有人提了一个枪械设计思路给W君：

我有个枪械的设想，现代气枪压力能达到30个大气压，如果这个气体是甲烷和氧气的混合物会怎样呢？

现代气枪压力能达到30个大气压，如果这个气体是甲烷和氧气的混合物呢，再三十个大气压才再次燃烧，压力能达到多大，够不够现代步枪的压强

让W君说下这个想法怎么样，下面是回答：

不怎么样啊，从基本原理说说，关键并不在甲烷氧气混合的爆燃能不能提高弹药的威力来考虑，这事情得算账。

甲烷的高位热值是9150大卡/立方米，为什么用“大卡”呢？因为1卡路里是4.184焦耳，1大卡（千卡）=4184焦耳，这个数值恰好是1克TNT当量。所以一立方甲烷高位热值完全燃烧相当于9.150千克的TNT爆炸。

但是，CH₄ + 2O₂= 点燃= CO₂ + 2H₂O。从这个公式来看 1个体积的甲烷+2体积的氧气燃烧会生成1体积的二氧化碳和2体积的水蒸气——发现没有？输入和输出是相同的。

虽然燃烧放出的热量会加热气体体积，但是这样的效率并不高。

当然了，这样子说估计大家不会相信，咱们带入现实的例子来看一下：

以峨眉 em45B为例子，这是峨眉气枪中的“AK”，由重庆建设（工业）集团生产，

口径4.5mm发射0.45克的气枪铅弹，初速度可以达到300米/秒。我们都知道峨眉气枪弹枪管长度一般为450mm，所以，这个计算就很简单了，推动一个0.45克的物体前进450mm获得300米/秒的速度，其加速度大约是10000米/秒，也就是300X300 /（2 X 0.45）=100000米/秒² 。

平均加速度算出来之后，我们就可以算出这枚弹丸的受力情况了F=0.00045 X 100000 = 45牛

再计算一下压力压力=力/截面积 ，口径4.5毫米，其截面积是15.9平方毫米，换算成平方米大约是0.0000159平方米，有压力有截面积了，这时候我们就可以得出膛内的平均压力了2830856.33帕斯卡，也就是2.83兆帕，约等于标准28个大气压。考虑到气枪中的气体在枪管中膨胀压力会逐渐降低，因此我们也就当作30个大气压来说这件事了。和题目的猜想就比较接近了。

上面就是单纯的30个大气压的空气做功在3毫秒内将子弹加速到300米/秒的基本情况了。

如果换成30个大气压的氧气和甲烷的混合气体在枪膛内爆炸呢？前面咱们说了，甲烷和氧气混合物燃烧并不会带来气体的增量，输入是三份气体、输出还是三份气体。因此单纯依靠甲烷和氧气的燃烧并不能给枪膛内带来燃烧本身反应的增益，更高的膛压得靠燃烧放出的热量来实现，也就是通过燃烧加温枪膛内的气体混合物让燃烧放出的热能转化为气体内能。

那么就是又一个计算环节的内容了：

气枪的气缸容量大约是100-200毫升，我们按照200毫升来计算，以1:2的甲烷：纯氧比例这个气缸里面的所有甲烷都充分燃烧，前面说过甲烷的热值，可以产生大约78焦耳的热量，完全计算入气体内能，也就是增加了78焦耳的能量。注意，这还是燃烧所放出的热能完全被气缸内的空气吸收转化为空气的内能。实际情况下有着更高的热传导性能的金属气缸吸收热能的能力要远远高于气缸内的气体。

咱们忽略掉热能的损失。那么78焦耳是多大呢？并没有多大，要知道，在30个大气压和20°C下，200毫升的压缩空气内能约为 1537焦耳。

1537焦耳+78焦耳=1615 焦耳，能量增加了5%而已。机构复杂度包括燃料和氧化剂的存储器、分配装置、点火装置、冷却装置……就大幅度增加了。

这样看怎么也不划算吧？

与其这样不如加大一点气缸、加粗一点弹簧、让人在压气缸的时候多用些力气，也能达到同样的效果，仔细想想是不是这样？

再说一个要点，普通步枪子弹内通常使用硝化纤维素作为发射药，如果从点燃后生成气体的体积来做计算，这些发射药生成的气体比固态状态下的体积通常要扩大6000倍。

手枪在发射的时候膛压约为138至241兆帕、步枪在射击的时候膛压为345至414兆帕，相当于4000多个大气压，这样说明白了吗？