概要
大まかには金属製の円筒で、内部に火薬を詰め、先端に弾丸を固定し、尾部に雷管を装着する。
雷管を撃針ならびに同様の役割を果たす部品が打撃することにより起爆薬が起爆、爆轟により火薬に誘爆する。
火薬が爆発的に燃焼することにより発生した燃焼ガスの勢いで弾丸を押し出す。
薬莢の種類
主に金属(鉄や真鍮)が用いられるが、プラスチックなども使用されることがある。
素材により、再利用が出来ないものもある。
基本的には弾丸や火薬を内蔵するために円筒形で、後端にリムと呼ばれる円盤がついている。
薬室への張り付きを防ぐためにコーティングや塗装などを施しているものあり、材質が分かりにくいものもある。
ボトルネック(ネックダウン)薬莢
薬莢の前端を絞り薬莢径より小径の銃弾を取り付ける薬莢の事で、口径に対してより多くの火薬を使用することが出来る薬莢。
マグナム薬莢
薬莢をより強度のある金属にして(または全体を厚くして強度を出し)、より大量・強力な炸薬を安全に装填できるようにしたもの。
口径自体は専用規格でないことが多く、誤装填をふせぐためしばしば常装弾よりも長く作られ、マグナム薬莢に対応できない銃には装填できないようにしている。
マグナムは商標である為、マグナムの名称を用いていないものもある。
通常規格の薬莢で装薬量を増やしたホットロード(オーバーロード)とは区別されている。
ちなみに、マグナム薬莢のホットロードも可能ではある。
オートマチック用薬莢
自動機構とマガジン装填に対応するため、リムは薬莢本体と同径で、エジェクターを引っ掛けるためにリムの直前が絞られている。
弾によってはハーフムーンクリップなどを用いることでリボルバーに使用できるものもある。
古い設計のものや共用を前提としたものではリム直前が絞られておらず、後述のリボルバー用薬莢同様に薬莢径より大きい径のリムになっているものもある。
リボルバー用薬莢
シリンダに装填される関係上、後端のリムと呼ばれる円盤上の部分が大きく張り出している。近年のモデルではリボルバー弾倉に銃弾を保持するだけでなく、これにエジェクターが引っかかることで、薬室に張り付いた薬莢をまとめて抜き取ることが出来る。
散弾(ショットシェル)
主に弾丸と装薬を装填する「ケース」の種類によっていくつかある
- 金属ケース
全体が金属で作られた薬莢。
素材によっては丁寧に扱えば発砲後、何度も再装填可能なエコ薬莢。代わりにコストが高く、素材により銃との相性によって動作不良などを起こすこともある。
- 紙ケース
リムと雷管を保持する部分のみを金属とし(ロンデルと呼ばれる)、装薬や弾丸、ワッズなどは紙製の筒で保持した薬莢。
非常に安上がりだが変形しやすく湿気に弱いなど信頼性も今一。
逆に柔軟性があるため数回の再装填に耐えることもできるのは利点である。
- プラスチックケース
現在の主流。基本的には紙ケース薬莢の紙部分をプラスチックに置き換えたもの。
生産性が高く、湿気にも比較的強い。材質によっては熱に弱いが、薬室が加熱するほどバカスカ撃つものではなく、仮に溶けたとしても、次弾と一緒に飛んでいくので(多少の不安はあるが)大きな問題にはされない。
焼尽薬莢
戦車砲の一部で採用された薬莢で、発射薬の燃焼と共に底部を残して燃えてしまう薬莢。
大口径化等に加え従来の戦車で問題となっていた戦闘中に空薬莢が車内に溜まり操縦などに支障をきたす問題を解決する為に開発された。
かつては車外に捨てるという手もあったが、現在はNBC環境対策や防御の問題などにより捨てることは難しくなっている。
そのほか
軽量化目的でアルミ合金で作られた薬莢も存在している。
真鍮などに比べて高価であり、割れやすいという問題もあったがリボルバー用やM1カービン、GAU-8などごく一部で使用がされている。
ジャイロジェットピストルやGP-15/25/30グレネードランチャー、H&K G11のように薬莢の存在しないケースレス弾と呼ばれるものも存在している。
