确定弹丸外形结构需要考虑弹丸对目标作用效果、弹道性能、飞行稳定性等的影响，它的基本尺寸应根据战术技术要求和弹丸的特点来选择。

图5.2.1(a)示出了枪弹弹头的外形结构，它的基本尺寸如图5.2.1(b)所示。

图5.2.1　枪弹的外形和基本尺寸

在这些尺寸中，圆柱部直径dy、全长lt、弹头部长度lh、圆柱部长ly及弹尾部长lw是决定整个外形结构布局的基本尺寸，其余尺寸则进一步表征弹丸外形特点。因此，首先确定基本尺寸，在此基础上就容易确定其他尺寸了。

1.弹丸全长lt

弹丸全长是在弹丸质量已定后确定的。旋转弹丸的最大长度受到飞行稳定性的限制，旋转弹丸在飞行时，受到空气阻力翻转力矩的作用，迫使弹丸翻转。但是由于弹丸高速旋转，产生了一种克服弹丸翻滚的急螺效应，从而使弹丸飞行稳定。弹丸越长，空气阻力的翻转力矩越大，相应要求弹丸的转速也越高。为了赋予弹丸较高的转速，就需要减小武器膛线的缠度。膛线缠度过小，磨损快，影响武器(身管)寿命。因此，在一般情况下，旋转弹丸的全长很少有超过5.5倍口径的。

枪弹弹头长度(弹丸全长)一般为

式中，d为口径。

特种弹头的长度比普通弹的长，因为特种弹内装填物的相对密度小。手枪弹弹头的长度小于上述范围。

2.弧形高(弹头部长)lh

弧形(弹头)部尺寸和形状对正面空气阻力影响较大，特别是在超声速时，对弹丸飞行弹道影响更大。

图5.2.2　弧形高度与弹形系数的关系

从空气阻力的角度来看，对于飞行稳定的弹丸，弧形(弹头)部长度越长，弹丸形状越尖锐，其阻力值就越小。因此，就整个弹头(丸)而言，弧形(弹头)部长短对正面阻力起着重要影响。图5.2.2表明，弧形(弹头)部增长，弹形系数减小，将会减小空气阻力。

由图5.2.2可以看出，当弧形高度(弹头部长度)过分增长，则弹形系数不再有显著变化。另外，由于弹头(丸)质量已定，所以它的全长是有一定限制的，也即lh值不可能太大，否则将会使其他部位减短。对初速为600~1 000 m/s的枪弹弹头，lh值可取

初速越低，lh值应取得越小，例如手枪弹，由于要求结构尺寸小，有效射程不远(不可能远)，不必要初速高，所以lh<1.5d，甚至可做成半球形，lh＝1.5d。这样的钝头弹侵入有机体时，能量损失大，有利于增大杀伤作用。

母线形状弧形部(弹头部)是旋成体，其母线形状有直线的、圆弧的、抛物线的和椭圆形的几种，此外，也有这些曲线组合型的。

从阻力观点来看，以抛物线母线最佳，而以椭圆形母线最差。但当弹丸速度较小时，母线形状对阻力没有显著影响。从制造工艺来看，以直线及圆弧形为宜；从内腔容积来看，以椭圆和圆弧形为好。

目前绝大部分枪弹和大部分榴弹都采用圆弧形母线，所以枪弹弹头部也称为弧形部。枪弹的弧形半径R一般取

对超声速飞行的弹丸，一般来说，弹丸越尖，飞行阻力越小。在lh和d已定的条件下，如果再增加弹头部的尖锐程度，可将圆弧的圆心位置向尾锥方向移动一个距离(也称下移量)。这样，弧形(弹头)部和圆柱部相连的部位，由原来的相切变为相割(图5.2.3)，割点的圆弧切线与圆柱部形成夹角β。一般来说，β不应超过3°，否则会造成圆柱部与弹头(弧形)部的不平滑连接，以致产生涡流或激波，反而加大了飞行阻力。

根据试验，对于v<700 m/s的同一母线头部的弹丸来说，弹尖(顶)以稍微钝些为有利。其原因如图5.2.4所示，弹尖(顶)稍微钝些，当有攻角存在时，附面层不易分离，可使阻力减小。

图5.2.3　圆弧圆心下移量

图5.2.4　弹顶钝化

　　手枪弹弹头尖部形状如图5.2.5(a)所示。它由半径较大的弧形半径R和半径较小的圆弧r相切而成，以适应手枪弹初速低、外形小的特点。图5.2.5(b)为步、机枪弹头尖部形状(如53式和56式7.62 mm弹头)，图中dr是距弹尖hr处弧形部的直径，弹尖由半径分别为r、r1与R的圆弧连续相切构成。图5.2.5(c)为大口径机枪弹头尖部形状。由于它的dr大，故常用一个由半径分别为r和R圆弧相切，构成弹尖形状。图5.2.5(d)是燃烧弹弹头尖部形状，其前端做成平面，是为了增大弹尖碰击目标时的阻力，有利于发火。一般地，

