銃・大砲含む銃火器類の弾丸と発射に必要な火薬を一体してケースに収めたもの。
中でも小火器用のものは実包とも称されることがある。
弾薬の規格については 口径
弾薬の威力については 弾薬の威力
のページをそれぞれ参照のこと。
弾頭を推進する発射薬を内部に収め、底部には衝撃で発火する雷管(プライマー)を備え、先端を弾頭を蓋をする構造になっている。
底部を撃鉄・撃針で叩くことで雷管に点火、それを火種にメインの発射薬を燃やして推進力を得る仕組みである。
発射薬の点火後、弾頭と薬莢は分離する。弾頭は銃身で燃焼圧力によって加速し飛び出し、薬莢は機関部に留まる。メディア作品では知識不足から弾頭と薬莢が分離せず(発射前の状態で)飛んでいく誤った表現がなされることがある。発射後機関部に残った薬莢は大半の場合次弾装填時に自動的に排出される*1。薬莢の排出のことを「排莢」と呼ぶ。薬莢底部には排莢のための「リム」と呼ばれる部分が設けられており、ここに抽出器(エキストラクター)を引っかけることで排莢を行う。様々な理由から使用済み薬莢を回収するため、薬莢入れを銃に取り付ることもある。(項目参照)
薬莢の素材は真鍮が主流である。燃焼時には膨張して密閉性を高め、燃焼後は元に戻ることで排莢もスムーズに行えるためだ。また比較的柔らかいため低いプレス加工技術でも大量生産が出来た。真鍮には貴重な資源である銅と亜鉛を使うため、資源節約・コスト削減のために鉄製薬莢も作られている。ただし、真鍮と比べてジャムのリスクが高いとされ、弾薬用の純鉄に近い軟鋼はメッキなしでは錆びやすいというデメリットがある。鉄製薬莢はメッキ付きのものが旧東側諸国の軍用弾薬として用いられている。先進的な素材としては現在進行中のアメリカ軍のNGSW(次世代分隊火器)計画で樹脂もしくは樹脂と金属のハイブリッド薬莢が提案されている。なお、比較的圧力の低い散弾銃の薬莢は底部を除きプラスチック*2でとなっている。
なお、前装式の時代から後装式黎明期にかけては紙製薬莢も存在した。前装式のものは一発分の弾と火薬をセットにしたもので、装填の際薬莢たる包み紙を弾と火薬の間に一緒に詰め込むことで弾と火薬の密閉性を高めていた。日本でも戦国時代に類似した「早合」が使われている。ドライゼ銃やシャスポー銃のような後装式ないしボルトアクション小銃黎明期のものは雷管付きの現代とほぼ同じような構造かつ薬莢の残らない焼尽薬莢(後述)であった。ただし紙は簡単に破れてしまい水気・湿気にも弱かったため金属薬莢に取って代られた。
ライフル弾の多くは多くの発射薬を詰めるために飲料ビンのようなボトルネック(弾を差す先端が細く絞られた形状)になっている。また連発式や自動式における作動不良を減らすため、薬莢を全体的に先細、テーパーを付けたものとすることがある。テーパーが付くことで薬室への張り付きを緩和することが出来るためだ。
プライマーの位置によって種類が存在している。
・センターファイア式
薬莢の中心にプライマーが供えられた方式で、現代の弾薬はほとんどこれである。
プライマーの設計に二つの方式が存在しており、「雷管」の項目で後述する
・リムファイア式
薬莢のリム部がプライマーとなっており、リムを叩くと発火する方式。センターファイア式登場前に用いられていた。
プライマーが不要でセンターファイア式と比べ安価だが、高エネルギーに耐えられないため、現代では.22LR弾のような低威力で安価な弾薬にのみ用いられている。小口径弾にはプライマーのスペースがないため、という採用理由もある。
・ピンファイア式
最初期の発火方式。薬莢に備えられたピンを弾くことで発火する。露出したピンに触れることで暴発の危険があるため現代ではほとんど用いられていない。
また以下のような特殊な薬莢も存在する。
・ケースレス弾
金属薬莢のケースを無くして弾と火薬を一体化した構造にすれば薬莢の分の重量や資源を節約できるという発想から生まれたもの。発射後に薬莢が散らばる懸念もなくなる。
しかし耐久性が劣る、熱に弱いという弱点があり、機関部からの熱でコックオフ(勝手に弾薬が発射されること)が起きやすいという問題があって小火器用としては試作レベルに留まっている。ドイツのG11ライフルが有名。
近代弾薬の黎明期、ヴォルカニック連発銃に用いられたロケットボール弾もケースレス弾の一種であり、弾頭内に発射薬や雷管を詰め込んでおり薬莢が存在しない。装填できる火薬量が制限されるため高威力化が難しかったため主流となることが出来なかった。