.22LR弾の様に小口径のものでは別体の雷管を取り付けるのではなく、リム内部に発火材を入れることで薬莢自体が雷管の役割をかねているものもある。(リムファイア式)
ショットシェルのように底部等一部の部分を除いて樹脂製であったり、雷管を除いて完全な樹脂製にしたものなど、非金属薬莢の開発が進められている。
既に廃れたものでは先に発明されていた雷管を弾丸や発射薬と共に紙で包んだ紙製薬莢を使用して薬莢内の雷管を付く為に薬莢底部に針を打ち込むニードルファイア式、薬莢から飛び出したピンを叩くことで薬莢内の発火薬を点火させるピンファイア式、パーカション式のように装填して後部雷管突に雷管をかぶせる簡易薬莢などがあったが、撃針の損耗や湿気、暴発などの問題により実用的なリムファイア式などの薬莢が発明されたことで廃れていった。
排莢
未発砲時に薬室を空にする必要がある際や発砲操作後の空薬莢(不発であれば空ではないが)を薬室から取り出す作業。
リボルバーでは「エジェクター(イジェクター)」と呼ばれる爪やアームがリムに引っかかることによって取り出される。
オートマチックではスライドの「エキストラクター」がリムに引っかかることでスライドの後退に伴い薬室から引っ張り出され、リム後部が「エジェクター(イジェクター)」にぶつかる事でエジェクションポートより排出される。
また初期のシリンダーを取り出すことが難しいリボルバーやリボルバーカノンなどのように、棒状のエジェクターが薬室に直接突き込まれることで排莢を行うものもある。
銃との照合
発射された弾丸と発射した銃の照合はライフルマーク（旋条痕）で行うことはドラマなどで広く知られている。
しかし薬莢でも発射した銃の照合も行うことができる。
弾丸の発射には薬莢の雷管に撃針による打撃を与えることが不可欠であり、撃針によって雷管部に刻まれる痕跡（撃針痕）はライフルマークと同じく銃によって固有のものである。
よって、撃針痕を照合することによりどの銃で発射された薬莢かを判別することが可能なのである。
また、発射時の圧力による薬莢の変形によって薬室の形状となるため、変形の違いによって使われた銃身を絞り込むこともでき、薬室内の傷といった固有の情報も薬莢に刻まれている。
ボトルネック薬莢の場合、ショルダー(絞り)の角度や形状などの薬莢形状の違いにより銃身の種類を絞り込むことも出来る。
米国カリフォルニア州ではオートマチック拳銃の全てに薬莢(雷管)にどの銃で使用したか刻印を打ちつける撃針を使用するシステムを搭載する法が制定された。(まだ施行はされていない)
撃針は安価な消耗品であり、身分証などを必要とせずに簡単に購入が可能で、自作も禁じられていない部品となっており、レーザー彫刻機も規制されていない機材である為、刻印の偽造が容易であるといった問題がある。
更にマイクロスタンピングという技術自体が新しい為に信頼性が現時点では皆無である、メーカー側に金銭的にも保障の面でも負担がかかる、密造銃やサタデーナイトスペシャルのような銃は(この法に限らず)法を無視する、といった問題がある。
S&W社やスタームルガー社はカリフォルニア州で販売しないことを検討している。
自衛隊では
有名なことであるが、自衛隊においては使用済みの薬莢をすべて回収する。
これは薬莢を敵勢力に回収されて再利用されることを防ぐほか、発射した数と薬莢の数を照合することで弾薬の管理を徹底するという目的がある。
事実、以前訓練後に濡れた野戦服をストーブで乾かしていたところ、野戦服に紛れ込んでいた弾薬が加熱されて暴発したという事故があった。
そのため、自衛隊が装備する火器には薬莢受けが装備されたり、網を用いて排莢された薬莢を受け止めたりする。
薬莢受け自体は室内戦での薬莢の散乱による事故を防いだり、回収され再利用される事を防ぐ、存在を示す証拠を残すことを防ぐ、車内等の閉鎖空間での発砲の際に刺激性ガスの拡散を防ぐため、等のために付ける事は珍しくない。
