本文来自微信公众号：把科学带回家（ID：steamforkids），作者：七君，题图来自：视觉中国
相信大家看过电影里面杀手用带消音器的枪pi pi pi biu biu biu的一幕。所以问题来了，消音器是什么原理？
其实，消音器的行话叫做抑制器（supressor），因为它们并不能完全消除枪声，最终枪声还是有100分贝左右，比地铁站的声音要响。
要明白消音器的原理，就要先了解枪声的来源。
开火的时候，枪声来源于三个地方，一是扣动板机时，枪的零部件运动和撞击的声音；二是膛口冲击波；三是超音速子弹飞行时的声爆。
扣动板机时的声音很好理解。
子弹飞行时如果超过声速，突破音障，就会产生类似爆炸的声音，这就是声爆。
超音速飞机突破音障
那么膛口冲击波是什么？
原来，火药被点燃爆炸时，在狭小的空间内能产生压强为数万千帕的高温压缩气体。压缩气体把子弹逼出，但同时也产生了巨大的膛口冲击波，它就是噪音的主要来源，也是消音器要消灭的对象，另外两个噪音来源是消音器管不了的。
我们来具体看看消音器的原理。消音器是在1909年由美国发明家 Hiram Percy Maxim 发明的。
根据1994年出版的畅销书 Inside the CIA，在消音器刚出来那会儿，卢瑟福总统的老友 Donovan 曾带着一把装着消音器的枪走进总统办公室，在卢瑟福高声朗读的时候，背对着他啪啪啪连打了沙袋10枪，然后把热乎的枪递给总统。 只闻枪味，未闻枪声的卢瑟福目瞪口呆。而到了二战时期，美国战略情报局就成了消音器的忠实用户。
一百年来，消音器的设计大同小异，工作原理和汽车尾气的消声器类似，靠的是小气化大，大气化无的原则。
汽车尾气的消声器
看，传统的消音器是一个加长的中空管，里面是层层叠叠的阻体，它们形成了一个个的气室，它们是气体膨胀的缓冲区。
在气体膨胀时，阻体的形态可以让气流在气室里循环滚动，减少气体溢出的速度，从而降低气体射出后的声压。
其实这个过程很好理解，大家应该都有这样的经验，对着硬座菊部哈欠的时候，由于气体没有扩散的缓冲空间，声音比较响；对着海绵软座的话，声音就小多了。
在这个过程中，气体的动能，也就是被消除的枪声被转化为了热能，因此消音器也是用能耐热上千摄氏度的材料制作的。
不过因为需要受气挨热，消音器的使用寿命都不长。看看这个装在M249机枪上的消音器在被突突突哒哒哒了700下后直接化掉的样子——
膛口冲击波经过传统的消音器后，声压能显著降低10-30分贝，让武器声效从上厕所的战神变成打喷嚏的萌妹。说数字大家没什么感觉，一起来观摩一下这个秃都秃得这么叛逆的大哥的示范——
再来看看没有消音器和有消音器的膛口冲击波的威力对比。
这是没有用消音器时，放在枪支旁边的气球——
这是用了消音器的情况——
很明显，装了消音器后，膛口冲击波无法撕裂枪边上的气球。
降低声压不仅对特工和杀手来说很有用，对射手的健康也有很大帮助。
我们之前介绍过，哺乳动物的听觉细胞毛细胞受伤后是不会修复的。而打枪的声音可以达到160分贝甚至更高，可以对听力造成永久损伤。
美国国立听力保健学会（NHCA）指出，几乎所有枪械开火时产生的噪音都超过140分贝的安全水平，因此不使用消音器的猎人大多患有永久听力损伤，他们的猎犬也是，许多猎狗在跟着主人打猎2-3年后都会耳聋。而一般的耳罩也只能降低20分贝左右的声压，因此消音器对射击爱好者来说还是挺有必要的。
当然，传统的消音器也不完美。
气体溢满消音器后会反向倒灌，进入枪的机械结构里，损害枪支。所以，现在也出现了频率移位（把噪音调为人耳听不到的波段）等方法来减少膛口冲击波的高级消音技术。
消音器导致气体倒灌
另外，子弹飞行时发出的声爆是消音器没有办法降低的。为了减少声爆，一些军火公司设计制造出了飞行速度小于声速的亚音速弹。
超音速子弹突破音障
你可能还好奇电影里用枕头捂住枪口的操作是不是也能有效降噪。这还真有人试过。
直接射120分贝左右
垫着枕头射大概100分贝左右
经测试，普通的枕头能减掉大约10-20个分贝，比消音器的功效差一截。当然对于香菇螺旋屁来说，枕头的减噪祛味效果还是不错的。
看完消音器的介绍，很多人会害怕它被犯罪分子滥用。
实际上在可以合法持枪的国家，利用消音器的犯罪并不像大家想象的那样频繁。比如一项于2007年发表在 Western Criminology Review 上的研究发现，1995-2005年间，在美国153起涉及枪支的案件中，只有12起使用了消音器。
不过，这也是因为在美国从合法途径购买消音器是真的复杂，要得到美国烟酒枪炮及爆炸物管理局（BATF）的批准，此外还要交税、留照片和指纹。
而在一些可以随意购买消音器的国家，比如北欧诸国，买枪倒成了一件困难的事了。在这些国家用消音器犯罪，简直是帮警察缩小嫌疑人范围嘛。
买不到消音器的杀手也不要气馁，我们可以换个思路，装“扩嘤器”也可以打乱目击者的思路。
当然，如果杀手要实行炮决而不是枪决，那可能需要一管异形消音器——
德国M109G型155毫米自行火炮正在使用消音器进行射击训练
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