彈頭一定的轉(zhuǎn)速，使彈頭出膛后螺旋飛行，增加其穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、殺傷力和射程。
來福紋最早出現(xiàn)在15世紀(jì)末期到16世紀(jì)的歐洲，但在生產(chǎn)工藝大幅度提升的19世紀(jì)來福紋才開始普及。1846年，意大利少校卡韋利發(fā)明了使用來福紋的來復(fù)線式火炮，同年在克里米亞戰(zhàn)爭中，有膛線的新式來福槍開始應(yīng)用，南北戰(zhàn)爭期間，惠特沃斯設(shè)計的步槍和炮開始使用，現(xiàn)代使用的步槍槍管內(nèi)的來福紋根據(jù)對炮膛軸線傾斜角度沿軸線變化規(guī)律的不同，可分為等齊膛線、漸速膛線和混合膛線三種。為制造方便，目前的來福紋斷面均采用矩形。
歷史沿革
來福紋最早出現(xiàn)在15世紀(jì)末期到16世紀(jì)的歐洲，15世紀(jì)末,德國人首先在槍膛內(nèi)刻上直線形膛線。最初是為了方便將圓形彈丸更方便的裝入槍管，后來發(fā)現(xiàn)來福紋可以使彈丸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，從而提高了命中的準(zhǔn)確性。早期的來福紋分有兩種，一種為六棱螺旋形來福紋和配套的鉛彈，一種為有兩個凹槽的來福紋，但這種來福紋槍支使用起來非常不便，因為每次射擊后都會積累黑火藥污垢，將子彈放入有來福紋的槍管比較困難，需要定期使用金屬刮刀來清除污垢。
雖然來福紋在15世紀(jì)就有使用的記錄，但是一直到了19世紀(jì)，生產(chǎn)工藝大幅度提升之后來福紋才開始普及。1848年使用來福紋的來復(fù)線槍被發(fā)明出來，1846年，意大利少校卡韋利首先造出了一種在炮膛內(nèi)刻有兩條旋轉(zhuǎn)來復(fù)線,使用圓柱形炮彈后膛裝填的后膛來復(fù)線式火炮,使火炮技術(shù)有了變革性的飛躍。它發(fā)射一種前端錐形、后段圓柱形的炮彈,最大射程5千米,它的方向偏差不到5米。而當(dāng)時同樣口徑、重量的滑膛炮，最大射程2.4千米,方向偏差卻超過40米,因為球形彈丸飛出炮口后,會有不確定的自旋,而旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)與空氣摩擦產(chǎn)生的氣動力有差別，會讓彈道偏移。從19世紀(jì)后半葉到第一次世界大戰(zhàn)前,是線膛炮一統(tǒng)天下。
1849年,法蘭西陸軍上尉克勞德·愛迪爾內(nèi)·米涅(Claude-Etienne Minie)發(fā)明了一種以他的名字命名的新型子彈—米涅彈。它的特點是內(nèi)置一個帶凹槽的圓錐體，與槍管中的膛線相吻合,使子彈在離開槍口時能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),因此比滑膛步槍的彈丸射程更遠(yuǎn)、精度更高。
惠特沃斯爵士于1853年提出了多邊形膛線原理，作用是令彈頭自我旋轉(zhuǎn)，在出膛后保持彈道穩(wěn)定，但受限于當(dāng)時加工技術(shù)，槍管只能加工成六邊形，他最初想在火炮上應(yīng)用六邊形炮管，結(jié)果被英軍于1856年拒絕后，只能先在步槍上應(yīng)用。
1853年在克里米亞戰(zhàn)爭中聯(lián)軍擊敗了擁有強大陸軍的俄羅斯,其決定性因素就是擁有制海權(quán)的英國皇家海軍給聯(lián)軍運去新型步槍。俄國軍隊使用的是滑膛燧發(fā)槍，滑膛燧發(fā)槍的槍管里沒有膛線，所以有效射程不過180米。但是供給法國和英國聯(lián)軍的新式來復(fù)槍有膛線，所以有效射程達(dá)到約900米，且裝彈流程標(biāo)準(zhǔn)化，裝彈后可直接射擊。