图5.2.5　枪弹弹头尖部形状

因为弹尖稍钝对于形成环流和防止附面层分离较为有利，所以一般枪弹弹尖的直径dr，都稍大于1 mm。对于口径很小的弹头，由于不易加工出直径小于1 mm的弹尖，因而弹尖相对做得较钝，阻力相应增大。特别是在弹头飞行速度很高时，这种影响会明显表现出来。

榴弹的弹顶平台，常为弹头引信头部平台所限制。在实际设计时，一般先确定圆柱(导引)部的直径，R和lh两个量只要确定一个即可。R与弹头部其他尺寸的关系为(图5.2.6)

圆弧母线中心的坐标(ξ，η)(图5.2.7)可根据以下关系计算。

由圆方程得(www.daowen.com)

图5.2.6　弹头部尺寸

式中，r1、r2、lh为已知尺寸，当β确定后，可解出母线中心的坐标(ξ，η)及半径R:

若已知r1、r2、lh和R的情况下，可以由图5.2.8求出圆弧中心坐标(ξ，η)。图中A、B两点的半径分别为r1、r2，AB弦长为2L。由几何关系可知

图5.2.7　弹头部圆弧母线中心的坐标及半径

图5.2.8　圆弧母线中心的坐标

由此可得

3.圆柱部

圆柱部尺寸ly，对枪弹来说，是从起弧点到尾锥起始点之间的距离；对炮弹来说，是从上定心部至弹带之间的距离。一般情况下，它也是弹丸导引部的长度。因此，它对弹丸在膛内的运动有着决定性的影响。另外，它与弹丸的内腔容积也有密切的关系。

从弹丸运动状态考虑，若圆柱部尺寸ly大，则膛内导引性能好，弹丸在飞离枪口的初始扰动小，具有较好的飞行稳定性，从而提高了精度。从正面空气阻力来看，减短圆柱部是有利的。因此，合理的圆柱部长度应从所设计弹丸的战术技术要求出发，来全面衡量确定。

目前绝大多数的枪弹是靠圆柱部嵌入膛线来密封枪管和使弹头获得正确的旋转运动的，故圆柱部又称导引部。应当指出，当枪弹嵌入膛线时，弹头部和弹尾部的一部分也起导引作用，故实际导引长度要比圆柱部长些。所以，对枪弹来说，若圆柱部过长，将增加枪膛的磨损，并使膛压升高。对于特种弹，由于装填了密度较小的药剂或内部有空腔，为了保证弹丸质量不变，ly不得不做得长些，有时可达3d。对于曳光弹等不易制成尾锥的弹头，ly明显增大。由于手枪弹弹头全长很短，又用于近距离，故ly值常小于一倍口径。对于一般的枪弹，ly值为

枪弹圆柱部直径需和枪管线膛尺寸密切配合(图5.2.9)。为了密封枪管，弹头圆柱部横断面积Sy应大于(至少应等于)线膛内横断面积S。根据对现有枪(矩形膛线)和弹的统计，其关系为

图5.2.9　枪管膛线横截面

矩形膛线的S值是用几何关系求出，也可用下面的经验式求出:

在一般情况下，枪管阳线直径的名义尺寸等于口径，故弹头圆柱部直径一定大于口径。对矩形膛线的枪管来说，应取圆柱部直径名义尺寸等于阴线直径名义尺寸，即

或

式中，dy为圆柱部直径名义尺寸；dyi为枪管阴线直径名义尺寸。

当dy过小时，枪管密封性差，射弹密集度降低；dy过大时，膛压升高(因挤进压力增大)，枪管磨损也严重。

在枪弹弹头的圆柱部辊紧口沟是为了在与药筒连接时，便于用紧口的方法来提高拔弹力，并且在圆柱部太长时，还可以减小弹头和膛线间的摩擦。手枪弹是用点铆药筒口部的办法来提高拔弹力的，故没有紧口沟。对于没有铅套的曳光弹头，为了防止辊沟时压碎药剂，也不设计紧口沟。紧口沟的形状如图5.2.10所示。图5.2.10(a)为带辊花的紧口沟，这种辊花对产品性能没有实际意义，但在加工时有利于弹头的转动；图5.2.10(b)、图5.2.10(c)为直形沟，断面为梯形或弧形；图5.2.10(d)为斜形沟，它的外形有利于减少飞行阻力。目前，枪弹多为一个紧口沟。

图5.2.10　紧口沟的形状

4.弹尾部

为了减小尾部波阻和底阻，采用截头锥形尾部(船尾形)较好。根据试验，最佳尾锥角α在6°~9°范围内变化。在保证附面层不分离的条件下，尾锥部越长，弹底面越小，底阻越小。在最佳尾锥角时，尾锥部长1d左右为宜。如过长，附面层可能在弹底前分离，并且各发分离点不一致，造成阻力的变化，使密集度变差。

枪弹尾锥的长度lw一般为

在一般情况下，应尽量设计成有尾锥的弹头，以提高远距离的存速能力和枪弹精度。