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社会高速发展的过程中也带来很多负面影响，比如自然资源供应紧张，然而，这也促使可替代材料的飞速发展。在轻武器领域，塑料在枪弹上的应用，也正体现了这样的发展过程——采用资源广泛、加工简单、价格低廉的新材料代替传统材料成为枪弹发展的一条必然之路。美国NATEC公司的塑料弹壳枪弹，充分利用塑料热传导系数小、摩擦系数小、比再小等诸多特点，扬长避短，为枪弹革命性的发展开了一个好头。
枪弹革命历程：从纸弹壳枪弹到聚合物弹壳枪弹
早期，枪械装填火药是直接用长颈的药瓶或药罐子往枪管里倒，装好火药以后，再往枪管里装填发射的弹头。这种方法费时、繁琐，而且装药不准确。后来，枪弹演化成将火药和弹头包装为一体的纸弹壳枪弹，但这时仍然没有把点火装置加入进去。
直到金属弹壳的出现，才把这几部分设计组合到一起，可以说是枪弹发展史上的一个里程碑。随后，在1800年代中期，先是枪弹采用铜弹壳，稍后又不断推出了一些新的枪弹装填方式、点火技术，其中包括针刺发火式枪弹、边缘发火式枪弹，最终发展成为今天普遍使用的中心发火枪弹。
进入20世纪，枪弹虽然有过几次试验型的变革，但在商业或军事领域，批量生产的枪弹并没有什么真正的建树。其中最有趣、也最前卫的一项枪弹设计，就是在1950年代末由美国、法国等国家为步枪和手枪设计的火箭枪弹，即用步枪和手枪像发射普通枪弹一样发射的一种小型火箭。这些火箭枪弹又以美国MBA公司的13mm口径火箭枪弹最为成功，其他口径的也有小批量生产。这种火箭枪弹采用旋转喷气式飞行稳定方式，弹底打有几个喷气斜孔，靠斜向喷气使枪弹获得飞行动力及飞行稳定性。火箭枪弹具有以下突出的优点：能量的利用比普通枪弹更合理；与同口径身管武器相比后坐力较小；由于武器身管承受的压力更小，所以身管壁可以很薄；不需要抛壳机构和膛线等。然而，火箭枪弹的缺点也很突出：枪弹初速低，射击精度差，侵彻力杀伤力差，后喷火焰大以及生产成本高等，尤其是射击精度和制造成本问题是其致命的缺点。因此，曾有人试图将火箭枪弹推广到各科步兵身管武器上，但最终获未成功。
无壳枪弹是又一项革命性的并经过了大规模试验的枪弹设计。正如其名，这种枪弹没有弹壳，用发射药制成的“弹壳”和点火系统几乎都用作弹头的发射，弹头初速较高，且无需抽、抛壳机构。很多国家对此都有研究，迄今为止，最有名的是德国的4.7×21mm无壳弹武器系统，该武器系统于1978年参加北约试验，是由德国HK公司和狄那米特－诺贝尔公司共同努力完成的。4.7×21mm无壳弹最大的优点是减轻了枪弹质量，由此可以增加携弹量，点射精度高，在600m距离上还能击穿头盔，经过部队试用普遍获得了好评。其技术性能和武器结构摆脱了传统步枪的技术水平和局限性，这是无论采用哪一种小口径步枪都无法比拟的，它的研制成功具有革命性意义。当然，由于其生产成本和装备费用太高等原因，并未在商业或军事领域广泛应用。
进入1990年代，NATEC弹药公司(当时称为Amtech公司)的首席执行官纳比侯赛尼博士，提出了用高压聚合物作枪弹弹壳的设想，并争取到居于世界聚合物生产领域领先地位的杜邦公司的支持。经过侯赛尼博士和各位聚合物工程师的种种努力，NATEC弹药公司的PCA型弹药诞生了，PCA弹药即聚合物弹壳弹药。
PCA枪弹四大特性
NATEC公司的PCA技术最先用在0.223英寸(5.56mm)雷明顿弹上，随后，其他一些口径枪弹也有采用，包括0.308英寸温彻斯特弹和0.50英寸勃朗宁机枪弹等。这些新枪弹仍采用制式弹头、底火和发射药等，只是弹壳采用聚合物材料。聚合物弹壳采用注塑成型加工，然后再与黄铜弹壳底座冷加工成型。PCA弹药的核心是独特的工艺方法，包括采用嵌入式注塑成型将弹头装入聚合物弹壳体，使弹壳口部自动密封，不必再用金属弹壳普遍采用的紧口和涂外口工艺，就可以确保枪弹防水防潮。
聚合物弹壳枪弹较传统的黄铜弹壳枪弹在某些方面具有优势，最显著的便是枪弹质量减小了。与传统的弹头质量为3.6g的黄铜弹壳枪弹相比，PCA弹全弹质量减小了几乎31％。