南北戰(zhàn)爭同樣凸顯了米涅彈和新式來復(fù)線槍的致命殺傷力，給步兵帶來了前所未有的死亡規(guī)模。南北戰(zhàn)爭時期，南軍的神槍手使用裝配了多邊形來福紋槍管的“惠特沃斯步槍”（Whitworth rifle）在戰(zhàn)場上取得了很大成功，甚至在910米距離外一槍狙殺了北軍在戰(zhàn)爭中陣亡的最高將領(lǐng)約翰·塞奇威克將軍（他生前最后一句話是“這么遠(yuǎn)的距離，他們連大象都打不到”）。惠特沃斯很快將多邊形膛線技術(shù)應(yīng)用到火炮上，并將多種前膛炮和后膛炮出口到內(nèi)戰(zhàn)時期的美國。惠特沃斯設(shè)計的“70磅惠特沃斯海軍炮”擁有獨特的六邊形炮管，以及前膛裝填設(shè)計，口徑為5.5英寸（140毫米），極限射程超過2700米。盡管外形特殊，“六角炮”作為早期滑膛炮和后期線膛炮的一種過渡產(chǎn)物，還是使用了60年（1840年至1900年），在人類戰(zhàn)爭史上留下了獨特的一頁。盡管外形奇葩，“六角炮”作為早期滑膛炮和后期線膛炮的一種過渡產(chǎn)物，還是使用了60年（1840年至1900年），在人類戰(zhàn)爭史上留下了獨特的一頁。
最后兩款大批量使用的多邊形來福紋步槍是英國的李-梅特福步槍（Lee-Metford rifle）和日本的有坂。當(dāng)線狀無煙火藥開始取代黑火藥時，因為當(dāng)時用來制作李-梅特福槍管的金屬材料太軟，膛喉磨損情況太嚴(yán)重?zé)o法適應(yīng)新式火藥，因此整個多邊形來福紋槍管設(shè)計被取締，在西方幾乎銷聲匿跡，李-梅特福步槍也隨即被改制成了傳統(tǒng)膛線的李-恩菲爾德步槍。而東方的情況則相反，有坂銃設(shè)計則通過后續(xù)的三八式步槍不斷證明了其在戰(zhàn)場上的耐用性和精度，從日俄戰(zhàn)爭和一戰(zhàn)開始一直堅持到了二戰(zhàn)結(jié)束才退出歷史舞臺。
第二次世界大戰(zhàn)期間，因為德國為了能夠快速生產(chǎn)大量可靠耐用的槍管而開始批量使用新發(fā)明的冷鍛法，多邊形來福紋出現(xiàn)在MG42機槍上。二戰(zhàn)結(jié)束后，許多德國的軍火商還在繼續(xù)推出有多邊形來福紋的槍械，比如萊茵金屬的MG3通用機槍，以及H&K的G3A3自動步槍、SL7半自動步槍和的PSG-1半自動狙擊步槍。許多以手槍設(shè)計著名的歐洲公司，比如黑克勒&科赫、格洛克手槍、烏爾斯基·布羅德、瓦爾特等，都推出了多邊形來福紋手槍管，使得多邊形來福紋的設(shè)計開始變得更加多樣化。
20世紀(jì)60年代,蘇聯(lián)研制T-62主戰(zhàn)坦克時,為它研制了一門115毫米口徑的滑膛炮。它發(fā)射的尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈，速度能達(dá)到1 600米/秒。這樣的高速不僅能提高穿甲威力，還有利于提高精度。在冶煉工藝不如西方的情況下,蘇聯(lián)這種滑膛炮打坦克的能力不輸于當(dāng)時西方國家的線膛坦克炮。此后歐美各國也開始在坦克炮上采用滑膛炮,120毫米和125毫米滑膛炮,分別是西方國家和俄羅斯坦克的主要武器。
來福紋分類
根據(jù)來福紋對炮膛軸線傾斜角度沿軸線變化規(guī)律的不同，可分為等齊膛線、漸速膛線和混合膛線三種。
等齊膛線
等齊膛線的纏角為一常數(shù)。若將炮膛展開成平面，則等齊膛線是一條直線。等齊膛線在彈丸初速較大的火炮(如加農(nóng)炮和高射炮)中廣泛應(yīng)用。等齊膛線的優(yōu)點是容易加工﹔缺點是彈丸在膛內(nèi)運動時，起始階段彈帶作用在膛線導(dǎo)轉(zhuǎn)側(cè)的力較大，并且此作用力的變化規(guī)律與膛壓的變化規(guī)律相同，即最大作用力接近燒蝕磨損最嚴(yán)重的膛線起始部，因此對身管壽命不利。
漸速膛線
