这个是一系列贴子中的第一个，不全写完再一起发出来是因为，开始写之后发现，这种东西比我预期的难写得多……所以打算分几批发出来。（主要是为了避免费了好大劲全写出来结果没人看的尴尬）

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本文的主要目的是，介绍传统单人便携动能武器（或简称“武器”）的性能，以及通过介绍其性能，为电磁枪的发展提供一个性能上的参考。本系列主要通过初速，动能，射速，精度，杀伤力，隐蔽性，便携性对武器的发射性能进行描述。除此之外，还会提到诸如效率，成本，可靠性，耐候性等参数，以描述武器其他方面的性能。受篇幅限制，特别常见的内容可能会略去。

火药枪
火药枪是目前应用最广泛，发展最成熟的武器。实用的火药枪大约出现于15世纪（滑膛火绳枪）。之后先后出现了带膛线的枪管（解决精度问题）；燧发枪（更容易操作，统治了枪械界长达两个世纪）。下面这篇文献，对这一时期的十余种枪的发射性能进行了测试。
Test-Firing Early Modern Small Arms.pdf 1.98MB PDF 218次下载 预览 测试得到的数据如下



从以上数据可以看出，早期火绳枪和燧发枪的初速普遍超过音速。有趣的是，由于口径大，弹丸重，这些早期步枪的枪口动能，甚至普遍超过目前各国广泛装备的使用中间型威力弹的现代步枪。由于使用球形铅弹，其穿深远低于现代子弹。
之后火药枪发展出了诸如，前膛火帽式点火枪（更好的耐候性）；前膛定装弹，转轮枪，使用后膛定装弹的撞针枪（更高的射速）；无烟火药（更高的动能，更便携，略好的隐蔽性）；各种连射结构（足够高的射速）等技术。直到现代，火药枪发展出了数不胜数的分类和相关技术。

现代火药枪具有其他武器无法比拟的高动能，高初速。例如，前面那篇文献中的数据显示，17世纪的燧发枪，就已经可以达到3kJ以上的动能。早期现代步枪普遍动能较大，如较多用于两次世界大战期间的7.92×57mm毛瑟弹，使用600mm枪管发射时的枪口初速约800m/s，动能约4kJ。然而用于自动步枪时，威力过大会导致在全自动射击时无法有效的控制枪支的跳动和后座力的撞击。因此，现代步枪通常使用中间型威力弹，动能反而更小，约在1300-2000焦耳级。例如AK-47突击步枪发射7.62×39mm步枪弹，初速约710m/s，动能约2010J；M16突击步枪发射5.56×45mm NATO弹，初速约990m/s，动能约1764J。手枪的初速和动能通常较小，现代手枪初速通常在音速附近，动能通常有数百J。例如Beretta 92F手枪，发射9×19mm Parabellum手枪弹时，初速约375m/s，动能约445J。

火药枪拥有类似威力的武器中最好的便携性。这主要得益于发射药的高能量密度，以及火药枪本身足够高的能量转化效率。化学能是目前除核能以外，能量密度最高的储能方式，发射药的能量密度可以达到kJ/g的数量级，而且具有足够的功率密度。而其它储能方式，如电容，若满足武器所需的输出功率，则仅能勉强达到J/g级的能量密度。使用这种能量密度的介质储能，储存和火药枪枪口动能相当的能量，就需要和火药枪整体重量相近的储能材料。火药枪的效率也相当之高。下面这篇文献对7.62mm口径的M964步枪进行了实验，测量显示其效率在29%到31%之间。

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF THE INTERIOR BALLISTICS OF A RIFLE 7.62.pdf 228.19KB PDF 144次下载 预览
得益于发射药的高能量密度，在相同威力下，火药枪的载弹量，也是其它发射方式难以超越的。当然，总有人会嫌载弹量不够，所以会出现比如这种东西（个人感觉这个外形还挺好看的，而且貌似挺适合做电磁枪的）

随着机械制造以及弹道学的发展，火药枪的射速、精度和杀伤力均已达到完全足够使用的程度。人们已经开始追求合适的（而不是更高的）射速和杀伤力。而精度往往更多的受操作者的限制，以及环境等不可控因素的影响。

唯一欠佳的是隐蔽性。使用火药燃气，不可避免的会出现声、光、烟。根据下面这篇文献，绝大多数火药枪的枪声，可以对无防护的操作者造成永久性的听力损伤，甚至佩戴耳塞或耳罩也不能保证安全。消音器可以大幅度降低枪口噪音以及火光，通常可以使噪音降低30dB。然而即使如此，多数枪在操作者耳部的噪音也能达到120到140dB，虽然对听力安全，但足够引起警觉或者暴露目标。
Comparison of Muzzle Suppression and Ear-Level Hearing Protection in Firearm Use.pdf 507.38KB PDF 182次下载 预览
值得注意的是，在游戏和影视作品中，往往会夸大消音器的效果。实际上，消音器远远无法做到“悄无声息”。就像上面提到的，加装消音器后多数枪械的噪音仍有120到140dB，作为对比，吉尼斯世界纪录中，最响的拍手声为113 dBA。
即使特意优化了隐蔽性的微声枪配合消音器也做不到质的改变。根据“美国国防技术信息中心”公开的这篇上古时期的报告，即使以微声著称的枪，噪音声压峰值在枪口侧面5m处也几乎均在100dB以上。
DTIC SILENCERS.pdf 9.82MB PDF 186次下载 预览