類似したものとして焼尽薬莢があり、こちらは薬莢を持つが点火時に燃え尽きる素材にすることで薬莢を残さないもの。前述の黎明期後装式の紙製薬莢や現代の戦車砲の薬莢*3がこれに当たる。
・テレスコープ弾
火薬内部に弾頭を埋め込んだもの。全長が短くなるというメリットがあるが、命中精度が低くなったり設計が技術的に難しいという欠点を抱えている。
小火器用としてはアメリカ軍が研究を進めており、LSAT計画やNGSW計画などにも用いられている。
標的に衝突してダメージを与える飛翔体。
銃の発明以来弾頭といえば球状で、英語でフルメタルジャケット弾を意味する「Ball」や日本語の「弾丸」という言葉にもその名残がある。ライフリングの発明によって弾頭をうまくライフリングに嚙合わせるため半球形ないしはドングリ型、円錐型となり、空力的に優れた流線的な弾頭形状となっていった。ただし散弾銃の散弾の通常弾は現在でも球形である。
素材は発明から現在まで重く低温で塑性加工しやすい鉛が最も多く使われている。19世紀に弾薬が発明されると連発化・自動化が進み時間当たり発射数が増加したが、発射数の増加とそれに伴う銃の高温化で溶けだした鉛がライフリングにこびり付くといった問題が起きるようになった。そこで発明されたのがキルディングメタルによるジャケット(被覆)である。キルディングメタルのジャケットと鉛のコア(弾芯)という構造は20世紀以降の弾頭でもっとも基本的なものとなっている。資源節約や貫通力向上を狙って鉄製のコアとする例もある。現代では鉛による環境問題が取り沙汰されており、コアを鉛以外の金属(鉄・銅・ビスマスなど)に置き換えたレッドフリー弾も増えつつある。
なお、弾頭はグラム単位表すには軽すぎ、弾頭重量の違いを表すのが難しい。このため弾頭質量にはグレイン(grain, gr)を用いることが多い。5.56x45mm M855弾の62grはほぼ4g、9mmパラベラム弾の平均的な弾頭の124grで約8gとなる。
弾頭の形状以下のように様々に存在している。
・ラウンドノーズ(丸頭弾)
先端がドームのように丸い弾。古いライフル弾や拳銃弾で用いられている。
・スピッツァー(尖頭弾)
円錐形に近い形状で、先端が尖っている弾。第一次世界大戦頃以降のライフル弾はほとんどこの形状を持っている。空気抵抗が少なく貫通力も優れているという特長がある。弾頭が長くなるため、拳銃弾での使用例は少ない。
・ホローポイント
先端に空洞を設けた弾。着弾時に空洞によって急速にエネルギーを発散するため大きな威力を発揮する。項目参照。
・フラットノーズ(フラットポイント)
先端が平たくなっている弾。標的射撃でくっきりとした穴を開けたい場合や、チューブマガジンに並べて装填する際の暴発対策として用いられる。チューブマガジンで用いる理由はマガジンの項目を参照。先が平たいため空気抵抗が大きい。
・ワッドカッター
くっきりとした丸い穴を開ける目的に特化した競技弾。弾丸重量は軽く、形状は円筒形となっている。
・セミワッドカッター
くっきりとした丸穴を開けるワッドカッター弾をベースに、狩猟や護身用で塞がりにくい円形の傷を与える弾。ボトルネックやテーパーを付けて空力性能を改善し威力や安定性を高めるため弾丸重量も重くなっている。
・ボートテイル
他の弾頭形状が「先端」の形状を表すのに対し、こちらは「後端」の形状を表したもの。
船尾のように後端へ向かって形を絞ることで、より抵抗の少ない弾頭とすることが出来る。
被覆方法でも以下の分類が行われる。
・フルメタルジャケット
鉛の弾芯全体をキルディングメタルで覆った弾。現代では最も一般的な構造である。項目参照。
なお、単に「フルメタルジャケット(弾)」と言う場合、弾頭形状はベーシックな弾頭形状の丸頭弾か尖頭弾である。
ホローポイント弾やフラットノーズ弾等のフルメタルジャケットの場合は「フルメタル」の語を略して「ジャケッテッド○○弾」と呼ばれることが多い。
・ソフトポイント(レッド)
ジャケットを行わず、鉛が剥き出しの弾。単純に鋳造して作られることからキャストとも呼ばれる。
着弾時に変形しやすく、生物に対しては大きな殺傷力を発揮する。
前述のように溶けた鉛が銃身へこびりついたり、ジャケット弾より滑りにくいため自動銃ではジャムを起こしやすい。
円筒方向に溝を設けてワックスなどを充填し、銃身の潤滑性を高めているものもある。
・ジャケッテッドソフトポイント(セミジャケッテッドソフトポイント)