PCA弹吸引人的另外一个优势是以弹壳的颜色标识枪弹的类型，一眼就可以清晰地判别弹匣里装的是什么弹——PCA弹的整个弹壳都是着色的，比制式弹仅在小小的弹头尖上作色标更容易识别。以5.56mm口径枪弹为例，目前的PCA弹色标标识如下：
红色，弹头质量3.6g的曳光弹；
白色，弹头质量3.6g和弹头质量4.0g的全金属被甲船形弹尾弹头弹(FMJBT)；
蓝色，弹头质量3.6g的空弹尖弹头船形弹尾弹(HPBT)；
绿色，弹头质量3.6g的西拉玛彻金弹(Sierra Blitz King)；
棕褐色，弹头质量3.6g的全金属被甲弹(FMJ)；
黑色，弹头质量4.5g的西拉玛彻金弹(Sierra Match King)；
灰色，弹头质量3.6g的尖头软尖弹头弹(PSP)。
PCA弹的第三大优势表现在塑料弹壳热绝缘性好。使用传统的黄铜弹壳枪弹进行连发发射时，射手可以感觉到抛出的弹壳热量，而NATEC PCA弹则没有这个问题。由于聚合物具有独特的热绝缘性能，弹壳很难吸收热量。同时，正是由于塑料的热绝缘性，解决了枪弹的自燃问题。连发发射后，在枪机闭锁状态下，当传统的黄铜弹壳枪弹留在弹膛中时，可能会由于弹膛过热而引燃发射药或底火药使枪弹自燃。比如M16连续发射180发后就有可能产生枪弹自燃，而使用PCA弹以再高的射速持续发射也不会出现枪弹自燃问题。
PCA弹的第四个突出特点是在发射时仍能保持弹壳自身的形状，不会像金属弹壳那样膨胀而与弹膛紧密贴合在一起。因此可以轻松地将PCA弹壳抽出弹膛，极大地减轻了对弹膛的磨损和冲击。
NATEC公司和美国陆军对这种弹药在膛内温度超过400℃的状态下进行测试，虽然在这样的高温条件下，长时间保留PCA弹，会使弹壳逐步失去刚性，但并未出现枪弹自燃或与黄铜弹壳底部脱开的现象，在试验中，一直可以正常地退壳。
PCA枪弹靶场试验
除了上述在膛内温度超过400℃的状态下进行测试外，厂家还在寒冷的天气环境中，对PCA弹作了低温环境试验。试验选了45.56mm口径的枪：M16、STAG15L、鲁格米尼14和罗宾逊M96远征步枪。首先做一般功能试验，4支枪都没有出现任何故障。每支枪先发射几发弹头质量3. 6g的黄铜弹壳枪弹，随后立即发射同样数量的PCA弹。由于后坐力不同，每支枪的弹壳抛出距离不
枪弹革命历程：从纸弹壳枪弹到聚合物弹壳枪弹
早期，枪械装填火药是直接用长颈的药瓶或药罐子往枪管里倒，装好火药以后，再往枪管里装填发射的弹头。这种方法费时、繁琐，而且装药不准确。后来，枪弹演化成将火药和弹头包装为一体的纸弹壳枪弹，但这时仍然没有把点火装置加入进去。
直到金属弹壳的出现，才把这几部分设计组合到一起，可以说是枪弹发展史上的一个里程碑。随后，在1800年代中期，先是枪弹采用铜弹壳，稍后又不断推出了一些新的枪弹装填方式、点火技术，其中包括针刺发火式枪弹、边缘发火式枪弹，最终发展成为今天普遍使用的中心发火枪弹。
进入20世纪，枪弹虽然有过几次试验型的变革，但在商业或军事领域，批量生产的枪弹并没有什么真正的建树。其中最有趣、也最前卫的一项枪弹设计，就是在1950年代末由美国、法国等国家为步枪和手枪设计的火箭枪弹，即用步枪和手枪像发射普通枪弹一样发射的一种小型火箭。这些火箭枪弹又以美国MBA公司的13mm口径火箭枪弹最为成功，其他口径的也有小批量生产。这种火箭枪弹采用旋转喷气式飞行稳定方式，弹底打有几个喷气斜孔，靠斜向喷气使枪弹获得飞行动力及飞行稳定性。火箭枪弹具有以下突出的优点：能量的利用比普通枪弹更合理；与同口径身管武器相比后坐力较小；由于武器身管承受的压力更小，所以身管壁可以很薄；不需要抛壳机构和膛线等。然而，火箭枪弹的缺点也很突出：枪弹初速低，射击精度差，侵彻力杀伤力差，后喷火焰大以及生产成本高等，尤其是射击精度和制造成本问题是其致命的缺点。因此，曾有人试图将火箭枪弹推广到各科步兵身管武器上，但最终获未成功。