漸速膛線的纏角為一變數(shù)，在膛線起始部纏角很小，有時甚至為零(以便減小此部位的磨損)，向炮口方向逐漸增大。若將炮膛展開成平面，漸速膛線為曲線，漸速膛線常用于彈丸初速較小的火炮，如榴彈炮中。漸速膛線的優(yōu)點是可以采用不同曲線方程來調(diào)節(jié)膛線導(dǎo)轉(zhuǎn)側(cè)上作用力的大小。減小起始部的初纏角，就可以改善膛線起始部的受力情況，有利于緩解這個部位的磨損。缺點是炮口部膛線導(dǎo)轉(zhuǎn)側(cè)作用力較大、膛線制造的工藝過程較為復(fù)雜。
混合膛線
混合膛線吸取了等齊膛線和漸速膛線的優(yōu)點，在膛線起始部采用漸速膛線，這樣膛線起始部的纏角可以作的小些，甚至為零，以減小起始部的磨損，在確保彈丸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的前提下，在炮口部采用等齊膛線，以減小炮口部膛線的作用力。這種膛線的形狀是由一段曲線和一段直線組成的。
膛線原理
來福紋的作用是賦予彈頭一定的轉(zhuǎn)速，使彈頭出膛后螺旋飛行，增加其穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、殺傷力和射程。當(dāng)彈丸在火藥氣體作用下進入炮膛時，膛線嵌入彈帶，嵌入的彈帶和炮膛斷面一致，并賦給彈丸旋轉(zhuǎn)運動。彈帶嵌入切下的金屬進人陰膛線以阻止火藥氣體通過彈丸泄出。
來福紋的制造
膛線加工技術(shù)可分為拉線法、擠(沖)線法、電解加工法和精鍛加工法四種。
拉線法
根據(jù)使用刀具的不同拉線法分為刷形拔絲刀拉制膛線、多齒單刃拉線刀拉削膛線和成套整體盤式拉線刀拉制膛線三種方式。在拉線法中，刀桿的主切削運動是由直線運動和旋轉(zhuǎn)運動復(fù)合而成，其運動軌跡符合瞠線的設(shè)計曲線。在大、中口徑的身管加工中大多采用多齒單刃拉線刀。影響拉線質(zhì)量的關(guān)鍵是刀具角度，如果角度合適、刀刃鋒利,則切削阻力小,從而排屑流暢并能減少積屑瘤，避免啃刀等病的出現(xiàn)。
擠(沖)線法
在擠(沖)線法中，利用帶有凸出部分的沖頭作為工具，用沖桿使沖頭強力通過身管內(nèi)膛，使身管內(nèi)鋒在橫截面上產(chǎn)生程度不同的塑性變形而獲得膛線。用擠線法加工膛線可以一次完成，適用于小口徑淺膛線的槍管，工效遠(yuǎn)高于拉線法，但是在技術(shù)方面還有一些難點待解決，因而應(yīng)用范圍受到一定的限制。
精鍛加工法
精鍛法通常在室溫狀態(tài)下進行,管還的孔徑經(jīng)精加工略大于陽線直徑,外圓經(jīng)過粗車,管內(nèi)裝入一個帶有膛線和微小錐度的成型芯棒，身管外部與芯棒對應(yīng)的位置上分布幾個精鍛錘頭進行高頻鍛打,使內(nèi)、外表面特別是內(nèi)表面一次成型，其加工精度和生產(chǎn)率都很高,但精鍛機的投資巨大，芯棒的制造難度又很高,因此只適用于大批量生產(chǎn)。
電解加工法
在電解加工法中，被加工的身管內(nèi)膛為陽極，成形工具為陰極，在身管內(nèi)膛與工具之間留有一定的間隙作為電解液通道，利用陽極在高密度電流作用下溶解于電解液的原理加工出所需的膛線。目前有固定式陰極電解法和移動式陰極電解法兩種。電解加工槍炮管些線與機械加工脂線比較具有多種優(yōu)點，如電解加工僅需要一個陰極，一次成形,生產(chǎn)率高,工序簡單，工具陰極不消耗,節(jié)省了大量昂貴的拉刀或沖頭，表面質(zhì)量好,無飛邊毛刺,無殘余應(yīng)力表面粗糙度優(yōu)于拉制和擠制，加工可以安排在熱處理后進行,從根本上解決了槍炮管加工后的校直問題。
參考資料 >
Rifling Types in Firearm Barrels: Everything You Ever Wanted to Know.shootingtimes.com.2023-11-17
中國曾引進!英制六角怪炮可打2743米.新浪網(wǎng).2023-11-18
李 - 梅特福和李-恩菲爾德步槍.pewpewpew.work.2023-11-18