先端以外を被覆し、先端のみ鉛を露出させた弾。イギリス軍が製造したダムダム弾が最も有名で、国際条約によって戦争での使用が禁止されている。軍用以外の用途(狩猟、護身用)では普通に用いられている。
・ハードキャスト
キャスト(リード)弾と同じく鉛の鋳造だが、スズやアンチモン、銀などを混ぜ合わせた合金で出来ており、鉛より遥かに硬くなっている。硬さによってフルメタルジャケットでは変形して止まってしまう骨に当たっても貫くことが出来る。銃身の滑りを良くするためにワックスやポリマーコーティングされているものも多い。
弾頭はセミワッドカッターが多く、深く貫通しながら塞がりにくい傷も与える。狩猟用途に用いられる。
弾頭形状を現す語としては、弾頭形状と被覆方法を組み合わせて呼び、「ジャケッテッドホローポイント弾」、「セミジャケッテッドフラットポイント弾」などという風に呼称される。英単語の先頭を取って略すこともある。(FMJ=フルメタルジャケット、JHP=ジャケッテッドホローポイント、SWC=セミワッドカッターなど)
弾薬を飛翔させるためのエネルギー源。(爆発ではなく)急速な燃焼によって高圧を生じ、弾を押し出す。
銃身長や口径に応じた適切な燃焼速度が求められ、長銃身のライフルでは燃焼速度の遅い大粒の火薬、ピストルやショットガンでは燃焼速度の速い細かな火薬を使用する。
銃の発明時は木炭、硫黄、硝石を混ぜ合わせた黒色火薬という発射薬が用いられていた。ただし性質的には破壊的な爆薬に近く破裂事故が起きたり、煙や火薬滓が多いなど、銃との相性が良いものとは言えなかった。黒色火薬を改良し燃焼を落とした褐色火薬などもあった。19世紀後半には黒色火薬の欠点を克服した無煙火薬が登場し、現在でも主流となっている。なお無煙と冠するものの、黒色火薬と比べて相対的に「無煙」というだけで完全に煙が立たないのではない。
アメリカにSAAMIとよばれる弾薬の規格管理を行う協会があり、ここで各弾薬の耐圧力が定められている。通常の圧力に加え、「+P」と言われる強装弾の規格も定めている。なお、+Pの上限圧力を超える「+P+」と呼ばれる超強装弾も販売されている。もちろん強装弾の使用には銃側が対応していることを確かめなければならない。
発射薬に点火するための部品。衝撃を受けると発火金(アンビル)が衝撃を受け止め点火薬に発火する。
前述のとおり、リムファイア式ではリム自体が雷管となっている。主流のセンターファイア式では、薬莢自体に雷管を収めるスペースがあり、別途雷管をセットする。主に2種類の方式が存在している。
・ベルダン型
薬莢側に発火金を備える方式。薬莢底部中央に発火金があり、その脇複数の導火口から燃焼を伝える。使用済みの雷管を抜き取りにくく、基本的に薬莢を使い捨てる方式である。アメリカで発明されたが、主に欧州で使われている。
・ボクサー型
発火金を独立した部品とした方式。導火口は薬莢底部中央に一つだけ設けられており、導火口と点火薬の間に発火金が収まる。使用済み雷管を抜き取りやすく、リロード(薬莢への再装填)しやすいというメリットがある。欧州(イギリス)で発明されたが、リロードを好むアメリカで主流となっている。
一度に複数弾を発射する散弾銃の弾薬はは基本的構造は同じだが、独自な部分も多い。項目にて詳しい解説あり。
なお、散弾銃の口径は独自のゲージという単位を使用する。
詳しくは項目を参照のこと。
・アーマーピアシング弾(徹甲弾、AP弾)
貫通力の高い弾。
・曳光弾(トレーサー)
光りながら飛ぶ弾。
・銀の弾丸
太古より魔除け効果があると信仰された銀を弾薬に用いたもの。主にフィクションでの使用である。
・クリップ
複数の弾薬をまとめておく金具。弾倉にあてがい、一気に弾を装填するのにも用いられる。
・炸裂弾
弾頭に炸薬を仕込み、着弾時に破裂するよう信管を付けた弾薬。上記項目では通常の弾薬をベースにしたものを解説。
・水銀弾
水銀を詰めたフィクション的な弾薬。
・フラグメンテーション
弾丸が人体のような軟目標に着弾した際、弾が砕け爆発したかのような損傷を与える現象。
・フランジブル弾
固い物に当たった際に砕けやすい弾。跳弾を防いだり、貫通による二次被害を抑える目的で使用される。
・マガジン(弾倉)
連発銃で弾薬を収めておく空間ないしは部品。
・薬莢入れ
排莢された薬莢を回収する袋。
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