網での回収は競技の練習では珍しくはなく、更に拳銃用のカートキャッチャーなど様々な商品が出ている。(回収後に再利用するため)
薬莢がないもの
戦車や榴弾砲などの砲においても、ほとんどは銃器の弾薬をそのまま拡大したような『弾丸』『薬莢』『火薬』『雷管』がセットになった弾薬を用いる。
しかし戦艦の主砲や榴弾砲などの大口径のものでは薬莢が存在せず、砲弾と火薬(装薬)を詰めた巨大な袋(薬嚢)を別々に砲身に詰めて用いる分離装填弾となっている。
薬嚢を複数使用する場合は薬嚢の数を調整することで射程の調整を行うことが出来る。
榴弾砲の薬嚢は基本的に複数の薬嚢がひとつに纏められており、調整の際には点火薬のない側から取り外して数を調整し、不要な分は再使用せずに後に焼却処分するようになっている。
モジュール式の薬嚢では全ての薬嚢に点火薬が備えられており、個数を調整した際に無駄が生じず、自動装填にも対応するようになった。
例えばM109自走砲の155mm榴弾砲の場合、砲弾を装填後に発射距離などに合わせた数の薬嚢を装填、閉鎖器を閉じた後に閉鎖器部の火管に雷管を装填する。
また、チャレンジャー2やT-50などの一部の戦車でも分離装填弾を採用している。
装薬を収めたケースは榴弾砲同様に布袋に収められているか、焼尽薬莢同様に発射時に燃え尽きる素材になっているが、焼尽薬莢同様に底部が残るようになっているものもある。
前述のように個人携行火器ではケースレス弾が、戦車砲では底部を残して燃え尽きる焼尽薬莢がある。
火縄銃において
火縄銃では弾丸と火薬をそれぞれ別個に銃口から装填するため、薬莢はない。
だが『弾丸と装薬を一体にしておく』役割のものは存在した。
『早合（はやごう）』と呼ばれるものがそれで、防水加工された紙や木等で作られた筒の中に規定量の火薬と弾丸をまとめて入れておく。
使用に際しては紙製の場合は端部を破って、木製等の場合は腺または蓋を取り、火薬から弾丸の順で火縄銃に注ぎ入れ、朔杖で突き固めることにより、火薬の量を測ったり弾丸を取り出す手間をかけずに装填が可能になる。
早合は紙製で無い場合は再利用が可能となっている。
なお、火縄銃は連続使用することで熱によって銃身が膨張していくので、後に使用するものになるにつれて小ぶりの弾丸にしていくという工夫もあった。
西洋でもペーパーカートリッジと呼ばれる同様のものがあり、名前のとおり火薬と弾が紙で包まれたものとなっている。
使用方法を同じで、銃口から注いだ後に槊杖で突き込む。
専用の袋に入れる事もあれば紐で数珠繋ぎにして肩から袈裟懸けにして持ち歩くこともあった。
よくある間違い
少女漫画など、火器についての知識が乏しい作者はしばしば銃から薬莢が付いたまま、つまり『弾丸』ではなく『弾薬』のまま発射される描写をすることがある。
これは火器の作動原理上あり得ないことであり、正しくは薬莢の先端についている弾丸だけが発射されるのである。
さらに言うと、多くの銃火器には銃身内部にライフリングという弾丸を回転させることで軌道を安定させるための螺旋状の凹凸が刻まれており、それによって弾丸の側面にはライフルマークが刻まれる。
素のままの弾の雷管を叩き、発射した場合でも銃から撃ち出した場合と同様の弾道特性を示すということは無い。
銃身の有無はまだしも、薬莢の強度を補佐する薬室がないと圧力に薬莢は耐え切れず弾けてしまい、銃弾もまともに飛んでいく事は無い。(しかし十分に殺傷能力はあり、危険である)
余談
当然ながら射撃直後の金属薬莢は非常に熱く、背中等に入ることで軽いとはいえ火傷をしてしまう。
排出された薬莢が隣で撃っていた人の背中に入る、射手自身の胸元から入るなどが起きている。
珍しい例では射撃場にて排出された薬莢がすぐ傍の防護壁で跳ね返り、アイウェアと顔の間に挟まり眉毛がこげたという事例もある。
第二次世界大戦で、戦車兵は戦車の空薬莢にトイレをしたことがある。