无壳枪弹是又一项革命性的并经过了大规模试验的枪弹设计。正如其名，这种枪弹没有弹壳，用发射药制成的“弹壳”和点火系统几乎都用作弹头的发射，弹头初速较高，且无需抽、抛壳机构。很多国家对此都有研究，迄今为止，最有名的是德国的4.7×21mm无壳弹武器系统，该武器系统于1978年参加北约试验，是由德国HK公司和狄那米特－诺贝尔公司共同努力完成的。4.7×21mm无壳弹最大的优点是减轻了枪弹质量，由此可以增加携弹量，点射精度高，在600m距离上还能击穿头盔，经过部队试用普遍获得了好评。其技术性能和武器结构摆脱了传统步枪的技术水平和局限性，这是无论采用哪一种小口径步枪都无法比拟的，它的研制成功具有革命性意义。当然，由于其生产成本和装备费用太高等原因，并未在商业或军事领域广泛应用。
进入1990年代，NATEC弹药公司(当时称为Amtech公司)的首席执行官纳比侯赛尼博士，提出了用高压聚合物作枪弹弹壳的设想，并争取到居于世界聚合物生产领域领先地位的杜邦公司的支持。经过侯赛尼博士和各位聚合物工程师的种种努力，NATEC弹药公司的PCA型弹药诞生了，PCA弹药即聚合物弹壳弹药。
PCA枪弹四大特性
NATEC公司的PCA技术最先用在0.223英寸(5.56mm)雷明顿弹上，随后，其他一些口径枪弹也有采用，包括0.308英寸温彻斯特弹和0.50英寸勃朗宁机枪弹等。这些新枪弹仍采用制式弹头、底火和发射药等，只是弹壳采用聚合物材料。聚合物弹壳采用注塑成型加工，然后再与黄铜弹壳底座冷加工成型。PCA弹药的核心是独特的工艺方法，包括采用嵌入式注塑成型将弹头装入聚合物弹壳体，使弹壳口部自动密封，不必再用金属弹壳普遍采用的紧口和涂外口工艺，就可以确保枪弹防水防潮。
聚合物弹壳枪弹较传统的黄铜弹壳枪弹在某些方面具有优势，最显著的便是枪弹质量减小了。与传统的弹头质量为3.6g的黄铜弹壳枪弹相比，PCA弹全弹质量减小了几乎31％。
PCA弹吸引人的另外一个优势是以弹壳的颜色标识枪弹的类型，一眼就可以清晰地判别弹匣里装的是什么弹——PCA弹的整个弹壳都是着色的，比制式弹仅在小小的弹头尖上作色标更容易识别。以5.56mm口径枪弹为例，目前的PCA弹色标标识如下：
红色，弹头质量3.6g的曳光弹；
白色，弹头质量3.6g和弹头质量4.0g的全金属被甲船形弹尾弹头弹(FMJBT)；
蓝色，弹头质量3.6g的空弹尖弹头船形弹尾弹(HPBT)；
绿色，弹头质量3.6g的西拉玛彻金弹(Sierra Blitz King)；
棕褐色，弹头质量3.6g的全金属被甲弹(FMJ)；
黑色，弹头质量4.5g的西拉玛彻金弹(Sierra Match King)；
灰色，弹头质量3.6g的尖头软尖弹头弹(PSP)。
PCA弹的第三大优势表现在塑料弹壳热绝缘性好。使用传统的黄铜弹壳枪弹进行连发发射时，射手可以感觉到抛出的弹壳热量，而NATEC PCA弹则没有这个问题。由于聚合物具有独特的热绝缘性能，弹壳很难吸收热量。同时，正是由于塑料的热绝缘性，解决了枪弹的自燃问题。连发发射后，在枪机闭锁状态下，当传统的黄铜弹壳枪弹留在弹膛中时，可能会由于弹膛过热而引燃发射药或底火药使枪弹自燃。比如M16连续发射180发后就有可能产生枪弹自燃，而使用PCA弹以再高的射速持续发射也不会出现枪弹自燃问题。
PCA弹的第四个突出特点是在发射时仍能保持弹壳自身的形状，不会像金属弹壳那样膨胀而与弹膛紧密贴合在一起。因此可以轻松地将PCA弹壳抽出弹膛，极大地减轻了对弹膛的磨损和冲击。
NATEC公司和美国陆军对这种弹药在膛内温度超过400℃的状态下进行测试，虽然在这样的高温条件下，长时间保留PCA弹，会使弹壳逐步失去刚性，但并未出现枪弹自燃或与黄铜弹壳底部脱开的现象，在试验中，一直可以正常地退壳。
PCA枪弹靶场试验
除了上述在膛内温度超过400℃的状态下进行测试外，厂家还在寒冷的天气环境中，对PCA弹作了低温环境试验。试验选了45.56mm口径的枪：M16、STAG15L、鲁格米尼14和罗宾逊M96远征步枪。首先做一般功能试验，4支枪都没有出现任何故障。每支枪先发射几发弹头质量3. 6g的黄铜弹壳枪弹，随后立即发射同样数量的PCA弹。由于后坐力不同，每支枪的弹壳抛出距离不